acumulatorii

1
Acumulatorii Pentru alimentarea cu energie a echipamentelor electrice si electronice portabile (statii radio, dispozitive multimedia, calc de proces, camere video, lanterne) dar si echipamente din domeniul aeronautic sau spatial unde redundanta energetica este o cerinta fundamentala se folosesc des baterii raincarcabile(acumulatori). Din cele mai raspandite tipuri de acumulatori avem: Li-ION, Ni-Cd, Li-Po, Li- Fe, Pb-O, Ni-Mh. Capacitatea, rezistenta interna si autodescarcarea sunt cei 3 parametrii de baza,, care determina performanetele uni acumulator. Pentru o tensiune la borne si o greutate data cantitatea de energie specifica a bateriei este determinata de capacitatea sa, iar puterea specifica este limitata de rezistenta interna. Caldura generata de acumulatori este influentata in principal de relatia endotermica(variatia de etropie) si exotermica(reactii secundare). Sub actiunea unui curent mare, variatia caldurii si a eficientei energetice, au ca sursa principala rezistenta sa interna, de aceea cunoasterea exacta a rezistentei interne este un factor important pentru proiectarea unor aplicatii specifice(determinarea capacitatii necesare sau a duratei de viata). Acumulatorul este un exemplu de sarcina complexa care prezinta un comportament rezistiv, inductiv si capacitiv, in stransa legatura cu frecventa si amplitudinea parametrilor electrici, astfel rezistenta interna a unei singure celule nu este usor de masurat, fiind un exemplu reprezentatvi de sistm neliniar dependent de timp. Diferenta de potential a unei celule, aflata in sarcina este guvernata de tensiunea circuitului deschis si supratensiunile cauzate de polarizarea de concentratie rezistiva si de activare. Rezistenta electrica a unui acumulator este compusa din rezistenta interna proprie si din rezistenta componentelor, cum ar fi: anodul, catodul, electrolitul si curentii de colectare. Rezistenta interna este influentata de materialele folosite pentru contacte si de tehnologia utilizata pentru realizare. Efectul rezistentei interne, poate fi observat imediat la doar cateva mili secunde de la conectarea acumulatorului. Folosind legea lui Ohm, rezistenta efectiva totala poate fi calculata impartind variatia de tensiune la variatia de curent. Fara niciun curent activ, diferenta de potential tinde catre 0, iar acumulatorul este guvernat de legile mersului in gol. Valoarea maxima a rezistentei interne este determinata in principal de procesele care au loc intre materialul activ si electroit, conductivitatea electrolitului si de pierderea cauzata de componentele pur rezistive. Rezistenta interna poate fi calculata din relatia de tensiune curent, determinata de doua puncte succesive din panta de incarcare – descarcare. Diferenta de potential poate fi observata in timpul functionarii, in 3 strai diferite posibile, la incarcare, la descarcare si la mersul in gol. Rezistenta medie se calculeaza dupa formula: In cazul masuratorilor experimentale se monitorizeaza marimea curentului electric si tensiunea a 2 acumulatori. Unul este intr-o stare tehnica mai buna, in timp ce al doilea este mai uzat. Modificarea rezistentei interne depinde de punerile de substanta chimica pe electrozi si de denaturarea electrolitului. Cu cat este mai uzat, rezistenta interna creste, pierderile de tensiune sunt mai mari, iar energia debitata scade considerabil. Surse de erori: Erori metodice : variatia rezistentei de sarcica din cauza curentilor mari ce produce sunt efect Lentz o crestere substantiala a temperaturii. Pentru corectare se vor folosi rezistente externe calibrate prevazute cu radiator si/sau ventilator. Erori intrumentale : sunt de o natura mai complexa, indusa de viteza reactiilor chimice de la anod si catod, precum si de variatia conductivitatii electrolitului, odata cu creresterea si scaderea temperaturii. Pentru diminuarea factorilor perturbatori, acumulatorul se mentine la o temperatura constanta, iar masuratorile se efectueaza la duferite curbe de incarcare descarcare, pentru diferite temperaturi ale acumulatorului, intr-un interval de timp bine definit.

Upload: valeriu-barbu

Post on 14-Apr-2016

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: acumulatorii

AcumulatoriiPentru alimentarea cu energie a echipamentelor electrice si electronice portabile (statii radio, dispozitive multimedia, calc de proces, camere video, lanterne) dar si echipamente din domeniul aeronautic sau spatial unde redundanta energetica este o cerinta fundamentala se folosesc des baterii raincarcabile(acumulatori).Din cele mai raspandite tipuri de acumulatori avem: Li-ION, Ni-Cd, Li-Po, Li-Fe, Pb-O, Ni-Mh.Capacitatea, rezistenta interna si autodescarcarea sunt cei 3 parametrii de baza,, care determina performanetele uni acumulator. Pentru o tensiune la borne si o greutate data cantitatea de energie specifica a bateriei este determinata de capacitatea sa, iar puterea specifica este limitata de rezistenta interna.Caldura generata de acumulatori este influentata in principal de relatia endotermica(variatia de etropie) si exotermica(reactii secundare). Sub actiunea unui curent mare, variatia caldurii si a eficientei energetice, au ca sursa principala rezistenta sa interna, de aceea cunoasterea exacta a rezistentei interne este un factor important pentru proiectarea unor aplicatii specifice(determinarea capacitatii necesare sau a duratei de viata). Acumulatorul este un exemplu de sarcina complexa care prezinta un comportament rezistiv, inductiv si capacitiv, in stransa legatura cu frecventa si amplitudinea parametrilor electrici, astfel rezistenta interna a unei singure celule nu este usor de masurat, fiind un exemplu reprezentatvi de sistm neliniar dependent de timp.Diferenta de potential a unei celule, aflata in sarcina este guvernata de tensiunea circuitului deschis si supratensiunile cauzate de polarizarea de concentratie rezistiva si de activare. Rezistenta electrica a unui acumulator este compusa din rezistenta interna proprie si din rezistenta componentelor, cum ar fi: anodul, catodul, electrolitul si curentii de colectare. Rezistenta interna este influentata de materialele folosite pentru contacte si de tehnologia utilizata pentru realizare. Efectul rezistentei interne, poate fi observat imediat la doar cateva mili secunde de la conectarea acumulatorului. Folosind legea lui Ohm, rezistenta efectiva totala poate fi calculata impartind variatia de tensiune la variatia de curent.Fara niciun curent activ, diferenta de potential tinde catre 0, iar acumulatorul este guvernat de legile mersului in gol. Valoarea maxima a rezistentei interne este determinata in principal de procesele care au loc intre materialul activ si electroit, conductivitatea electrolitului si de pierderea cauzata de componentele pur rezistive. Rezistenta interna poate fi calculata din relatia de tensiune curent, determinata de doua puncte succesive din panta de incarcare – descarcare.

Diferenta de potential poate fi observata in timpul functionarii, in 3 strai diferite posibile, la incarcare, la descarcare si la mersul in gol. Rezistenta medie se calculeaza dupa formula:

In cazul masuratorilor experimentale se monitorizeaza marimea curentului electric si tensiunea a 2 acumulatori. Unul este intr-o stare tehnica mai buna, in timp ce al doilea este mai uzat. Modificarea rezistentei interne depinde de punerile de substanta chimica pe electrozi si de denaturarea electrolitului. Cu cat este mai uzat, rezistenta interna creste, pierderile de tensiune sunt mai mari, iar energia debitata scade considerabil.

Surse de erori:Erori metodice: variatia rezistentei de sarcica din cauza curentilor mari ce produce sunt efect Lentz o crestere substantiala a temperaturii. Pentru corectare se vor folosi rezistente externe calibrate prevazute cu radiator si/sau ventilator.Erori intrumentale: sunt de o natura mai complexa, indusa de viteza reactiilor chimice de la anod si catod, precum si de variatia conductivitatii electrolitului, odata cu creresterea si scaderea temperaturii. Pentru diminuarea factorilor perturbatori, acumulatorul se mentine la o temperatura constanta, iar masuratorile se efectueaza la duferite curbe de incarcare descarcare, pentru diferite temperaturi ale acumulatorului, intr-un interval de timp bine definit.