Во время заряда некоторых типов никель-кадмиевых аккумуляторов при постоянном напряжении или при их работе в буферном режиме может возникнуть явление, так называемого, теплового разгона. В этом случае ток заряда в аккумуляторах начинает резко возрастать, электролит мгновенно вскипает и превращается в пар. Возможно также оплавление и разрыв полиамидного корпуса аккумулятора, вылетание пробок под действием пара, обильное дымообразование и даже возгорание [1-3].
Чисто теоретически в результате теплового разгона могут выделяться следующие вещества: пары воды, водород и кислород из-за разложения воды и оксидов в электродах, продукты горения сепаратора. На экспериментальной установке по исследованию теплового разгона в аккумуляторах различных типов пары воды отделялись при охлаждении газонакопителя. Анализ газа был выполнен с помощью объемно-оптического газоанализатора ООГ-2М. Данный прибор способен определять процентный состав газовой смеси, состоящей из углекислого газа, кислорода, оксид углерода, водорода и метана. Причем углекислый газ, кислород и оксид углерода определяется газо-объемным методом, а метан и водород - оптическим, с помощью встроенного интерферометра.
Экспериментально доказано, что в процессе теплового разгона из различных типов никель-кадмиевых аккумуляторов выделяется парогазовая смесь, в которой: количество пара определяется количеством электролита в аккумуляторе; оставшийся газ на 85-95% состоит из водорода, на 5-14% из кислорода и менее 1% прочих газов. Причем количество выделившегося водорода из негерметичных аккумуляторов больше, чем его содержится во всем электролите, если его разложить на водород и кислород. Таким образом, в результате теплового разгона из аккумулятора НКБН-25-У3 происходит очень интенсивное, в течение 2-4 минут, газовыделение, порядка 320-360 литров газа и пара.
Полученные результаты несколько неожиданные, так как если предположить, что в результате теплового разгона происходит только разложение воды электрохимическим или термическим путем, то процентное соотношение между водородом и кислородом должно быть следующим: кислорода 33,3 %, водорода 66,7 %, т.е. один к двум.
Если предположить, что в результате теплового разгона из-за высокой температуры распадаются гидроксиды, то при этом увеличилось бы процентное содержание кислорода в газовой смеси, но никак не водорода.
Полученные результаты можно объяснить, только предположив, что водород уже присутствовал в электродах в какой-то форме еще до теплового разгона, а в результате этого процесса, возможно из-за высокой температуры, он выделился в больших количествах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Теньковцев В.В., Центнер Б.И. Основы теории эксплуатации герметичных НК аккумуляторов. - Л.: Энергоатомиздат, 1985.- С. 53.
2. Теньковцев В.В., Леви М.Ж-Н. Герметичные НК аккумуляторы общего назначения. - М.: Информстандартэлектро, 1968. - 59 с.
3. Теньковцев В.В., Борисов Б.А., Ткачева Л.Ш. Влияние режима эксплуатации на стабильность характеристик герметичных НК аккумуляторов /Сб. работ по ХИТ. - Л.: Энергия, 1989. - С. 59-70.
Библиографическая ссылка
Кукоз Ф.И., Галушкина Н.Н., Галушкин Д.Н. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОГО РАЗГОНА В НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРАХ // Современные проблемы науки и образования. – 2006. – № 6. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=654 (дата обращения: 20.04.2024).