СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛИТИЙ-ИОННОГО ИСТОЧНИКА ТОКА

Полезная модель относится к устройствам для измерения выходных параметров литий-ионного источника тока (ЛИИТ), таких как средняя электрическая емкость ЛИИТ, распределение плотности тока на поверхности катодов и анодов, разрядную характеристику ЛИИТ и т.д.
В настоящее время литий-ионные аккумуляторы являются одним из самых массовых промышленных продуктов в мире в качестве перезаряжаемых химических источников тока и имеется целое семейство химических источников тока, заметно различающихся друг от друга, как энергоемкостью, так и параметрами режимов заряда/разряда. Это, в свою очередь, требует существенного увеличения интеллектуальности схем контроля, которые к настоящему времени стали неотъемлемой частью аккумуляторных батарей и питаемых устройств - в противном случае возможно повреждение (в том числе необратимое) как батарей, так и устройств.
Известно устройство для определения степени разряженности ХИТ (Авторское свидетельство СССР №1003210, МПК Н01М 10/48, 1981), состоящее из источника электромагнитного излучения и измерительного блока, измеряющего параметры дисперсного электрода, который меняет свои свойства во время разряда (заряда), диэлектрического окна в корпусе ХИТ, через которое осуществляется электромагнитное зондирование. В результате измерений параметров дисперсного электрода можно судить о степени разряженности (Q) ХИТ.
Известно также устройство для определения степени разряженности литиевых химических источников тока (ХИТ), содержащий, по крайней мере, один дисперсный электрод, меняющий свой химический состав во время разряда (заряда) и состоящий из источника электромагнитного излучения и измерительного блока, измеряющего параметры дисперсного электрода, диэлектрического окна в корпусе ХИТ, в котором согласно полезной модели источник электромагнитного излучения представляет собой монохроматический источник света с длиной волны λр, лежащей в диапазоне 10,75<λр<11,75 мкм, измерительный блок, который определяет только модуль коэффициента отражения в диапазоне длин волн, излучаемых источником света, при этом диэлектрическое окно выполнено в виде диэлектрической линзы, прозрачной для указанного диапазона длин волн и расположенной на расстоянии равном фокусному расстоянию линзы от источника излучения.
Недостатком данных устройств является то, что они предназначены только для определения степени разряженности литиевых химических источников тока (ХИТ).
Задачей полезной модели является расширение возможности измерения различных выходных параметров ЛИИТ, повышение производительности исследований композиций катодно-анодной группы в электролите.
Задача решается тем, что стенд для исследования литий-ионного источника тока содержит окруженную термостатом емкость с электролитом, снабженную вентилем для залива электролита и блоком контроля электролита, соединенным с аналого-цифровым преобразователем, катодный и анодный блоки, расположенные на боковых поверхностях емкости, соединенные также со вторым аналого-цифровым преобразователем, имеются также приборы анализа электролита, которые через вентиль забора проб электролита, соединены с емкостью, при этом оба аналого-цифровые преобразователи и приборы анализа электролита связаны с компьютером, а катодный блок включает в себя блок со сменными катодами, а анодный блок - блок со сменными анодами.
На фиг. показана схема стенда для исследования литий-ионного источника тока, где 1 - емкость с электролитом, 2 - блок со сменными катодами, 3 - блок со сменными анодами, 4 - блок контроля электролита, 5 - термостат, 6, 7, 8 - приборы анализа электролита, 9, 10 - аналого-цифровые преобразователи, 11 - вентиль залива электролита, 12 - вентиль забора проб электролита, 13 - компьютер, 14 прибором, включающим электронную схему коммутации катодов и анодов с одинаковыми характеристиками поверхностного слоя, 15 - реостат.
Стенд для исследования литий-ионного источника тока ЛИИТ-001 включает в себя:
- технологический электролитный цилиндрический или сферический блок 1 со сменными катодами 2 и анодами 3, которые могут быть установлены коаксиально друг другу на оппозитных поверхностях (на фигуре не показаны). При этом количество катодов и анодов может варьироваться от двух до множества.
- аналого-цифровые преобразователи ADAM 9, 10, соединенные с компьютером 13, прибором 14, включающим электронную схему коммутации катодов и анодов с одинаковыми характеристиками поверхностного слоя, реостатом 15,
- заводскую климатическую камеру 5 «ТАБАИ МИНИСАБЗЕРО» МК-71.
Стенд работает следующим образом.
Выходные параметры ЛИИТ измеряются с помощью приборов 6, 7, 8, которые позволяют измерять:
- среднюю электрическую емкость ЛИИТ,
- распределение плотности тока на поверхности катодов и анодов,
- снимать разрядную характеристику ЛИИТ,
- определять время заряда ЛИИТ.
Электротехнические, агрегатные и эксплуатационные параметры ЛИИТ измеряются с помощью приборов 4, 6, 7, 8 в результате компьютерной обработки.
Конструкция позволяет повысить производительность испытаний за счет возможности измерения параметров с n-го количества катодов и анодов, а также за счет применения автоматизированного аналитического комплекса для обработки полученных данных.