Výzkum sekundárních zdrojů elektrické energie se zaměřením na olověné akumulátory
Jedním z nejčastěji používaných sekundárních zdrojů elektrické energie je olověný akumulátor. Tento je při porovnání s jinými systémy připadajícími v úvahu mnohem levnější. V režimu částečného nabití jsou olověné akumulátory schopny přijímat a vydávat elektrický náboj i při poměrně vysokých proudových hustotách. V tomto režimu však často dochází k postupné ztrátě nabíjecí schopnosti, která souvisí s ireverzibilní sulfatací záporných elektrod. Zlepšení těchto neblahých efektů mohou přinést nová aditiva v záporné aktivní hmotě, zejména se jeví perspektivně příznivý účinek určitých forem uhlíku. Výrazný vliv na sulfataci, nabíjecí účinnost a tím i životnost záporných elektrod má také přítlak aplikovaný na zápornou aktivní hmotu, cyklovací režim i použité separátory.
Oblasti výzkumného zaměření v dané oblasti
- Kapacitní testy, dlouhodobé životnostní testy klasických akumulátorů.
- Režim provozu: EV, HEV, trakční a staniční aplikace.
- Měření napětí, proudů, potenciálů.
- Měření teplot povrchu elektrod.
- Měření tlaku plynů uvnitř klasických akumulátorů.
- Měření velikosti přítlaku elektrodového systému.
- Měření složek vnitřního odporu článku.
- Testování nových aditiv pro aktivní hmoty olověných akumulátorů s cílem zlepšení jejich užitných vlastností.
- Optimalizace teplotního managementu.
- Testování vlivu přítlaku na vlastnosti článků.
- Zdokonalování provozních režimů.
- Simulace rozložení náboje po různé konfigurace proudových praporců a geometrie desek v průběhu vybíjení olověného akumulátoru.
- Zjišťování příčin konce života akumulátorů.
Laboratoř umožňuje
- Měření kritických vlastností (kapacit, životnosti, potenciálů, vnitřního odporu, aj.) alkalických a olověných a akumulátorů.
- Měření odporu aktivní hmoty a odporu korozní vrstvy olověného akumulátoru, měření teploty, tlaku plynů a velikosti aplikovaného mechanického přítlaku v systému.
- Zjišťování zbytkové životnosti záložních systémů se stacionárními akumulátory za provozu.
- Standardní, PSoC cyklování pokusných článků a pulzní nabíjení pokusných článků.
- Rychlá měření (cca 100x za s) změn napětí a potenciálů článků.
- Chemický rozbor aktivních hmot, zjišťování zbytkového obsahu síranů v aktivních hmotách.
- Výrobu experimentálních elektrod.
Příklady přístrojového vybavení
- Měřicí ústředna Agilent 34980A s multiplexerovým modulem 34921A a switch modulem 34937A umožňuje automatizované měření a cyklování pokusných článků pomocí PC.
- Sada DC zdrojů Agilent obsahujících mainframe N6700B a zdrojové moduly N6743B 20V, 5 A, 100 W pro nabíjení a vybíjení pokusných článků.
Vedoucí laboratoře
doc. Ing. Petr Bača, Ph.D.
Technická 3058/10, 616 00, Brno
E-mail: baca@vut.cz
Telefon: 541 146 188