Příčiny předčasné ztráty kapacity olověných akumulátorů pracujících v PSoC režimu hybridních elektrických vozidel
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato práce je završením celé etapy výzkumů a vyplývá ze stávající potřeby zvýšit efektivitu, výtěžnost a životnost olověných akumulátorů VRLA plánovaných pro použití do hybridních elektrických vozidel v režimu částečného nabití PSoC. Při aplikaci režimu PSoC na olověný akumulátor dochází k ireverzibilní sulfataci záporných elektrod, a tím ke ztrátě jejich nabíjecí schopnosti. Tento jev, podle nejnovějšího trendu označovaný jako PCL3, nemá žádnou souvislost s dále uvedenými jevy PCL1, PCL2, projevujícím se na kladných elektrodách. Výsledkem této disertační práce je nalezení nových typů aditiv, určení jejich optimálního množství a rozměrů tak, aby inovované složení záporných aktivních hmot bylo schopno odolávat sulfataci záporné elektrody během provozu v režimu PSoC. Součástí snahy o objasnění dějů probíhajících na záporné aktivní hmotě a způsobujících nevratnou sulfataci elektrod, je i sledování strukturálních změn elektrodové aktivní hmoty pomocí environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu, což pomohlo objasnit děje související se ztrátou kapacity v režimu PSoC. Zvláštní pozornost byla při výzkumech věnována studiu vlastností kontaktních vrstev mezi kolektorem a aktivní hmotou elektrod a samotných aktivních hmot olověného akumulátoru v průběhu jeho exploatace. Byly získány nové informace o vlivu opakovaného cyklování (nabíjení, vybíjení) na kritické oblasti elektrod. Měření byla prováděna na speciálně připravených experimentálních elektrodách stejnosměrnou rozdílovou metodou, což umožnilo získávat data in situ.
This thesis is completion of whole stage of researches and it is a result of existing need of increase efficiency, utilization rate and service life of lead acid batteries VRLA planned for utilization in hybrid electric vehicles in mode of partial state-of-charge PSoC. During the application of mode PSoC at lead acid battery occurs irreversible sulfation of negative electrodes and thus to loss their charging capability. This phenomenon, according to the latest trend called PCL3, isn´t connected with subsequently referred effects PCL1, PCL2, show up on positive electrodes. Result of this thesis is finding a new types of additives, determine their optimum amount and size in such a way that innovated composition of negative active materials be able to resist sulfation of negative electrode during operation in mode PSoC. Part of the effort to clarify actions ongoing on negative active material and causes non-returnable sulfation electrodes is also monitoring of structural changes electrode active material by using environmental scanning electron microscope, which helped to clarify processes related with loss of capacity in mode PSoC. Special attention during reserches was focused on study of the properties contact layers between collector and electrodes active material and itself active materials lead-acid battery druring exploitation. There were gain new information about influence repeated cycling of (charging, discharging) the critical area of the electrodes. Measurements was carried out on specially prepared experimental electrodes DC Difference Method, this enabled obtain data in situ.
This thesis is completion of whole stage of researches and it is a result of existing need of increase efficiency, utilization rate and service life of lead acid batteries VRLA planned for utilization in hybrid electric vehicles in mode of partial state-of-charge PSoC. During the application of mode PSoC at lead acid battery occurs irreversible sulfation of negative electrodes and thus to loss their charging capability. This phenomenon, according to the latest trend called PCL3, isn´t connected with subsequently referred effects PCL1, PCL2, show up on positive electrodes. Result of this thesis is finding a new types of additives, determine their optimum amount and size in such a way that innovated composition of negative active materials be able to resist sulfation of negative electrode during operation in mode PSoC. Part of the effort to clarify actions ongoing on negative active material and causes non-returnable sulfation electrodes is also monitoring of structural changes electrode active material by using environmental scanning electron microscope, which helped to clarify processes related with loss of capacity in mode PSoC. Special attention during reserches was focused on study of the properties contact layers between collector and electrodes active material and itself active materials lead-acid battery druring exploitation. There were gain new information about influence repeated cycling of (charging, discharging) the critical area of the electrodes. Measurements was carried out on specially prepared experimental electrodes DC Difference Method, this enabled obtain data in situ.
Description
Keywords
Citation
BILKO, R. Příčiny předčasné ztráty kapacity olověných akumulátorů pracujících v PSoC režimu hybridních elektrických vozidel [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2014.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Mikroelektronika a technologie
Comittee
prof. Ing. Vladislav Musil, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jiří Kazelle, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vítězslav Novák, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Jareš, Ph.D. - oponent (člen)
doc. Ing. Zdeněk Dostál, CSc. - oponent (člen)
Date of acceptance
2014-12-02
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení