Явище теплового розгону досить часто зустрічається в нікель-кадмієвих батареях, що стоять в буферному режимі в сучасних літаках, проте, природа цього явища досі недостатньо вивчена [1,2]. Незрозумілі причини і джерела такого потужного виділення енергії, в результаті якого різко підвищується температура всередині акумулятора до високих значень, що, в свою чергу, призводить до прогорання сепаратора між пластинами і скипанню електроліту.
У разі теплового розгону батарея може розігрітися, закоротити систему електроживлення, що, в свою чергу, може привести до виходу з ладу різних блоків літака. У зв'язку з цим, теплової розгін в авіації завжди призводить до аварійних ситуацій різного ступеня складності.
Особливо висока ймовірність появи теплового розгону в батареях з тривалим терміном експлуатації. У зв'язку з цим для експериментальних досліджень були відібрані 20 акумуляторів типу НКБН-25-У3 з термінами експлуатації більше п'яти років. Їх надала фірма ВАТ АК "Аерофлот-Дон" (м Ростов-на-Дону).
Перш за все, було досліджено вплив напруги зарядного пристрою на ймовірність теплового розгону. З цією метою всі акумулятори заряджалися послідовно при постійних напругах: 1,45; 1,67; 1,87; 2,2 В. Нижнє значення досліджуваного діапазону зарядних напруг відповідає буферного робочій напрузі акумулятора в складі батареї 20НКБН-25.
Всі досліджувані акумулятори при кожному значенні зарядного напруги заряджалися і розряджалися по вісім разів. Заряд проводився протягом восьми годин. Розряд виконувався згідно керівництву по технічної експлуатації батареї 20НКБН-25-У3 (НЛВЕ. 563512.005РЕ) струмом 10 А до напруги на клемах акумуляторів в 1 В.
На підставі результатів циклирования акумуляторів НКБН-25-У3 можна зробити наступні висновки.
По-перше, з більш ніж 600 виконаних зарядно-розрядних циклів, теплової розгін спостерігався тільки в чотирьох випадках. Таким чином, можна стверджувати, що тепловий розгін досить рідкісне явище.
По-друге, у всіх чотирьох випадках теплового розгону акумулятори мали терміни експлуатації, як правило, значно більше п'яти років при гарантійному терміні служби в три роки. Тобто дані експериментальні результати, безпосередньо, підтверджують висновки, про те, що ймовірність появи теплового розгону збільшується з ростом терміну експлуатації батарей.
По-третє, в усіх випадках спостереження теплового розгону заряд акумуляторів виконувався при напрузі (в першому випадку 1,87 В, а в трьох інших 2,2 В), які значно перевищують середнє напруга експлуатації даних акумуляторів на об'єкті (1,35-1, 5 В). Таким чином, можна зробити висновок, що ймовірність теплового розгону підвищується з ростом напруги заряду акумуляторів. З цього випливають два важливих практичних виведення, яких слід дотримуватися при експлуатації батарей 20НКБН-25-У3 на об'єкті з метою зменшення ймовірності появи теплового розгону:
- Не слід підвищувати напругу бортової мережі літака з батареєю 20НКБН-25-У3, що стоїть в буферному режимі, вище нормативного, тобто 30 В (1,5 В на акумулятор), так як це значно підвищує ймовірність появи теплового розгону.
- Треба стежити за тим, щоб характеристики всіх акумуляторів в батареї були приблизно однаковими. Використання акумуляторів з сильно розрізняються параметрами може привести до того, що напруга на окремій батареї, в період її експлуатації, може значно перевищити 1,5 В, що, відповідно, різко підвищить ймовірність появи теплового розгону в даному акумуляторі.
- Теньковцев В. В. Центнер Б. І. Основи теорії експлуатації герметичних НК аккумуляторов.-Л. Енергоатоміздат.-1985.-С.96.
- Теньковцев В. В. Вощікова Т. Д. Вплив незворотних процесів споживання кисню на стабільність характеристик герметичних акумуляторів. / Дослідження в області технології виробництва хімічних джерел струму. Л. Вища школа, -1986.-С.51.
Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)