НАЗВАНИЕ СТАТЬИ:
Экспресс-диагностика литий-тионилхлоридных источников тока с~использованием шумовой спектроскопии

СПИСОК АВТОРОВ:
Школьников Е.И., Петренко Е.М., Семенова В.А., Вервикишко Д.Е.

DOI:
https://doi.org/10.33849/2019205

ПОСТУПИЛА В РЕДАКЦИЮ:
15 ноября 2019 г.

ЖУРНАЛ:
Вестник Объединенного института высоких температур

ТОМ:
3

ГОД:
2019

СТРАНИЦЫ:
26-30

РУБРИКА:
Теплофизические свойства веществ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
первичные элементы; литиевые элементы; шумовая спектроскопия; степень разряженности; остаточная емкость.

КОДЫ КЛАССИФИКАТОРОВ:
УДК 541.135.5

АННОТАЦИЯ:
В работе рассмотрен метод получения достоверной информации о степени разряженности литиевых химических источников тока (ЛХИТ) путем обработки параметров их шумовых характеристик. На сегодняшний день для решения проблемы оценки степени разряженности ЛХИТ используются микрокалориметрия и спектроскопия электрохимического импеданса. Микрокалориметрия может прогнозировать качество источника тока, но не может независимо оценить остаточную энергоемкость. Метод импедансной спектроскопии весьма эффективен только в диапазоне остаточной емкости менее 50 % и менее точен в диапазоне 50--70 %. Для расширения диапазона определения остаточной емкости в область от 100 % и менее, в статье рассмотрена возможность применения метода шумовой спектроскопии. Этот способ не требует внешнего воздействия на ЛХИТ, то есть может использоваться для неразрушающего контроля, не влияющего на нормальное функционирование исследуемых объектов. Обобщение и анализ результатов измерений электрохимических шумов химических источников тока (ХИТ) показали возможность применения шумовой спектроскопии для оценки текущего состояния первичных ХИТ. Экспериментально определено влияние на точность измерений параметров окружающей среды и рассмотрены способы минимизации этого влияния. Предложенные способы обработки результатов измерений электрохимических шумов ХИТ позволили найти корреляционные зависимости между шумовыми параметрами и остаточной емкостью тестируемых ХИТ. Они послужили основой для построения калибровочных кривых. Эти кривые позволяют определять остаточную емкость ЛХИТ в диапазоне 100--30 %, который является наиболее интересным с точки зрения реальной эксплуатации.

TITLE:
Express diagnostics of lithium thionyl chloride power sources using noise spectroscopy

AUTHORS:
Shkolnikov E.I., Petrenko E.M., Semenova V.A., Vervikishko D.E.

KEYWORDS:
primary chemical power sources; lithium batteries; noise spectroscopy; depth of discharge; residual capacitance

ABSTRACT:
The paper considers a technique for obtaining reliable information about the degree of discharge of lithium chemical power sources by processing the parameters of their noise characteristics. Today, microcalorimetry and electrochemical impedance spectroscopy are used to solve the problem of estimating the discharge degree of lithium chemical power sources. Microcalorimetry can predict the quality of the power source, but cannot independently estimate the residual energy capacity. The method of impedance spectroscopy is very effective only in the range of residual capacity less than 50% and less accurate in the range of 50-70%. To extend the range of determining the residual capacity in the region from 100% or less, the article considers the possibility of using the method of noise spectroscopy. This method does not require external influence on lithium chemical power sources, that is, it can be used for non-destructive testing, which does not affect the normal functioning of the objects under study. The generalization and analysis of the measurements of electrochemical noise of chemical power sources showed the possibility of using noise spectroscopy to assess the current state of the primary chemical power  sources. Experimentally determined the impact on the accuracy of measurements of environmental parameters and ways to minimize this effect are discussed. The proposed methods for processing the measurements results of electrochemical noise of chemical power sources allowed us to find correlations between the noise parameters and the residual capacity of the tested chemical power sources. They served as the basis for constructing calibration curves. These curves allow to determine the residual capacity of lithium chemical power sources in a fairly wide range (100-30%), which is the most interesting from the point of view of actual operation.