Технический прогресс и экономика (стр. 4 )

Рис. 5.  Сравнение разрядных характеристик аккумуляторов GP1865 L220, 18650F2LBE и 1865001AD03116. Зависимость напряжения от времени разряда

при температуре  - 30? С и токе 440 мА (0,2Cн).

Аналогичные испытания были проведены при температуре  - 30? С. Разрядные характеристики испытуемых ЛИА заметно улучшилась. Аккумуляторы 1865001AD03116 начали оправдывать свое называние низкотемпературных. Разрядные характеристики, конечно, не такие, как при НКУ, но довольно близкие. И разрядное напряжение, и время разряда до напряжения 3 В у 1865001AD03116 заметно выше, чем у GP1865 L220, см разрядные кривые на рис. 3 и рис. 4.

Рис. 6.  Сравнение разрядных характеристик аккумуляторов GP1865 L220,

18650F2LBE и 1865001AD03116.

Зависимость напряжения от времени разряда при температуре  - 30? С и токе 900 мА.

Аккумуляторы ICR18650 – довольно новая разработка низкотемпературных Li-Ion аккумуляторов с минимально температурой  - 40? С. Первые поставки в Россию приходятся на весну – лето 2011. Образцы этих аккумуляторов на испытаниях при температуре - 30? С показали себя хуже всех. Сравнение разрядных характеристик аккумуляторов ICR18650 при разных токах разряда показано на рис. 7 и рис. 8.

Рис. 7.  Разрядные кривые ЛИА ICR18650 при температуре  - 30? С

и токе разряда 440 мА (0,2 Cн).

Из рисунков видно, что образцы аккумуляторов ICR18650 при более высоких токах работают лучше, чем при 0,2 Сн. Из рис. 8 следует наличие резкого спада и глубокого провала напряжения в начале разряда. Разрядное напряжении не велико, что вполне понятно для токов разряда 1100 мА (0,5 Сн). Примечательно другое: разрядные кривые на рис. 7 при токе разряда 440 мА (0,2 Cн) выглядят еще хуже.  Провал напряжения в начале разряда имеется, однако неглубокий, но само разрядное напряжение, будучи в начале разряда несколько выше, чем при токе 0,2 Сн (см. рис. 7), быстро падает, не образуя плоского участка характеристики и спада в конце разряда. Полученные результаты свидетельствуют о плохой работоспособности испытанных аккумуляторов ICR18650в условиях разряда при температуре  - 30? С и токе разряда 1100 мА (0,5 Сн).

Рис. 8.  Разрядные кривые ЛИА ICR18650 при температуре  - 30? С

и токе разряда 1100 мА (0,5Сн).

Рис. 9.  Разрядные кривые аккумуляторов ICR18650-26C

при температуре  - 30? С и разрядном токе 520мА (0,2 Cн).

Испытания аккумуляторов UR18650FM и ICR18650-26C при температуре - 30?С.

Строго говоря, аккумуляторы UR18650FM и ICR18650-26C не предназначены для работы при низких температурах. Их температурный диапазон ограничен температурой  - 20? С для UR18650FM и  -10? С для ICR18650-26C. Тем не менее в рамках проводимых исследований была проведена проверка «в режимах, не оговоренных в технической документации на ЛИА».

Аккумуляторы  UR18650FM,  предназначенные  для работы при температуре до - 20? С, оказались неработоспособными при температуре  - 30? С при токах 520 мА и 1000 мА. Низкие значения разрядного напряжения и его колебания, а так же провал ниже 2,5 В в начале разряда не дают возможности рекомендовать использовать этот аккумулятор при температуре  - 30? С.

Аккумуляторы ICR18650-26C, предназначенные для работы при температуре не ниже  - 10? С, причем разрядная емкость при этой температуре должна была составлять 50 % от номинальной, вполне прилично отработали при температуре  - 30? С. На рис. 9 приведены соответствующие разрядные кривые.

Рис. 10.  Разрядные кривые аккумуляторов ICR18650-26C при температуре  - 30? С и разрядном токе 1000 мА (0,45 Cн).

Из рисунков видно, что разрядное напряжение стабильно, его колебания невелики, а провал в начале разряда незначителен, особенно при токах 0,2 Сн. Если выяснится, что работа  при температуре  - 30? С не сказывается губительно на состоя-нии аккумуляторов, можно смело говорить о возможности их использования при температуре  - 30? С.

Исследования работоспособности ЛИА упомянутых выше типов были проведе-ны при температуре  - 20? С. Здесь хорошие характеристики показали все без исклюю-чения аккумуляторы. И разрядное напряжение, и время разряда до напряжения 3 В намного увеличилось, почти полностью исчезли провалы в начале разряда, см. рис. 11 и рис. 12.

Рис. 11.  Сравнение разрядных характеристик аккумуляторов GP1865 L220,

и 1865001AD03116 с аккумуляторами MP 174565 (SAFT). Зависимость напряжения от времени разряда при температуре  - 20? С и токе 0,2 Сн.

Рис. 12.  Сравнение разрядных характеристик аккумуляторов GP1865 L220,

и 1865001AD03116 при разных токах разряда.

Зависимость напряжения от времени разряда

при температуре  - 20? С и токе 0,2 Сн.

Однако следует обратить внимание на разброс характеристик образцов аккумулятора ICR18650 при токе 1200 мА, см. рис. 14, а так же малое время разряда до напряжения 3 В.

Рис. 13.  Разрядные кривые аккумуляторов ICR18650 и 1865001AD03116

при температуре  - 20? С и токе разряда 440мА (0,2 Cн).

Рис. 14.  Разрядные кривые аккумуляторов ICR18650

и 1865001AD03116

при температуре - 20? С и токе разряда 1200 мА (0,55 Cн).

Так же хорошие характеристики показали при температуре - 20? С образцы аккумуляторов 18650VTC1, особенно при больших токах разряда. Это единственный среди испытанных цилиндрических аккумуляторов, способный обеспечивать ток 1 Сн при температуре  - 20? С при напряжении не ниже 3 В (рис. 15 - 16).

Рис. 15.  Разрядные кривые аккумуляторов 18650VTC1

при температуре - 20? С и

токе разряда 520 мА (0,2 Cн).

Рис. 16.  Зависимость напряжения

от времени разряда

аккумуляторов 18650VTC1 при температуре - 20? С

и токе разряда 1300 мА (1 Cн).

Проведены испытания аккумуляторов UR18650FM и ICR18650-26C при температуре - 20? С, результаты которых показали, что указанные модели вполне работоспособны и могут эксплуатироваться в указанных условиях (рис. 17 - 18).

Рис. 17.  Разрядные кривые аккумуляторов UR18650FM и

ICR18650-26C

при температуре - 20? С и токе разряда 1А (0,4 Cн).

Рис. 18.  Разрядные кривые аккумуляторов UR18650FM и ICR18650-26C

при температуре  - 20? С и токе разряда 1,3А (0,5 Cн).

Заключение

Изучены разрядные характеристики современных моделей литий-ионных аккумуляторов ведущих фирм-производителей при пониженных (- 20 ? - 40? С) температурах. Показано, что большинство моделей работоспособны в этих условиях, независимо от того, допускается ли это по рекомендациям фирм.

Все исследованные современные модели ЛИА ведущих фирм-производителей показали заметную работоспособность при температурах  - 40? С и токах разряда 0,2 Cн. Повышение токов разряда при этой температуре неизбежно приводило к потере работоспособности ЛИА. При температурах  - 30? С и особенно - 20? С, допустимые токи разряда повышаются, вплоть до 0,5 Cн.

Литература

1. Портативные химические источники тока. М. Изд-во «Спутник+». 2008. 220 с.

2. Химические источники автономного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М.: МЭИ. 2004. 226 с.

3. Обеспечение взрывобезопасности литиевых химических источников тока. Электрохимическая энергетика. 2001, т. 1, № 3, с. 39 - 44.

4. Перспективы использования химических источников тока для электропитания автономной радиоэлектронной аппаратуры. Современная электроника. № 2. 2010. С. 12-17.

5. , , Создание тонкопленочных литий-ионных аккумуляторов с использованием наноматериалов//Автономная энергетика. М.: НПП «Квант», № 28. 2011. С. 39 - 45.

_________?_________

       Э К О Н О М И К А        

О современном состоянии  рынка галлия

,  ,

•

НПП "Квант"

Настоящая работа является продолжением работы [1] и ставит задачей анализ изменений, произошедших на рынке галлия в 2007 - 2011 гг.

Необходимость данной работы определяется тем, что на настоящий момент на НПП «Квант» создана и работает технологическая линия изготовления солнечных элементов  (СЭ) космического назначения. Она включает единственную в РФ ориги-нальную технологическую линию изготовления гетероструктурных однокаскадных СЭ на основе соединений GaAs/Ge, а также линию по производству трехкаскадных СЭ InGaP/InGaAs/Ge.

В связи с использованием галлия в качестве исходного компонента для производства СЭ, встает вопрос о современном состоянии и перспективах развития рынка галлия, о потенциальной доступности этого компонента для устойчивого развития рынка в среднесрочной перспективе.

Многие помнят период с июля 2000 г. до марта 2001 г., когда на рынке достаточ-но неожиданно обозначился дефицит и цены на этот материал стали расти ежедневно, прыгнув за восемь месяцев от 500 - 600 /кг до 1800 - 2300 $/кг. Однако это время достаточно быстро закончилось, и на долгое время рынок галлия стал самым стабильным из всех рынков материалов электронной техники. До 2010 гг. галлий находился  в диапазоне цен 300 - 400 $/кг (за исключением небольшого всплеска цен в 2007 г.), но в 2011 г. начал демонстрировать рост цен.