Preliminary research on NiMH batteries: a case study

• Autorzy: Chmielewski A.

Warianty tytułu

PL

Badania wstępne akumulatorów NiMH: studium przypadku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents preliminary tests of a nickel-metal hydride (NiMH) battery in a static load cycle. In herein work the influence of the change of the load current value to the voltage at the battery terminals, the temperature value at the terminals and the body temperature of the battery is presented. On the basis of the conducted tests, it was found that with the increase of the load current above 1C, the useful capacity of the battery significantly decreases as well as its efficiency. Moreover, for SOC in the range from 0 to 0.1 and from 0.9 to 1 there are strong non-linearities of the internal resistance value of the NiMH battery, which are associated with the occurrence of activation and concentration polarization of the battery.

PL

W artykule zaprezentowano wstępne badania akumulatora niklowo-wodorkowego w statycznym cyklu obciążeniowym. Przedstawiony został wpływ zmiany wartości prądu obciążeniowego na wartość napięcia na zaciskach akumulatora, temperatury na zaciskach oraz temperatury na obudowie akumulatora. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wraz ze wzrostem wartości prądu obciążeniowego powyżej 1C znacząco spada wartość pojemności użytecznej akumulatora oraz jego sprawność. Ponadto dla SOC w przedziałach od 0 do 0.1 oraz od 0.9 do 1 występują silne nieliniowości rezystancji wewnętrznej akumulatora, które są związane z występowaniem polaryzacji aktywacyjnej i stężeniowej.

Słowa kluczowe

EN

experimental research; NiMH battery; loading cycle; test bench

PL

badania stanowiskowe; akumulator niklowo-wodorkowy; cykl obciążeniowy; stanowisko laboratoryjne

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 2/116
• Strony: 63--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Chmielewski A.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Chen H., Cong N., Yang W., Tan C., Li Y., Ding Y.: Progress in electrical energy storage system: A critical review. Progress in Natural Science Vol. 19, pp. 291-312, 2009.
• [2] Luo X., Wang J., Dooner M., Clarke J.: Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation, Applied Energy, Vol. 137, pp. 511-536, 2015.
• [3] Chmielewski A., Bogdziński K., Gumiński R., Szulim P., Piórkowski P., Możaryn J., Mączak J., Operational research of VRLA battery, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, AUTOMATION 2018, Vol. 743 pp. 783–791, 2018.
• [4] Możaryn J., Chmielewski A., Selected Parameters Prediction of Energy Storage System Using Recurrent Neural Networks, 10th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes, SAFEPROCESS 2018, IFAC-PapersOnLine, Elsevier, (2018) [In print]
• [5] Chmielewski A., Piórkowski P., Bogdziński K., Szulim P., Gumiński R., Test bench and model research of hybrid energy storage, Journal of Power Technologies, No. 5, Vol. 97, pp. 406-415, 2017.
• [6] Chmielewski A., Gumiński R., Bogdziński K., Mydłowski T., Mączak J., Możaryn J., Piórkowski P., Selected properties of the hybrid micro–installation model based on electrochemical battery and PV module, International Journal of Structural Stability and Dynamics, 2018 [In print]
• [7] Chmielewski A., Szurgott P. Modelling and simulation of repeated charging/discharging cycles for selected nickel-cadmium batteries. Journal of KONES Powertrain and Transport. Vol. 22, No. 1, pp.55-62 2015, DOI: 10.5604/12314005.1161610
• [8] Chmielewski A., Gontarz S., Gumiński R., Mączak J., Szulim P. Badania elektrochemicznych magazynów energii (Research on electrochemical energy stores), Przegląd Elektrotechniczny, No. 10, pp. 231-234, 2016.
• [9] Chmielewski A., Mączak J., Szulim P. Experimental research of electrochemical energy storage, International Conference Automation 2017, 15-17 March Warsaw, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 550, pp. 227-235, 2017.
• [10] Chmielewski A., Mączak J., Szulim P. Experimental research and simulation model of electrochemical energy stores, Automation 2017, 15-17 March Warsaw, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 550, pp. 236-246, 2017.
• [11] Chmielewski A., Możaryn J., Gumiński R., Szulim P., Bogdziński K., Experimental evaluation of Mathematical and Artificial Neural Network Modeling of Energy storage system, 14th INTERNATIONAL CONFERENCE Dynamical Systems Theory and Applications December 11-14, 2017, Łódź, POLAND, Springer Proceedings in Mathematics & Statistics, [In print]
• [12] Chmielewski A., Gontarz S., Szulim P. Modelowo-wsparte badania elektrochemicznych magazynów energii (Model-based research on electrochemical energy storage systems), Rynek Energii, Nr 5, Vol. 126, pp. 37-45, 2016.
• [13] Chmielewski A., Lubikowski K. Radkowski S. Energy storage technologies: review, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, Vol. 98, Nr 2, 2014.
• [14] Xianshu W., Xiongwen Z., Youhao L., Qiming H., Lidan X., Mengqing X., Weishan L. Maintaining structural integrity of 4.5 V lithium cobalt oxide cathode with fumaronitrile as a novel electrolyte additive, Journal of Power Sources, Vol. 338, pp.108-116, 2017.
• [15] Maheshwari A., Dumitrescu M. A., Destro M., Santarelli M. A modelling approach to under stand charge discharge differences in thermal behaviour in lithium iron phosphate–graphite battery, Electrochimica Acta, Vol. 243, pp. 129–141, 2017.
• [16] Gracia I., Youcef H.B., Judez X., Oteo U, Zhang H., Li C., Lide M. Rodriguez-Martinez, Armand M., S-containing copolymer as cathode material in poly(ethylene oxide)-based all-solid-state Li-S batteries, Journal of Power Sources, Vol. 390, pp. 148–152, 2018.
• [17] Taegong R., Arunkumar R. et al. Mechanochemical synthesis of silica-lithium manganese oxide composite for the efficient recovery of lithium ions from seawater, Solid State Ionics, Vol. 308, pp. 77–83, 2017.
• [18] Zhang L., Zhang S., Zhou Q., Snyder K., Miller T. Electrolytic solvent effects on the gassing behavior in LCO||LTO batteries, Electrochimica Acta, Vol. 274, pp. 170-176, 2018.
• [19] Pourabdollah K. Development of electrolyte inhibitors in nickel cadmium batteries, Chemical Engineering Science, Vol. 160, pp. 304–312, 2017.
• [20] Tirronen T., Sukhomlinov D., O'Brien H., Taskinen P., Lundstrom M. Distributions of lithium-ion and nickel-metal hydride battery elements in copper converting, Journal of Cleaner Production Vol 168, pp. 399-409, 2017.
• [21] Zubi G., Dufo-López R., Carvalho M., Pasaoglu G. The lithium-ion battery: State of the art and future perspectives, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 89, pp. 292–308, 2018.
• [22] Chmielewski A., Piórkowski P., Gumiński R., Bogdziński K., Model-based research on ultracapacitors, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, AUTOMATION 2018, Vol. 743, pp. 254–264, 2018.
• [23] Chmielewski A., Możaryn J., Piórkowski P., Gumiński R., Bogdziński K., Modelling of Ultracapacitors using Recurrent Artificial Neural Network, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, AUTOMATION 2018, Vol. 743, pp. 713–723, 2018.
• [24] Jankowska E., Kopciuch K., Błażejczyk M., Majchrzycki W., Piórkowski P., Chmielewski A., Bogdziński K., Hybrid energy storage based on ultracapacitor and lead acid battery: case study, Springer, Advances in Intelligent Systems and Computing, AUTOMATION 2018, Vol. 743, pp. 339–349, 2018.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).