dizertační práce

Impedanční měření olověného akumulátoru

Text práce 4.89 MB Teze 1.4 MB

Autor práce: Ing. Pavel Abraham, Ph.D.

Ak. rok: 2013/2014

Vedoucí: doc. Ing. Petr Bača, Ph.D.

Oponenti: doc. Ing. Zdeněk Dostál, CSc., Ing. Petr Jareš, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá impedančním měřením olověného akumulátoru. Cílem práce
bylo nastudovat problematiku současných možností impedančního měření na olověném
akumulátoru, především však zjistit možnosti rozšířené rozdílové metody měření, ověřit
její funkčnost a interpretovat výsledky získané jejím prostřednictvím. Původní
stejnosměrná rozdílová metoda byla vyvinuta dříve v naší laboratoři elektrochemických
zdrojů Ústavu elektrotechnologie. Původní i nová metoda je nedestruktivní, obě tudíž
umožňují získávat informace o zkoumané elektrodě in situ. Nová metoda by navíc měla
poskytnout podstatně větší soubor informací, neboť měření probíhá v širokém frekvenčním
spektru.
Tato metoda byla použita ke sledování elektrod olověného akumulátoru, především
pak rozhraní kolektor/aktivní hmota a aktivní hmoty samotné, a to v různých stavech a
režimech provozu. Získané výsledky doplňují výsledky získané dříve a více tak osvětlují
podstatu sledovaných degradačních mechanizmů. Dále byly porovnány elektrody
s mřížkami z různých olověných slitin z hlediska rychlosti korozní vrstvy na rozhraní
žebro / aktivní hmota elektrody. Byly získány nové poznatky o působení různých režimů
nabíjení a vybíjení, zejména pak pulzních režimů, režimu částečného stavu nabití (PSoC) a
režimu hlubokého cyklování.
Měření byla realizována především na zařízení BioLogic VSP. Měřicí režim tohoto
zařízení byl optimalizován pro potřeby rozšířené rozdílové metody a použitých elektrod.

Klíčová slova:

EIS, impedanční měření, rozšířená rozdílová metoda, olověný akumulátor, impedance
aktivní hmoty, impedance kolektoru, pulzní režimy

Termín obhajoby

12.12.2013

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaPznamka

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Mikroelektronika a technologie (PK-MET)

Složení komise

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. Jan Maschke, CSc. (člen)
prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Dostál, CSc. - oponent (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Petr Bača, Ph.D.

Ing. Pavel Abraham se v problematice olověných akumulátorů pohybuje již více než 8 let. Na výzkumu se začal podílet již v bakalářském studiu a od té doby se vypracoval mezi špičkové odborníky na poli elektrochemických zdrojů proudu, konkrétně olověných akumulátorů.

Tato práce je završením celé etapy výzkumů týkajících se problematiky impedančních měření olověného akumulátoru, kdy bylo nutno nejprve vyvinout vhodnou metodiku měření, tu aplikovat při tvorbě automatizovaného měřícího pracoviště a následně spustit celou sérii experimentů týkající se studia impedančních vlastností jednotlivých složek olověného akumulátoru.

Vlastní práce je přehledně členěna, kde na začátku je podán rozbor procesů probíhajících v olověném akumulátoru, jednotlivé degradační mechanismy, formační procesy atd. Část popisující impedanční měření podrobně rozebírá historický vývoj i současný stav impedančních měření a možnosti interpretace výsledků. V další části je rozpracována metodika měření při použití manuálního i automatického měřícího pracoviště. Následující experimentální část se zabývá přípravou jednotlivých experimentů a jejich průběhem. V poslední části jsou detailně popsány výsledky těchto experimentů, jejich diskuse a teoretické vysvětlení probíhajících dějů.


Disertační práci Ing. Pavla Abrahama doporučuji k obhajobě.
viz posudek ve formátu pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 190.68 kB

Posudek oponenta
Ing. Petr Jareš, Ph.D.

viz posudek ve formátu pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 1.3 MB