Свинцово-кислотный аккумулятор

Авторы патента:

H01M2/00 - Конструктивные элементы и способы изготовления неактивных частей конструкции

Владельцы патента RU 2525833:

Закрытое акционерное общество "ЭЛЕКТРОТЯГА" (RU)

Изобретение относится к электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов. Технический результат - исключение накопления критического содержания водорода в подкрышечном пространстве аккумулятора и повышение взрывобезопасности свинцово-кислотных аккумуляторов большой мощности. Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом аккумуляторе часть воздуха, подаваемого в систему перемешивания электролита, используется для вентилирования подкрышечного пространства. При этом скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство равна 1÷7 V_ПП в час, где V_ПП - объем подкрышечного пространства аккумулятора. В результате этого предотвращается накопление водорода в подкрышечном пространстве, а следовательно, исключается вероятность возникновения взрывоопасной ситуации при эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторов большой мощности. 1 табл.

Изобретение относится к электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов.

В процессе заряда свинцово-кислотного аккумулятора на отрицательном электроде протекает реакция выделения водорода. При этом выделяющийся водород может накапливаться в подкрышечном пространстве аккумулятора. При достижении критического содержания водорода в аккумуляторе образуется потенциально взрывоопасная газовая смесь (гремучий газ). Естественное вентилирование подкрышечного пространства крайне затруднено, так как сообщение аккумулятора с окружающей средой осуществляется через отверстие в крышке, закрытое вентиляционной или каталитической пробкой.

В качестве аналога выбран аккумулятор, описанный в патенте Германии №102005022387, Н01М 2/12. В аккумуляторе обеспечивается отвод газов из подкрышечного пространства во внешнюю среду при помощи отдельной трубки, присоединенной к водному фильтру.

Недостатком аналога является неконтролируемая и невысокая скорость удаления газов из подкрышечного пространства аккумулятора, явно недостаточная для применения в аккумуляторах большой мощности.

В настоящее время в высокомощных свинцово-кислотных аккумуляторах часто применяются системы перемешивания электролита с использованием воздуха. В таких аккумуляторах воздух, прошедший через электролит, попадает в подкрышечное пространство, вытесняя излишки водорода во внешнюю среду.

В качестве прототипа выбран аккумулятор с системой перемешивания электролита воздухом (Патент РФ №2161350, приоритет 24.09.1999). Указанная система представляет собой трубку с двумя эксцентрично расположенными вертикальными каналами, один из которых предназначен для подачи сжатого воздуха, а другой - для прохода электролита; при этом нижние концы этих каналов находятся на разных уровнях. Нижний конец трубки расположен на уровне кромок сепараторов и не доходит до дна аккумулятора, а верхний конец трубки соединен со сливным отводящим патрубком, расположенным горизонтально над уровнем электролита. Воздух выходит из канала для подачи сжатого воздуха и поднимается вверх по каналу для прохода электролита, проталкивая электролит из нижней части бака в верхнюю, тем самым перемешивая его.

Недостатком прототипа является то, что, с одной стороны, скорость подачи воздуха в аккумулятор не обеспечивает эффективного вентилирования подкрышечного пространства аккумулятора, а, с другой стороны, пузырьки воздуха при прохождении через электролит насыщаются парами воды и выносят ее из аккумулятора, что приводит к нежелательному изменению концентрации кислоты. Кроме того, если для увеличения эффективности вентилирования подкрышечного пространства увеличить скорость подачи воздуха, значительно возрастет вынос кислоты из аккумулятора в виде аэрозоля.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков аналога и прототипа, на исключение накопления критического содержания водорода в подкрышечном пространстве аккумулятора и на повышение взрывобезопасности свинцово-кислотных аккумуляторов большой мощности.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом аккумуляторе часть воздуха, подаваемого в систему перемешивания электролита, используется для вентилирования подкрышечного пространства. При этом скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство равна 1÷7 V_ПП в час, где V_ПП - объем подкрышечного пространства аккумулятора.

Сопоставительный анализ со способами вентиляции в свинцово-кислотных аккумуляторах показывает, что предлагаемое решение является новым.

Сущность изобретения состоит в следующем. Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из электродного блока, бака, крышки, системы перемешивания электролита воздухом. С целью исключения накопления критического содержания водорода в подкрышечном пространстве аккумулятора часть воздуха, подаваемого в систему перемешивания электролита, используется для вентилирования подкрышечного пространства. При этом скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство равна 1÷7 V_ПП в час, где V_ПП - объем подкрышечного пространства аккумулятора.

Был изготовлен макет предлагаемого свинцово-кислотного аккумулятора. Как показали экспериментальные данные (см. таблицу), скорости подачи воздуха 1÷7 V_ПП в час достаточно для удаления водорода из подкрышечного пространства. В результате этого предотвращается накопление водорода в подкрышечном пространстве, а следовательно, исключается вероятность возникновения взрывоопасной ситуации при эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторов большой мощности. Повышение скорости подачи воздуха нецелесообразно ввиду возрастания внутреннего давления в аккумуляторе и значительного выноса аэрозоля кислоты из аккумулятора.

Таблица
Скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство, V_ПП в час	Наличие водорода в подкрышечном пространстве	Вынос аэрозоля кислоты из аккумулятора
0,7	есть	нет
1	нет	нет
4	нет	нет
7	нет	нет
9	нет	есть

Свинцово-кислотный аккумулятор, состоящий из электродного блока, бака, крышки, системы перемешивания электролита воздухом, отличающийся тем, что с целью исключения накопления критического содержания водорода в подкрышечном пространстве аккумулятора часть воздуха, подаваемого в систему перемешивания электролита, используется для вентилирования подкрышечного пространства, при этом скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство равна 1÷7 V_ПП в час, где V_ПП - объем подкрышечного пространства аккумулятора.

Похожие патенты:

Аккумуляторные батареи // 2513989

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к аккумуляторным батареям электроинструмента. Технический результат - повышение ударной прочности батареи. Предлагаемое изобретение включает в себя аккумуляторную батарею и амортизирующее устройство, размещенное между держателем элементов батареи и корпусом, и способное предотвращать непосредственное соприкосновение держателя элементов батареи и самих элементов батареи с внутренней поверхностью корпуса.

Блоки аккумуляторных батарей // 2508577

Один аспект, соответствующий настоящему изобретению, включает в себя блок аккумуляторных батарей, содержащий устройство для электрического соединения между батареями и электрической схемой блока аккумуляторных батарей.

Батарейный блок и подложка со слоем межсоединений // 2487440

Способ изготовления волоконного оксидно-никелевого электрода щелочного никель-кадмиевого аккумулятора // 2482569

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов с волоконными оксидно-никелевыми электродами.

Элемент аккумуляторной батареи и устройство мониторинга для батареи в сборе // 2474026

Устройство для хранения энергии // 2451246

Изобретение относится к электротехнике, к системам хранения энергии. .

Топливный баллончик с гибкой внутренней камерой // 2316079

Изобретение относится к области электротехники, в частности к топливным баллончикам для топливных элементов. .

Электрохимическая ячейка, приспособленная для электрического соединения с измерительным прибором, и способ создания такого электрического соединения // 2298861

Изобретение относится к электрохимическим элементам, в которых электрохимическая ячейка приспособлена для электрического соединения с измерительным прибором и имеет соединитель, который стыкуется с соединительным устройством для обеспечения электрического соединения со схемой измерительного прибора.

Рекомбинационное устройство для каталитической рекомбинации образующихся в аккумуляторах водорода и кислорода в воду // 2208876

Изобретение относится к рекомбинационному устройству для каталитической рекомбинации образующихся в аккумуляторах водорода и кислорода. .

Нетканый сепарационный материал для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей // 2194340

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к нетканым сепарационным материалам, предназначенным для использования в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях, преимущественно цилиндрического или призматического типа.

Указатель плотности электролита аккумуляторной батареи // 2538092

Изобретение относится к аккумуляторным батареям, непосредственно преобразующим химическую энергию в электрическую энергию. Технический результат заключается в упрощении оперативного контроля и повышении точности определения плотности электролита, это с одной стороны, с другой, указатель позволяет проследить тенденцию изменения плотности электролита в процессе эксплуатации. В конечном итоге это позволяет повысить надежность работы и увеличить ресурс аккумуляторной батареи. Указатель плотности электролита аккумуляторной батареи состоит из следующих основных элементов: прозрачной спиральной трубки из кислотостойкого материала с установленным внутри поплавком в форме круглого шарика оранжевого цвета, круговой шкалы с нанесенными на ней по окружности числами, указывающими плотность электролита. Свободные концы спиральной трубки имеют диаметр, меньший, чем диаметр шарика, что предохраняет выпадение шарика из спиральной трубки в процессе монтажа или эксплуатации. Для выравнивания плотности электролита в трубке и вокруг нее по ее боковым поверхностям выполнены отверстия. Указатель плотности монтируется в отверстие заливной горловины аккумуляторной батареи в следующей последовательности. Прозрачная спиральная трубка устанавливается соосно в заливное отверстие аккумуляторной батареи, при этом трубка должна полностью утопать в электролите. Сверху, соосно спиральной трубке и перпендикулярно к ее оси устанавливается круговая шкала с нанесенными числами, указывающими плотность электролита. При этом текущая плотность электролита известна, например замеряется ареометром. Так как спиральная трубка полностью утоплена в электролите, то находящийся в ней шарик всплывает и устанавливается в определенном положении по высоте при данной плотности. Поворотом круговая шкала устанавливается числом, соответствующим текущей плотности электролита, против шарика и в таком положении фиксируется. Сверху отверстие закрывается глазком в виде увеличивающейся линзы. 2 ил.

Соединительная конструкция контактов // 2543615

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контактам подключения ручного электроинструмента к батарее. Соединительная конструкция контактов обеспечнивает возможность дополнительных контактов без увеличения ширины блока батарей и электрического устройства. Технический результат - увеличение числа контактов без увеличения размеров контактной площадки. В соединительной конструкции контактов согласно настоящему изобретению блок батарей снабжен множеством контактов, имеющих различные функции, расположенные в направлении скольжения, и электрическое устройство снабжено контактом для соединения с одним из множества контактов блока батарей. Посредством относительного скольжения между блоком батарей и электрическим устройством, до того как контакт в электрическом устройстве достигнет контакта в блоке батарей, контакт в электрическом устройстве может пройти через другой контакт в блоке батарей. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

Структура для установки аккумулятора на транспортное средство // 2641020

Изобретение относится к транспортным средствам. Структура для установки аккумулятора на транспортное средство, которая использует строп, который устанавливается, чтобы перемещать аккумулятор, и который удаляется, после того как аккумулятор перемещен в позицию для монтажа на кузове транспортного средства, при этом аккумулятор содержит элемент патрубка в качестве присоединяемого компонента, который монтируется на кузов транспортного средства, после того как аккумулятор установлен на транспортное средство. Строп снабжается фрагментом удержания патрубка для удержания элемента патрубка. Фрагмент удержания патрубка задает отверстие патрубка в направлении, в котором извлекают элемент патрубка из фрагмента удержания патрубка для удаления удерживаемого элемента патрубка. Предотвращается неудачный монтаж элемента патрубка на кузове во время установки аккумулятора. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.