Патент ссср 299082

 

О Il И С А Н И Е 299082

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №вЂ”

Заявлено 06 11.1968 (№ 1215897/24-7)

Приоритет 06.И.1967, № 93807, Франция

Опубликовано 16.1!!.1971. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 29.IV.1971

МПК H 01m 43/00

Н Olm 1/02

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.355.1.035. .13 (088,8) Автор изобретения

Иностранец

Михаил Жошо дю Плесси (Франция) 1 У д (Траксьон» ! ;-:! „ 1 Д-;г;-

Заявитель

Иностранная фирма

«Сосьете дез Аккюмюлятор Фикс э де (Франция) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР ДЛЯ ШАРОВ-ЗОНДОВ

Известны электрические аккумуляторы для шаров-зондов, содержащие помещенный между двумя пластмассовыми цилиндрами лакет электродов, разделенных сепаратором.

На больших высотах шары-зонды являются пра ктическтт неподвижныхти по отношению к окружающей среде. Обычно на этих же высотах ооуществляются межконтинентальные полеты самолетов, летящих с очень большой скоростью.

Скорость таких самолетов оче|нь велика по отношенпо к шарам-зондам. В связи с этим для быстро летящего самолета случайное столкновение с шаром-зондом представляет реальную опасность.

Это может про изойти,в результате измене ния кинетической энергии во время столкновения при соприкосновении двух поверхностей. Это изменение кинетической энергии, с одной стороны, пропорционально квадрату относительно скорости, практ|ически зависящей только от скорости самолета, а с другой стороны, пропорционально массе бата|реи, участвующей в столкновении. Чтобы уменьшить влияние этого столкновения, нужно, чтобы масса батареи, участвующая в столкновении, была по возможности мала, а поверхность столкновения — по возможности велика.

С целью предотвращения,повреждения летательных аппаратов, предлагают электричес|оий аккумулятор для шаров-зондов, содержащий пов1ещ8н нын з(ежду двумя пластх!ассовыми цилиндрами пакет электродов, разделенных сепаратором, оглачаюи1ийся тем, что цилиндры выполнены вз пенопласта, напрпмер .пенополистирола.

На фиг. 1 изображен в разрезе предлагаемый аккумулятор; на фиг. 2 — его верхняя часть; на фиг. 3 — разрез его по 1 — I; на

10 фиг. 4 — показа на в увеличенном виде часть аккумулятора, обоз|наченная на фиг. 1 цифрой

1I; на ф|иг. 5 — показана батарея аккумуляторов; на фиг. 6 и 7 изооражены два других варианта выполнения аккумулятора; на

IpI». 8 показана верхняя часть аккумулятора, изображенного на фиг. 7: на фиг. 9 — узел, обозначенный на фиг. 7 цифрой I I I; на фиг. 10 — пакет электродов в развертке; на фиг. 11 — показан общий вид аккумулятора.

20 Аккумулятор состоит из двух соосных цилиндров — внутреннего 1 и наружного 2, между которыми помещен спирально навитый на

iBнутренний цилиндр 1 пакет электродов 8, содержащий положительный электрод 4, отрица25 тельный электрод 5, сепарато|р 6 и два пористых изоляционных слоя 7, помещенных с наружной стороны электродов и служащих резервуарами для электролита, н слой 8 пластмассовой оболочки, например, из сполиэтилеЗ0 на, полиамида или другого синтетического ма299082 териала, выдерживающего без повреждения н|изкие тем пературы и обеспечивающего герметиза цию аккумулятора.

Цилиндры 1 и 2 iBblllloJIнены из пор истого синтетического матер|иала, например пенополиуретана или пенополистирола. Цилиндры

1 и 2 HpMHolo смещены вдоль оси так, что их концы могут входить оди н в другой, причем в нижнюю часть од ного аккумулятора может входить соответствующей форумы верхняя часть расположенного ниже другого аккумулятора.

Таким образом собирается батарея, как,показано на фиг. 5, из последовательных аккумуляторов, которые целесообразно приклеивать друг к другу.

Для удовлетворительной ра боты аккумулятора нужно, чтобы расстояние между электродами было строго постоянным, предпочтительно порядка 0,2 ял . В связи с этим необходимо, чтобы цилиндры 1 и 2 осуществляли тесное обжатие пакета электродов 8. 5Кесткость пористого синтетического материала ц илиндрав вполне позволяет выполнить это требование.

Сборка сооаных цилиндров, которую необходимо производить с большой точностью, осуществляется с,помощью охлаждения ц|илиндра 1 (по сравнению с цилиндром 2) по технологии, подобной той, которую применяют при сборке рубашек двигателей.

Можно также формовать цилиндр 2 на .предварительно собранных пакете электродов

8 ии ццииллиинндре 1 без склеивания их между собой. Тогда батарея оказывается заключен ной

;в полостями 9, образованной на внутренней поверхности цилиндра 2. Материал, из которого изготовлен цилиндр 2, при формовке расширяется .и сжимает аккумулятор.

В соответствии с другим вариантом, представленным на ф иг. 6, на внутреннем цилиндре имеется выемка 10, глубина кото рой, измеренная по радиусу, немного больше толщины пакета электродов, намотанного в ней и установленного на место с помощью, например, клейкой ленты. При заливке изоляцион ным матер иалом внешнего цилиндра 2, материал, которым производят эту заливку,,проникает во,все пустоты, так что цилиндры 1 и 2 оказываются пра ктически ужатыми вместе.

Могут быть осуществлены многочисленные варианты описанной конструкции.

В частности, можно иапользовать большее количество электродов, чем два электрода 4 и

5, делая их, на пример, более тонкими или более легкими: можно и спользовать два электрода, таких как 4 и 5, но намотанных в спираль, имеющую больше,одного витка, для получения больц ей поверхности электр охимического обмена.

Кроме того, вещество, из которого сделаны электроды, может быть различным. В частности, если в качестве рабочего режима использовать режим медленной разрядки, то электродные подложки могут быть изготовле5

6О

65 ны не с помощью спекания металла, а просто из подбитой войлоком ткани, металлизирован ной или неметаллизирован ной, из синтетического материала или материала с пропиткой нз электрохимических активных веществ.

Герметическую оболочку 8 изготовляют из л истовой герметической массы, такой как полиамид, полиэтилен, полипропилен или из аналогичного материала.

Кроме оче|нь малой массы, участвующей в столкновении, аккумулятор должен обладать очень большой жесткостью конструкции, необходимой для нормальной его работы,,причем цилиндры 1 и 2 изтотавливают из теплоизоляционного материала, обеспечивающего нормальную работу батареи, подверженной воздействию очень низких тем ператур окружающей среды.

Подогрев аккумулятора может быть осуществлен с помощью, на(пример, печатной схемы, расположенной между наружной поверхностью оболочки 8 и прилегающими сте нками цилиндров 1 и 2, если температура а ккумулятора о кажется ниже некоторой о пределен|ной величины, например, порядка — 30 С.

Для подогрева можно использовать электрический ток, получаемый от солнечных батарей, которые используют, кроме того, для nocToBHной подзарядки батареи. В этом случае достаточно применить коммутатор, направляющий ток, полученный от солнечных батаре q или н схеме подогрева, или в схеме подзарядки аккумулятора в зависимости от температуры последнего.

Большое число батарей может быть подвешено гирляндой к одному и тому же шарузонду, причем, благодаря положению этой гирлянды, при столкновении самолета с батареей ударное воздействие будет минимальным.

Согласно вариа|нту констру кции, показанному на фиг. 7 — 11, аккумулятор содержит пакет электродов 8, наложенных одна на другую полос электродов и сепа раторов, проп итанных электролитом,:перемещенных в герметичную оболочку и .намотанных на,поверхность цилиндра 1, являющегося жестким полистироловым сердеч никам.

Пакет электродов 8, показа нный на фиг. 10, наматывается в один IBиток на выемку 11 цилиндра 1. Для удержания пакета электродов 8 вв ннаамотанном виде и обжатом состоянии его обтягивают гибкой прочной лентой 12. Эта лента может быть выполнена из гибкой листовой пластмассы, предпочтительно армированной стеклотканью и намотана с натяжением в 1,5 — 2 оборота для обжатия пакета электродов 8 на цилиндр 1. Лента 12 может иметь клейкую поверхность, что облегчает намотку с обжатием.

На фиг. 9 показано располо>кение различных слоев на участке, обозначенном цифрой

10, на фиг. 7. Эти слои расположены,в такой последовательности: цилиндр 1, сте нка (слой пластмассовой оболочки) 8 пакета 8, изоляционная лента из пористого материала 7, обра299082 зующая резервуар для электролита, полоса положительного электрода 4, полоса сепаратора б, полоса отрицателыного электрода 5, изоляционная лента из пористого материала

7, образующая резервуар для электролита, оболочка 8 и прочная гибкая лента 12.

На фиг. 10,показа и плоский прямоугольный пакет 3, оболочка 8 которого является герметичной оболочкой. Ширина 1 пакета соответствует высоте h цили ндр ической выемки 11 (внутреннего цилиндра), длина L соответствует периметру выем ки 11.

Пакет электродов имеет .два токосъемника И, образующих токовый выход.пакета 8 и соединенных соответствен н о с разнополярными электродами 5 и 4 аккумулятора, 1причем эти токосъемники:пропущены с уплотнением через оболочку пакета 8 и выведены около противоположных KOHIIOB iIIBIKBTB на боковых кромках TBIKHAI образом, чтобы, после HBMQTки,пакета 8 нна а ццииллиндр 1 они оказались бы

:на правленными в,противоположные сторожевы (фиг. 11). Про!пусканием токосъемников через всю боковую поверх ность пластмассовой о болочки 8 обеспечивается увеличение дл|ины пути возможной утечки электролита. К роме того, к оболочке 8 на уровне токосъемников прикрепляют до лриварива ния этой оболочки к токосъемникам пластмассовые полосы 14, тем самым предотвращая любую деформацию материала вокруг токосъемников.

На фла нцах 15, 1б цили ндра 1 сделаны прорези 17, 18 для пропуска ния токосъемни ков 18, как это показано на фиг. 11.

Чтобы облегчить установку и сборку нескольких акумуляторов, каждый цилиндр 1

10 оканчивается на своих осевых торцах с одной стороны кольцом или фланцем 19 с уменьшенным наружным диаметром, а с другой стороны центральным отверстием 20, внутренний диаметр которого соответствует наружному диаметру фланца 19.

Предмет изобретения

2о Электрический аккумулятор для шаравзондо|в, содержащий помещенный между двумя пластмассовыми цилиндрами пакет электродов, разделенных сепаратором, отличающийся тем, что, с целью предотвращения повреждения летательных аппаратов, указа нные цилиндры выпол нены из пенопласта, например .пенополистирола.

299082

Юиа 7

<Риг 2 Риг 5 Риг 5

ЮnZ б 5

8 I

/g

Риг Ф (Риг 5 Риг. б

Составитель Ю. Драгомирова

Редактор Л. Л%. Новожилова Техред Л, П. Евдонов Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 132/494, Изд. ¹ 350. Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Ра1:шская наб., д. 4/5

Тпл. Харьк. фил. пред. «Патент»