Свинцово-кислотный аккумулятор

 

ЗЗБ83

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союа Соеетскнх

Социалистических

Респуйлик

Зависимый от патента №

М. Кл. H 01m 35/08

Н Olm 39/00

Заявлено 23.Ч.1967 (№ 1160248/24-7) Приоритет 23.V.1966, № 552081, США комитет па делам иаобретеннй и открытий при Сосете Министров

СССР

УДК 621.355.2.035.5 (088.8) Опубликовано 07.111 1972. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 10.IV.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Луи Даниэль Бабуси, Биагио Андрей Кретелла, Давид Оскар Федер и Дональд Элдридж Кунтц (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Вестерн Электрик Компани, Инкорпорейтед» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЙ АККУМУЛЯТОР

Известен свинцово-кислотный аккумулятор, содержащий цилиндрический бак, закрытый крышкой с отверстиями для выводных зажимов и микропористой заливочной воронки с уплотняющим фланцем вокруг каждого отверстия, и горизонтально расположенные в баке круглые пластины, решетки которых выполнены коническими с радиальными ребрами, пересекающимися концентрическими кольцами, наружным ободом, являющимся, периферией основания конуса, и внутренней осевой втулкой — вершиной конуса, выполненных из изоляционного и электропроводного материала.

Недостатком такого аккумулятора является сложность сборки и ненадежная герметизация фланцев. Кроме того, возможны осевые перемещения выводных зажимов.

С целью упрощения сборки, обеспечения газонепроницаемости .и компенсации осевого перемещения предлагается наружный обод отрицательной,пластины выполнять из изоляционного материала и располагать внутри наружного обода, положительной пластины, выполненного проводящим для электрического соединения положительных пластин; внутреннюю осевую втул ку отрицательной пластины выполнять проводящей для электрического соединения отрицательных пластин и располагать внутри втулки положительной .пластины, выполненной из изоляционного материала, с соотношением высот проводящего обода к изоляционному и,проводящей втулки к изоляционной равным или большим двум, а фланцы выводных зажимов с внутренней стороны бака охватывать гибкими трубками из кислотостойкого материала, например неопрена, с не1О сколькими гофрами.

На фиг. 1 изображен .предлагаемый аккумулятор; на фиг. 2 — решетка отрицательной пластины; на фиг. 3 — решетка положительной пластины.

)5 Аккумулятор состоит из бака 1 цилиндрической формы, закрытого крышкой 2 с тремя отверстиями и фланцем вокруг каждого от:верстия. Фланец 8 служит для уплотнения отрицательного выводного зажима 4, фланец

20 5 — для положительного выводного зажима 6.

Части а и б фланцев 8 и 5 расположены с внутренней стороны крышки 2 и образуют место для размещения зажимов 4 и 6. На зажимах находится несколько колец 7, предназна25 ченных для вертикального выравнивания зажимов и ограничения их бокового перемещения. Эти кольца создают такх<е вторичное уп331583 лотнение для зажимов в случае, повреждения первичного уплотнения, поэтому их следует изготовлять из кислотостойкого материала, например неопрена. Первичные уплотнения пред ставляют собой гибкие трубки 8 и 9, которые также должны быть изготовлены из кислотостойкого материала. Они выполняются в виде заранее отформованных термопластичных втулок с несколькими гофрами, которые допускают относительное движение между зажимами и крышкой аккумуляторного бака.

Материал этих .втулок должен быть достаточно эластичным. Втулки .могут быть снабжены .внутри прокладкой (футеровкой) из термопластичных материалов, что обеспечивает тепловое уплотнение на зажимах и аккумуляторной крышке в процессе их изготовления.

Материалами для .уплотнений трубок 8 и 9 могут быть неопрен, полиэтилен, полипропилен, полихлорвинил и тефлон. Такая конструкция уплотнения, допуокающая относительное движение между соединительными зажимами и крьипкой аккумулятора, является мерой предосторожности,против роста аккумуляторных .пластин или применения их в аккумуляторах, .которые, подвергаются тяжелым и частым ударам, например, на транапортных ма шинах.

Последнее отверстие на аккумуляторной крышке окружено вертикальным цилиндрическим выступом 10, который предназначен для наполнительной воронки 11. Наполнительная воронка служит для задержки, вспышек и выпуска водорода. .Верхняя часть в этой воронки микропористая, что позволяет выходить и быстро рассеиваться водороду изнутри аккумулятора, но предотвращает зажигание водорода от пламени или искр, возникающих вне а ккумулятора. Ворон1ка обычно жесткая и выполняется из микропористого,полиэтилена, полипропилена, тефлона, керамики, фаянса или других аналогичных кислотостойких материалов, Комплект аккумуляторных пластин состоит из положительных 12 и отрицательных 13 пластин, расположенных горизонтально. Основная пластина 14 поддерживает весь комплект аккумуляторных пластин, причем она имеет наклон вперед к .центру аикумулятора. С таким наклоном выполнены все пластины в аккумуляторе. Самой нижней в комплекте является отрицательная пластина 13, которая содержит аккумуляторную решетку 15.

Аккумуляторная решетка снабжена изоляционным кольцом 16 из кислотостойкого материала, например неопрена или резины, которое окружает наружную кромку решетки.

Толщина этого обода больше, чем толщина решетки, чтобы создать электрическую изоляцию наружных частей аккумуляторной решетки относительно следующей решетки. Кольцо 16 предназначено также для того, чтобы предотвратить дендритный рост по краю решетки.

Внутренняя часть решетки 15 отлита вместе с центральной крепежной втулкой 17, которая входит в следующую отрицательную решегку

65 для крепления. Верхний край этой втулки выполнен с внутренним скосом для соединения с другой втулкой отрицательной решетки и взаимного закрепления.

Положительные а ккумуляторные решетки (см. фиг. 2) собраны вместе аналогичным образом, но соединены и опираются по периферии элемента. Положительная аккумуляторная пластина содержит решетку 18, снабженную толстым наружным ободом 19, который окружает периферию решетки 18 и действует как крепежное кольцо, предотвращая рост решетки, а также создает опору для последней в собранном виде элемента. По краю внутреннего концентрированного кольца решетки 18 предусмотрено изоляционное кольцо 20.

Отрицательный зажим 4 находится внутри втулки верхней отрицательной пластины 13, а положительный заигим б приварен или другим способом прикреплен к верхнему периферийному кольцу верхней положительной решетки.

Для создания электрического контакта между решетками после окончания сборки внутрь полой центральной части для зажима заливается расплавленный свинец или низкопла вкий материал с точкой плавления не выше точки плавления материала решетки. Отрицательный зажим 4 и втулка 17 выполнены с отверстием г. Расплавленный материал заливается через это отверстие выше точки соединения зажима и самой верхней отрицательной решетки. Благодаря этому расплавленный материал после охлаждения не будет сжиматься ниже основной зоны овязи. Контактный блок 21, который содержит верхнюю часть зажимов, может быть обработан вместе с отверстием г или закреплен другим способом. После затвердения будет создано полное электрическое соединение между отрицательными решетками и отрицательным зажимом. Можно также применить втулку или стержень из низкоплавкого припоя, который вставляется в полую центральную часть собранного пакета аккумуляторных пластин, после чего связь может быть создана.путем нагрева всей собранной конструкции или выборочного нагрева центральной части для зажимов. По другому варианту втулку 17 каждой отрицательной, пластины 13 можно предварительно покрыть термоуплотняющим электропроводным материалом, например низкоплавким свинцовым припоем. Связь может быть создана путем нагревания после сборки комплекта аккумуляторных решеток. В некоторых случаях связующим материалом могут быть смолы или другие непроводящие клеящие вещества. Таким образом соединяются и положительные аккумуляторные пластины.

Сепаратор 22 представляет собой литую пластину, изготовленную из микропористой резины или другого обычного материала с одним или несколькими слоями стекловолокна.

Положительная аккумуляторная решетка изготовляется круглой формы с крепежным кольцом для увеличения прочности конструк331583 ции. Положительная аккумуляторная пластина подвержена коррозии, а также увеличивается в размерах при старении. Для увеличения прочности толщина ее крепежного кольца в два раза больше толщины радиальной части, которая выполнена дугообразной, чтобы прн росте решетки, вызывающем наружные напряжения в радиальных частях, эти дугообразные части изгибались дальше, поэтому радиальные напряжения будут меньше, чем в случае 1прямолинейных радиальных частей аккумуляторных решеток, Поскольку все радиальные части разрушаются в одинаковом направлении и в одинаковой форме, то тем самым уменьшается тенденция роста их частей или вспучивание их. Когда эти части увеличиваются в размере, они давят на активную массу, удерживая ее в ячейках решетки.

Площадь решетки должна быть наклонена.

Угол наклона поверхности решетки с горизонталью должен быть таким, чтобы обеспечить выход газов, образуемых на .поверхностях пластин во,время работы аккумуляторов; оптимальным является угол наклона от 10 до

40 . Для облегчения выпуска газов предусмотрены свободные пространства, так что газ будет проходить от самой нижней решетки до уровня выше верхней пластины к выпускному отверстию. Газовые отверстия находятся в середине аккумуляторного элемента. Для этого достаточно сделать четыре отверстия на равном расстоянии вокруг внутренней части. Если аккумуляторные решетки установлены наклонно в обратном направлении, то газовые отверстия должны быть предусмотрены вокруг периферии элемента.

Решетки могут быть выполнены из чистого свинца, а также из сплава свинца с кальцием с содержанием кальция меньше 1 /о или из свинцово-сурьмянистого ciIJIBBB, содержащего

3 — 12 /о сурьмы.

Электролитом служит водный раствор серной кислоты.

Предмет изобретения

1. Свинцово-кислотный аккумулятор, содержащий цилиндрический бак, закрытый крышкой с отверстиями для:выводных зажимов и

10 микропористой заливочной воронки с уплотняющим фланцем вокруг каждого отверстия, и горизонтально расположенные в баке круглые пластины, решетки которых выполнены коническими с радиальными ребрами, пере15 секающимися концентрическими кольцами, наружным ободом, являющимся периферией основания конуса, и внутренней осевой втулкой — вершиной конуса,.выполненных из изоляционного и электропроводного материала, 20 отличающийся тем, что, с целью упрощения сборки, наружный обод отрицательной пластины выполнен из изоляционного материала и расположен внутри наружного обода положительной пластины, выполненного лроводящим

25 для электрического соединения положительных пластин; внутренняя осевая втулка отрицательной пластины выполнена проводящей для электрического соединения отрицательных пластин и расположена внутри втулки поло30 жительной пластины, выполненной из изоляционного материала, с соотношением высот проводящего обода к изоляционному и проводящей втулки к изоляционной равным или большим двум.

35 2. Свинцово-кислотный аккумулятор по и. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения газонепроницаемости и,компенсации осевого .перемещения, фланцы выводных зажимов с внутренней стороны бака охвачены гибкими

40 трубками из кислотостойкого материала, налример неопрена, с несколькими гофрами.

Составитель Ю. Драгомирова

Техред 3. Тараненко

Корректор С. Сатагулова

Редактор Т. Загребельная

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 909/15 Изд. № 335 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5