Клапан для химического источника тока

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и касается химических источников тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Клапан состоит из корпуса 1, приваренной к нему крышки 2, эластичного кольца 3, стержня 4 со шляпкой 5. Для выхода газа предусмотрены отверстия 6. При заряде аккумулятора под давлением газа шляпка 5 вместе со стержнем 4 преодолевает силы упругости кольца 3, перемещается в направлении контактной пластины 7 зарядного устройства и отжимает ее от корпуса, размыкая электрическую цепь для заряда. Через образовавшийся зазор между шляпкой 5 и кольцом 3 газ устремляется в отверстие 6. После стравливания давления стержень 4 вместе со шляпкой 5 занимает исходное положение. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в химических источниках тока (ХИТ), в частности, никель-кадмиевых аккумуляторах. Известен "Клапан для герметизированной аккумуляторной батареи", содержащий корпус, закрепленный в гнезде крышки с помощью сварки или склеивания. На корпусе имеется заправочная трубка, конец которой заглушен эластичным резиновым элементом, срабатывающим от действующего на него внутреннего избыточного давления, и стравливающий газ. Известна "Перезаряжаемая аккумуляторная батарея", содержащая цилиндрический наружный корпус с внутренней облицовкой, под которой укреплена пластина основания. Крышка газовентиляционного устройства и электрического выклю- чателя имеет в центральной части положительный вывод в виде колпачка с вентиляционным отверстием. Под крышкой укреплена пластинчатая перегородка с вентиляционным отверстием. От перегородки вверх выступает вентиляционный пакет с перего- родкой в виде конуса, суженного вниз. Верхняя часть пакета закрыта эластомерным колпачком с поперечной контактной пластиной. Вокруг пакета расположена камера, наполненная нейтрализующим поглотителем электролита. Концентричный электродный узел содержит пластины отрицательных электродов, удерживающие электролит сепараторы и пластины положительных электродов. Каждые две противоположные пластины разделены сепаратором и последовательно обернуты вокруг сердечника поглотителя электролита, введенного в центральную часть узла, и снаружи обернуты тканью и боковой частью поглотителя электролита. К положительным пластинам приварен токосъемник с выступающим вверх положительным выводом. Избыточное давление смещает вверх подпружиненный эластомерный колпачок, который отключает положительный вывод от контактной пластины для прерывания зарядного тока, а газ и выделенный электролит выпускаются через отверстие между пакетом и конусом. Недостатками описанной батареи являются узкие функциональные возможности и сложность газовентиляционного устройства. Кроме того, устройство используется только для прерывания зарядного тока, а не для отключения от заряда, т.к. после стравливания газа автоматически возвращается в исходное положение "заряда". Такие операции могут осуществляться неоднократно в одном зарядном цикле, что в конечном итоге может привести к "осушению" электродов от электролита. Наиболее близким по технической сущности к достигаемому эффекту является "Герметичный аккумулятор с клапаном", содержащий корпус, крышку с отверстием, стержень со шляпкой, помещенный в отверстие, эластичное кольцо, надетое на стержень, и каналы для свободного выхода газа, причем на шляпку стержня, снабженную резьбой, навинчен кольцевой упорный регулятор, упирающийся в поверхность крышки. При этом стержень со шляпкой имеет в нижней части резьбу, на которой навинчена гайка, упирающаяся во внутреннюю поверхность крышки. Недостатками данного технического решения являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что клапан этого аккумулятора обеспечивает только стравливание избыточного давления газа, но не обеспечивает отключение зарядного устройства при достижении требуемого давления внутри аккумулятора, характеризующего соответствующую степень заряда (емкости). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Эта цель достигается тем, что клапан для химических источников тока выполнен в виде корпуса и крышки с отверстиями, между которыми установлено эластичное кольцо. По оси клапана установлен стержень со шляпкой, который выполнен из неэлектропроводного материала. Шляпка представляет собой два конуса, сопряженных друг с другом основаниями, и герметично установлена внутри эластичного кольца. Такое выполнение стержня со шляпкой позволяет клапану осущствлять, кроме операции стравливания избыточного давления газа, еще дополнительную функцию, а именно: производить отключение зарядного устройства, тем самым предотвращая перезаряд аккумулятора и расходование электрической энергии. Благодаря отличительным признакам стало возможным расширение функциональных возможностей клапана, заключающееся в том, что он, кроме своей функции - предохранить от избыточного давления газа, выполняет еще дополнительно функцию автоматического отключения зарядного устройства при достижении заданного давления, величина которого соответствует полученному аккумулятором заряду (емкости). Это стало достижимым в связи с тем, что стержень выполнен из неэлектропроводного материала, а шляпка представляет собой два сопряженных основаниями конуса и установлена герметично внутри эластичного кольца. Путем изменения конфигурации стержня со шляпкой, ее выполнения в виде двух сопряженных основаниями конусов и установки внутри эластичного кольца стало возможным отключать зарядное устройство, а этим самым предотвратить перезаряд аккумулятора, расход электроэнергии и "осушение" электролита, которое происходит из-за того, что при стравливании избытка газа происходит также выброс капелек электролита. На фиг.1 изображен клапан с крышкой, расположенной внутри аккумулятора, продольный разрез; на фиг.2 - с крышкой, расположенной снаружи аккумулятора. Клапан содержит корпус 1, являющийся частью корпуса аккумулятора, и приваренную к нему крышку 2. Между корпусом 1 и крышкой 2 помещено эластичное кольцо 3. По оси клапана установлен стержень 4 со шляпкой 5, представляющей собой два сопряженных основаниями конуса. Стержень 4 выполнен из неэлектропроводного материала и помещен в отверстии корпуса 1 (фиг.1) или крышки 2 (фиг.2). Для выхода газа могут быть предусмотрены отверстия 6, в том случае, если зазора между стержнем 4 и стенкой отверстия корпуса 1 (или крышки 2) будет недостаточно. Изобретение осуществляется следующим образом: шляпка 5 герметично установлена внутри эластичного кольца 3, а ее наружный диаметр выполнен больше внутреннего диаметра эластичного кольца. В процессе заряда аккумулятора из электролита начинает выделяться газ, в связи с чем давление в полости А аккумулятора повышается. Под действием этого давления шляпка 5 вместе со стержнем 4, преодолевая силы упругости эластичного кольца 3, перемещается в направлении упругой контактной пластины 7 зарядного устройства (условно не показано). При этом стержень 4 отжимает контактную пластину 7 от корпуса 1, являющегося одним из электродов аккумулятора, размыкая электрическую цепь для заряда, а через образовавшийся зазор между шляпкой 5 и кольцом 3 газ устремляется в отверстие 6 наружу. После стравливания газа под действием упругих сил контактной пластины 7 стержень 4 вместе со шляпкой 5 опускается на эластичное кольцо 3 (это положение показано пунктиром). Подбор усилия контактной пластины 7 осуществляется таким образом, чтобы оно было меньше усилия на преодоление сил упругости эластичного кольца 3 шляпкой 5. Возврат стержня 4 со шляпкой 5 в исходное положение может быть осуществлен вручную. Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройство по сравнению с прототипом, заключается в том, что оно, кроме стравливания избыточного давления газа, позволяет автоматически отключать зарядное устройство, что, в свою очередь, позволяет уменьшить расход электроэнергии на непроизводительную работу; предотвратить электрическую перегрузку аккумулятора (перезаряд), а тем самым продлить его долговечность; уменьшить количество выбрасы- ваемого электролита, который вместе с газом будет уноситься при стравливании давления, т.к. после отключения зарядного устройства прекратится рост давления в аккумуляторе. При этом также возрастает его долговечность в связи с уменьшением "осушения" блока электродов.

Формула изобретения

КЛАПАН ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА, содержащий корпус и крышку с отверстиями, стержень со шляпкой и эластичное кольцо, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, стержень изготовлен из неэлектропроводного материала, при этом шляпка выполнена в виде двух конусов, сопряженных основаниями, и герметично установлена внутри эластичного кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000