Способ изготовления аккумуляторной батареи и аккумуляторная батарея, изготовленная по этому способу

Способ изготовления аккумуляторной батареи и аккумуляторная батарея, изготовленная по этому способу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 535633

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.04.75 (21) 2118982/07 (51) М. Кл.2 Н 01М 10/34

Н OIM 10/28 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 17.12.76 (53) УДК 621.355.1/8 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Ардабацкий, А. С. Боярчиков и Н. Н. Вольхин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

И АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ, ИЗГОТОВЛЕННАЯ ПО ЭТОМУ

СПОСОБУ

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве аккумуляторных батарей.

Существующие аккумуляторные батареи имеют низкие удельные характеристики из-за большой доли веса конструкционных узлов и деталей. При этом практическая удельная энергия, например, никель-кадмиевой электрохимической системы не превышает 15—

20% от теоретического значения, рассчитанного на вес активных масс электродов и электролита.

Известен способ изготовления химического источника тока путем помещения электродов на одну сторону непроводящей ленты, укладки сверху слоя сепаратора и слоя деполяризатора и последующего складывания ленты по осевой линии таким образом, что электроды противоположной полярности образуют элементы, соединенные в батарею металлическими проводниками (1). В результате в качестве сосуда используется один из электродов.

Однако источник тока, изготовленный таким способом, является негерметичным, водоактивируемым и используется только один раз.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ изготовления аккумуляторной батареи путем нанесения на одну сторону металлической пластинчатой подложки активной массы электрода одной полярности, например отрицательного, установки сепаратора, помещения в сепаратор электрода противоположной полярности, на5 пример положительного, сгибания подложки по осевой линии вокруг сепаратора и электрода противоположной полярности, разделения полученных аккумуляторов изоляционным материалом, заливки пространства между акку10 муляторами термореактивным компаундом и соединения отдельных аккумуляторов в батарею (2).

В этой бата|рее герметизация пленочного корпуса может осуществляться только в от-!

5 сутствие электролита. Электролит содержится в помещаемой внутри ампуле, разрушаемой после герметизации батареи, что является существенным недостатком, поскольку не дает возможности отформировать батарею и уста20 новить степень заряженности электродов в оптимальное для дальнейшей работы положение. Малая прочность пленочного сосуда и отсутствие возможности проверки его герметичности требуют дополнительного упрочне25 ния в виде второго пленочного сосуда. Для поглощения выделяющегося тепла между стенками сосудов помещен теплоемкий материал, что усложняет конструкцию батареи.

Предлагаемый способ позволяет упростить

30 конструкцию, повысить надежность гермети535633 зации и улучшить электрические характеристики батареи. Это достигается тем, что на кромке металлической подложки после ее сгибания устанавливают в зоне сварного шва заливочный штуцер и токоотвод внутреннего электрода с проходным изолятором и сваривают подложку по периметру.

Соединение отдельных аккумуляторов в батарею может быть осуществлено путем впаивания токоотвода внутреннего электрода, например положительного, одного аккумулятора в заливочный штуцер соседнего аккумулятора.

В аккумуляторной батарее отношение количества последовательно и параллельно соединенных аккумуляторов равно 0,25 — 200.

На фиг. 1 изображена аккумуляторная батарея, изготовленная по описываемому способу; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема соединения аккумуляторов в батарее.

Предложенный способ заключается в следующем.

Электрод 1, например положительный, помещают в сепаратор 2. Электрод 3, например отрицательный, изготавливают путем нанесения на одну сторону металлической пластинчатой подложки активной массы, сгибают по осевой линии вокруг сепарированного электрода 1 и герметизируют по периметру сваркой по свободной от активной массы кромке

4. В герметизирующем шве 5 оставляют отверстие для токоотвода 6 электрода 1, герметизпруемое при помощи г торо..:ластовой втулки 7 или стеклянного проходного изолятора, и помещают штуцер 8 для проверки на герметичность образуемого аккумулятора и заливки электролитом под действием вакуума. Аккумуляторы изолируют друг от друга пленочным изоляционным материалом и соединяют в батарею путем впаивания токоотвода б внутреннего электрода 1 в заливочный штуцер 8 соседнего аккумулятора. Таким образом осуществляют одновременно соединение аккумуляторов в батарею и герметизацию их заливочных штуцеров. Для получения механической прочности и дополнительной герметизации аккумуляторов пространство между ними заливают термореактивным компаундом.

При выборе соотношения количества последовательно и параллельно соединенных аккумуляторов, равного 0,25 — 200, следует исходить из того, что батареи существующих конструкций, как правило, состоят из аккумуляторов, имеющих определенное число N параллельно соединенных электродов. Поскольку предложенная батарея составлена из плоских аккумуляторов, имеющих ьсего по одному электроду каждой полярности, причем один из электродов является одновременно и сосудом аккумулятора, то этот электрод получается несколько тяжелее электрода той же полярности многоэлектродного аккумулятора.

В качестве примера может быть взята никель-кадмиевая батарея, в которой увеличе4 ние веса может составить 15 — 25 /о. Вес блока электродов многоэлектродного аккумулятора

Ракк = Л пол+ (+ 1 ) Ротр, (1) 5 где Р„,л — вес положительного электрода;

Р, р — вес отрицательного электрода;

N — число параллельно соединенных электродов в аккумуляторе;

N+1 — число параллельно соединенных

10 электродов противоположной полярности, например отрицательной, которое должно быть на 1 больше числа положительных электродов для создания одинако15 вых условий работы положительного электрода в обоих сравниваемых случаях.

Если необходимо получить источник тока той же емкости из плоских аккумуляторов с

20 электродами того же размера, что и многоэлектродный аккумулятор, то в худшем случае вес его блока электродов

Рпл. акк=IN (пол+1>25Ротр) (2) Формула изобретения

1. Способ изготовления аккумуляторной батареи путем нанесения на одну сторону металлической пластинчатой подложки активной массы электрода одной полярности, например

60 отрицательного, установки сепаратооа, помещения в сепаратор электрода противоположной полярности, например положительного, сгибания подложки по осевой линии вокруг сепаратора и электрода противоположной по65 лярности, разделения полученных аккумулято25 Из условия равенства весов Ракк=Рпл. акк по лучают нижний предел отношения числа последовательно и параллельно соединенных аккумуляторов

Рпол+(N+1)Ротр= (пол+1 25 отр), (3) откуда можно установить, что источник тока из плоских параллельно соединенных аккумуляторов тяжелее многоэлектродного аккумулятора при превышении соотношения Y=

0,25

При увеличении числа и последовательно соединенных аккумуляторов, как видно из соотношения (3), при 1(N(4 преимущество

40 батареи из плоских аккумуляторов увеличивается. Верхний предел соотношения определяется конкретными условиями эксплуатации н в данном случае возможностями механической прочности компаунда. Он ограничивается

45 лишь практически используемым числом последовательно соединенных аккумуляторов, которое, как правило, не превышает 220.

Аккумуляторная батарея, изготовленная по предлагаемому способу, проще по конструк50 ции, имеет надежную герметизацию и повышенные удельные характеристики в 1,5 раза по весу и более чем в 2 раза по объему.

535633 ров изоляционным материалом, заливки пространства между аккумуляторами термореактивным компаундом и соединения отдельных аккумуляторов в батарею, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности герметизации и улучшения электрических характеристик батареи, на кромке металлической подложки после ее сгибания устанавливают в зоне сварного шва заливочный штуцер и токоотвод внутреннего электрода с проходным изолятором и сваривают подложку по периметру.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение отдельных аккумуляторов в батарею осуществляют путем впаивания токоотвода внутреннего электрода, например положптсль н го, одного аккумулятора в заливочный штуцео соседнего аккумулятора.

3. Аккумуляторная батарея, изготовленная

5 по способу в соответствии с и. 1, состоящая из последовательно и параллельно соединенных аккумуляторов, отличающаяся тем, что отношение количества последовательно и параллельно соединенных аккумуляторов рав10 но 0,25 — 200.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент Франции № 1448742; кл, Н Olm, 1964.

15 2. Патент США № 3607401, кл. 136 — 6, 1971 (прототип) .

1 1

Составитель Ю. Драгомирова

Редактор А. Пейсоченко Техред Е. Петрова Корректор Т. Добровольская

Заказ 2769/1 Изд. № 1834 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2