Электрический аккумулятор

Электрический аккумулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (74678О

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07.74 (21) 2040172/07 . с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.2

Н 01 М 10/48

Гоеудерстееиный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.355..1 (088.8) Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.80 (72) Авторы изобретения

В. М. Лавренов, Б. И. Центер, Л. М. Левинзон и М. Б. Гершман

1т Д "г

;1 ;(:, Г

-Аккумуляторный завод «Ленинская искра (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР

Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается вопроса контроля степени заряженности вторичных химических источников тока, в частности щелочных, в процессе их эксплуатации.

Известны герметичные аккумуляторы, содержащие пористый дополнительный электрод, одна сторона которого прилегает к сепаратору, а другая обращена в газовую фазу аккумулятора, причем часть пор дополнительного электрода свободна от электролита. В этом аккумуляторе сигнал, снимаемый с дополнительного электрода, линейно зависит от парциального давления кислорода s. газовой фазе (1).

Известны также аккумуляторы с пористым дополнительным электродом, часть которого контактирует с электролитом, а другая выходит в пространство, заполненное газом (2).

Известны аккумуляторы, в которых дополнительный пористый электрод расположен вплотную к крайнему электроду аккумулятора (3) .

Известен также электрический аккуму- лятор, содержащий положительный и отри2 цательный электроды, разделенные двумя сепараторами, избыток электролита и дополнительный электрод, расположенный между двумя сепараторами и соединенный через диод с отрицательным электродом (4).

Во всех известных конструкциях аккумуляторов дополнительный электрод работает как газовый, т. е. часть пор электрода свободна от электролита. Это возможно достигнуть только в условиях герметичного аккумулятора, имеющего ограниченный обь10 ем электролита. Кроме того, известные аккумуляторы с дополнительным электродом не позволяют фиксировать состояние полной его заряженности в процессе эксплуатации, что отрицательно сказывается на эскплуатационных характеристиках аккумулятора.

В предлагаемом аккумуляторе, выполйенном с избытком электролита, дополнительный электрод расположен вплотную к сепаратору, прилегающему к положительному электроду.

20 На фиг. 1 представлен предлагаемый аккумулятор; на фиг. 2 — кривые изменения напряжения- на аккумуляторе (А) и тока в цепи: дополнительный электрод — отри746780 цательный электрод (Б); в зависимости от сообщенной при заряде емкости; на фиг. 3— кривые изменения тока в цепи: дополнительный электрод — отрицательный элект род (для пятого (В), пятидесятого (Г) и сотого (Д) циклов), от сообщенной при заряде емкости.

В аккумуляторе дополнительный электрод работает как жидкостный; т. е. полностью заполнен электролитом. Это позволяет использовать его для регистрации тока выделения кислорода в негерметичном аккумуляторе, имеющем избыток электролита.

Аккумулятор (фиг. 1) содержит основные электроды — отрицательный 1 и положительный 2. между сепараторами 3 и

4 установлен дополнительный электрод 5.

Последний через сепаратор 4 плотно прижат к положительному электроду 2, а через диод 6 и регистрирующий прибор 7 электрически соединен с отрицательным электродом.

При заряде аккумулятора выделяющийся на положительном электроде кислород частично ионизируется на дополнительном электроде. В цепи: дополнительный электрод-отрицательный электрод, протекает ток, величина которого пропорциональна скорости выделения кислорода и, следовательно, степени заряженности положительного электрода.

При полной заряженности положительного электрода ток ионизации на дополнительном электроде будет максимальным, — так как в этом случае весь зарядный ток расходуется на выделение кислорода.

Таким образом, величина сигнала через регистрирующий прибор в цепи: дополнительный электрод-отрицательный электрод, позволяет однозначно судить о полноте заряженности аккумулятора.

Для йсключения ложного сигнала, связанного с выделением водорода на дополйиЫльном электроде при заряде аккумулятора, в цепь: дополнительный электрод-отрицательный электрод, включен диод. При прохождении тока через диод потенциал дополнительного электрода сдвигается на 0,5 —;

1,0 В положительйее потенциала отрица тельйого, исключая тем самым выделение

"водорода; а следовательно, и ложного сигнала.

Вспомогательный электрод, работающий в режиме предельного тока ионизации кислорода, может быть выполнен из любого электропроводящего материала, устойчивого в щелочи или кислоте соответственно

= для @елочного или кислотного аккумулятора. Для щелочного аккумулятора вспомогательный электрод выполняется, напри4

I мер, из никеля, угля или платины; для кислотного — из угля и платины.

Работу аккумулятора с дополнительным электродом рассмотрим на примере никелькадмиевого ламельного аккумулятора с электродом-датчиком, выполненным из пористой никелевой основы.

° На фиг. 2 изображены кривые изменения напряжения на аккумуляторе (А) и тока цепи: дополнительный электрод-отрицательный электрод (Б). Номинальная емкость аккумулятора (С) — 350 ач, зарядный ток составляет величину, равную С/4.

Стабильность сигнала в цепи: дополнило тельный электрод-отрицательный электрод, в процессе эксплуатации аккумулятора показана на фиг. 3, где изображены кривые изменения тока в цепи с вспомогательным электродом от сообщенной при заряде емкости для пятого (кривая В), пятидесятого (кривая Г) и сотого (кривая Д) циклов.

Небольшое расхождение между кривыми свя зано с различной степенью разряженности аккумулятора.

Информация о полной заряЖенности аккумулятора дает возможность своевременно отключить его из заряда, что позволяет устранить доразр яды, существенно упростить уход за аккумуляторами и увеличить срок службы.

4О и

Формула изобретения

Электрический аккумулятор, содержащий положительный и отрицательный электроды, разделенные двумя сепараторами, избыток электролита и дополнительный электрод, расположенный между двумя сепараторами и соединенный через диод с отри1цательным электродом, отличающийся тем, что, с целью определения полной заряженности аккумулятора в процессе эксплуатации и улучшения его эксплуатационных характеристик, дополнительный электрод расso

В начале заряда (область а), когда ге1S нерация кислорода на положительном электроде аккумулятора практически отсутствует, отсутствует ток в цепи с дополнительным электродом. По мере роста скорости выделения кислорода на положительном электроде в процессе заряда аккумулятора

2О (область б) растет скорость ионизации кислорода на вспомогательном электроде, т. е. ток в цепи: дополнительный электрод-отрицательный электрод, достигая своего максимального значения (область в) при сообщении полностью разряженному аккумулятору примерно 150% от номинальной емкости (1,5С), что соответствует его полной заряженности.

746780

2

1б

Fuwacmb I

jgnpx 0m

МiчинРМ йi с положен вплотную к сепаратору, прилегающему к положительному электроду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2058623, кл. Н 01 m 1 00. 1971.

7 ч з ф

0 0 0 g5G 0,5С 0 7й

4uz. 2 ь

2. Патент Японии № 307, кл. 57 С 2,! сер. 4, сб. 1813, 1971.

3. Патент Японии № 25713, сер. 4, сб. 1436, 1968.

4. Патент ФРГ № 1496344, кл. 21 к 45/04, 1971.

?46780

75С t 12 рр !у 3C duns+ От жюл и алг

ФЬм ми / "/

РЯУC д Ж

Составитель И. Найдина

Редактор О. Филиппова Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папи

Заказ 3964/47 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

П 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4