ГЕРМЕТИЧНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА Российский патент 1994 года по МПК H01M2/02 H01M10/34 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается конструкции химических источников тока, а именно герметичных щелочных аккумуляторов дисковой и цилиндрической формы.

Известна конструкция аккумулятора, содержащая электроды, разделенные сепаратором, электролит, корпус, крышку плоской формы и пластмассовую уплотнительную прокладку, расположенную между корпусом и крышкой [1]. Герметизация аккумулятора достигается за счет сжатия пластмассовой прокладки между стенкой корпуса и крышкой.

Такая конструкция имеет существенный недостаток, состоящий в том, что зона уплотнения прокладки между корпусом и крышкой оказывается слишком небольшой, герметичность аккумулятора недостаточна и наблюдается течь электролита.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является конструкция герметичного химического источника тока, содержащая разнополярные электроды, разделенные сепаратором, электролит, корпус с зигом или уступом на боковой стенке, крышку с колпачком и углублением, направленным внутрь корпуса, и пластмассовую уплотнительную прокладку, расположенную между корпусом и крышкой и проходящую между углублением крышки и зигом или уступом корпуса [2]. Углубление в крышке служит для фиксации клапана, при этом высота углубления не превышает толщины материала, из которого выполнена крышка.

Однако и такая конструкция аккумулятора имеет недостаток, свойственный аналогу, так как и в данном случае зона уплотнения прокладки между корпусом и крышкой остается недостаточной, и герметичность источников тока ненадежна, что проявляется в течи электролита.

Задача, которую решает изобретение, заключается в создании конструкции аккумулятора с надежным узлом герметизации корпуса с крышкой, исключающей течь электролита.

Решение поставленной задачи состоит в том, что в конструкции герметичного химического источника тока, содержащей разнополярные электроды, разделенные сепаратором, электролит, корпус с зигом или уступом на боковой стенке, крышку с колпачком и углублением, направленным внутрь корпуса, и пластмассовую уплотнительную прокладку, расположенную между корпусом и крышкой и проходящую между углублением крышки и зигом или уступом корпуса, прокладка на участке между углублением крышки и зигом или уступом корпуса установлена с натягом.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемая конструкция отличается от известной тем, что прокладка на участке между углублением крышки и зигом или уступом корпуса установлена с натягом. Таким образом, заявляемая конструкция соответствует условию патентоспособности "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить аналогичных общедоступных источников, что позволяет сделать вывод о том, что предложенное решение соответствует уровню патентоспособности изобретения "изобретательский уровень".

На чертеже представлен герметичный химический источник тока в разрезе.

В металлическом корпусе 1, имеющем радиальный зиг 2, установлены электроды 3 и сепараторы 4, в порах которых размещен электролит 5. Сверху размещена крышка 6 с колпачком 7. В крышке имеется углубление 8, направленное внутрь корпуса 1, которое служит для фиксации клапана 9, поджимаемого сверху колпачком 7. Между крышкой 6 и корпусом 1 помещена пластмассовая прокладка 10, изолирующая корпус от крышки. Особенностью конструкции является то, что прокладка 10 на участке А между углублением 8 крышки и зигом (или уступом корпуса) 2 установлена с натягом, таким образом создается дополнительный уплотнительный участок прокладки 10, благодаря чему повышается надежность герметизации источника тока, тогда как у прототипа прокладка 10 уплотнена только у края крышки в области Б.

Для подтверждения возможности реализации предлагаемой конструкции были изготовлены опытные образцы герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов ЦНК-0,6. Корпус, электроды, сепаратор, электролит, колпачок, клапан были использованы от серийно выпускаемого АО "Ригель" аккумулятора ЦНК-0,6. Размеры корпуса: высота 53 мм, диаметр 13,9 мм, толщина стенки 0,4 мм. Электроды в виде прессованных брикетов из гидроксида никеля и кадмия. Сепаратор из полипропиленовой ткани толщиной 0,3 мм. Колпачок имел высоту 2,9 мм, диаметр 11 мм, толщина материала 0,4 мм. Опытная крышка имела высоту 2 мм, диаметр 12,2 мм, углубление в крышке 1,1 мм, наружный диаметр углубления 8,7 мм. Клапан выполнен из резины - диаметр 4 мм, высота (до поджатия в крышке) 6 мм. Опытная полиамидная прокладка имела наружный диаметр (у зига корпуса) 10,9 мм, внутренний диаметр у углубления в крышке 8,7 мм. Внутренний диаметр корпуса в месте зига составлял 10,9 мм. Таким образом, между зигом корпуса, прокладкой и углублением в крышке какие-либо зазоры отсутствовали и прокладка устанавливалась с натягом.

Одновременно на испытания были взяты серийные аккумуляторы, изготовленные в соответствии с прототипом. В отличие от опытных эти аккумуляторы имели наружный диаметр углубления в крышке 8,3 мм, а прокладка имела наружный диаметр у зига 10,5 мм и внутренний 9,9 мм. Таким образом между зигом и прокладкой оставался радиальный зазор (10,9 - 10,5):2 = 0,2 мм, и между прокладкой и углублением в крышке - (9,9--8,3): 2 = 0,8 мм.

Сравнительные испытания показали, что аккумуляторы, изготовленные в соответствии с прототипом, имеют 10% брака по течи электролита. У опытных аккумуляторов брак полностью отсутствовал.

Таким образом, необходимое качество источников тока обеспечивает только такая конструкция, которая соответствует отличительным особенностям изобретения. Вышеизложенное позволяет сделать вывод о наличии условия патентоспособности предлагаемого решения "промышленная применимость". Использование предлагаемой конструкции позволяет создать производство источников тока, отличающихся высокой надежностью эксплуатации.

Использование: герметичные химические источники тока. Сущность изобретения: в металлическом корпусе 1 установлены разнополярные электроды 3, разделенные сепараторами 4. Электролит 5 находится в порах электродов 3 и сепараторов 4. Корпус 1 закрыт крышкой 6 с копачком 7, имеющей углубление 8, направленное внутрь корпуса 1. Крышка 6 изолирована от корпуса 1 пластмассовой уплотнительной прокладкой 10. На боковой стенке корпуса 1 имеется радиальный зиг или уступ 2. Прокладка 10 на участке между углублением 8 крышки 6 и зигом или уступом 2 корпуса 1 установлена с натягом, что повышает надежность герметизации. 1 ил.

ГЕРМЕТИЧНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА, содержащий разнополярные электроды, разделенные сепаратором, электролит, корпус с зигом или уступом на боковой стенке, крышку с колпачком и углублением, направленным внутрь корпуса, и пластмассовую уплотнительную прокладку, расположенную между корпусом и крышкой и проходящую между углублением крышки и зигом или уступом корпуса, отличающийся тем, что прокладка на участке между углублением крышки и зигом или уступом корпуса установлена с натягом.