ПОГРУЖНАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПОДВОДНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ Российский патент 1996 года по МПК H01M10/12 H01M2/02 

Изобретение относится к области подводной техники и, в частности, к погружным аккумуляторным батареям для электропитания потребителей электроэнергии подводно-технических средств различного назначения (таких, как обитаемые и необитаемые глубоководные аппараты (ГА) и подводные лодки (ПЛ), обитаемые подводные модули и т.д.)
Так как морская вода является электрическим проводником, для обеспечения работоспособности аккумуляторов и повышения их электроизоляции аккумуляторы обычно устанавливают в контейнеры, заполненные жидким диэлектриком /1/.

Известна конструкция аккумуляторной батареи, в которой аккумуляторы установлены в контейнер, заполненный диэлектрической жидкостью, удельный вес которой (γ = 1,08 г/см³) меньше, чем у электролита аккумуляторов (γ = 1,20 г/см³÷1,30 г/см³) и больше удельного веса окружающей морской воды (γ = 1,0÷1,035 г/см³) /2/. Конструкция такой аккумуляторной батареи предельно проста и является наиболее близкой предложенному устройству.

Однако ввиду того, что жидкости, имеющие незначительную разность в плотностях, не смешиваются между собой только при их "полном покое", применение таких аккумуляторных батарей для плавучих подводно-технических средств, подвергающихся в процессе эксплуатации качке и вибрациям, приведет к перемешиванию диэлектрической жидкости с забортной водой и электролитом и как следствие к снижению сопротивления изоляции аккумуляторов, повышенному их саморазряду и возможному выходу аккумуляторов из строя.

Кроме того, указанная конструкция аккумуляторной батареи не позволяет производить полную разрядку аккумуляторов, т. к. при этом плотность электролита снижается и приближается к плотности диэлектрической жидкости. Так, для отечественных аккумуляторов плотность электролита при полном разряде составляет 1,06 г/см³, что всего лишь менее чем на 2% меньше, чем у диэлектрической жидкости, и не гарантирует их несмешивание.

Цель изобретения заключается в создании конструкции погружной аккумуляторной батареи, не имеющей указанных недостатков, с применением диэлектрических жидкостей с удельными весами, в значительной степени отличающихся от электролита и морской воды для обеспечения их несмешивания при эксплуатации.

На чертеже изображена схема предлагаемой конструкции погружной аккумуляторной батареи.

Аккумуляторы 1, имеющие пробки 2 с отверстиями 3, установлены в контейнер 4, заполненный в верхней полости "А" "легкой" диэлектрической жидкостью 5, не смешивающейся с электролитом с удельным весом меньше, чем у электролита аккумуляторов (например, трансформаторное масло по ГОСТ 982-80 или ГОСТ 10121-76, удельный вес γ = 0,9 г/см³), и "тяжелой" диэлектрической жидкостью в полости "Б" с плотностью больше, чем плотность окружающей морской воды (например, фтороуглеродной жидкостью Б-1 по ТУ 95.2289-91, удельный вес γ = 2 г/см³), не смешивающейся с "легкой" диэлектрической жидкостью и морской водой.

При этом верхняя полость "А" трубопроводом 7 соединена с расширительным бачком 8, оборудованным невозвратным клапаном 9 (невозвратный клапан может быть установлен и непосредственно на крышке контейнера), а нижняя полость "Б" соединена трубопроводом 10 с компенсационным бачком 11, имеющим отверстие 12.

Компенсация изменения объема диэлектрической жидкости в контейнере 4 происходит за счет поступления "тяжелой" диэлектрической жидкости из компенсационного бачка 11, а выпуск газов, образующийся при эксплуатации аккумуляторов 1, происходит через невозвратный клапан 9 расширительного бачка 8.

Использование: автономное электропитание подводных технических средств. Сущность изобретения: контейнер с аккумуляторами заполнен двумя жидкостями: в нижней части находится более тяжелая диэлектрическая жидкость, которая тяжелее окружающей воды и не смешивается с ней, а над ней - более легкая диэлектрическая жидкость, которая легче электролита аккумуляторов и не смешивается с ним. Над контейнером размещен компенсационный бачок с отверстием в верхней части, соединенный трубопроводом с нижней частью контейнера и заполненный более тяжелой жидкостью. На крышке контейнера установлен невозвратный клапан для выпуска газов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Погружная аккумуляторная батарея для электропитания подводных технических средств, содержащая контейнер с аккумуляторами, заполненный диэлектрической жидкостью, удельный вес которой меньше удельного веса электролита аккумуляторов, не смешивающейся с электролитом, отличающаяся тем, что в контейнер введена вторая диэлектрическая жидкость, удельный вес которой больше удельного веса окружающей воды и которая не смешивается с окружающей водой и с первой диэлектрической жидкостью, батарея снабжена компенсационным бачком с отверстием в верхней части, соединенным трубопроводом с нижней частью контейнера и заполненным второй более тяжелой диэлектрической жидкостью. 2. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что диэлектрическая жидкость, которой заполняется компенсационный бачок и нижняя часть контейнера, имеет плотность 2 г/см³. 3. Батарея по п. 1 отличающаяся тем, что диэлектрическая жидкость, которой заполнена верхняя часть контейнера, имеет плотность 0,9 г/см³. 4. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что на крышке контейнера установлен невозвратно-запорный клапан, обеспечивающий выпуск газов, выделяющихся из аккумуляторов, и препятствующий проникновению заборной воды внутрь контейнера.