НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНЫЙ АККУМУЛЯТОР Российский патент 1999 года по МПК H01M2/10 H01M10/34 

Изобретение относится к электротехнике и касается металлогазовых химических источников тока, в частности методов крепления в них электродного блока.

Известен никель-водородный аккумулятор (HBA) [1], состоящий из корпуса с расположенным в нем электродным блоком, представляющим собой совокупность электрохимических групп, состоящих из разноименных электродов, разделенных сепараторами. Стяжка электродного блока осуществляется с помощью пружины, расположенной вне его, и стержнем. В качестве токосъемов использованы длинные гибкие элементы.

Недостатком этого аккумулятора является сложность конструкции, а также большой вес.

Известен HBA [2], состоящий из корпуса с размещенным в нем электродным блоком, в виде электрохимических групп, разделенных газовыми сепараторами. Токосъем электродов осуществляется через ушки, приваренные к ним. Сжатие электродного блока обеспечивается пружиной, расположенной вне пакета, при этом шины играют роль стяжек.

Недостатком является наличие пружины, что обуславливает дополнительное увеличение веса и повышенную сложность конструкции никель-водородного аккумулятора.

Известен HBA [3], принятый за прототип, состоящий из помещенных в корпус электрохимических групп, совокупность которых образует электродный блок. Каждая электрохимическая группа включает в себя два водородных электрода, расположенный между ними окисно-никелевый электрод, отделенный от водородных электродов электролитоносителями. Электрохимические группы отделены друг от друга газовыми сепараторами. Водородные электроды и окисно-никелевые электроды соединены с соответствующими токоподводами, которые одновременно с токосъемными функциями несут и механическую нагрузку по прижиму блока электродов через стяжные диски. Газовый сепаратор состоит из трехрядного пересечения нитей, соответственно со смещением верхнего и нижнего рядов относительно друг друга.

Недостатком прототипа является сложность конструкции и низкие удельные характеристики.

Технический результат, достигаемый в предлагаемом HBA, заключается в упрощении конструкции и повышении удельных характеристик, за счет отсутствия стержней-стяжек и осуществления индивидуального токосъема с каждого разноименного электрода.

Достигается это тем, что в HBA, состоящем из помещенных в корпус электрохимических групп, соединенных с токоподводом и разделенных газовыми сепараторами, поджим вышеуказанных электрохимических групп осуществляется с помощью концевых металлических фланцев, прикрепленных к цилиндрической обечайке корпуса.

По сравнению с прототипом такой способ поджима электродного блока является новым, что и обуславливает соответствие предлагаемого HBA критерию "новизна".

Для доказательства критерия "изобретательский уровень" проанализирована вся совокупность признаков и в отдельности отличительные признаки.

Установлено, что использование концевых металлических фланцев, прикрепленных к цилиндрической обечайке корпуса HBA для поджима электрохимических групп, в литературных источниках не обнаружено и, следовательно, является новым, а в совокупности с другими существенными признаками позволяет получить качественно новый результат, а именно: улучшение удельных характеристик HBA и упрощение его конструкции.

Таким образом, предлагаемая конструкция HBA соответствует критерию "изобретательский уровень".

На чертеже схематично изображен предлагаемый никель-водородный аккумулятор.

В корпусе 1 аккумулятора помещены электрохимические группы 2, совокупность которых образует электродный блок 3. Каждая электрохимическая группа 2 включает в себя два водородных электрода 4 и расположенный между ними окисно-никелевый электрод 5, отделенный от водородных электродов 4 электролитоносителями 6. Электрохимические группы 2 отделены друг от друга газовыми сепараторами 7. Водородные электроды 4 и окисно-никелевые электроды 5 соединены с соответствующими токоподводами 8. Прижим электродного блока 3 осуществляется с помощью концевых металлических фланцев 9, приваренных к цилиндрической обечайке 10 корпуса 1.

Сжатие блока 3 осуществляется следующим образом. Блок 3 зажимается приспособлением между фланцами 9 и в этом состоянии вставляется в обечайку 10. Затем фланцы 9 привариваются к обечайке 10. Когда сжатие блока 3 убирается, блок 3,разжимаясь, давит на фланцы 9, которые растягивают обечайку 10 в осевом направлении.

Таким образом, сжатие блока 3 осуществляется за счет упругого растяжения обечайки 10. Возникающее при этом усилие передается на фланцы 9, которые сжимают блок 3 с необходимым давлением.

Поскольку напряжения, создаваемые в корпусе 1 давлением водорода в тангенциальном направлении, вдвое больше, чем в осевом, и на несколько порядков больше необходимых для сжатия блока электродов 3, то использование корпуса 1 для сжатия блока 3 не потребует увеличения толщины и массы корпуса 1. Этим достигается повышение удельной энергии HBA.

Источники информации
1. Патент США N 4477450, МКИ H 01 M 4/00, опубл. 16.10.84 г.

2. Патент США N 4517264, МКИ H 01 M 2/00, опубл. 14.05.85 г.

3. Патент РФ N 1649985, МКИ H 01 M 12/08, опубл. 1993 г.

Изобретение относится к электротехнике и касается металлогазовых химических источников тока, в частности методов крепления в них электродного блока. Технический результат, достигаемый в предлагаемом аккумуляторе, заключается в упрощении конструкции и повышении удельных характеристик за счет отсутствия стержней-стяжек и осуществления индивидуального токосъема с каждого разноименного электрода. Аккумулятор состоит из помещенных в корпус электрохимических групп, соединенных с токоподводами и разделенных газовыми сепараторами, поджим вышеуказанных электрохимических групп осуществляется с помощью концевых металлических фланцев, прикрепленных к цилиндрической обечайке корпуса. 1 ил.

Никель-водородный аккумулятор, содержащий корпус с помещенным в него электродным блоком, представляющим собой совокупность электрохимических групп, состоящих из положительных и отрицательных электродов и разделенных между собой сепараторами, отличающийся тем, что электродный блок с двух сторон снабжен концевыми металлическими фланцами, прикрепленными к цилиндрической обечайке корпуса.