СВИНЦОВЫЙ АККУМУЛЯТОР Российский патент 2001 года по МПК H01M10/12 

Изобретение относится к химическим источникам тока, в частности к свинцовым аккумуляторам.

Одной из основных причин, ограничивающих срок службы свинцовых аккумуляторов, является образование коротких замыканий через свинцовую губку, образующуюся на боковых кромках отрицательных электродов. Для предотвращения этого явления на боковые кромки электронной решетки наносится изоляционный материал (см. патент Японии N 1-39633, заявка N 55-119125 от 28.08.80, опубл. 22.08.89, заявитель Юаса дэнти К.К. "Способ изготовления электродной решетки для пластины свинцового аккумулятора"). Согласно патенту Японии N 1-39633 из свинца или свинцового сплава изготовляют просечнорастяжную электродную решетку, затем противоположные боковые кромки решетки погружают в расплавленную синтетическую смолу. После отверждения смолы получают предохранительные изоляционные канты.

Приведенный аналог не устраняет возможность образования и роста свинцовой губки на боковых кромках отрицательных электродов и обладает недостатком приведенного ниже прототипа.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является патент Российской Федерации N 2078391 "Несущий каркас для отрицательных электродов свинцовых аккумуляторов", заявка N 92994308/07 от 21.10.92, заявитель и патентообладатель фирма ВАРТА БАТТЕРИ АГ (ФРГ), авторы: Виланд Руш (ФРГ), Гервин Триппе (ФРГ), Дитер Сцикснус (ФРГ). В прототипе несущий каркас для отрицательных электродов свинцового аккумулятора, состоящий из прямоугольной освинцованной медной просечнорастяжной решетчатой пластины, отличается тем, что решетчатая пластина по периметру плоско подпрессована и покрыта пластмассой путем экструзии, получая таким образом изолирующий кант. Недостатком прототипа и аналога является то, что при намазке пастой таких просечнорастяжных токоотводов на изолирующих кантах остается паста, которая после сушки и формирования электродов переходит в активную массу, которая в процессе эксплуатации приводит к коротким замыканиям поверх защитных изолирующих кантов.

Поэтому в основу изобретения положена задача получить свинцовый аккумулятор, конструкция отрицательного электрода которого устраняет перечисленные недостатки и практически исключает возможность возникновения проводящих мостиков между разноименными электродами.

В соответствии с изобретением задача решается с помощью надеваемых на боковые кромки отрицательных электродов пластмассовых изолирующих кантов, представляющих собой в поперечном сечении проекцию усеченного равнобедренного треугольника, при этом отношение ширины меньшего основания по внутреннему размеру к толщине отрицательного электрода выбрано равным 0,22 ... 0,42, а отношение ширины по внутреннему размеру большего основания к меньшему - 3,0 ... 3,75.

На фиг. 1 показан вырыв комплекта пластин и сепараторов в свинцовом аккумуляторе по изобретению, где:
1 - отрицательный электрод толщиной a;
2 - положительный электрод;
3 - сепаратор;
4 - изолирующий кант.

На фиг. 2 показано поперечное сечение изолирующего канта 4 перед одеванием его на отрицательный электрод 1, где
l₁ - ширина по внутреннему размеру большего основания;
l₂ - ширина по внутреннему размеру меньшего основания;
h - высота изолирующего канта.

Высокая степень сцепления (надежность удержания канта) достигается тем, что изолирующий кант имеет различную ширину (по внутреннему размеру) l₁ у большего и l₂ у меньшего основания, что придает ему подпружинивающие свойства. Ширина l₂ меньшего основания канта выбирается меньше толщины a отрицательного электрода 1. Отношение ширины l₂ канта у меньшего основания к толщине a отрицательного электрода 1 равно 0,22 ... 0,42. При меньшей величине этого соотношения затрудняется процесс одевания канта 4 на отрицательный электрод 1, особенно при большой его длине. Величина соотношения, большая чем 0,42 не обеспечивает надежного сцепления канта 4 с поверхностью отрицательного электрода 1. Отношение l₁/l₂ = 3,0 ... 3,75 является оптимальным для обеспечения отношения l₂/a.

Пример осуществления предлагаемой конструкции.

При толщине отрицательного электрода 2,7 мм изолирующий винилпластовый кант имеет ширину по внутреннему размеру 3,0 мм у большего основания и 0,8 мм у меньшего основания.

Предлагаемый вариант накладного изолирующего канта на кромки отрицательного электрода полностью исключает образование коротких замыканий в процессе испытаний и эксплуатации свинцовых аккумуляторов.

Изобретение относится к электротехнике. Свинцовый аккумулятор содержит разнополярные электроды, разделенные сепараторами, изолирующие пластмассовые канты на боковых кромках отрицательных электродов, а отличается тем, что изолирующие канты представляют собой в поперечном сечении проекцию усеченного равнобедренного треугольника, при этом отношение ширины меньшего основания по внутреннему размеру этого треугольника к толщине отрицательного электрода выбрано равным 0,22...0,42, а отношение ширины по внутреннему размеру большего основания к меньшему - 3,0...3,75. Предлагаемый вариант изолирующего канта на кромках отрицательных электродов полностью исключает образование коротких замыканий в процессе испытаний и эксплуатации свинцовых аккумуляторов. 2 ил.

Свинцовый аккумулятор, содержащий разнополярные электроды, разделенные сепараторами, изолирующие пластмассовые канты, надетые на боковые кромки отрицательных электродов, отличающийся тем, что изолирующие пластмассовые канты перед надеванием на боковые кромки отрицательных электродов представляют собой в поперечном сечении проекцию усеченного равнобедренного треугольника, при этом отношение ширины меньшего основания по внутреннему размеру этого треугольника к толщине отрицательного электрода выбрано равным 0,22 ... 0,42, а отношение ширины по внутреннему размеру большего основания к меньшему - 3,0 ... 3,75.