СВИНЦОВЫЙ АККУМУЛЯТОР Российский патент 2005 года по МПК H01M10/06 H01M10/50 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к производству свинцовых двухъярусных аккумуляторов большой энергии.

Известен свинцовый аккумулятор, состоящий из корпуса, внутри которого находятся два блока электродов, расположенных один над другим, которые электрически соединены между собой перемычками, проходящими параллельно крайним электродам верхнего блока. Блоки подвешены к крышке бака через отверстия, в которые выведены полюсные борны. Система водяного охлаждения осуществляется через каналы в борнах и полюсных мостах положительного и отрицательного полюсов верхнего блока (патент ФРГ №2132690, опубликован в 1974 г.).

Недостатком известного свинцового аккумулятора является малая эффективность охлаждающей водяной системы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный свинцовый аккумулятор большой энергии, состоящий из бака, внутри которого смонтированы один над другим два блока электродов на медной освинцованной раме (полюсные мосты и медные освинцованные перемычки между блоками по их крайним сторонам) с борнами. Блоки подвешены к крышке бака через борны, которые выведены через отверстия в крышке бака. Крайние борны и полюсные мосты положительного и отрицательного полюсов верхнего блока имеют каналы для охлаждающей воды и образуют систему охлаждения аккумулятора. ("Судовые батареи", Норман Е.Бэгшоу. Л: Судостроение, 1986, стр.66-70).

Недостатком известного свинцового аккумулятора является малая эффективность системы водяного охлаждения, которая отводит только 27% выделяемого в аккумуляторе тепла при разрядном токе 9000 А.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности водяной системы охлаждения двухъярусного свинцового аккумулятора большой энергии.

Технический результат достигается тем, что в свинцовом аккумуляторе, содержащем бак с расположенными в нем двумя блоками электродов, смонтированными один над другим, полюсные мосты блоков электродов соединены тремя перемычками, расположенными в средней части и по бокам верхнего блока, имеющими каналы для охлаждающей воды, и тем, что система охлаждения проходит по борнам и полюсным мостам обоих полюсов верхнего блока, по трем перемычкам и по полюсным мостам обоих полюсов нижнего блока.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности системы водяного охлаждения двухъярусного свинцового аккумулятора большой энергии.

Известно, что система охлаждения двухъярусного свинцового аккумулятора большой энергии проходит через борны и полюсные мосты верхнего блока. Прохождение системы охлаждения через три перемычки, соединяющие верхний и нижний блоки, и полюсные мосты нижнего блока авторам не известно.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен свинцовый двухъярусный аккумулятор большой энергии.

Свинцовый аккумулятор содержит бак 1, блоки 2, 3 электродов, смонтированных один над другим и соединенных электрически тремя перемычками - средней 4, и двумя боковыми 5 к полюсным мостам верхнего 6 и нижнего 7 блоков, к верхнему полюсному мосту присоединены борны 8. Борны, верхний и нижний полюсные мосты и три перемычки обоих полюсов имеют каналы для водяного охлаждения. Вода поступает в борн отрицательного полюса, далее по трубке 9 через среднюю перемычку между электродами верхнего блока в нижний полюсный мост отрицательного полюса, далее по двум боковым перемычкам в верхний полюсный мост отрицательного полюса и в борн отрицательного полюса.

Для борнов, полюсных мостов и перемычек положительных полюсов обоих блоков схема водяного охлаждения аналогична.

Во время работы объекта установленные в нем двухъярусные свинцовые аккумуляторы подвергаются различным температурным нагрузкам в связи с интенсивной эксплуатацией: необходимостью обеспечения цикла заряд - 1 часовой разряд - заряд, а также разрядных токов коротких режимов большой величины, последующих ускоренных зарядов и повторных циклов.

Для обеспечения цикла заряд - 1 часовой разряд - заряд свинцовых аккумуляторов большой энергии требуется тепловой поток 85-90 ккал/час на 1°С между электролитом и охлаждающей водой (таблица).

Примеры по эффективности систем водяного охлаждения свинцовых аккумуляторов большой энергии, установленных на объектах, и предлагаемой системы водяного охлаждения представлены в таблице.

Пример 1. Тепловой поток водяной системы охлаждения двухъярусного свинцового аккумулятора большой энергии 38UR9 (Германия) с охлаждением положительного и отрицательного полюсов верхнего блока составляет 33,1 ккал/час на 1°С (таблица).

Пример 2. Тепловой поток водяной системы охлаждения одноярусного свинцового аккумулятора большой энергии с охлаждением положительного и отрицательного полюсов блока составляет 27,1 ккал/час на 1°С (таблица).

Пример 3. Тепловой поток водяной системы охлаждения двухъярусного свинцового аккумулятора большой энергии с охлаждением положительного и отрицательного полюсов верхнего блока составляет 27,5 ккал/час на 1°С (таблица).

Тепловой поток на 1°СТребуемый тепловой поток на два верхних и два нижних полюса - двух блоков двухъярусного аккумулятораПример 1 Двухъярусный аккумулятор 38UR9 (Германия) с охлаждением двух верхних полюсовПример 2 Одноярусный аккумулятор с охлаждением двух верхних полюсовПример 3 Двухъярусный аккумулятор с охлаждением двух верхних полюсовПример 4 Двухъярусный аккумулятор с охлаждением двух верхних полюсов, трех перемычек и двух нижних полюсов двух блоковQ, ккал/час на 1°С85-9033,127,127,595,5Примечание: 1 ккал/час =1,163 Вт.

Пример 4. Тепловой поток предлагаемой водяной системы охлаждения двухъярусного аккумулятора большой энергии с охлаждением положительных и отрицательных полюсов верхнего блока, трех перемычек между верхним и нижним блоком, положительных и отрицательных полюсов нижнего блока составляет 95,5 ккал/час на 1°С (таблица). Предлагаемая система водяного охлаждения двухъярусного аккумулятора большой энергии обеспечивает требуемую интенсивность эксплуатации аккумуляторов на объектах.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к производству свинцовых двухъярусных аккумуляторов большой энергии, используемых на подводных объектах, подвергаемых интенсивной эксплуатации. Согласно изобретению предлагается конструкция системы водяного охлаждения смонтированных один над другим блоков электродов свинцового двухъярусного аккумулятора. Полюсные мосты верхнего блока соединены с полюсными мостами нижнего блока тремя перемычками, расположенными в средней части и по бокам верхнего блока и имеющими каналы для охлаждающей воды; система охлаждения проходит по борнам и полюсным мостам обоих полюсов верхнего бока, по трем перемычкам и по полюсным мостам обоих полюсов нижнего блока. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности системы охлаждения. 1 ил., 1 табл.

Свинцовый аккумулятор, содержащий бак с расположенными в нем верхним блоком электродов с борнами и двумя полюсными мостами, нижним блоком электродов с двумя полюсными мостами, при этом полюсные мосты верхнего и нижнего блоков электродов соединены электрическими перемычками, системой водяного охлаждения и электролитом, отличающийся тем, что полюсные мосты верхнего и нижнего блоков электродов соединены тремя перемычками, средней и двумя боковыми, борны, полюсные мосты верхнего и нижнего блоков электродов и три электрические перемычки снабжены каналами для прохода воды системы охлаждения.