СДВОЕННЫЙ ПОЛЮСНОЙ ВЫВОД АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ДЛЯ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ МАШИН МНОГОЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК H01M2/30 H01M2/06 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для соединения двух и более батарей по смешанной последовательно-параллельной схеме на большегрузных машинах многоцелевого назначения.

Известны полюсные выводы под болт и конус по ГОСТ 959-2002.

В выводе под болт элементом присоединения является кронштейн и проушина. Указанное конструктивное исполнение вывода частично отвечает эксплуатационным требованиям. При этом существенным его недостатком является частая поломка проушины, особенно в холодное время года при больших токовых нагрузках и многократном подсоединении к ней двух и более проводов сечением 70 мм².

Недостатками вывода под конус являются проблематичность обеспечения надежного (плотного) контакта между выводами и наконечником, затруднено отсоединение стартерного провода из-за схватывания (межмолекулярного сцепления) конусного вывода и наконечника продуктами коррозии и окисления, а также невозможность подключения нескольких клемм на одном из полюсных выводов с целью необходимого увеличения емкости или напряжения источника энергии.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является сдвоенный полюсной вывод аккумуляторной батареи по патенту США №4645725, H 01 M 2/30. В этом техническом решении полюсной вывод выполняется в виде ребристой втулки, на боковой поверхности которой имеются два отвода, снабженных элементами присоединения к наконечникам проводов от соседних батарей. Причем один отвод имеет элемент присоединения под конус, другой отвод имеет элемент присоединения в виде специальной гайки, утопленной в теле отвода. Полюсной вывод с отводом под конус не отвечает требованиям по надежности для большегрузных машин. Недостатки элемента присоединения под конус описаны выше.

Недостатком второго отвода также является то, что гайка, впресованная в свинец, который является мягким металлом, при механических нагрузках при затягивании клемм может проворачиваться и не обеспечит достаточного контакта со свинцовым отводом. Такое исполнение элементов присоединения не позволяет осуществить унификацию конструкции наконечников проводов внешней цепи и проводов для последовательного и параллельного соединения батарей на большегрузных машинах многоцелевого назначения.

Цель предлагаемого технического решения - обеспечение в течение всего срока службы у батареи на большегрузных машинах многоцелевого назначения надежности токосъема путем разделения токовой нагрузки на элементы присоединения и устранение вышеупомянутых недостатков полюсных выводов, что достигается тем, что в предлагаемой конструкции сдвоенный полюсной вывод состоит из двух элементов присоединения.

Один элемент присоединения выполнен в виде ребристой втулки с впрессованным в нее болтом. Болт имеет паз на торце головки, что предотвратит проворачивание его в свинце при механических нагрузках и выступает из материала крышки на величину не менее 12 мм для размещения и закрепления на нем унифицированных наконечников с проводами и крепежной гайки.

Второй элемент присоединения выполнен в виде кронштейна с проушиной с отверстием, диаметр которого равен диаметру болта первого элемента присоединения. Элемент присоединения припаивается к ребристой втулке. Размер расплава втулки с элементом присоединения составляет 8-10 мм для батарей с разрядным током до 6С₂₀, где С₂₀ - номинальная емкость батарей в ампер-часах при 20-часовом режиме разряда. Затем он крепится к корпусу крышки винтом с гайкой, впрессованной в материал крышки батареи.

Преимуществом предлагаемого технического решения является наличие проушины с отверстием, диаметр которого равен диаметру болта, в элементах присоединения позволяет применять унифицированные наконечники пусковых и соединительных проводов для надежного и удобного параллельно-последовательного соединения батарей без повреждения полюсного вывода в течение всего срока службы батареи. Длина проводов при этом сокращается на 30%, что снижает расход изоляционных и проводниковых материалов. Обеспечивается минимальная трудоемкость при подсоединении и отсоединении пускового провода;

Проверка оценочных параметров предлагаемого сдвоенного полюсного вывода в составе аккумуляторной батареи 6ТСТС-100А проводилось в стендовых условиях при внешних механических воздействиях.

Результаты проверки приведены в таблице и подтвердили надежность заявляемой конструкции сдвоенного полюсного вывода и гарантированный токосъем.

Таблица
Проверка оценочных параметров сдвоенного полюсного вывода при внешних механических воздействияхБатарея 6ТСТС-100А,
номера образцовВид испытаний, режим
испытанийТребования ТУРезультаты испытательного воздействияОценка внешнего вида
 Ток
разряда,
Ед.С₂₀Конечное напряжение, ВВремя разряда, минТок разряда,
Ед.С₂₀Конечное напряжение, ВВремя разряда, мин1234567891
2
3Многократный удар
- пиковое ударное ускорение, g - 15
- длительность действия, мс - 2069,03,069,03,53; 3,70; 3,80Повреждений и разрушений не отмечено. Следов электролита не обнаружено4
5
6Вибропрочность
- ускорение, g - 10
- диапазон частот, Гц - 10-50069,03,069,03,77; 3,47; 3,60То же7
8
9Удар одиночного действия
- пиковое ударное ускорение, g - 150
- длительность действия, мс - 1-569,03,069.04,0; 4,2; 4,0То же

Подробное описание предлагаемого технического решения дается на чертеже.

Предлагается сдвоенный полюсной вывод из двух элементов присоединения (2 и 7), в котором элемент присоединения (2) выполнен в виде ребристой втулки (1) и впрессованного в нее болта (3), который имеет на торце головки паз (5) для предохранения его от проворачивания. Болт выступает из корпуса крышки на высоту не менее 12 мм для подсоединения наконечника (4) и гайки (6).

Элемент присоединения (7) в виде кронштейна с проушиной имеет отверстие (8) диаметром, равным диаметру болта (3), и отверстие (10) для соединения с втулкой (1), чем достигается унификация наконечников (4 и 9).

Элемент присоединения (7) соединяется методом пайки с ребристой втулкой (1). Размер расплава (11) составляет 8-10 мм для батарей с разрядным током до 6С₂₀.

Элемент присоединения (7) имеет выступ с отверстием (12) под винт (13) для скрепления с крепежной гайкой (14), впрессованной в материал крышки (15) батареи.

Источники информации

1. Химические источники тока. Справочник / Под редакцией Н.В.Коровина, М., Издательство МЭИ, 2003 год.

2. ГОСТ 959-2002, ИПК Издательство стандартов, 01.07.03 г.

3. Патент США №46455725, кл. H 01 M 2/30 (прототип).

Предлагаемое изобретение сдвоенного полюсного вывода относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для соединения двух и более батарей по смешанной последовательно-параллельной схеме преимущественно на большегрузных машинах многоцелевого назначения. Техническим результатом изобретения является надежный электрический контакт с наконечниками пусковых и соединительных проводов в течение всего срока службы батареи. Согласно изобретению батарея содержит сдвоенный полюсной вывод с отводами с элементами присоединения, одного в виде болта с пазом на торце головки, выступающего из материала отвода на величину не менее 12 мм для размещения и закрепления унифицированных наконечников проводов и крепежной гайки; второго элемента присоединения в виде кронштейна с проушиной с отверстием, диаметр которого равен диаметру первого элемента присоединения, который припаивается к ребристой втулке, и размер расплава составляет 8-10 мм для батареи с разрядным током до 6С₂₀. Сдвоенный полюсной вывод обеспечивает надежный электрический контакт с унифицированными наконечниками пусковых и соединительных проводов, минимальную трудоемкость и удобство присоединения пускового провода. 1 табл., 1 ил.

Сдвоенный полюсной вывод батарей с двумя отводами с элементами присоединения, отличающийся тем, что один элемент присоединения выполнен в виде ребристой втулки с впрессованным в нее болтом, который имеет паз на торце головки и выступает из материала крышки на величину не менее 12 мм для размещения и закрепления унифицированных наконечников проводов и крепежной гайки, второй элемент присоединения выполнен в виде кронштейна с проушиной с отверстием, диаметр которого равен диаметру болта первого элемента присоединения, и соединяется методом пайки, причем размер расплава составляет 8-10 мм для батарей с разрядным током до 6С₂₀.