УСТРОЙСТВО КАТАЛИТИЧЕСКОЙ РЕКОМБИНАЦИИ ГАЗОВ ДЛЯ СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА Российский патент 2014 года по МПК H01M2/28 H01M2/02 

Изобретение относится к электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов.

Известна вентиляционная пробка свинцового аккумулятора (Дасоян М.А., Агуф И.А. Основы расчета, конструирования и технологии производства свинцовых аккумуляторов. Л.: Энергия, 1978. С.64-66), выбранная в качестве аналога, которая способствует беспрепятственному удалению газов (водород, кислород), образующихся в аккумуляторе.

Недостатком аналога является то, что удаление из аккумулятора водорода и кислорода, образующихся в результате разложения воды, приводит к снижению уровня электролита и повышению его концентрации. В результате этого требуется периодическая доливка в аккумулятор воды. Кроме того, смесь водорода и кислорода в определенных условиях является взрывоопасной.

В качестве прототипа выбрано устройство для каталитической рекомбинации водорода и кислорода в воду и возврата ее в аккумулятор (Патент Германии №2008218, Н01М 10/25). Такое устройство рекомбинирует газ, чем позволяет значительно сократить доливку воды и корректировку плотности электролита в свинцовом аккумуляторе.

Недостатком прототипа является то, что такое рекомбинационное устройство может быть использовано в аккумуляторе в режиме постоянного подзаряда только при низких токах подзаряда, когда объем выделяемых газов мал, и экзотермический процесс рекомбинации не приводит к аварийному разогреву устройства. При эксплуатации свинцовых аккумуляторов большой емкости из-за высоких токов подзаряда выделяется больший объем газов, что приводит к выходу из строя рекомбинационного устройства вследствие его аварийного перегрева. Поэтому при заряде высокими токами требуется отсоединять устройство рекомбинации от аккумулятора, что приводит к повышению затрат на обслуживание батарей, состоящих из большого числа аккумуляторов.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков аналога и прототипа и на повышение надежности системы «аккумулятор - рекомбинационное устройство».

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве каталитической рекомбинации газа корпус снабжен каналом для отведения излишков газов из устройства при открытии клапана по сигналу от контроллера, получающего данные с датчика температуры.

Сопоставительный анализ с устройствами каталитической рекомбинации газов показывает, что предлагаемое решение является новым.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и состоит в следующем. Устройство каталитической рекомбинации газов состоит из корпуса 1 с отверстием 2 для соединения с аккумулятором, пористой матрицы 3 с нанесенным на ее поверхность катализатором, канала 4 для отведения излишков газов из устройства, клапана 5, открываемого по сигналу от контроллера 6, получающего данные с датчика температуры 7. В результате этого предотвращается выход из строя устройства рекомбинации при заряде аккумулятора высокими токами вследствие значительного разогрева. А также снижается трудоемкость обслуживания аккумуляторных батарей за счет отсутствия необходимости отсоединения устройства рекомбинации от аккумуляторов при заряде высокими токами.

По аналогии с прототипом было изготовлено устройство каталитической рекомбинации газов, а также предполагаемое устройство каталитической рекомбинации газов для свинцового аккумулятора. Как показали экспериментальные данные (см. таблицу), предлагаемое устройство каталитической рекомбинации газов имеет большую надежность по сравнению с прототипом за счет предотвращения чрезмерного разогрева вследствие автоматизированного отведения излишков газов из устройства. Так, предлагаемое устройство каталитической рекомбинации газов позволяет использовать его при заряде аккумулятора токами до 400 А, при этом температура корпуса устройства не поднимается выше 48°С, в то время как устройство каталитической рекомбинации, изготовленное по аналогии с прототипом, выходит из строя из-за аварийного перегрева.

Таблица     Максимальная температура корпуса устройства каталитической рекомбинации газов при заряде аккумулятора током 400 А,°С         1 Предлагаемое устройство каталитической рекомбинации газов 48 2 Прототип >110

Изобретение относится к электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов. Повышение надежности работы каталитического устройства, обеспечивающего рекомбинацию водорода и кислорода в воду и возврат ее в аккумулятор, при заряде и подзарядке свинцового аккумулятора, является техническим результатом заявленного изобретения.

В предлагаемом устройстве каталитической рекомбинации газа корпус снабжен каналом для отведения излишков газов во внешнюю среду, при этом, при открытии клапана по сигналу от контроллера, получающего данные с датчика температуры, предотвращается выход из строя устройства рекомбинации при заряде аккумулятора высокими токами вследствие значительного перегрева, а также снижается трудоемкость обслуживания аккумуляторных батарей за счет отсутствия необходимости отсоединения устройства рекомбинации от аккумуляторов при заряде их высокими токами. 1 ил., 1 табл.

Устройство каталитической рекомбинации, кислорода и водорода в свинцовом аккумуляторе, состоящее из корпуса, в котором находится матрица с нанесенным на ее поверхность катализатором, отличающееся тем, что устройство имеет канал для отведения излишков газов во внешнюю среду и клапан, открывающийся по сигналу от контроллера, получающего данные с датчика температуры.