МНОГОЯРУСНЫЙ АККУМУЛЯТОР Российский патент 2018 года по МПК H01M10/04 H01M2/02 H01M2/26 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к конструкции многоярусного аккумулятора.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Обычно предлагались различные заряжаемые и разряжаемые вспомогательные аккумуляторы. Например, вспомогательный аккумулятор, описанный в патенте Японии №5369342, представляет собой многоярусный аккумулятор и включает в себя цилиндрическую наружную оболочку блока, электродные блоки, размещенные внутри наружной оболочки блока, и стержневой участок в виде прутка, проходящий через электродные блоки. В электродном блоке, чередуясь, размещены положительные электродные пластины и отрицательные электродные пластины, а разделители размещены между положительными электродными пластинами и отрицательными электродными пластинами.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] В сконфигурированном как описано выше многоярусном аккумуляторе, стержневой участок в виде прутка используется в качестве токоприемника для обеспечения электрического контакта с отрицательными электродными пластинами. К сожалению, в случае использования стержневого участка в виде прутка требуется отдельная механическая обработка для формирования сквозных отверстий в электродных блоках, чтобы вставлять стержневой участок через электродные блоки. Также дополнительно необходим элемент в виде стержневого участка.

[0004] В многоярусных аккумуляторах это изобретение направлено на многоярусный аккумулятор, имеющий конфигурацию, которая исключает механическую обработку для формирования сквозных отверстий в электродных блоках.

[0005] Этот многоярусный аккумулятор включает в себя электродные блоки, сформированные путем поочередной укладки множества положительных электродных пластин и множества отрицательных электродных пластин с разделителями, размещенными между положительными электродными пластинами и отрицательными электродными пластинами, и короба, которые имеют электрическую проводимость и вмещают в себя электродные блоки.

[0006] В качестве типового объекта, настоящее изобретение включает в себя многоярусный аккумулятор. Многоярусный аккумулятор содержит первый электродный блок, включающий в себя множество положительных электродных пластин, множество отрицательных электродных пластин и множество разделителей, при этом каждая из положительных электродных пластин, и каждая из отрицательных электродных пластин уложены в стопку, чередуясь с каждым из разделителей, размещенным между каждой из положительных электродных пластин и каждой из отрицательных электродных пластин; второй электродный блок, включающий в себя множество положительных электродных пластин, множество отрицательных электродных пластин и множество разделителей, причем каждая из положительных электродных пластин и каждая из отрицательных электродных пластин уложена в стопку, чередуясь с каждым из разделителей, размещенным между каждой из положительных электродных пластин и каждой из отрицательных электродных пластин; причем второй электродный блок размещен над первым электродным блоком, при этом каждая положительная электродная пластина содержит выступающий участок положительного электрода, выступающий в боковом направлении более, чем отрицательная электродная пластина, притом каждая отрицательная электродная пластина содержит выступающий участок отрицательного электрода, выступающий в боковом направлении более, чем положительная электродная пластина; первый токоприемный короб является электропроводящим, причем первый токоприемный короб содержит первый лицевой участок, обращенный к первому электродному блоку в направлении укладки первого электродного блока и второго электродного блока; второй токоприемный короб является электропроводящим, причем второй токоприемный короб помещает в себя первый электродный блок, при этом второй токоприемный короб размещен между первым электродным блоком и вторым электродным блоком, причем второй токоприемный короб выполнен с возможностью электрической изоляции от первого токоприемного короба, притом второй токоприемный короб содержит второй лицевой участок, обращенный либо к первому электродному блоку, либо ко второму электродному блоку в направлении укладки; притом третий токоприемный короб является электропроводящим, при этом третий токоприемный короб помещает в себя второй электродный блок, причем третий токоприемный короб выполнен с возможностью электрической изоляции от второго электродного блока, притом третий токоприемный короб содержит третий лицевой участок, обращенный ко второму электродному блоку в направлении укладки, при этом первый токоприемный короб, второй токоприемный короб и третий токоприемный короб уложены в стопку в указанном порядке в направлении укладки, притом первый токоприемный короб содержит первый участок стенки положительного электрода, при этом первый участок стенки положительного электрода проходит от кромочной части первого лицевого участка, так что первый участок стенки положительного электрода перекрывает первый боковой участок, где расположен выступающий участок положительного электрода первого электродного блока, причем внутренняя поверхность первого участка стенки положительного электрода электрически соединена с кромочной стороной выступающего участка положительного электрода первого электродного блока, при этом второй токоприемный короб содержит второй участок стенки положительного электрода, причем второй участок стенки положительного электрода простирается от кромочной части второго лицевого участка, так что второй участок стенки положительного электрода перекрывает первый боковой участок, где расположен выступающий участок положительного электрода второго электродного блока, притом внутренняя поверхность второго участка стенки положительного электрода электрически соединена с кромочной стороной выступающего участка положительного электрода второго электродного блока, при этом второй токоприемный короб содержит первый участок стенки отрицательного электрода, причем первый участок стенки отрицательного электрода проходит от кромочной части второго лицевого участка, так что первый участок стенки отрицательного электрода перекрывает второй боковой участок, где расположен выступающий участок отрицательного электрода первого электродного блока, притом внутренняя поверхность первого участка стенки отрицательного электрода электрически соединена с кромочной стороной выступающего участка отрицательного электрода первого электродного блока, при этом третий токоприемный короб содержит второй участок стенки отрицательного электрода, причем второй участок стенки отрицательного электрода проходит от кромочной части третьего лицевого участка, так что второй участок стенки отрицательного электрода перекрывает второй боковой участок, где расположен выступающий участок отрицательного электрода второго электродного блока, причем внутренняя поверхность второго участка стенки отрицательного электрода электрически соединена с кромочной стороной выступающего участка отрицательного электрода второго электродного блока.

[0007] В соответствии с вышеуказанным многоярусным аккумулятором, кромочные стороны каждой положительной электродной пластины электрически соединены с внутренними поверхностями участков стенок положительного электрода каждого токоприемного короба, а кромочные стороны каждой отрицательной электродной пластины электрически соединены с внутренними поверхностями участков стенок отрицательного электрода каждого токоприемного короба. Таким образом, контакт между внутренними поверхностями каждого участка короба и кромочными сторонами каждой электродной пластины обеспечивает легкое электрическое соединение и исключает необходимость использования стержневого участка в виде прутка, проходящего через электродные блоки, который используется в предшествующем уровне техники.

[0008] Выступающий участок положительного электрода может содержать пару выступающих участков, так что один из выступающих участков обращен к другому из выступающих участков, первый участок стенки положительного электрода может содержать пару участков стенки, которые электрически соединены с выступающим участком положительного электрода первого электродного блока, второй участок стенки положительного электрода может содержать пару участков стенки, которые электрически соединены с выступающим участком положительного электрода второго электродного блока, выступающий участок отрицательного электрода может содержать пару выступающих участков, так что один из выступающих участков обращен к другому выступающему участку, первый участок стенки отрицательного электрода может содержать пару участков стенки, которые электрически соединены с выступающим участком отрицательного электрода первого электродного блока, а второй участок стенки отрицательного электрода может содержать пару участков стенки, которые электрически соединены с выступающим участком отрицательного электрода второго электродного блока.

[0009] Вся кромочная сторона выступающего участка положительного электрода может быть электрически соединена с первым участком стенки положительного электрода, а вся кромочная сторона выступающего участка положительного электрода может быть электрически соединена со вторым участком стенки положительного электрода, вся кромочная сторона выступающего участка отрицательного электрода может быть электрически соединена с первым участком стенки отрицательного электрода, а вся кромочная сторона выступающего участка отрицательного электрода может быть электрически соединена со вторым участком стенки отрицательного электрода.

[0010] Кромочная часть первого лицевого участка первого токоприемного короба и кромочная часть первого участка стенки положительного электрода первого токоприемного короба могут находиться в контакте, соответственно, с кромочной частью второго лицевого участка второго токоприемного короба и кромочной частью первого участка стенки отрицательного электрода второго токоприемного короба через электроизолирующие элементы, а кромочная часть второго лицевого участка второго токоприемного короба и кромочная часть второго участка стенки положительного электрода второго токоприемного короба могут находиться в контакте, соответственно, с кромочной частью третьего лицевого участка третьего токоприемного короба и кромочной частью второго участка стенки отрицательного электрода третьего токоприемного короба через электроизолирующие элементы.

[0011] И первый токоприемный короб, и второй токоприемный короб, и третий токоприемный короб могут иметь прямоугольную форму, если смотреть по направлению укладки. Первый электродный блок может содержать выступающий участок положительного электрода, второй электродный блок может содержать выступающий участок положительного электрода, выступающий участок положительного электрода первого электродного блока может находиться в положении, в котором выступающий участок положительного электрода первого электродного блока и выступающий участок положительного электрода второго электродного блока обращены друг к другу. Первый электродный блок может содержать выступающий участок отрицательного электрода, второй электродный блок может содержать выступающий участок отрицательного электрода, выступающие участки отрицательного электрода первого электродного блока могут находиться в положении, в котором выступающий участок отрицательного электрода первого электродного блока и выступающий участок отрицательного электрода второго электродного блока обращены друг к другу. Первый токоприемный короб может содержать первый участок стенки положительного электрода, второй токоприемный короб может содержать второй участок стенки положительного электрода, второй токоприемный короб может содержать первый участок стенки отрицательного электрода, а третий токоприемный короб может содержать второй участок стенки отрицательного электрода.

[0012] В соответствии с этим многоярусным аккумулятором, можно реализовать многоярусный аккумулятор, имеющий конфигурацию, которая исключает механическую обработку для формирования сквозных отверстий в электродных блоках.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0013] Признаки, преимущества, а также техническое и промышленное назначение типовых вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы и где:

фиг. 1 представляет собой общий вид в перспективе, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора согласно варианту 1 осуществления;

фиг. 2 представляет собой общий вид с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора согласно варианту 1 осуществления;

фиг. 3 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий конструкции токоприемного короба и электродного блока варианта 1 осуществления;

фиг. 4 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию электродного блока;

фиг. 5 представляет собой вид в плане электродного блока, если смотреть по направлению укладки;

фиг. 6 представляет собой вид в разрезе по линии VI-VI с фиг. 5;

фиг. 7 представляет собой вид в разрезе по линии VII-VII с фиг. 5;

фиг. 8 представляет собой общий вид с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию другого многоярусного аккумулятора согласно варианту 1 осуществления;

фиг. 9 представляет собой общий вид в перспективе, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора согласно варианту 2 осуществления;

фиг. 10 представляет собой общий вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий конструкцию многоярусного аккумулятора согласно варианту 2 осуществления;

фиг. 11 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий основную конструкцию многоярусного аккумулятора согласно варианту 2 осуществления;

фиг. 12 представляет собой вид в перспективе, показывающий форму разделителя, используемого в многоярусном аккумуляторе согласно варианту 2 осуществления;

фиг. 13 представляет собой вид в перспективе, показывающий форму отрицательной электродной пластины, используемой в многоярусном аккумуляторе согласно варианту 2 осуществления;

фиг. 14 представляет собой вид в перспективе, показывающий форму положительной электродной пластины, используемой в многоярусном аккумуляторе согласно варианту 2 осуществления;

фиг. 15 представляет собой общий вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию многоярусного аккумулятора согласно варианту 3 осуществления;

фиг. 16 представляет собой общий вид с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора согласно варианту 3 осуществления;

фиг. 17 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий базовую конструкцию многоярусного аккумулятора варианта 3 осуществления;

фиг. 18 представляет собой вид в перспективе, показывающий форму разделителя, используемого в многоярусном аккумуляторе согласно варианту 3 осуществления;

фиг. 19 представляет собой вид в перспективе, показывающий форму отрицательной электродной пластины, используемой в многоярусном аккумуляторе согласно варианту 3 осуществления;

фиг. 20 представляет собой вид в перспективе, показывающий форму положительной электродной пластины, используемой в многоярусном аккумуляторе согласно варианту 3 осуществления; а также

фиг. 21 представляет собой общий вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий конструкцию многоярусного аккумулятора другого варианта осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0014] Каждый вариант осуществления многоярусного аккумулятора на основе настоящего изобретения далее будет описан со ссылкой на чертежи. В каждом варианте осуществления, как будет описано ниже, настоящее изобретение не обязательно ограничивается упомянутым числом, количеством и т.п., если не указано иное. Компоненты, идентичные или соответствующие друг другу, будут обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и их описание может не повторяться в зависимости от случая. Первоначально предполагалось, что функции вариантов осуществления используются в комбинации, если это необходимо. На чертежах в целях легкости понимания некоторые компоненты описаны с использованием разных коэффициентов.

[0015] Далее, в качестве одного из примеров многоярусного аккумулятора, будет описан каждый вариант осуществления водного аккумулятора. Водный аккумулятор представляет собой аккумулятор, в котором в качестве раствора электролита используют водный раствор, такой как щелочной электролит. Водный означает «протонное», а «не водный» означает «не протонное». «Протонный» растворитель подразумевает растворитель, в котором ионы водорода (протоны) выделяются из-за диссоциации молекул. «Не протонный» растворитель представляет собой растворитель, который не выделяет протоны. Например, спирт является органическим растворителем и выделяет протоны; таким образом, спирт содержится в «протонном» растворителе. Электролитический растворитель литий - ионного аккумулятора является не просто органическим растворителем, а является «не протонным» растворителем, содержащим молекулы, не имеющие частей, из которых могут выделяться протоны.

[0016] В нижеследующем описании направлений, обозначенных стрелками Z1, Z2, X, Y, стрелки Z1 (первое направление) и Z2 (второе направление) обозначают направление укладки, в котором положительные электродные пластины 40, отрицательные электродные пластины 42 и разделители 41 электродного блока 3, описанные ниже, уложены друг на друга, а стрелки X, Y обозначают соответствующие направления, соответственно ортогональные стрелкам Z1, Z2. Стрелка X и стрелка Y являются направлениями, взаимно ортогональными друг другу.

[0017] Со ссылкой на фиг. 1-4 будет описана в общем виде конфигурация многоярусного аккумулятора 1 настоящего варианта осуществления. фиг. 1 представляет общий вид в перспективе, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора 1, фиг. 2 - общий вид с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора 1, фиг. 3 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий конструкции токоприемного короба 5 и электродного блока 3; и фиг. 4 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию электродного блока 3.

[0018] Многоярусный аккумулятор 1 содержит первый токоприемный короб 5А, второй токоприемный короб 5В и третий токоприемный короб 5С, каждый из которых имеет идентичную конструкцию. Эти токоприемные короба уложены ярусами так, чтобы сформировать оболочку 2. Внутри оболочки 2 первый электродный блок 3А и второй электродный блок 3В размещены в качестве электродных блоков. Оболочка 2 имеет, по существу, форму прямоугольного параллелепипеда.

[0019] Если смотреть со стороны первого электродного блока 3А, первый токоприемный короб 5А размещен в сторону направления Z1, которое является противоположной стороной по отношению ко второму электродному блоку 3В. Второй токоприемный короб 5В размещен между первым электродным блоком 3А и вторым электродным блоком 3В, и электрически изолирован от первого токоприемного короба 5А. Третий токоприемный короб 5С размещен в сторону направления Z2, которое является противоположной стороной по отношению ко второму токоприемному коробу 5В, если смотреть от второго электродного блока 3В, и электрически изолирован от второго токоприемного короба 5В.

[0020] То есть, первый токоприемный короб 5А и второй токоприемный короб 5В присоединены друг к другу с расположенным между ними электроизолирующим элементом, а первый электродный блок 3А размещен во внутреннем пространстве этих коробов, а второй токоприемный короб 5В и третий токоприемный короб 5С присоединены друг к другу с расположенным между ними электроизолирующим элементом, а второй электродный блок 3В размещен во внутреннем пространстве этих коробов. Первый токоприемный короб 5А, второй токоприемный короб 5В и третий токоприемный короб 5С выполнены из металлического Ni или стальных пластин, покрытых Ni.

[0021] Со ссылкой на фиг. 3 и фиг. 4 будут описаны соответствующие конструкции каждого токоприемного короба и каждого электродного блока. Первый токоприемный короб 5А, второй токоприемный короб 5В и третий токоприемный короб 5С имеют одинаковую форму, и первый электродный блок 3А и второй электродный блок 3В имеют одинаковую форму. Соответственно, на фиг. 3 и фиг. 4, соответствующие конструкции этих элементов будут описаны, как конструкции токоприемного короба 5 и электродного блока 3.

[0022] Токоприемный короб 5 содержит: лицевой участок 10, имеющий прямоугольную форму и обращенный к электродному блоку 3; пару из первого участка 11 стенки положительного электрода и второго участка 12 стенки положительного электрода, которые простираются от кромочной части лицевого участка 10 в направлении Z2 так, чтобы перекрывать пару обращенных друг к другу первых боковых участков электродного блока 3, размещенного в сторону направления Z2, внутренние поверхности пары из первого участка 11 стенки положительного электрода и второго участка 12 стенки положительного электрода электрически соединены с кромочными сторонами 52, 53 положительных электродных пластин 40 электродного блока 3; и пару из первого участка 31 стенки отрицательного электрода и второго участка 32 стенки отрицательного электрода, которые простираются от кромочных частей лицевого участка 10 в направлении Z1 так, чтобы перекрывать пару обращенных друг к другу вторых боковых участков электродного блока 3, размещенного в сторону направления Z1, при этом внутренние поверхности пары из первого участка 31 стенки отрицательного электрода и второго участка 32 стенки отрицательного электрода электрически соединены с кромочными сторонами 56, 57 отрицательных электродных пластин 42.

[0023] Накладка 13 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части первого участка 11 стенки положительного электрода с помощью адгезивного вещества или тому подобного, а накладка 14 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части второго участка 12 стенки положительного электрода с помощью адгезивного вещества или тому подобного.

[0024] Первый участок 11 стенки положительного электрода и второй участок 12 стенки положительного электрода простираются от кромочных частей лицевого участка 10 в направлении Z2, и первый участок 11 стенки положительного электрода и второй участок 12 стенки положительного электрода размещены так, чтобы быть обращенными друг к другу.

[0025] Каждый первый участок 11 стенки положительного электрода включает в себя кромочную часть 20, которая соединяет кромочную часть 21 и кромочную часть 22. Кромочная часть 21 выполнена с уплотняющим элементом 23, а кромочная часть 22 выполнена с уплотняющим элементом 24. Как описано выше, накладка 13 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 20 с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 13 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0026] Каждый второй участок 12 стенки положительного электрода включает в себя кромочную часть 25, которая соединяет кромочную часть 26 и кромочную часть 27. Кромочная часть 26 выполнена с уплотняющим элементом 28, а кромочная часть 27 снабжена уплотняющим элементом 29. Как описано выше, накладка 14 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 25С помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 14 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0027] Каждый первый участок 31 стенки отрицательного электрода включает в себя кромочную часть 35, которая соединяет кромочную часть 33 и кромочную часть 34. Как описано выше, накладка 15В качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 33, кромочной части 34 и кромочной части 35 с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 15 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0028] Каждый второй участок 32 стенки отрицательного электрода содержит кромочную часть 38, которая соединяет кромочную часть 36 и кромочную часть 37. Как описано выше, накладка 16 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 36, кромочной части 37 и кромочной части 38 с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 16 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0029] Первый токоприемный короб 5А, второй токоприемный короб 5В и третий токоприемный короб 5С, которые имеют вышеуказанные конфигурации, все имеют форму, одинаковую с формой токоприемного короба 5, и, как показано на фиг. 1, когда первый токоприемный короб 5А, второй токоприемный короб 5В и третий токоприемный короб 5С объединены таким образом, чтобы формировать оболочку 2, уплотняющие элементы 23, 24, 28, 29 образуют уплотнения вместе с кромочными частями 36, 33, 37, 34.

[0030] Таким образом, также, когда первый токоприемный короб 5А, второй токоприемный короб 5В и третий токоприемный короб 5С объединены в единое целое, электрическая изоляция между первым токоприемным коробом 5А, вторым токоприемным коробом 5В и третьим токоприемным коробом 5С обеспечивается накладками 13, 14, 15 и 16.

[0031] Далее будет описана конфигурация электродного блока 3. В электродном блоке 3 множество положительных электродных пластин 40 и множество отрицательных электродных пластин 42 уложены стопкой, чередуясь друг с другом, при этом разделитель 41 помещен между каждой положительной электродной пластиной 40 и каждой отрицательной электродной пластиной 42. В настоящем варианте осуществления, как показано на фиг. 3, несколько слоев положительных электродных пластин 40 и отрицательных электродных пластин 42 уложены стопкой, чередуясь друг с другом, с помещенными между ними разделителями 41.

[0032] Каждая положительная электродная пластина 40 имеет пластинчатую форму. Положительная электродная пластина 40 имеет активный материал положительного электрода. Например, в качестве активного материала положительного электрода можно использовать гидроксид никеля. В качестве одного примера положительной электродной пластины 40, положительная электродная пластина 40 имеет такую конфигурацию, в которой на основу пластины нанесен состав, содержащий, главным образом, гидроксид никеля.

[0033] Каждая отрицательная электродная пластина 42 имеет пластинчатую форму. Отрицательная электродная пластина 42 имеет активный материал отрицательного электрода. Например, в качестве активного материала отрицательного электрода может быть использован, например, сплав, поглощающий водород. В качестве одного примера отрицательной электродной пластины 42, отрицательная электродная пластина 42 имеет конфигурацию, в которой на основу пластины нанесен состав, содержащий, главным образом, сплав, поглощающий водород.

[0034] В качестве основы пластин, формирующих положительные электродные пластины 40 и отрицательные электродные пластины 42, могут использоваться, например, электропроводящие элементы, имеющие пористость. В качестве электропроводящих элементов, имеющих пористость, могут использоваться, например, пористые никелевые листы.

[0035] Разделители 41 предотвращают короткое замыкание между положительными электродными пластинами 40 и отрицательными электродными пластинами 42, а также удерживают электролитический раствор. В качестве разделителя 41 используется пористый лист, имеющий ионную проницаемость и электрическую изоляцию. Например, в качестве разделителя 41 может использоваться нетканый материал на основе полиолефина. В качестве электролитического раствора можно использовать, например, водный раствор на основе щелочи или водный раствор гидроксида калия, который обычно используют в никель-водородных аккумуляторах.

[0036] Когда электродный блок 3 сконфигурирован, положительные электродные пластины 40 и отрицательные электродные пластины 42 уложены стопкой, при этом между ними вставлены разделители 41, предварительно пропитанные электролитическим раствором, а после вставки электродного блока 3 в оболочку 2, электролитический раствор предпочтительно заливают в оболочку 2 через заливочное отверстие (не показано), выполненное в блоке 2. После того, как электролитический раствор залит, заливочное отверстие герметизируется с помощью уплотнительного элемента.

[0037] Со ссылкой на фиг. 5-7, будет описано положение размещения электродного блока 3, размещенного в оболочке 2. фиг. 5 представляет собой вид сверху электродного блока, если смотреть по направлению укладки, а фиг. 6 - вид в поперечном разрезе по линии VI-VI с фиг. 5, и фиг. 7 - вид в поперечном разрезе по линии VII-VII с фиг. 5.

[0038] Каждая положительная электродная пластина 40 содержит выступающие участки 50, 51, выступающие в боковом направлении более (в направлении X), чем разделитель 41 и отрицательная электродная пластина 42, а выступающий участок 50, 51 включает в себя кромочные стороны 52, 53. Кромочные стороны 52, 53 составляют пару первых боковых участков электродного блока 3. Каждая отрицательная электродная пластина 42 содержит выступающие участки 54, 55, выступающие в боковом направлении более (в направлении Y), чем разделитель 41 и положительная электродная пластина 40, а выступающий участок 54, 55Включает в себя кромочные стороны 56, 57. Кромочные стороны 56, 57 составляют пару вторых боковых участков электродного блока 3.

[0039] Кромочная сторона 53 каждой положительной электродной пластины 40 полностью находится в контакте с первым участком 11 стенки положительного электрода токоприемного короба 5. Кромочная сторона 52 каждой положительной электродной пластины 40 полностью находится в контакте со вторым участком 12 стенки положительного электрода токоприемного короба 5.

[0040] Каждая положительная электродная пластина 40 может быть соединена с первым участком 11 стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода через гибкие элементы, имеющие электрическую проводимость, такие как Celmet и электропроводящий адгезив. В качестве альтернативного варианта, положительная электродная пластина 40 может быть соединена с первым участком 11 стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода посредством сварки или тому подобного.

[0041] Каждая положительная электродная пластина 40 выполнена таким образом, чтобы ее протяженность в первом направлении была немного длиннее, чем расстояние между первым участком 11 стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода в направлении X, и на нее можно надавить, чтобы она соприкасалась с внутренними поверхностями первого участка 11 стенки положительного электрода и второго участка 12 стенки положительного электрода, чтобы соединять первый участок 11 стенки положительного электрода и второй участок 12 стенки положительного электрода. Оба конца множества положительных электродных пластин 40 прижаты так, чтобы они соприкасались с первым участком 11 стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода, чтобы, таким образом, обеспечить контакт каждой положительной электродной пластины 40 с первым участком 11 стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода. Первый участок 11 стенки положительного электрода и второй участок 12 стенки положительного электрода функционируют как токоприемники для положительного электрода.

[0042] Кромочная сторона 57 каждой отрицательной электродной пластины 42 полностью находится в контакте с первым участком 31 стенки отрицательного электрода второго токоприемного короба 5В. Кромочная сторона 56 каждой отрицательной электродной пластины 42 полностью находится в контакте со вторым участком 32 стенки отрицательного электрода второго токоприемного короба 5В.

[0043] Каждая отрицательная электродная пластина 42 может быть соединена с первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода через гибкие элементы, имеющие электрическую проводимость, такие как Celmet и электропроводящий адгезив. В качестве альтернативы, пластина 42 отрицательного электрода может быть соединена с первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода посредством сварки или тому подобного.

[0044] Каждая отрицательная электродная пластина 42 выполнена таким образом, чтобы ее протяженность в первом направлении была немного длиннее, чем расстояние между первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода в направлении Y, и на нее можно надавить, чтобы она соприкасалась с внутренними поверхностями первого участка 31 стенки отрицательного электрода и второго участка 32 стенки отрицательного электрода, чтобы соединять первый участок 31 стенки отрицательного электрода и второй участок 32 стенки отрицательного электрода. Оба конца множества отрицательных электродных пластин 42 прижаты так, чтобы они соприкасались с первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода, чтобы таким образом, обеспечить контакт каждой отрицательной электродной пластины 42 с первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода. Первый участок 31 стенки отрицательного электрода и второй участок 32 стенки отрицательного электрода функционируют как токоприемники для отрицательного электрода.

[0045] В соответствии с конфигурацией многоярусного аккумулятора 1 согласно настоящему варианту осуществления, конфигурация выполнена таким образом, что стороны пластин, как положительных электродных пластин 40, так и отрицательных электродных пластин 42 соединены соответствующим образом с первым участком 11 стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода. За счет применения этой конфигурации становится ненужным использование стержневого участка в виде прутка, проходящего через электродные блоки в качестве токоприемника. В результате механическая обработка на электродных блоках для обеспечения возможности введения стержневого участка в виде прутка через электродные блоки становится ненужной.

[0046] Можно исключить конфигурацию соединения множества положительных электродных пластин 40 с первым участком 11 стенки положительного электрода и со вторым участком 12 стенки положительного электрода с использованием сварки или свинцовой проволоки, и конфигурацию соединения множества отрицательных электродных пластин 42 с первым участком 31 стенки отрицательного электрода и со вторым участком 32 стенки отрицательного электрода. Благодаря этому можно упростить производственный процесс и снизить производственные затраты.

[0047] Как первый токоприемный короб 5А, так и второй токоприемный короб 5В, а также третий токоприемный короб 5С являются токоприемным коробом 5, имеющим одинаковую форму, и, соответственно, можно обобщить их компоненты. В направлениях Z1, Z2 токоприемный короб 5 может использоваться в качестве электропроводящего средства для двух электродных блоков 3, расположенных по обеим сторонам токоприемного короба 5, чтобы тем самым уменьшить сопротивление компонентов, количество компонентов и вес.

[0048] Путем приведения первого участка 11 стенки положительного электрода, второго участка 12 стенки положительного электрода, первого участка 31 стенки отрицательного электрода и второго участка 32 стенки отрицательного электрода к функционированию в качестве токоприемников становится ненужным отдельное оснащение токоприемником, что уменьшает сопротивление компонентов, количество компонентов и вес.

[0049] Можно увеличить контактные площадки первого участка 11 стенки положительного электрода и второго участка 12 стенки положительного электрода, которые функционируют как токоприемные короба для положительного электрода с множеством положительных электродных пластин 40, а также контактные площадки между первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода, которые функционируют как токоприемники для отрицательного электрода.

[0050] Путем установки контактных площадок первого участка 11 стенки положительного электрода и второго участка 12 стенки положительного электрода, которые функционируют как токоприемники для положительного электрода с множеством положительных электродных пластин 40, которые, по существу, будут равны контактным площадкам первого участка 31 стенки отрицательного электрода и второго участка 32 стенки отрицательного электрода, которые функционируют, как токоприемники для отрицательного электрода с множеством отрицательных электродных пластин 42, можно устранить смещение тока, протекающего через положительные электродные пластины 40 и отрицательные электродные пластины 42.

[0051] Положительные электродные пластины 40 непосредственно присоединены к первому участку 11 стенки положительного электрода и второму участку 12 стенки положительного электрода, которые составляют часть внешнего покрытия оболочки 2, а отрицательные электродные пластины 42 непосредственно соединены с первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода, которые составляют другую часть внешнего покрытия оболочки 2, тем самым повышая эффективность охлаждения положительных электродных пластин 40 и отрицательных электродных пластин 42.

[0052] Кромочные стороны положительных электродных пластин 40 и отрицательных электродных пластин 42 соединены с первым участком 11 стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода, чтобы, тем самым, обеспечить амортизирующий эффект относительно положительных электродных пластин 40 и отрицательных электродных пластин 42.

[0053] В этом многоярусном аккумуляторе 1 используется конфигурация компоновки двух электродных блоков с тремя токоприемными коробами, однако также может применяться конфигурация компоновки из трех электродных блоков с четырьмя токоприемными коробами, а также структура укладки, имеющая цифры, которые больше вышеуказанных.

[0054] В многоярусном аккумуляторе 1 вышеупомянутого варианта осуществления, описан случай использования токоприемного короба 5, имеющего одинаковую форму и у первого токоприемного короба 5А, и у второго токоприемного короба 5В, и у третьего токоприемного короба 5С; при этом, например, как показано на фиг. 8, возможно использование конфигурации многоярусного аккумулятора 1А, которая содержит первый токоприемный короб 5А, не имеющий пары из первого участка 31 стенки отрицательного электрода и второго участка 32 стенки отрицательного электрода, а также третий токоприемный короб 5С, не имеющий пары из первого участка 11 стенки положительного электрода и второго участка 12 стенки положительного электрода.

[0055] Со ссылкой на фиг. 9-14 будет описан многоярусный аккумулятор 100 согласно варианту 2 осуществления. фиг. 9 представляет собой общий вид в перспективе, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора 100, фиг. 10 - общий вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий конструкцию многоярусного аккумулятора 100; фиг. 11 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий основную конструкцию многоярусного аккумулятора 100; фиг. 12 - вид в перспективе, показывающий форму разделителя 141, используемого в многоярусном аккумуляторе 100, фиг. 13 - вид в перспективе, показывающий форму отрицательной электродной пластины 142, используемой в многоярусном аккумуляторе 100, и фиг. 14 - вид в перспективе, показывающий форму положительной электродной пластины 140, используемой в многоярусном аккумуляторе 100.

[0056] Конструкция этого многоярусного аккумулятора 100 имеет в основном ту же конфигурацию, что и многоярусный аккумулятор 1 вышеупомянутого варианта 1 осуществления, однако многоярусный аккумулятор 100 согласно настоящему варианту осуществления имеет форму правильной восьмиугольной призмы, если смотреть по направлению ярусной укладки электродных блоков, которая отличается от прямоугольной формы многоярусного аккумулятора 1 варианта 1 осуществления.

[0057] Многоярусный аккумулятор 100 включает в себя первый токоприемный короб 105А, второй токоприемный короб 105В и третий токоприемный короб 105С, каждый из которых имеет одинаковую конструкцию. Эти токоприемные короба поярусно уложены так, чтобы формировать оболочку 102. Внутри оболочки 102 в качестве электродных блоков размещены первый электродный блок 103А и второй электродный блок 103В. Оболочка 102 выполнена в виде правильной восьмиугольной призмы.

[0058] В направлении стрелок Z1, Z2, если смотреть от первого электродного блока 103А, первый токоприемный короб 105А размещен в сторону направления Z1, что является противоположной стороной ко второму электродному блоку 103В. Второй токоприемный короб 105В размещен между первым электродным блоком 103А и вторым электродным блоком 103В и электрически изолирован от первого токоприемного короба 105А. Третий токоприемный короб 105С размещен в сторону направления Z2, что является противоположной стороной ко второму токоприемному коробу 105В, если смотреть от второго электродного блока 103В, и электрически изолирован от второго токоприемного короба 105В.

[0059] Таким образом, первый токоприемный короб 105А и второй токоприемный короб 105В соединены друг с другом с помощью электроизолирующего элемента, размещенного между ними, и первый электродный корпус 103А размещен во внутреннем пространстве этих коробов, а второй токоприемный короб 105В и третий токоприемный короб 105С соединены друг с другом с помощью электроизолирующего элемента, размещенного между ними, а второй электродный блок 103В размещен во внутреннем пространстве этих коробов. Первый токоприемный короб 105А, второй токоприемный короб 105В и третий токоприемный короб 105С выполнены из металлического Ni или стальных пластин, покрытых Ni.

[0060] Со ссылкой на фиг. 11-14 будут описаны соответствующие конструкции каждого токоприемного короба и каждого электродного блока. Первый токоприемный короб 105А, второй токоприемный короб 105В и третий токоприемный короб 105С имеют одинаковую форму, а первый электродный блок 103А и второй электродный блок 103В имеют одинаковую форму. Таким образом, на фиг. 11-14 соответствующие конструкции этих элементов будут описаны, как конструкции токоприемного короба 105 и электродного блока 103.

[0061] Каждый токоприемный короб 105 содержит лицевой участок 110, имеющий правильную восьмиугольную форму, два первых участка 111 стенки положительного электрода, находящихся независимо друг от друга с шагом 90° между ними на восьми сторонах лицевого участка 110, два вторых участка 112 стенки положительного электрода, соединенных с кромочными частями этого лицевого участка 110, два первых участка 131 стенки отрицательного электрода, находящихся независимо друг от друга с шагом 90° между ними на восьми сторонах лицевого участка 110, и два вторых участка 132 стенки отрицательного электрода, соединенных с кромочными частями этого лицевого участка 110.

[0062] Накладка 113 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части каждого первого участка 111 стенки положительного электрода с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 114 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части каждого второго участка 112 стенки положительного электрода с помощью адгезивного вещества или тому подобного.

[0063] Два первых участка 111 стенки положительного электрода и два вторых участка 112 стенки положительного электрода проходят от кромочных участков лицевого участка 110 в направлении Z2, и первые участки 111 стенки положительного электрода и вторые участки 112 стенки положительного электрода размещены так, чтобы быть обращенными друг к другу.

[0064] Каждый первый участок 111 стенки положительного электрода содержит кромочную часть 120, которая соединяет кромочную часть 121 и кромочную часть 122. Кромочная часть 121 выполнена с уплотняющим элементом 123, а кромочная часть 122 снабжена уплотняющим элементом 124. Как описано выше, накладка 113 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 120 с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 113 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0065] Каждый второй участок 112 стенки положительного электрода содержит кромочную часть 125, которая соединяет кромочную часть 126 и кромочную часть 127. Кромочная часть 126 выполнена с уплотняющим элементом 128, а кромочная часть 127 снабжена уплотняющим элементом 129. Как описано выше, накладка 114 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 125С помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 114 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0066] Каждый первый участок 131 стенки отрицательного электрода содержит кромочную часть 135, которая соединяет кромочную часть 133 и кромочную часть 134. Как описано выше, накладка 115В качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 133, кромочной части 134 и кромочной части 135С помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 115Выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0067] Каждый второй участок 132 стенки отрицательного электрода содержит кромочную часть 138, которая соединяет кромочную часть 136 и кромочную часть 137. Как описано выше, накладка 116 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 136, кромочной части 137 и кромочной части 138 с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 116 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0068] Когда первый токоприемный короб 105А, второй токоприемный короб 105В и третий токоприемный короб 105С, имеющие вышеуказанные конфигурации, объединены в оболочку 102, уплотняющие элементы 123, 124, 128, 129 формируют уплотнения вместе с кромочными частями 136, 133, 137, 134.

[0069] Таким образом, также, когда первый токоприемный короб 105А, второй токоприемный короб 105В и третий токоприемный короб 105С объединены в единое целое, электрическая изоляция между первым токоприемным коробом 105А, вторым токоприемным коробом 105В и третьим токоприемным коробом 105С обеспечивается накладками 113, 114, 115 и 116.

[0070] Со ссылкой на фиг. 11-14 будет описана конфигурация электродного блока 103.

[0071] Каждый разделитель 141 имеет правильную восьмиугольную форму. Разделители 141 предотвращают короткое замыкание между положительными электродными пластинами 140 и отрицательными электродными пластинами 142, а также удерживают электролитический раствор. В качестве разделителя 141 используется пористый лист, имеющий ионную проницаемость и электрическую изоляцию. Например, в качестве разделителя 141 может использоваться нетканый материал на основе полиолефина. В качестве электролитического раствора можно использовать, например, водный раствор на основе щелочи или водный раствор гидроксид а калия, который обычно используют в никель-водородных аккумуляторах.

[0072] В электродном блоке 103 множество положительных электродных пластин 140 и множество отрицательных электродных пластин 142 уложены стопкой, чередуясь друг с другом, с разделителями 141, помещенными между положительными электродными пластинами 140 и отрицательными электродными пластинами 142.

[0073] Каждая отрицательная электродная пластина 142 имеет пластинчатую крестообразную форму. Каждая отрицательная электродная пластина 142 имеет четыре кромочные стороны 156, 157, 158, 159. Каждая отрицательная электродная пластина 142 имеет отрицательный электродный активный материал. Например, в качестве активного материала отрицательного электрода может быть использован, например, сплав, поглощающий водород. В качестве примера отрицательной электродной пластины 142, отрицательная электродная пластина 142 имеет конфигурацию, в которой на основную пластину нанесен состав, в основном содержащий сплав, поглощающий водород.

[0074] Каждая положительная электродная пластина 140 имеет пластинчатую крестообразную форму. Каждая положительная электродная пластина 140 имеет четыре кромочные стороны 152, 153, 154, 155. Положительные электродные пластины 140 уложены в стопку в положении с разворотом на 45° относительно отрицательных электродных пластин 142, если смотреть по направлению укладки. Каждая положительная электродная пластина 140 имеет активный материал с положительным электродом. Например, в качестве активного материала с положительным электродом можно использовать гидроксид никеля. В качестве одного примера положительной электродной пластины 140, пластина 140 с положительным электродом имеет конфигурацию, в которой состав, в основном содержащий гидроксид никеля, нанесен на основу пластины.

[0075] Соответствующие функции каждой положительной электродной пластины 140 и каждой отрицательной электродной пластины 142 такие же, как и в варианте 1 осуществления, и, таким образом, их описание не повторяется.

[0076] Также в многоярусном аккумуляторе 100 настоящего варианта осуществления, как показано на фиг. 8 варианта 1 осуществления, возможно использование конфигурации многоярусного аккумулятора, которая содержит первый токоприемный короб 105А, не имеющий ни первого участка 131 стенки отрицательного электрода, ни второго участка 132 стенки отрицательного электрода в паре, и третий токоприемный короб 105С, не имеющий ни первого участка 111 стенки положительного электрода, ни второго участка 112 стенки положительного электрода в паре.

[0077] В многоярусном аккумуляторе 100, имеющем вышеупомянутую конфигурацию, положение размещения электродных блоков 103, размещенных в оболочке 102, если смотреть в поперечном сечении, является таким же, как в конфигурации варианта 1 осуществления, как показано на фиг. 6 и фиг. 7. Соответственно, в многоярусном аккумуляторе 100 согласно настоящему варианту осуществления можно достичь такого же практического эффекта, что и в многоярусном аккумуляторе 1 варианта 1 осуществления.

[0078] Со ссылкой на фиг. 15-20, будет описан многоярусный аккумулятор 200 согласно варианту 3 осуществления. фиг. 15 представляет собой общий вид в перспективе, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора 200, фиг. 16 - общий вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий конструкцию многоярусного аккумулятора 200, фиг. 17 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий базовую конструкцию многоярусного аккумулятора 200, фиг. 18 - вид в перспективе, показывающий форму разделителя 241, используемого в многоярусном аккумуляторе; фиг. 19 - вид в перспективе, показывающий форму отрицательной электродной пластины 242, используемой в многоярусном аккумуляторе 200, и фиг. 20 - вид в перспективе, показывающий форму положительной электродной пластины 240, используемой в многоярусном аккумуляторе 200.

[0079] Этот многоярусный аккумулятор 200 имеет в основном такую же конфигурацию, что и многоярусный аккумулятор 1 вышеупомянутого варианта 1 осуществления, однако многоярусный аккумулятор 200 согласно настоящему варианту осуществления имеет круглую цилиндрическую форму, если смотреть по направлению укладки электродных блоков, которая отличается от прямоугольной формы многоярусного аккумулятора 1 варианта 1 осуществления.

[0080] Многоярусный аккумулятор 200 содержит первый токоприемный короб 20А, второй токоприемный короб 205В и третий токоприемный короб 205С, каждый из которых имеет одинаковую конструкцию. Эти токоприемные короба уложены стопкой таким образом, что образуют оболочку 202. Внутри оболочки 202 в качестве электродного блока размещены первый электродный блок 203А и второй электродный блок 203В. Оболочка 202 имеет вид правильной восьмиугольной призмы.

[0081] В направлении стрелок Z1, Z2, если смотреть от первого электродного блока 203А, первый токоприемный короб 20А размещен в сторону направления Z1, которая является противоположной стороной по отношению ко второму электродному блоку 203В. Второй токоприемный короб 205В размещен между первым электродным блоком 203А и вторым электродным блоком 203В, и электрически изолирован от первого токоприемного короба 205А. Третий токоприемный короб 205С размещен в сторону направления Z2, которая является противоположной стороной по отношению ко второму токоприемному коробу 205В, если смотреть от второго электродного блока 203В, и электрически изолирован от второго токоприемного короба 205В.

[0082] То есть первый токоприемный короб 205А и второй токоприемный короб 205В соединены друг с другом с размещением между ними электроизолирующего элемента, и первый электродный блок 203А размещен во внутреннем пространстве этих коробов, а второй токоприемный короб 205В и третий токоприемный короб 205С соединены друг с другом с размещением между ними электроизолирующего элемента, и второй электродный корпус 203В размещен во внутреннем пространстве этих коробов. Первый токоприемный короб 205А, второй токоприемный короб 205В и третий токоприемный короб 205С выполнены из металлического Ni или стальных пластин, покрытых Ni.

[0083] Конструкции токоприемного короба и электродного блока. Со ссылкой на фиг. 17-20, будут описаны соответствующие конструкции каждого токоприемного короба и каждого электродного блока. Первый токоприемный короб 205А, второй токоприемный короб 205В и третий токоприемный короб 205С имеют одинаковую форму, а также первый электродный блок 203А и второй электродный блок 203В имеют одинаковую форму. Поэтому на фиг. 17-20, соответствующие конструкции этих элементов будут описаны, как конструкции токоприемного короба 205 и электродного блока 203.

[0084] Каждый токоприемный короб 205 содержит: лицевой участок 210, имеющий круглую форму; по круглой периферийной кромке лицевого участка 210 размещены первый участок 211 стенки положительного электрода и второй участок 212 стенки положительного электрода таким образом, что они обращены друг к другу с шагом по окружности около 90° между ними, а первый участок 231 стенки отрицательного электрода размещен в другом положении на расстоянии от них с шагом 90° между ними; а также второй участок 232 стенки отрицательного электрода, присоединенный к кромочной части лицевого участка 210.

[0085] Накладка 213 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части каждого первого участка 211 стенки положительного электрода с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 214 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочном участке каждого второго участка 212 стенки положительного электрода с помощью адгезивного вещества или тому подобного.

[0086] Первые участки 211 стенок положительного электрода и вторые участки 212 стенок положительного электрода пролегают от кромочных частей лицевого участка 210 в направлении Z2, и первые участки 211 стенок положительного электрода и вторые участки 212 стенок положительного электрода размещены так, чтобы быть обращенными друг к другу.

[0087] Каждый первый участок 211 стенки положительного электрода включает в себя кромочную часть 220, которая соединяет кромочную часть 221 и кромочную часть 222. Кромочная часть 221 выполнена с уплотняющим элементом 223, а кромочная часть 222 снабжена уплотняющим элементом 224. Как описано выше, накладка 213 в качестве электроизолирующего элемента прикреплена к кромочной части 220 с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 213 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0088] Каждый второй участок 212 стенки положительного электрода включает в себя кромочную часть 225, которая соединяет кромочную часть 226 и кромочную часть 227. Кромочная часть 226 выполнена с уплотняющим элементом 228, а кромочная часть 227 снабжена уплотняющим элементом 229. Как описано выше, накладка 214 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 225С помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 214 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0089] Каждый первый участок 231 стенки отрицательного электрода включает в себя кромочную часть 235, которая соединяет кромочную часть 233 и кромочную часть 234. Как описано выше, накладка 215В качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 233, кромочной части 234 и кромочной части 235С помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 215Выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0090] Каждый второй участок 232 стенки отрицательного электрода содержит кромочную часть 238, которая соединяет кромочную часть 236 и кромочную часть 237. Как описано выше, накладка 216 в качестве электроизолирующего элемента закреплена на кромочной части 236, кромочной части 237 и кромочной части 238 с помощью адгезивного вещества или тому подобного. Накладка 216 выполнена из электроизолирующего полимерного материала или тому подобного.

[0091] Когда первый токоприемный короб 205А, второй токоприемный короб 205В и третий токоприемный короб 205С, имеющие вышеуказанные конфигурации, объединены в оболочку 202, уплотнительные детали 223, 224, 228, 229 уплотнены вместе с кромочными частями 236, 233, 237, 234.

[0092] Таким образом, также, когда первый токоприемный короб 205А, второй токоприемный короб 205В и третий токоприемный короб 205С объединены, электрическая изоляция между первым токоприемным коробом 205А, вторым токоприемным коробом 205В и третьим токоприемным коробом 205С обеспечивается накладками 213, 214, 215 и 216.

[0093] Со ссылкой на фиг. 18-20 будет описана конфигурация электродного блока 203.

[0094] Каждый разделитель 241 имеет круглую форму. Разделители 241 предотвращают короткое замыкание между положительными электродными пластинами 240 и отрицательными электродными пластинами 242, а также удерживают электролитический раствор. В качестве разделителя 241 используется пористый лист, имеющий ионную проницаемость и электрическую изоляцию. Например, в качестве разделителя 241 может использоваться нетканый материал на основе полиолефина. В качестве электролитического раствора можно использовать, например, водный раствор на основе щелочи или водный раствор гидроксида калия, который обычно используют в никель-водородных аккумуляторах.

[0095] В электродном блоке 203 множество положительных электродных пластин 240 и множество отрицательных электродных пластин 242 уложены стопкой, чередуясь с каждым из разделителей 241, помещенными между положительными электродными пластинами 240 и отрицательными электродными пластинами 242.

[0096] Каждая отрицательная электродная пластина 242 имеет, по существу, прямоугольную форму. Отрицательная электродная пластина 242 имеет прямолинейные более длинные стороны и также имеет более короткие стороны, включая кромочные стороны 256, 257 изогнутой формы, простирающиеся по круговой форме оболочки 202. Каждая отрицательная электродная пластина 242 имеет активный материал отрицательного электрода. Например, в качестве активного материала отрицательного электрода может быть использован, например, сплав, поглощающий водород. В качестве одного из примеров отрицательной электродной пластины 242, отрицательная электродная пластина 242 имеет конфигурацию, в которой состав, в основном содержащий сплав, поглощающий водород, нанесен на основу пластины.

[0097] Каждая положительная электродная пластина 240 имеет, по существу, прямоугольную форму. Каждая положительная электродная пластина 240 имеет прямолинейные более длинные стороны и также имеет более короткие стороны, включая кромочные стороны 252, 253 криволинейной формы, простирающиеся вдоль цилиндрической оболочки 202. Положительные электродные пластины 240 уложены ярусами в положении, повернутом на 90° относительно отрицательных электродных пластин 242, если смотреть по направлению укладки. Каждая положительная электродная пластина 240 имеет активный материал положительного электрода. Например, в качестве активного материала положительного электрода можно использовать гидроксид никеля. В качестве одного примера пластины 240 положительного электрода пластина 240 положительного электрода имеет конфигурацию, в которой на основу пластины нанесен состав, в основном содержащий гидроксид никеля.

[0098] Соответствующие функции каждой положительной электродной пластины 240 и каждой отрицательной электродной пластины 242 являются такими же, как и в варианте 1 осуществления, и совпадающие части их описания не будут повторяться.

[0099] Также в многоярусном аккумуляторе 200 настоящего варианта осуществления, как показано на фиг. 8 варианта 1 осуществления, возможно использование конфигурации многоярусного аккумулятора, которая включает в себя первый токоприемный короб 20А, не имеющий ни первого участка 231 стенки отрицательного электрода, ни второго участка 232 стенки отрицательного электрода в паре, а также третий токоприемный короб 205С, не имеющий ни первого участка 211 стенки положительного электрода, ни второго участка 212 стенки положительного электрода в паре.

[0100] В многоярусном аккумуляторе 200, имеющем вышеупомянутую конфигурацию, положение размещения электродных блоков 203, помещенных в оболочку 202, если смотреть в поперечном сечении, такое же, как и в конфигурации варианта 1 осуществления, как показано на фиг. 6 и фиг. 7. Соответственно, с многоярусным аккумулятором 200 согласно настоящему варианту осуществления, можно достичь такой же эффективности, что и с многоярусным аккумулятором 1 в варианте 1 осуществления.

[0101] Со ссылкой на фиг. 21, будет описан многоярусный аккумулятор 300 другого варианта осуществления. фиг. 21 представляет собой общий вид с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию многоярусного аккумулятора 300.

[0102] В каждом из вышеприведенных вариантов осуществления, например, как показано на фиг. 3, в токоприемном коробе 5 варианта 1 осуществления, первый участок 11 стенки положительного электрода и второй участок 12 стенки положительного электрода расположены на кромочных частях лицевого участка 10 так, что они обращены друг к другу вдоль направления Y и пролегают в направлении Z1; а первый участок 31 стенки отрицательного электрода и второй участок 32 стенки отрицательного электрода расположены на кромочных частях лицевого участка 10, где нет участков стенки положительного электрода, так чтобы они были обращены друг к другу вдоль направления X и пролегающих в направлении Z2 противоположному направлению Z1, однако настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией.

[0103] Могут быть использованы конфигурации первого токоприемного короба 5А и второго токоприемного короба 5В, как показано на фиг. 21. Первый токоприемный короб 5А, расположенный на стороне направления Z1 относительно электродного блока 3, размещен на кромочных частях лицевого участка 10 с первым участком И стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода, а также первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода вдоль направления Y. Второй токоприемный короб 5В, расположенный на стороне направления Z2 относительно электродного блока 3, размещен на кромочных частях лицевого участка 10 с первым участком 11 стенки положительного электрода и вторым участком 12 стенки положительного электрода, а также первым участком 31 стенки отрицательного электрода и вторым участком 32 стенки отрицательного электрода вдоль направления X. Также с этой конфигурацией, как и в случае конфигурации варианта 1 осуществления, обеспечивается электрическая изоляция между соответствующими токоприемными коробами; поэтому можно получить такую же эффективность, что и с многоярусным аккумулятором 1 варианта 1 осуществления. То же самое и с многоярусным аккумулятором 100, показанным в варианте 2 осуществления, и с многоярусным аккумулятором 200, показанным в варианте 3 осуществления.

[0104] В каждом из вариантов осуществления, описанных выше, в качестве видимых форм были описаны случаи использования формы прямоугольного параллелепипеда, формы правильной восьмиугольной призмы и круглой цилиндрической формы, однако настоящее изобретение не ограничивается этими видимыми формами, и многоярусный аккумулятор может быть реализован с использованием других форм, отличных от данных.

[0105] В многоярусном аккумуляторе описан случай использования водного аккумулятора, однако настоящее изобретение не ограничено водным аккумулятором и может широко применяться для многоярусного аккумулятора, имеющего конфигурацию с размещением внутри оболочки электродного блока, сформированного посредством поочередной укладки множества положительных электродных пластин и множества отрицательных электродных пластин, с разделителями, проложенными между положительными электродными пластинами и отрицательными электродными пластинами.

[0106] В каждом из вышеупомянутых вариантов осуществления описан случай, когда многоярусный аккумулятор представляет собой никелево-водородный аккумулятор, однако настоящее изобретение этим не ограничивается, и многоярусный аккумулятор может также представлять собой литиево-ионный аккумулятор, никель-цинковый аккумулятор, никель-кадмиевый аккумулятор или тому подобное. В случае использования литий-ионного аккумулятора, никель-цинкового аккумулятора или никель-кадмиевого аккумулятора, элементы, образующие положительные электродные пластины, отрицательные электродные пластины, разделители и электролитический раствор, могут быть соответствующим образом подобраны в зависимости от типа аккумулятора.

[0107] Хотя каждый вариант осуществления описан вышеуказанным образом, следует понимать, что раскрытые здесь варианты осуществления являются иллюстративными и не ограничивающими в любом отношении. Технический объем настоящего изобретения определяется условиями формулы изобретения и может включать в себя любые модификации в пределах значения и объема, эквивалентных условиям формулы изобретения.

[0108] Например, многоярусные аккумуляторы, описанные в настоящем описании, могут применяться на различных транспортных средствах и оборудовании.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к многоярусному аккумулятору, который включает в себя электродные блоки, сформированные путем поочередной укладки множества положительных электродных пластин и множества отрицательных электродных пластин с разделителями, размещенными между положительными электродными пластинами и отрицательными электродными пластинами. Многоярусный аккумулятор содержит первый токоприемный короб, второй токоприемный короб и третий токоприемный короб, первый электродный блок и второй электродный блок, при этом указанные короба имеют электрическую проводимость и вмещают в себя электродные блоки. Первый токоприемный короб и второй токоприемный короб содержат участок стенки положительного электрода, второй токоприемный короб и третий токоприемный короб содержат второй участок стенки отрицательного электрода, и за счет применения указанной конфигурации становится ненужным использование стержневого участка в виде прутка, проходящего через электродные блоки в качестве токоприемника. Уменьшение сопротивления компонентов, повышение эффективности охлаждения положительных и отрицательных электродных пластин являются техническим результатом изобретения. 4 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Многоярусный аккумулятор, содержащий:

первый электродный блок, включающий в себя множество положительных электродных пластин, множество отрицательных электродных пластин и множество разделителей,

при этом каждая из положительных электродных пластин и каждая из отрицательных электродных пластин уложена в стопку, чередуясь с каждым из разделителей, размещенным между каждой из положительных электродных пластин и каждой из отрицательных электродных пластин;

второй электродный блок, включающий в себя множество положительных электродных пластин, множество отрицательных электродных пластин и множество разделителей,

причем каждая из положительных электродных пластин и каждая из отрицательных электродных пластин уложена в стопку, чередуясь с каждым из разделителей, размещенным между каждой из положительных электродных пластин и каждой из отрицательных электродных пластин;

причем второй электродный блок размещен над первым электродным блоком,

при этом каждая положительная электродная пластина содержит выступающий участок положительного электрода, выступающий в боковом направлении более, чем отрицательная электродная пластина,

притом каждая отрицательная электродная пластина содержит выступающий участок отрицательного электрода, выступающий в боковом направлении более, чем положительная электродная пластина;

первый токоприемный короб, который является электропроводящим, причем первый токоприемный короб содержит первый лицевой участок, обращенный к первому электродному блоку в направлении укладки первого электродного блока и второго электродного блока;

второй токоприемный короб, который является электропроводящим, причем второй токоприемный короб помещает в себя первый электродный блок, при этом второй токоприемный короб размещен между первым электродным блоком и вторым электродным блоком, причем второй токоприемный короб выполнен с возможностью электрической изоляции от первого токоприемного короба, притом второй токоприемный короб содержит второй лицевой участок, обращенный либо к первому электродному блоку, либо ко второму электродному блоку в направлении укладки; и

третий токоприемный короб, который является электропроводящим, при этом третий токоприемный короб помещает в себя второй электродный блок, причем третий токоприемный короб выполнен с возможностью электрической изоляции от второго электродного блока, притом третий токоприемный короб содержит третий лицевой участок, обращенный ко второму электродному блоку в направлении укладки,

при этом первый токоприемный короб, второй токоприемный короб и третий токоприемный короб уложены в стопку в указанном порядке в направлении укладки,

притом первый токоприемный короб содержит первый участок стенки положительного электрода, при этом первый участок стенки положительного электрода простирается от кромочной части первого лицевого участка, так что первый участок стенки положительного электрода перекрывает первый боковой участок, где расположен выступающий участок положительного электрода первого электродного блока, причем внутренняя поверхность первого участка стенки положительного электрода электрически соединена с кромочной стороной выступающего участка положительного электрода первого электродного блока,

при этом второй токоприемный короб содержит второй участок стенки положительного электрода, причем второй участок стенки положительного электрода простирается от кромочной части второго лицевого участка, так что второй участок стенки положительного электрода перекрывает первый боковой участок, где расположен выступающий участок положительного электрода второго электродного блока, притом внутренняя поверхность второго участка стенки положительного электрода электрически соединена с кромочной стороной выступающего участка положительного электрода второго электродного блока, при этом второй токоприемный короб содержит первый участок стенки отрицательного электрода, причем первый участок стенки отрицательного электрода проходит от кромочной части второго лицевого участка, так что первый участок стенки отрицательного электрода перекрывает второй боковой участок, где расположен выступающий участок отрицательного электрода первого электродного блока, притом внутренняя поверхность первого участка стенки отрицательного электрода электрически соединена с кромочной стороной выступающего участка отрицательного электрода первого электродного блока,

при этом третий токоприемный короб содержит второй участок стенки отрицательного электрода, причем второй участок стенки отрицательного электрода проходит от кромочной части третьего лицевого участка, так что второй участок стенки отрицательного электрода перекрывает второй боковой участок, где расположен выступающий участок отрицательного электрода второго электродного блока, причем внутренняя поверхность второго участка стенки отрицательного электрода электрически соединена с кромочной стороной выступающего участка отрицательного электрода второго электродного блока.

2. Многоярусный аккумулятор по п. 1, в котором

выступающий участок положительного электрода содержит пару выступающих участков, так что один из выступающих участков обращен к другому из выступающих участков,

первый участок стенки положительного электрода содержит пару участков стенки, которые электрически соединены с выступающим участком положительного электрода первого электродного блока,

второй участок стенки положительного электрода содержит пару участков стенки, которые электрически соединены с выступающим участком положительного электрода второго электродного блока,

выступающий участок отрицательного электрода содержит пару выступающих участков, так что один из выступающих участков обращен к другому из выступающих участков,

первый участок стенки отрицательного электрода содержит пару участков стенки, которые электрически соединены с выступающим участком отрицательного электрода первого электродного блока и

второй участок стенки отрицательного электрода содержит пару участков стенки, которые электрически соединены с выступающим участком отрицательного электрода второго электродного блока.

3. Многоярусный аккумулятор по п. 1 или 2, в котором

вся кромочная сторона выступающего участка положительного электрода электрически соединена с первым участком стенки положительного электрода,

вся кромочная сторона выступающего участка положительного электрода электрически соединена со вторым участком стенки положительного электрода,

вся кромочная сторона выступающего участка отрицательного электрода электрически соединена с первым участком стенки отрицательного электрода и

вся кромочная сторона выступающего участка отрицательного электрода электрически соединена со вторым участком стенки отрицательного электрода.

4. Многоярусный аккумулятор по п. 1 или 2, в котором

кромочная часть первого лицевого участка первого токоприемного короба и кромочная часть первого участка стенки положительного электрода первого токоприемного короба находятся в контакте соответственно с кромочной частью второго лицевого участка второго токоприемного короба и кромочной частью первого участка стенки отрицательного электрода второго токоприемного короба через электроизоляционные элементы и

кромочная часть второго лицевого участка второго токоприемного короба и кромочная часть второго участка стенки положительного электрода второго токоприемного короба находятся в контакте соответственно с кромочной частью третьего лицевого участка третьего токоприемного короба и кромочной частью второго участка стенки отрицательного электрода третьего токоприемного короба через электроизоляционные элементы.

5. Многоярусный аккумулятор по п. 1 или 2, в котором

как первый токоприемный короб, так и второй токоприемный короб, так и третий токоприемный короб имеют прямоугольную форму, если смотреть по направлению укладки,

первый электродный блок содержит выступающий участок положительного электрода, второй электродный блок содержит выступающий участок положительного электрода, при этом выступающий участок положительного электрода первого электродного блока находится в положении, в котором выступающий участок положительного электрода первого электродного блока и выступающий участок положительного электрода второго электродного блока обращены друг к другу,

первый электродный блок содержит выступающий участок отрицательного электрода,

второй электродный блок содержит выступающий участок отрицательного электрода,

при этом выступающие участки отрицательного электрода первого электродного блока находятся в положении, в котором выступающий участок отрицательного электрода первого электродного блока и выступающий участок отрицательного электрода второго электродного блока обращены друг к другу,

первый токоприемный короб содержит первый участок стенки положительного электрода,

второй токоприемный короб содержит второй участок стенки положительного электрода, второй токоприемный короб содержит первый участок стенки отрицательного электрода и

третий токоприемный короб содержит второй участок стенки отрицательного электрода.