Химический источник тока Советский патент 1992 года по МПК H01M2/12 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, к химическим источникам тока, например щелочным аккумуляторам.

Известна конструкция химического источника тока с устройством, предотвращающим разрушение от избыточного давления, включающая корпус, крышку, блок электродов и датчик давления, предотвращающий накопление избыточного давления газов.

В качестве чувствительного элемента датчика давления используют сильфон из нержавеющей стали. При превышении давления внутри источника тока происходит сжатие сильфона, сопровождающееся замыканием контактной пары и выдачей сигнала на прекращение заряда в систему автоматики.

Недостатком такой конструкции источника тока является трудоемкость изготовления узлов датчика давления и сложность сипьфонного устройства.

Наиболее близким по технической сущ-о ности и достигаемым результатам является конструкция химического источника тока, состоящая из корпуса, крышки, блока электродов, ниппельного клапана с резьбовым штуцером и резиновым ниппельным кольцом, который ввинчивается в отверстие крышки аккумулятора и уплотняется резиновой прокладкой.

При повышении давления внутри источника тока ниппельное резиновое кольцо обжимается и газ выходит наружу. Недостатком этой конструкции является невысокая надежность источника тока, обусловленная наличием разъема между клапанами и крышкой, уплотняемого резиновой прокладкой, повреждение которой может привести с разгерметизации источника тока. Кроме того, существующая конструкция требует дополнительных затрат на

Ј

Ч

сл о ю о

изготовление резиновой прокладки и штуцера. Существенным недостатком является то, что при длительном хранении давление открытия клапана возрастает по сравнению с исходным давлением при сборке. Увеличение давления происходит за счет прилипания резины к уплотняемой поверхности при длительном неподвижном контакте. При отрицательных температурах в связи со снижением эластичных свойств резины и температурной усадкой клапаны также открываются при величине,значительно пре- вышающей допустимую. Повышение давления открытия клапана вызывает необходимость в упрочнении корпуса источника тока, что снижает удельные энергетические характеристики источника тока, а в ряде случаев может привести и к разрушению корпуса аккумулятора.

Целью изобретения является повышение надежности и простота изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в известном химическом источнике тока, включающем корпус, блок электродов, крышку с расположенным в ней штуцером с резиновым ниппельным предохранительным клапаном, уплотненным резиновой прокладкой, резиновый ниппельный клапан выполнен в виде двух, расположенных одни в другом, полых тонкостенных цилиндров, соединенных между собой выпуклыми основанием с расположенной в верхней части наружного цилиндра заглушкой, образующей замкнутый объем, причем штуцер выполнен заодно с крышкой и имеет продольный щелевидный паз (прорезь), уплотняемый внутренним цилиндром.

На фиг.1 изображена конструкция химического источника тока.

Химический источник тока содержит корпус 1, блок электродов 2, крышку 3 с штуцером 4 и резиновым ниппельным клапаном 5. на штуцере 4 имеется продольный канал 7 и щелевидная прорезь 6. Надетый с натягом на штуцер ниппельный клапан 5 состоит из двух полых цилиндров 8 и 9, соединенных выпуклым основанием 10. Наружный цилиндр 8 уплотнен вверху заглушкой 11 с помощью кольца 12.

Химический источник тока работает следующим образом.

При превышении заданного предела внутреннего давления избыточный газ, проходя через продольный канал 6. попадает в полость между цилиндрами 8 и 9. При этом под воздействием усилия давления, действующем на заглушку 11, последняя перемещается й верх, увлекая за собой выпуклую оболочку 10, в результате чего происходит --выворачивание малого цилиндра (ниппеля),

обнажается щелевидная прорезь 6. через нее газ выходит наружу, При снижении давления под воздействием упругих сил резинового элемента заглушка перемещается

вниз, выпуклая оболочка 10 занимает исходное положение, уплотняя прорезь 6.

Эффект усиления открытия клапана достигается за счет реализации процесса выворачивания внутреннего цилиндра

0 клапана вдоль уплотняемой поверхности штуцера, что требует меньшего усилия, чем усилие сжатия ниппельного клапана, направленное перпендикулярно к уплотни- тельной поверхности. При этом величина

5 усилия от давления значительно превышает адгезионную составляющую прилипания ниппельного клапана, возникающую в процессе хранения.

Следует отметить, что величина давле0 ния открытия ниппельного клапана предлагаемой конструкции не зависит от натяга.

Эффект снижения величины давления открытия в предлагаемой конструкции может быть увеличен при увеличении диамет5 ра наружного цилиндра клапана.

Преимущества предлагаемой конструкции ХИТ по сравнению с прототипом в том, что внедрение настоящей конструкции исключает возможность повышения давления

0 до критической величины, тем самым предохраняет ХИТ от разрушения в процессе эксплуатации.

Обеспечение низкого давления открытия позволит так же создавать, облегченные

5 корпуса аккумуляторов из менее прочных, более дешевых материалов, что повысит удельные энергетические характеристики и удешевит стоимость изделия.

Предлагаемая конструкция позволяет

0 отказаться от использования клапана со съемным штуцером (с резьбовым хвостовиком) и уплотнительной прокладки, что повышает надежность и также удешевляет изделие.

5 Предпочтительная область применения изобретения - относительно крупные преимущественно призматической формы ХИТ, Именно в таких изделиях с большой площадью поверхностей корпуса возникает

0 проблема предотвращения от раздутия и разрушения корпусов от избыточного давления,

Формула изобретения Химический источник тока, включаю5 щий корпус, блок электродов, крышку с расположенными в ней штуцером с резиновым ниппельным предохранительным клапаном, уплотненным на крышке резиновой прокладкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, резиновой

ниппельный клапан выполнен в виде двух расположенных один в другом полых тонкостенных цилиндров, соединенных между собой выпуклым основанием с вставленной в верхней части наружного цилиндра заглушкой, образующей герметичный замкнутый обьем, при этом штуцер выполнен заодно с крышкой и имеет продольную сквозную прорезь, уплотняемую внутренним цилиндром.

Использование: химические источники тока. Сущность: резиновый ниппельный предохранительный клапан выполнен в виде двух расположенных одни в другом полых тонкостенных цилиндров, соединенных между собой выпуклым основанием и заглушкой на внешнем цилиндре, и надет на штуцер с продольной прорезью. 1 ил,

S