СОСУД ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И АККУМУЛЯТОРОВ Советский патент 1928 года по МПК H01M2/02 

Предлагаемый сосуд предназначен, главным образом, для легковесных анодных батарей из свинцовых аккумуляторов; он может быть применен и для других типов элементов с жидкостью. Чем меньше емкость элемента, а следовательно, и размеры сосуда, тем труднее осуществить покрышку элементов, удовлетворяющую всем требованиям, пред′являемым при пользовании подобными элементами, в особенности же многовольтовыми батареями из них. Главные недостатки, с которыми приходится считаться в таких случаях, следующие: легкое выползание или выбрызгивание электролита через газоотводную трубку или трещины в мастике заливки, образующиеся возле полюсных выводов; неудобное наполнение элементов электролитом; затруднительный доступ внутрь сосудов для удаления электролита, в случае его замены или хранении батареи продолжительное время без пользования, а также для чистки сосудов в случае надобности. Помимо затруднительного ухода эти недостатки весьма часто являются причиной значительного саморазряда, которым страдают многовольтовые батареи, так как сохранить поверхность батареи совершенно сухой весьма трудно. Имеется не мало предложений, устраняющих тот или иной из перечисленных недостатков, как, например, уплотнение полюсных выводов, особое устройство крышек, пробок или газоотводных клапанов. Будучи действительными в элементах больших емкостей, попытки применить эти предохранительные меры к элементам с сосудами малого поперечного сечения обычно наталкиваются или на технические затруднения, обусловленные недостаточной поверхностью крышки, или от применения их приходится отказаться из экономических соображений. Указанными обстоятельствами об′ясняется то, что от производства аккумуляторных батарей ниже определенной емкости часто приходится отказываться. Между тем в целом ряде преемников с электронными лампами для анодной цепи ощущается потребность в устойчивом, недорогом источнике малой емкости, так как избыточная емкость сверх необходимой связана не только с лишним об′емом, весом и стоимостью, но для свинцовых аккумуляторов обычно губительно отражается и на сроке службы батарей. Предлагаемое изобретение имеет целью устранение неудобств, связанных с применением в батареях емкостью, например, 500-1000 м ампер-часов сосудов малых размеров.

Согласно изобретения, эти неудобства устраняются тем, что сосуды элементов устраиваются каждый из двух частей, между которыми оставляется зазор достаточный для помещения электродных выводов, при чем эти части соединяются между собой эластичным или другим подходящим материалом. Тогда размеры и формы, служащей для закрывания элементов верхней части, независимо от размеров поперечного сечения, служащей для помещения электродов и электролита нижней части, могут быть применены любыми, в зависимости от желаемой формы и размеров пробок, газоотводных частей и проч.; вместе с тем отпадает надобность в заделке верхней части сосудов специальными крышками, заполняющими все сечение или заливании последнего мастикой, играющей роль подобных крышек, например, в сухих элементах.

На фиг. 1 чертежа изображен продольный разрез элемента, на фиг. 2 - общий вид и частичный разрез батареи, на фиг. 3 и 4 - видоизмененные формы выполнения верхней части сосуда и пробки и на фиг. 5 - вид и разрез электрода.

Предлагаемый сосуд, согласно фиг. 1, состоит из нижней части 1, имеющей форму пробирного стакана, соединенного мастикой 3 с верхней частью 2 в форме трубки одинаковой площади поперечного сечения со стаканом. Верхняя часть 2, между прочим, служит также для увеличения газового пространства над электролитом 7; таким образом она препятствует выбрызгиванию электролита при зарядке аккумулятора. Сосуд закрывается обычной пробкой 6 с осевым каналом 8. Полюсные выводы 4 выходят из элемента через зазор 5 между частями 1, 2 и вплавлены в мастику, не стесняя свободного сечения сосуда.

Фиг. 2 показывает, в виде примера, способ сборки подобных элементов в батарею. Стаканы 1, 1 установлены в стойке или ящике 9 и удерживаются перекладинами 10, 11. Верхним частям 2 придана форма втулок. Мастика 3, которой залита перекладина 10, охватывает втулки и выступающие над перекладиной части стаканов 1 с наружной их поверхности. Междуполюсные соединения 4 проходят от элемента к элементу в мастике заливки независимо от закрывающих элементы частей. Для уплотнения и амортизации целесообразно снабжать стаканы в прорезах перекладин 10, 11, например, резиновыми муфточками 12. При этом становится возможным легкий доступ внутрь отдельных элементов, не нарушая электрических соединений между ними.

Форма выполнения по фиг. 3 представляет другое видоизменение верхней части 2, которая взята большего поперечного сечения, чем стакан 1, и снабжена конической вставкой 13, препятствующей вытеканию электролита при опрокинутом состоянии батареи при условии, чтобы он вмещал весь об′ем электролита, нормально находящегося в нижней части 1.

Последнее условие, если оно пред′является к батарее, можно выполнить и другим более простым средством при обычной цилиндрической форме верхней части 2, как это показано на фиг. 4. С этой целью пробка 6 вставляется не непосредственно в цилиндрическое продолжение сосуда 2, а в трубку 14, напр., резиновую, снабженную сетчатым дном 15, отверстия которого столь малы, что получающееся в них поверхностное натяжение жидкости достаточно, чтобы удержать столб электролита, образующийся при опрокинутом состоянии элементов. Нижний конец стеклянного капилляра 8 осевого отверстия пробки целесообразно при этом несколько удлинить, как схематически представлено на чертеже.

В случае применения свинцовых батарей, устроенных вышеописанным способом, в качестве переносных, целесообразно снабжать электроды перфорированными чехлами 17, как показано на фиг. 5. Назначение этих чехлов - удерживать активную массу от выпадания, а также повышать механическую прочность электродов, которые для малой емкости снабжены решетками с весьма тонкими ребрами 16. Подходящим материалом для чехлов положительных электродов может служить эбонит, для отрицательных электродов - листовой дырчатый свинец. При применении более прочных решеток с обычными разветвлениями указанные чехлы могут и отсутствовать. Электроды друг от друга отделяются, кроме того, обычными сепараторами 18. В случае желания иметь возможность измерять напряжение отдельных элементов, достаточно снабдить перемычки небольшими отводами 19 (фиг. 2), доходящими до поверхности мастики.

1. Сосуд для гальванических элементов и аккумуляторов, состоящий из двух частей, между которыми пропущены выводы от электродов, характеризующийся тем, что указанные части 1 и 2 соединены друг с другом в притык, и что место их соединения утоплено в слое 3 мастики или другого подходящего материала (фиг. 1).

2. Переносная батарея, составленная из элементов с охарактеризованными в п. 1 сосудами, отличающаяся тем, что элементы смонтированы в стойке или ящике таким образом, что служащие для помещения электродов части 1 проходят через перекладину 10 и укреплены в ней при помощи мастики 3, так что нижние части сосудов остаются доступными для осмотра, а верхние - для ухода за элементами (фиг. 2).

3. В охарактеризованных в п. 1 сосудах применение крышек 2 с конической вставкой 13, имеющей назначением препятствовать вытеканию электролита при опрокинутом состоянии сосуда (фиг. 3).