Химический источник тока резервного типа

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве первичных металловоздушных химических источников тока (ХИТ) резервного типа. Согласно изобретению химический источник тока резервного типа содержит корпус и расположенные в нем анод, катод, отсек с электролитом и устройство взведения, при этом анод выполнен из электрохимического активного металла, выбранного из группы, содержащей алюминий, магний, цинк или их сплавы, в качестве катода взят газодиффузный воздушный электрод, отсек для электролита расположен между тыльной стороной анода и стенкой корпуса, а узел взведения выполнен в виде анода с устройством его перемещения параллельно плоскости катода вдоль оси, перпендикулярной плоскости катода. Анод с тыльной стороной закреплен на держателе и установлен параллельно катоду с зазором относительно боковых стенок корпуса. На боковых стенках корпуса выполнены направляющие для перемещения анода. Держатель анода на поверхности, примыкающей к боковым стенкам корпуса, снабжен узлом герметизации, выполненным в виде клеевого слоя или герметизирующей прокладки. Устройство перемещения анода выполнено в виде винтовой пары, при этом гайка винтовой пары размещена на держателе анода, а винт винтовой пары закреплен на стенке корпуса. Винт в области держателя и стенки корпуса снабжен герметизирующими прокладками. Воздушный электрод закрыт защитной решеткой, выполняющей одновременно роль токовывода. Техническим результатом изобретения является повышение удельных электрических характеристик. 10 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве первичных металловоздушных химических источников тока (ХИТ) резервного типа, предназначенных для использования в портативных электронных устройствах, например, в сотовых телефонах и ноутбуках.

Известен ХИТ резервного типа, содержащий анод, катод, сепаратор и камеру электролита, размещенные в корпусе (SU 4434, H 01 M 6/32, 31.01.1928).

Недостатком данного ХИТ является необходимость его горизонтального расположения для обеспечения работоспособности, поскольку после взведения электролит самотеком перетекает в зазор между анодом и катодом, Это ограничивает возможность использования ХИТ.

Из известных ХИТ резервного типа наиболее близким по совокупности существенных признаков является ХИТ, содержащий корпус и расположенные в нем анод, катод, отсек с электролитом и устройство взведения (SU 1762344 A1, H 01 M 6/32, 15.09.92).

Недостатком указанного ХИТ являются низкие удельные электрические характеристики из-за размещения в корпусе дополнительного отсека с электролитом.

Задачей изобретения является создание ХИТ резервного типа, обладающего повышенными удельными электрическими характеристиками.

Указанный технический результат достигается тем, что ХИТ резервного типа содержит корпус и размещенные в нем анод, катод, отсек с электролитом и устройство взведения, при этом анод выполнен из электрохимического активного металла, выбранного из группы, содержащей алюминий, магний, цинк или их сплавы, в качестве катода взят газодиффузионный воздушный электрод, отсек с электролитом расположен между стенкой корпуса и тыльной стороной анода, а устройство взведения выполнено в виде анода с устройством его перемещения параллельно плоскости катода вдоль оси, перпендикулярной плоскости катода. Выполнение ХИТ в соответствии с указанными признаками позволяет существенно повысить удельные электрические характеристики за счет использования энергоемкой металловоздушной электрохимической системы, размещения отсека с электролитом между стенкой корпуса и тыльной поверхностью анода и выполнения узла взведения узел в виде анода с устройством его перемещения вдоль, оси перпендикулярной плоскости катода.

Целесообразно, чтобы анод с тыльной стороной был закреплен на держателе и установлен с зазором относительно боковых стенок корпуса. Такое выполнение анода защищает его тыльную сторону от коррозии, обеспечивает транспорт электролита в зазор между электродами и упрощает конструкцию устройства для перемещения анода при взведении.

Целесообразно, чтобы на боковых стенках корпуса были выполнены направляющие для перемещения анода. Наличие направляющих обеспечивает перемещение анода параллельно плоскости катода и предотвращает его вращение при перемещении.

Целесообразно, чтобы держатель анода на поверхности, примыкающей к боковым стенкам корпуса, был снабжен узлом герметизации. Наличие узла герметизации при хранении ХИТ обеспечивает уплотнение зазора между катодом и анодом и предотвращает попадание в него электролита из отсека между тыльной стороной анода и стенкой корпуса.

Целесообразно, чтобы устройство перемещения анода было выполнено в виде винтовой пары. Такое выполнение устройства перемещения обеспечивает усилие, необходимое при взведении ХИТ. Кроме того, наличие винтовой пары позволяет плавно менять внутреннее сопротивление ХИТ за счет изменения межэлектродного зазора и таким образом регулировать характеристики ХИТ.

Целесообразно, чтобы гайка винтового устройства перемещения была размещена на держателе анода, а винт закреплен на стенке корпуса и герметизирован в области держателя анода и области стенки корпуса прокладками, предотвращающими попадание электролита в зазор между электродами при хранении ХИТ.

Целесообразно, чтобы узел герметизации на периферии держателя был выполнен в виде клеевого слоя. Наличие клеевого слоя позволит надежно герметизировать межэлектродный зазор от попадания электролита при хранении ХИТ. Клеевой слой легко разрушается при взведении ХИТ.

Целесообразно, чтобы узел герметизации был выполнен в виде герметизирующей прокладки. Такое выполнение узла герметизации позволяет многократно взводить и останавливать ХИТ в процессе эксплуатации.

Целесообразно воздушный электрод закрыть защитной решеткой из электропроводного материала. Указанная крышка обеспечивает защиту электрода от механических повреждений и одновременно выполняет роль токовывода.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом и описанием работы одного из возможных вариантов конструктивного выполнения заявленного ХИТ.

На чертеже,а представлен поперечный разрез заявленного ХИТ при хранении.

На чертеже, б показан вид спереди заявленного ХИТ с частичным вырезом в области направляющего выступа.

На чертеже,в представлен поперечный разрез заявленного ХИТ в рабочем состоянии.

Представленный на чертеже металловоздушный ХИТ резервного типа содержит корпус 1, расположенные в нем анод 2, катод 3, держатель анода 4 с резьбовой втулкой 5 и герметизирующей прокладкой 6, отсек электролита 7, винт 8 с приводной втулкой 9 и уплотняющими кольцами 10, 11. На боковой стенке 12 корпуса выполнены направляющие выступы 13. Винт 8 закреплен на стенке корпуса 14. Катод 3 закрыт защитной решеткой 15, выполняющей функцию токовывода, которая прикреплена к катоду заклепками 16.

Заявленный ХИТ работает следующим образом. При хранении анод с держателем поджат к стенке корпуса с катодом 3. Герметизирующая прокладка 6 предотвращает попадание электролита 7 из отсека в зазор между электродами, что обеспечивает практически неограниченную по времени сохранность ХИТ. При необходимости взведения ХИТ при подготовке к работе осуществляют вращение привода 9 винта 8. Резьбовая втулка 5 навинчивается на винт, создавая при этом необходимое усилие для перемещения анода с держателем. Электролит через зазор между держателем анода 4 и боковыми стенками корпуса 12 из отсека вытесняется в зазор между электродами, осуществляя взведение ХИТ и обеспечивая его готовность к приему нагрузки. Меняя зазор между электродами можно регулировать внутреннее сопротивление ХИТ, а следовательно, и его электрические характеристики. При необходимости временной остановки, отключив нагрузку и совершая обратные действия, можно удалить электролит из зазора между электродами и вывести ХИТ из действия.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленный металловоздушный ХИТ резервного типа может быть реализован на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. он соответствует критерию "промышленная применимость".

Формула изобретения

1. Химический источник тока резервного типа, содержащий корпус и расположенные в нем анод, катод, отсек с электролитом и устройство взведения, отличающийся тем, что анод выполнен из электрохимического активного металла, выбранного из группы, содержащей алюминий, магний, цинк или их сплавы, в качестве катода взят газодиффузионный воздушный электрод, отсек с электролитом расположен между тыльной стороной анода и стенкой корпуса, а устройство взведения выполнено в виде анода с устройством его перемещения параллельно плоскости катода вдоль оси, перпендикулярной плоскости катода.

2. Химический источник тока по п.1, отличающийся тем, что анод с тыльной стороной закреплен на держателе и установлен параллельно катоду с зазором относительно боковых стенок корпуса.

3. Химический источник тока по п.1, отличающийся тем, что на боковых стенках корпуса выполнены направляющие для перемещения держателя анода.

4. Химический источник тока по п.2, отличающийся тем, что держатель анода на поверхности, примыкающей к боковым стенкам корпуса, снабжен узлом герметизации.

5. Химический источник тока по п.1, отличающийся тем, что устройство перемещения анода выполнено в виде винтовой пары.

6. Химический источник тока по п.5, отличающийся тем, что гайка винтовой пары размещена на держателе анода, а винт винтовой пары закреплен на стенке корпуса.

7. Химический источник тока по п.6, отличающийся тем, что винт в области держателя анода и стенки корпуса снабжен герметизирующими прокладками.

8. Химический источник тока по п.4, отличающийся тем, что узел герметизации выполнен в виде клеевого слоя.

9. Химический источник тока по п.4, отличающийся тем, что узел герметизации выполнен в виде герметизирующей прокладки.

10. Химический источник тока по п.4, отличающийся тем, что воздушный электрод закрыт защитной решеткой.

11. Химический источник тока по п.4, отличающийся тем, что защитная решетка является токовыводом.

РИСУНКИ

Рисунок 1