Свинцовый стационарный аккумулятор

Авторы патента:

H01M10/00 - Вторичные элементы; их изготовление

Владельцы патента RU 2498462:

Русин Алексей Иванович (RU)
Хегай Леонид Доирович (RU)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве свинцовых стационарных аккумуляторов. Технический результат - повышение электрических характеристик аккумуляторов. Согласно изобретению стационарный аккумулятор содержит отрицательные электроды на основе медных токоотводов просечно-вытяжного типа и положительные электроды в монопанцирном исполнении. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве свинцовых стационарных аккумуляторов с повышенными энергетическими характеристиками.

Техническим результатом изобретения является создание серии свинцовых стационарных аккумуляторов с увеличенной удельной энергией на 20-25% по сравнению с известными конструкциями.

Известна конструкция свинцовых стационарных аккумуляторов с намазными положительными и отрицательными электродами, заключающаяся в нанесении активных материалов на решетки (токоотводы) из свинцового сплава (Конструкторско-технологическая документация на стационарные аккумуляторы СН 504 - СН 1152, разработана Научно-техническим центром ЗАО «Электротяга», г.Санкт-Петербург, 2000 г.).

Недостатком известной конструкции являются сравнительно низкие удельные характеристики.

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция стационарных аккумуляторов с намазными электродами, в которой в качестве токоведущей основы отрицательных электродов предложена медная лента просечно-вытяжного типа (А.И. Русин, Л.Д. Хегай. Медь, алюминий и их сплавы в токоведущих частях свинцовых аккумуляторов. Теория и практика. Изд-во ООО ИД «Петрополис», 2010, 53 с.) и способ изготовления таких токоотводов (В.А. Козлов, С.Р. Юдилевич. Авторское свидетельство №388318 от 06.04.1973).

Недостатком указанной конструкции является недостаточный срок службы, ограниченный оплыванием активной массы намазных положительных электродов. Увеличение срока службы положительных электродов стационарных аккумуляторов может быть достигнуто панцирной конструкцией электродов указанного знака. Однако при этом удельные электрические характеристики панцирных аккумуляторов снижаются из-за более высокого внутреннего сопротивления таких аккумуляторов и повышенной толщины электродов (~8 мм) и вследствие этого снижение коэффициента использования активной массы, особенно при коротких режимах разряда.

Поставленная задача решается тем, что в стационарном аккумуляторе медная токоведущая основа отрицательного электрода и положительный электрод монопанцирного типа применены одновременно.

Разнополярные электроды в аккумуляторе разделены сепараторами, в качестве которых могут быть применены мипласт, стекломат и другие материалы.

Медный отрицательный токоотвод в силу большей электропроводности, чем токоотвод из свинцового сплава, обеспечивает повышение электрических характеристик на 15-20% по сравнению со стационарными свинцовыми аккумуляторами с обычными намазными электродами с токоотводами из свинцового сплава. Повышенный ресурс аккумуляторов предлагаемой конструкции достигается нанесением более плотного свинцового покрытия, обладающего высокими защитными свойствами.

Монопанцирный положительный электрод представляет собой намазную пластину, то есть токоотвод из свинцового сплава, заполненный электродной пастой, обернутый синтетической тканью, вдавливаемой в поверхностный слой намазанной пластины путем прокатки. В качестве синтетической ткани может быть использована хлориновая ткань. Таким образом, монопанцирный электрод сочетает высокие электрические характеристики обычного намазного электрода с высоким сроком службы панцирного электрода.

Максимальные электрические характеристики стационарного аккумулятора описанной конструкции достигаются при соотношении толщин положительного и отрицательного электродов, равного 1,2÷1,4:1. Более высокое значение этого соотношения приводит к недоиспользованию активной массы положительного электрода, то есть какая-то часть электрода становится балластной. По этой же причине избыток активной массы отрицательного электрода не может принять приведенное соотношение оптимальным.

Примеры осуществления предлагаемой конструкции.

Пример 1. Свинцовый стационарный аккумулятор содержит одновременно отрицательный электрод на медной основе просечно-вытяжного типа и положительный электрод в монопанцирном исполнении с глубиной вдавливания ткани в пластину, равной 0,05-0,1 мм.

Пример 2. Свинцовый стационарный аккумулятор содержит одновременно отрицательный электрод на медной основе, перфорированной перед нанесением защитного слоя свинца и монопанцирный положительный электрод с глубиной вдавливания ткани в пластину, аналогичной примеру 1.

1. Свинцовый стационарный аккумулятор, содержащий отрицательные электроды на электропроводных токонесущих основах, положительные электроды, упрочненные тканевыми конвертами, сепараторы, разделяющие разнополярные электроды, отличающийся тем, что аккумулятор содержит отрицательные электроды на основе медных токоотводов просечно-вытяжного типа и положительные электроды в монопанцирном исполнении.

2. Аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщины положительного и отрицательного электродов равно 1,2÷1,4:1.

Изобретение относится к способу получения частиц твердого электролита Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (0,1≤x≤0,5), включающему смешивание первого раствора, содержащего азотную кислоту, воду, азотнокислый литий, азотнокислый алюминий, фосфорнокислый аммоний NH4H2PO4 или фосфорную кислоту, и второго раствора, содержащего соединение титана и растворитель, с образованием азотнокислого коллективного раствора, нагревание коллективного раствора с получением прекурсора и его прокалку.

Способ получения частиц твердого электролита li1+xalxti2+x(po4)3 (0,1≤x≤0,5) // 2493638

Композиционный катодный материал // 2492557

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для производства катодного материала литий-ионных аккумуляторных батарей для питания портативной электроники, электроинструмента, электротранспорта.

Стабилизированный комбинированный источник электропитания // 2488198

Изобретение относится к комбинированным источникам электропитания и, в частности, может быть использовано в качестве бортового источника питания космического аппарата, выполненного на базе двух накопителей энергии - ионисторе и аккумуляторе.

Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией // 2488197

Способ изготовления катода литиевого источника тока // 2488196

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве литиевых источников тока. .

Способ эксплуатации комплекта никель-водородных аккумуляторных батарей в системе электропитания геостационарного космического аппарата // 2486634

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) в системах электропитания космических аппаратов (КА), функционирующих на геостационарной орбите.

Способ эксплуатации герметичной никель-водородной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания искусственного спутника земли // 2485638

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации герметичных никель-водородных аккумуляторных батарей, преимущественно в автономных системах электропитания ИСЗ.

Твердый электролит с литий-ионной проводимостью // 2483398

Изобретение относится к области электротехники, а именно к твердым электролитам с проводимостью по катионам лития. .

Неводный электролитический раствор, содержащий ионы магния, и электрохимическое устройство с использованием этого раствора // 2479077

Изобретение относится к неводному раствору электролита и электрохимическому устройству (ЭХУ) с указанным электролитом. .

Электролит для химического источника тока // 2499334

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности заявлен электролит для химического источника тока, включающий нитрат лития и галогенид другого щелочного элемента. При этом в качестве галогенида другого элемента взят бромид калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитрат лития 76,5…73,5; бромид калия 23,5…26,5. Заявляемый электролит имеет существенное преимущество по сравнению с известными - на 50° снижена температура плавления и на 72 кДж/кг удельная энтальпия плавления, что снижает энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние и расширяет температурный диапазон использования электролига. 5 пр.

Катод на основе двух видов соединений и включающая его литиевая вторичная батарея // 2501124

Изобретение относится к катоду для литиевых вторичных батарей. Катод для литиевых вторичных батарей включает сочетание одного или более соединений, выбранных из формулы ( 1 − s − t ) [ L i ( L i a M n ( 1 − a − x − y ) N i x C o y ) O 2 ] * s [ L i 2 C O 3 ] * t [ L i O H ] , и одного или более соединений, выбранных из формулы ( 1 − u ) L i F e P O 4 * u C , где 0<а<0,3; 0<х<0,8; 0<y<0,6; 0<s<0,05; 0<t<0,05 и 0,01<u<0,1. Изобретение обеспечивает создание мощной литиевой вторичной батареи с неводным электролитом, обладающей длительным сроком службы, свойствами долгосрочного хранения и превосходной стабильностью при температуре окружающей среды и высоких температурах. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Катод на основе двух видов соединений и включающая его литиевая вторичная батарея // 2501125

Изобретение относится к катоду для литиевых вторичных батарей. Катод включает сочетание одного или более соединений, выбранных из формулы 1, и одного или более соединений, выбранных из формулы 2 ( 1 − s − t ) [ L i ( L i a M n ( 1 − a − x − y ) N i x C o y ) O 2 ] ⋅ s [ L i 2 C O 3 ] ⋅ t [ L i O H ] ( 1 ) L i ( L i b M n ( 2 − b ) ) O 4 ( 2 ) , где 0<a<0,3; 0<x<0,8; 0<y<0,6; 0<s<0,05; 0<t<0,05 и 0<b<0,3. Изобретение позволяет создать высокомощную литиевую вторичную батарею с неводным электролитом, обладающую длительным сроком службы, свойствами долгосрочного хранения и превосходной стабильностью при температуре окружающей среды и высоких температурах. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Универсальный аккумулятор с термостатированием // 2503097

Изобретение относится к электротехнике, в частности к эксплуатации аккумуляторных батарей. Технический результат - повышение надежности работы аккумуляторов с термостатированием, увеличение срока их службы путем исключения возможности перегрева активных масс электродов аккумуляторов. Указанный технический результат достигается тем, что аккумулятор дополнительно оснащен терморезистором с положительной резистивной характеристикой, который установлен в донной части аккумулятора под блоком электродов. Терморезистор включен в цепь управления выходного исполнительного элемента электронного термореле, подключающего электрический нагреватель к выводам аккумулятора. 2 ил.

Твердый полимерный электролит для литиевых источников тока // 2503098

Изобретение относится к области композиций на основе органических высокомолекулярных соединений, конкретнее, к твердому полимерному электролиту для литиевых аккумуляторов. Заявляемый твердый полимерный электролит состоит из полимерной матрицы, наполненной раствором литиевой соли в ионной жидкости (15,0-43,8 масс.ч.), при этом, полимерная матрица представляет собой полувзаимопроникаюшую сетку, состоящую из линейного эластомера - бутадиен-акрилонитрильного каучука (БАНК) (8,8-14,5 масс.ч.) и сшитого ионного сополимера (35,0-58,1 масс.ч.), полученного из мономеров, выбранных из групп (мет)акрилатов полиэтиленгликоля (МПЭГ), ди(мет)акрилатов полиэтиленгликоля (ДМПЭГ) и (мет)акрилатных ионных жидкостей (МИЖ), при соотношении МПЭГ:ДМПЭГ:МИЖ 1:2:6 (масс). Наиболее эффективно твердый полимерный электролит может быть использован в качестве сепаратора в тонкопленочных литийионных источниках тока. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил., 3 пр.

Охлаждающая конструкция для устройства накопления электроэнергии // 2505425

Изобретение относится к охлаждающей конструкции для устройства накопления электроэнергии. Конструкция содержит воздухозаборник, канал охлаждающего воздуха, крышку. Воздухозаборник расположен так, что его отверстие наклонено к внутренней стороне салона транспортного средства в одной боковой секции задней части салона транспортного средства вблизи стойки. Стойка расположена наклонно позади заднего сиденья. Крышка закрывает воздухозаборник и выполнена с отверстием для сообщения канала охлаждающего воздуха с внутренней стороной салона транспортного средства. Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения устройства накопления электроэнергии. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Гексаферрит стронция как катодный материал для литиевого аккумулятора // 2510550

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве материала положительного электрода источников тока на основе лития, для питания электронных устройств различной мощности, в частности портативных приборов, транспортных средств и т.д. Предлагается полученный из растворимых прекурсоров сложный оксид состава SrFe12O19 для применения в качестве активного вещества для композитного материала положительного электрода литиевого аккумулятора, состоящего из связки, токопроводящего агента и активного вещества. Варьируя температурный режим обжига, можно получать целевую фазу с различными регулируемыми размерами частиц. Подбор размера частиц позволяет оптимизировать эксплуатационные параметры работы аккумулятора. Сохранение структуры при разряде (внедрение лития) позволило использовать данный материал до 80-100% от теоретической емкости. Удельная теоретическая емкость составляет 303 мАч/г. 6 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Система батарей, система электроснабжения для электрических рельсовых транспортных средств и батарейный модуль // 2516296

Предложена система батарей, обеспечивающая электроснабжение электрических транспортных средств, преимущественно рельсовых, которая сконфигурирована путем последовательного соединения множества батарейных модулей, где каждый из множества батарейных модулей сконфигурирован путем укладки в стопу множества отдельных батарей. Соединительный контакт, через который получается электричество, обеспечен между контактом положительного электрода и контактом отрицательного электрода по меньшей мере одного из множества батарейных модулей, чтобы выводить электроэнергию из по меньшей мере одного батарейного модуля по меньшей мере через указанный один соединительный контакт, который имеет потенциал между потенциалом положительного электрода и потенциалом отрицательного электрода. Предложенное устройство обеспечивает точное регулирование выходного напряжения системы батарей в рамках требуемого диапазона. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ аккумулирования электрической энергии и устройство для его осуществления // 2518060

Изобретение относится к аккумулированию электрической энергии, полученной в результате преобразования механической энергии ветра, солнечных батарей, геотермальной энергии тепловых источников и др. Технический результат заключается в повышении срока службы и ресурса работы аккумулятора за счет исключения химического взаимодействия электролита и электродов и отсутствия разрушаемых химическим путем электродов. Способ аккумулирования электрической энергии заключается в том, что аккумулирование осуществляют нехимическим путем, для чего приготавливают тиксотропную диспергированную систему из частиц ферромагнитного материала, диспергированных в жидкой или твердой фазе немагнитного материала, помещают ее в корпус с механизмом намагничивания, создают магнитное поле, активируют тиксотропную диспергированную систему, заряжают аккмулятор до максимальной емкости. Устройство для осуществления способа включет корпус, подключенный к источнику постоянного тока, внутри корпуса расположены тиксотропная диспергированная система частиц из ферромагнитного материала, диспергированная в жидкой или твердой фазе немагнитного материала, и механизм намагничивания, который представляет собой соленоид, подключенный к источнику постоянного тока, ось соленоида расположена параллельно горизонтальной оси корпуса. Кроме того, устройство для осуществления способа включает механизм намагничивания, который выполнен в виде параллельно соединенных между собой, по крайней мере, двух соленоидов, размещенных друг над другом, причем первый и последний соленоиды подключены к источнику постоянного тока. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Литиевый аккумулятор и способ его изготовления // 2519935

Изобретение относится к области электротехники. Предложен литиевый аккумулятор, включающий, по крайней мере, два объемных электрода, разделенных сепаратором и помещенных вместе с электролитом, содержащим безводный раствор литиевой соли в органическом полярном растворителе, в корпус аккумулятора, каждый электрод имеет минимальную толщину 0,5 мм, и хотя бы один из этих электродов содержит гомогенный спрессованный раствор электропроводного компонента и активного материала, способного поглощать и выделять литий в присутствии электролита, при этом пористость спрессованных электродов составляет от 25% до 90%, активный материал имеет структуру полых сфер с максимальной толщиной стенки 10 микрометров или структуру агрегатов или агломератов с максимальным размером 30 микрометров, при этом сепаратор содержит высокопористый электроизоляционный керамический материал с открытыми порами и пористостью от 30% до 95%. Повышение емкости малогабаритных аккумуляторных батарей является техническим результатом заявленного изобретения. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 17 ил., 7 пр., 1 табл.