Свинцово-кислотный аккумулятор


 


Владельцы патента RU 2525833:

Закрытое акционерное общество "ЭЛЕКТРОТЯГА" (RU)

Изобретение относится к электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов. Технический результат - исключение накопления критического содержания водорода в подкрышечном пространстве аккумулятора и повышение взрывобезопасности свинцово-кислотных аккумуляторов большой мощности. Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом аккумуляторе часть воздуха, подаваемого в систему перемешивания электролита, используется для вентилирования подкрышечного пространства. При этом скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство равна 1÷7 VПП в час, где VПП - объем подкрышечного пространства аккумулятора. В результате этого предотвращается накопление водорода в подкрышечном пространстве, а следовательно, исключается вероятность возникновения взрывоопасной ситуации при эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторов большой мощности. 1 табл.

 

Изобретение относится к электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов.

В процессе заряда свинцово-кислотного аккумулятора на отрицательном электроде протекает реакция выделения водорода. При этом выделяющийся водород может накапливаться в подкрышечном пространстве аккумулятора. При достижении критического содержания водорода в аккумуляторе образуется потенциально взрывоопасная газовая смесь (гремучий газ). Естественное вентилирование подкрышечного пространства крайне затруднено, так как сообщение аккумулятора с окружающей средой осуществляется через отверстие в крышке, закрытое вентиляционной или каталитической пробкой.

В качестве аналога выбран аккумулятор, описанный в патенте Германии №102005022387, Н01М 2/12. В аккумуляторе обеспечивается отвод газов из подкрышечного пространства во внешнюю среду при помощи отдельной трубки, присоединенной к водному фильтру.

Недостатком аналога является неконтролируемая и невысокая скорость удаления газов из подкрышечного пространства аккумулятора, явно недостаточная для применения в аккумуляторах большой мощности.

В настоящее время в высокомощных свинцово-кислотных аккумуляторах часто применяются системы перемешивания электролита с использованием воздуха. В таких аккумуляторах воздух, прошедший через электролит, попадает в подкрышечное пространство, вытесняя излишки водорода во внешнюю среду.

В качестве прототипа выбран аккумулятор с системой перемешивания электролита воздухом (Патент РФ №2161350, приоритет 24.09.1999). Указанная система представляет собой трубку с двумя эксцентрично расположенными вертикальными каналами, один из которых предназначен для подачи сжатого воздуха, а другой - для прохода электролита; при этом нижние концы этих каналов находятся на разных уровнях. Нижний конец трубки расположен на уровне кромок сепараторов и не доходит до дна аккумулятора, а верхний конец трубки соединен со сливным отводящим патрубком, расположенным горизонтально над уровнем электролита. Воздух выходит из канала для подачи сжатого воздуха и поднимается вверх по каналу для прохода электролита, проталкивая электролит из нижней части бака в верхнюю, тем самым перемешивая его.

Недостатком прототипа является то, что, с одной стороны, скорость подачи воздуха в аккумулятор не обеспечивает эффективного вентилирования подкрышечного пространства аккумулятора, а, с другой стороны, пузырьки воздуха при прохождении через электролит насыщаются парами воды и выносят ее из аккумулятора, что приводит к нежелательному изменению концентрации кислоты. Кроме того, если для увеличения эффективности вентилирования подкрышечного пространства увеличить скорость подачи воздуха, значительно возрастет вынос кислоты из аккумулятора в виде аэрозоля.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков аналога и прототипа, на исключение накопления критического содержания водорода в подкрышечном пространстве аккумулятора и на повышение взрывобезопасности свинцово-кислотных аккумуляторов большой мощности.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом аккумуляторе часть воздуха, подаваемого в систему перемешивания электролита, используется для вентилирования подкрышечного пространства. При этом скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство равна 1÷7 VПП в час, где VПП - объем подкрышечного пространства аккумулятора.

Сопоставительный анализ со способами вентиляции в свинцово-кислотных аккумуляторах показывает, что предлагаемое решение является новым.

Сущность изобретения состоит в следующем. Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из электродного блока, бака, крышки, системы перемешивания электролита воздухом. С целью исключения накопления критического содержания водорода в подкрышечном пространстве аккумулятора часть воздуха, подаваемого в систему перемешивания электролита, используется для вентилирования подкрышечного пространства. При этом скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство равна 1÷7 VПП в час, где VПП - объем подкрышечного пространства аккумулятора.

Был изготовлен макет предлагаемого свинцово-кислотного аккумулятора. Как показали экспериментальные данные (см. таблицу), скорости подачи воздуха 1÷7 VПП в час достаточно для удаления водорода из подкрышечного пространства. В результате этого предотвращается накопление водорода в подкрышечном пространстве, а следовательно, исключается вероятность возникновения взрывоопасной ситуации при эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторов большой мощности. Повышение скорости подачи воздуха нецелесообразно ввиду возрастания внутреннего давления в аккумуляторе и значительного выноса аэрозоля кислоты из аккумулятора.

Таблица
Скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство, VПП в час Наличие водорода в подкрышечном пространстве Вынос аэрозоля кислоты из аккумулятора
0,7 есть нет
1 нет нет
4 нет нет
7 нет нет
9 нет есть

Свинцово-кислотный аккумулятор, состоящий из электродного блока, бака, крышки, системы перемешивания электролита воздухом, отличающийся тем, что с целью исключения накопления критического содержания водорода в подкрышечном пространстве аккумулятора часть воздуха, подаваемого в систему перемешивания электролита, используется для вентилирования подкрышечного пространства, при этом скорость подачи воздуха в подкрышечное пространство равна 1÷7 VПП в час, где VПП - объем подкрышечного пространства аккумулятора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к аккумуляторным батареям электроинструмента. Технический результат - повышение ударной прочности батареи. Предлагаемое изобретение включает в себя аккумуляторную батарею и амортизирующее устройство, размещенное между держателем элементов батареи и корпусом, и способное предотвращать непосредственное соприкосновение держателя элементов батареи и самих элементов батареи с внутренней поверхностью корпуса.

Один аспект, соответствующий настоящему изобретению, включает в себя блок аккумуляторных батарей, содержащий устройство для электрического соединения между батареями и электрической схемой блока аккумуляторных батарей.
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов с волоконными оксидно-никелевыми электродами.

Изобретение относится к электротехнике, к системам хранения энергии. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к топливным баллончикам для топливных элементов. .

Изобретение относится к электрохимическим элементам, в которых электрохимическая ячейка приспособлена для электрического соединения с измерительным прибором и имеет соединитель, который стыкуется с соединительным устройством для обеспечения электрического соединения со схемой измерительного прибора.

Изобретение относится к рекомбинационному устройству для каталитической рекомбинации образующихся в аккумуляторах водорода и кислорода. .
Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к нетканым сепарационным материалам, предназначенным для использования в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях, преимущественно цилиндрического или призматического типа.

Изобретение относится к аккумуляторным батареям, непосредственно преобразующим химическую энергию в электрическую энергию. Технический результат заключается в упрощении оперативного контроля и повышении точности определения плотности электролита, это с одной стороны, с другой, указатель позволяет проследить тенденцию изменения плотности электролита в процессе эксплуатации. В конечном итоге это позволяет повысить надежность работы и увеличить ресурс аккумуляторной батареи. Указатель плотности электролита аккумуляторной батареи состоит из следующих основных элементов: прозрачной спиральной трубки из кислотостойкого материала с установленным внутри поплавком в форме круглого шарика оранжевого цвета, круговой шкалы с нанесенными на ней по окружности числами, указывающими плотность электролита. Свободные концы спиральной трубки имеют диаметр, меньший, чем диаметр шарика, что предохраняет выпадение шарика из спиральной трубки в процессе монтажа или эксплуатации. Для выравнивания плотности электролита в трубке и вокруг нее по ее боковым поверхностям выполнены отверстия. Указатель плотности монтируется в отверстие заливной горловины аккумуляторной батареи в следующей последовательности. Прозрачная спиральная трубка устанавливается соосно в заливное отверстие аккумуляторной батареи, при этом трубка должна полностью утопать в электролите. Сверху, соосно спиральной трубке и перпендикулярно к ее оси устанавливается круговая шкала с нанесенными числами, указывающими плотность электролита. При этом текущая плотность электролита известна, например замеряется ареометром. Так как спиральная трубка полностью утоплена в электролите, то находящийся в ней шарик всплывает и устанавливается в определенном положении по высоте при данной плотности. Поворотом круговая шкала устанавливается числом, соответствующим текущей плотности электролита, против шарика и в таком положении фиксируется. Сверху отверстие закрывается глазком в виде увеличивающейся линзы. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контактам подключения ручного электроинструмента к батарее. Соединительная конструкция контактов обеспечнивает возможность дополнительных контактов без увеличения ширины блока батарей и электрического устройства. Технический результат - увеличение числа контактов без увеличения размеров контактной площадки. В соединительной конструкции контактов согласно настоящему изобретению блок батарей снабжен множеством контактов, имеющих различные функции, расположенные в направлении скольжения, и электрическое устройство снабжено контактом для соединения с одним из множества контактов блока батарей. Посредством относительного скольжения между блоком батарей и электрическим устройством, до того как контакт в электрическом устройстве достигнет контакта в блоке батарей, контакт в электрическом устройстве может пройти через другой контакт в блоке батарей. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх