Вибухобезпечний акумулятор для акумуляторної батареї доливного типу

Вибухобезпечний акумулятор для акумулято рної батареї доливного типу, що містить корпус з розташованими в ньому активними елементами акумулятора, ізольованими один від одного та ущільненими кришкою, на якій розміщені позитивний та негативний виводи, з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ активними елементами, а на бічній поверхні корпусу виконано отвір для доливання електроліту, закритий пробкою, та вентиляційний отвір, який відрізняється тим, що вільний простір акумулятора над активними елементами з розташованими в ньому струмоводами заповнено гранулами з стійкого до дії електроліту ІЗОЛЯЦІЙНОГО матеріалу, що утворюють пористе середовище з проміжками, вентиляційний отвір виконаний у вигляді каналу в жорсткій трубці, вставленій в бічну стінку корпусу, пробку отвору для доливання електроліту виконано суцільною, корпус по всьому периметру має виступ висотою 10,0 - 15,0 мм, а гранули мають форму кулі з діаметром 2,0 - 3,0мм О Винахід відноситься до електротехніки і призначений для використання як джерело живлення шахтних головних СВІТИЛЬНИКІВ, переносних ліхтарів та інших електровиробів, для яких необхідні акумулятори ВІДОМІ нікель-кадмійові акумуляторні батареї типу ЗШНК-Юта ЗШНКП-10 доливного типу мають таку конструкцію В корпусі кожного акумулятора розташовані по черзі позитивні й негативні пластини, ізольовані одна від одної тканинною сепарацією Однополярні пластини комплектуються в пакети і під'єднаються ВІДПОВІДНО ДО ПОЗИТИВНОГО та негативного виводів, розташованих на поверхні герметизуючої кришки акумулятора Над пластинами є вільний простір, де скупчуються гази, що виділяються під час роботи акумулятора В бічній СТІНЦІ корпуса зроблено отвір для доливання електроліту, який закривається пробкою з патрубком такої довжини, щоб електроліт при нахилянні батареї не виливався через канал у патрубку, який служить для випускання газів (див Технічні умови ТУ 16-88 ЖШИТ 563511 016ТУ Батарея акумуляторна лужна ЗШНК-10-05) Основними недоліками як відомої конструкції, визначеної прототипом, так і кислотних батарей того ж типу й призначення англійської фірми "OLDHAM", є відсутність вибухозахисту, що виключає можливість їх застосування в апаратурі, яка має вибухобезпечне виконання В процесі експлуатації батареї над активними пластинами накопичуються кисень та водень, утворюючи вибухову суміш В разі виникнення короткого замикання між струмоведучими елементами всередині батареї, яке супроводжується утворенням іскри, існує небезпека вибуху всередині акумулятора і передавання його в навколишнє вибухове середовище через канал в пробці Крім того, під час зарядження акумулятора або хитання батареї в процесі експлуатації електроліт усе-таки розбризкується у вільний простір, а потім - через вентиляційний отвір - назовні, провокуючи можливість ОПІКІВ при користуванні батареєю У основу винаходу поставлено завдання створення такого вибухобезпечного акумулятора для акумуляторної батареї доливного типу, в якій за рахунок його конструктивних особливостей локалізується займання вибухової суміші всередині акумулятора і виключається передавання вибуху в О 00 ю 51780 навколишній простір, чим забезпечується безпека використання як акумулятора, так і акумуляторної батареї у вибухонебезпечному середовищі, утому числі у шахтах, небезпечних за вибухом газу, причому внесені конструктивні рішення не порушують режиму заряджання та розряджання, властивого доливним акумуляторним батареям даного типу, а також виключається розбризкування електроліту всередині акумулятора під час заряджання чи експлуатації, яке супроводжується попаданням його на поверхню через вентиляційний отвір Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що у вибухобезпечному акумуляторі для акумуляторної батареї доливного типу, що містить корпус з розташованими в ньому активними елементами акумулятора, ізольованими один від одного та ущільненими кришкою, на якій розміщені позитивний та негативний виводи, з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ активними елементами, а на бічній поверхні корпусу виконано отвір для доливання електроліту, закритий пробкою, та вентиляційний отвір, згідно з винаходом, вільний простір акумулятора, над активними елементами з розташованими в ньому струмоводами заповнено гранулами з стійкого до дії електроліту ІЗОЛЯЦІЙНОГО матеріалу, що утворюють пористе середовище з проміжками, вентиляційний отвір виконано у вигляді каналу в жорсткій трубці, вставленій в бічну стінку корпусу, пробку отвору для доливання виконаносуцільною, корпус по всьому периметру має виступ висотою 10,0 - 15,0мм, а гранули мають форму кулі з діаметром 2,0 - 3,0мм Використання гранул для заповнення вільного простору над активними елементами дозволяє забезпечити гасіння полум'я всередині акумулятора і, тим самим, запобігти передаванню вибуху назовні через вентиляційний отвір, а також виключає розбризкування електроліту, перешкоджаючи його виплескуванню назовні Виконання вентиляційного отвору у вигляді каналу в жорсткій трубці, яка вставлена в бічну стінку корпусу дозволяє забезпечити виведення газів, які утворюються, по-перше, при заряджаннірозряджанні акумулятора, а, по-друге, при займанні вибухової суміші всередині акумулятора, а також виключити розбризкування електроліту за рахунок того, що канал трубки вентиляційного отвору має малий діаметр, велику довжину і пробка отвору для доливання електроліта виконана суцільною На фіг наведено переріз одного акумулятора для вибухобезпечного акумуляторної батареї долиноготипу Кожен з акумуляторів акумуляторної батареї містить корпус 1, в якому розташовано негативні 2 та позитивні 3 пластини, ізольовані тканинною сепарацією 4 Корпус закрито кришкою 5, на якій розміщено струмові виводи 6 (на фіг показано тільки негативний вивід) Струмові виводи з'єднані з активними елементами - пластинами - за допомогою струмоводів 7 (на фіг показано струмоводи тільки до елементів негативної полярності) Для заливання електроліту на бічній поверхні корпуса кожного акумулятора зроблено отвір, закритий пробкою 8, а для виведення газів, що утворюються під час роботи акумулятора, зроблено отвір, в який вставлена трубка 9, яка через свій канал забезпечує з'єднання внутрішньої порожнини акумулятора з навколишнім середовищем Діаметр каналу трубки вентиляційного отвору 2,0мм Вільний простір над активними елементами - пластинами 2 і 3 - заповнено гранулами 10, що мають форму кулі, з полімерного матеріалу або скла, стійких до дії електроліту Акумуляторні батареї, призначені для експлуатації в середовищах І групи вибуховості (метан, природний газ), заповнюються гранулами, діаметр яких 2,0 - 3,0мм Випадання гранул 10 під час викручування пробки 8 для заливання електроліту відвертається сіткою 11, яка закриває отвір Пробка 8 ущільнюється гумовою прокладкою 12 Трубку 9 зроблено жорсткою Корпус акумулятора по всьому периметру над кришкою 5 закінчується виступом 13, який служить для забезпечення лабіринтного сполучення з кришкою, що закриває набрану з акумуляторів батарею виробу у вибухобезпечному виконанні, наприклад, світильника Висота виступу знаходиться в межах 10,0 15,0мм, а ширина 3,0 - 4,0мм Запропонований вибухобезпечний акумулятор працює таким чином Під час зарядки або розрядки акумулятора гази, що виділяються в результаті електрохімічного процесу, утворюють вибухову воднево-кисневу суміш, яка накопичується між гранулами 10, що утворюють пористе середовище з проміжками Вихід газів із проміжків здійснюється через канал в трубці 9 Розмір каналу трубки вентиляційного отвору з розрахунку випуску газів за максимальної швидкості їх виділення при закінченні зарядки В разі можливого замикання пластин різної полярності в МІСЦІ з'єднання з струмоводами (на фіг не показано), іскра, що утворюється, здатна підпалити воднево-кисневу суміш Виникле при цьому полум'я гаситься в проміжках, утворених гранулами 10, і таким чином не відбувається передачі вибуху через вентиляційний канал, виконаний в трубці 9, у небезпечне навколишнє середовище, наприклад, метано-повітряне (у вугільних шахтах, небезпечних за газом) Малий об'єм вибухових газів, що знаходиться в проміжках під час вибуху, зумовлює низький тиск всередині корпусу, що забезпечує добру механічну СТІЙКІСТЬ корпусу акумулятора до тиску, що виникає під час вибуху Періодичне доливання акумулятора електролітом проводиться через отвір, який закривається пробкою 8 Довга трубка 9 та пористе середовище 10 запобігають виливанню електроліту в разі нахилень акумулятора Використання запропонованих конструктивних рішень при створенні вибухобезпечного акумулятора дозволяє створити вибухобезпечну батарею, яку можна застосовувати у вибухобезпечних апаратах, включаючи шахтні головні акумуляторні світильники, призначені для експлуатації в умовах, де можливе утворення небезпечного середовища, наприклад, у шахтах, небезпечних за вибухом газу (метану) 51780 ФІГ. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71