Герметична гальванічна батарея

1 Герметична гальванічна батарея, переважно для навігаційного обладнання, що містить щонайменше один блок марганцево-цинкових первинних гальванічних елементів із лужним електролітом, з'єднаних між собою та розташованих в контейнері, що складається з обичайки, до якої герметично закріплена кришка з герметично виведеними відводами для підключення споживача, та днища, яка відрізняється тим, що відводи виконані у вигляді кабеля або клем, що розташовані у герметичній коробці з гермовводом, закріпленій на кришці контейнера, днище та обичайка якого виконані як одне ціле 2 Герметична гальванічна батарея за п 1, яка відрізняється тим, що герметизацію відводів та кришки виконано герметиком 3 Герметична гальванічна батарея за пп 1,2, яка відрізняється тим, що електроізоляція блока гальванічних елементів від кришки, днища та між блоками виконана у вигляді пінопластових дисків, а зазор між блоком і контейнером заповнений відрізками пінопласту та щонайменше в трьох рівномірно розташованих по колу місцях - поліуретаном 4 Герметична гальванічна батарея за пп 1,3, яка відрізняється тим, що сформовані в стопи первинні елементи розміщені в термоусадочній електроізоляційній трубці 5 Герметична гальванічна батарея за пп 1-4, яка відрізняється тим, що стопи елементів скріплені між собою клеєм 6 Герметична гальванічна батарея за пп 1-3, яка відрізняється тим, що стопи елементів в блоці або первинні блоки електрично з'єднані між собою металевими шинами точковим електроконтактним зварюванням Корисна модель відноситься до електротехнічної промисловості і може бути використана для живлення постійним струмом зорових засобів навігаційного обладнання, а саме морських плавучих застережуючих знаків та буїв Відома герметична гальванічна батарея (див книгу "Справочник по средствам навигационного оборудования Часть 1 Средства радиотехнические, гидроакустические, зрительные, звукосигнальные и источники питания", изд Министерство обороны СССР, Главное управление навигации и океанографии, 1983 г с 247-250), що містить контейнер відкритого типу, складений із стягнених гвинтовими стяжками днища і кришки та 3-х блоків первинних гальванічних елементів марганцевоцинкових з соляним електролітом, встановлених одна на одну Недоліками аналога є низка надійність герметизації батареї, оскільки використований контейнер відкритого типу Використання соляного електроліту не дозволяє максимально ефективно використовувати об'єм контейнера, який має нетехнолопчну восьмигранну призму Найбільш близькою до заявляємої (прототипом) є герметична гальванічна батарея [див дек пат Укр №48637А, МПК6 Н01М2/00, 2002 р ], що містить один блок марганцево-цинкових первинних гальванічних елементів з лужним електролітом, розташованих в контейнері, що має стягнені гвинтовими стяжками днище та кришку з відводами блока Контейнер виконано з прокладками, що пошарово розміщені по його внутрішньому контуру з можливістю охоплення блока Кришка забезпечена засобом керування батареї і герметичним засобом виводу ВІДВОДІВ Недоліками цієї батареї є складність конструкції та недостатня надійність герметизації, що пояснюється необхідністю стягнення конструкції гвинтовими стяжками, а це в свою чергу, потребує принаймні трьох шарів герметизуючого матеріалу Кришка батареї забезпечена засобом керування у вигляді тумблера, але це ускладнює конструкцію, ю со CM CM 2235 в той же час не підвищує надійність при експлуатації В основу винаходу поставлено задачу удосконалити герметичну гальванічну батарею шляхом виконання контейнера цільної конструкції, що виключає необхідність щонайменше трьох шарах герметизуючих прокладок, а також шляхом нового конструктивного рішення при виконанні ВІДВОДІВ для підключення споживача, що дозволяє не використовувати засіб керування батареєю За рахунок цих удосконалень досягається підвищення надійності герметизації при спрощенні конструкції батареї Поставлена задача вирішується тим, що в герметичній гальванічній батареї, переважно для навігаційного обладнання, що містить щонайменше один блок марганцево-цинкових первинних гальванічних елементів із лужним електролітом, з'єднаних між собою та розташованих в контейнері, що складається із обічайки, до якої закріплена загерметизована кришка з герметичними відводами для підключення споживача та днища, новим є те, що відводи для підключення споживача виконані у вигляді кабелю або клем, розташованих в герметичній клемній коробці, закріпленої на кришці контейнера, днищета обічайка якого виконані як одне ціле Крім того, в найсприятливіших прикладах виконання батареї можуть бути - герметизація ВІДВОДІВ та кришки виконана герметиком, - електроізоляція блока первинних гальванічних елементів від кришки, днища та між блоками виконана у вигляді пінопластових дисків, а зазор між блоком і контейнером заповнений відрізками пінопласту та щонайменше в трьох рівномірно розташованих по колу місцях поліуретаном, - сформовані в стопи первинні гальванічні елементи розміщені в термоусадочніи електроізоляційній трубці, - стопи первинних гальванічних елементів скріплені між собою клеєм, - стопи первинних гальванічних елементів в блоці або первинні блоки між собою з'єднані металевими шинами точковим електроконтактним зварюванням Корисна модель ілюструється кресленнями, де на Фіг 1 зображено загальний вигляд батареї, на Фіг 2 - вигляд зверху по Фіг 1, на Фіг 3 загальний вигляд батареї з герметичною клемною коробкою (фрагмент), на Фіг 4 - вигляд зверху по Фіг З, на Фіг 5 - показано формування первинних блоків із первинних гальванічних елементів при розміщенні їх по формі контейнера, на Фіг 6 вигляд зверху по Фіг 5 На Фіг 7 показано розміщення первинних блоків в контейнері На Фіг 8, Фіг 9 зображені електрична схема ВІДПОВІДНО блока, що сформований із паралельно з'єднаних столів послідовно включених первинних гальванічних елементів, і електрична схема послідовного з'єднання таких блоків На Фіг 10, 11, 12 наведені електрична схема первинного блока, електрична схема послідовного і електрична схема паралельно-послідовного з'єднання первинних блоків Герметична гальванічна батарея містить (Фіг 1) блок 1, складений з первинних гальванічних елементів 2, в якості яких використовують круглі марганцево-цинкові елементи з лужним електролітом Блок або блоки розміщені в металевому контейнері 4 у формі циліндра, де днище 5 і обічайка 6 виконані як одне ціле, наприклад, зварюванням Кришка 7 герметично закріплена гвинтовими стяжками 8 і загерметизована герметиком (не показано) Відводи ДЛЯ підключення споживача виконані у вигляді кабелю 9 заданої довжини і виведені через ізолюючу втулку 10 та загерметизовані герметиком (на кресленні не показано) або виконані у вигляді клем 11 (Фіг 4), що розташовані у герметичній коробці з гермовводом 12 (ФігЗ), закріпленої на кришці 7 Електроізоляція блока первинних гальванічних елементів виконана із пінопластових дисків 13, а зазор між блоками 1 і контейнером 4 заповнені відрізками пінопласту (на кресленні не показано) та щонайменше в трьох рівномірно розташованих по колу місцях 14 поліуретаном (Фіг 2) Сформовані в стопи 15 (Фіг 1) первинні гальванічні елементи розміщені в термоусадочніи електроізоляційній трубці 16, а стопи між собою скріплені клеєм (не показано) Стопи 15 первинних гальванічних елементів або первинні блоки 17 (Фіг 6) з'єднані точковим електроконтактним зварюванням металевими шинами 18 (Фіг 2) та 19 ВІДПОВІДНО (ФІГ 5) Для зручності транспортування батареї на кришці 7 виконано рим 20 (Фіг 1) Герметична гальванічна батарея може бути реалізована із блоків, що сформовані із набраних в стопи первинних гальванічних елементів Первинні гальванічні елементи 2 послідовно з'єднують в стопи 15 металевими шинами (на кресленні не показано), точковим електроконтактним зварюванням КІЛЬКІСТЬ елементів в стопі визначають потрібною напругою батареї Стопи з'єднаних первинних елементів розміщують в електроізоляційну термоусадочну трубку 14, яка при нагріванні стисло охоплює корпуса первинних елементів 2 При цьому стопа набуває конструктивну жорсткість, що запобігає втрату контакту між первинними елементами в процесі складання блоку і встановлення його в контейнер 4 Електрична схема блока наведена на Фіг 8 Блок 1 формують встановленням стоп 15 по формі, близької до форми контейнера 4 в плані (Фіг 2) КІЛЬКІСТЬ СТОП визначають потрібною ємністю батареї Стопи 15 в блоці скріплюють між собою клеєм і з'єднують паралельно металевими шинами 18 Для збільшення ємності батареї при низьких напругах встановлюють декілька блоків, з'єднаних між собою паралельно Електрична схема такого з'єднання наведена на Фіг 9 Блок або блоки встановлюють в герметичний контейнер 4 Електроізоляція блока от днища 5, кришки 7 і між блоками здійснюють набором пінопластових дисків 13 Зазор між блоком і стінкою контейнера заповнюють відрізками пенопласту (на кресленні не показано) Для підвищення надійності закріплення блоків щонайменше в трьох рівномірно розташованих по колу місцях, зазор між блоками і 2235 стінкою контейнера заповнюють пінополіуретаном 14 Для підвищення герметизації блоків зазори між верхнім диском і стінкою контейнера, а також між конструктивними елементами, що проходять через верхній диск заповнюють пінополіуретаном Контейнер зачиняють кришкою 7, закріплюють гвинтовими стяжками 8 Герметизація кришки 7 і ВІДВОДІВ здійснюють нанесенням герметика Герметична гальванічна батарея може бути реалізована із первинних блоків 17, що сформовані із первинних гальванічних елементів 2, розташованих по формі приблизній до форми контейнера 4 в плані полюса яких з'єднані точковим електроконтактним зварюванням до металевих шин 19, виконаних у вигляді суцільних пластин Електрична схема такого первинного блока приведена на Фіг 10 При цьому КІЛЬКІСТЬ первинних гальванічних елементів 2 в первинному блоці 17 визначають його ємність, а напругу забезпечують послідовним з'єднанням первинних блоків 17, як це показано на електричній схемі, зображеній на Фіг 11 Для забезпечення заданої ємності при умові незначних значень напруги, використовують паралельно-послідовне з'єднання первинних блоків 17 Електрична схема такого з'єднання наведена на Фіг 12 Монтують батарею наступним чином Стосовно заданих споживачем живлення електричних параметрів - напруги та ємності заповнюють контейнер 4 сформованими блоком 1 або блоками 17, герметизують його Для установлення батареї в шахту навігаційного обладнання, підйомним засобом охоплюють батарею за рим 18 і опускають в шахту З'єднання ВІДВОДІВ з ЗОВНІШНІМ споживачем живлення - навігаційним обладнанням, здійснюють підключенням кабелю заданої довжини або підключенням споживача до клем що розташовані в герметичній клемній коробці Демонтаж батареї після закінчення строку експлуатації (ресурсу) виконують аналогічним способом Фіг З Н Фіг 4 19 Фіг 5 2236 8 П Г і І Фіг. 6 J. І І І І і І І { T 1 f і і f І І І і 1 1 І І І і І ] Фіг. 8 -••• ~Г~Г 1 І і і Т" Л — 1 І jІ — Фіг. 9 І 1 -J—J. ± •+—І Фіг. 10 Г Фіг. 11 •п г™1 г ті г .J і Фіг. 12 Комп'ютерна верстка Н. Кураєва Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності1, вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119