RU2153740C1 - Electric cell - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering, applicable in production of secondary current sources. SUBSTANCE: electric cell has a casing with end walls. A block of plane, rectangular alternating positive and negative electrodes with separators between them is built in it with transverse fixing. Holes separated into two groups are made directly in the rectangular field of each electrode on the opposite sides at an equal distance from the center. The holes of the first group are enveloped by contact elements around the edges with provision of contact of the first category. The electrodes are reciprocally turned in their planes through 180 deg. so that the holes of the first group (with contact elements) are aligned in alternating sequence and form two parallel ducts. Similar conducting coupling joints, for example studs, preferably tubular ones, are passed through the ducts. They fix the end walls and are coupled by contact elements with provision of contact of the first category. It is good practice to make them in the form of sleeves, in particular tubular rivets. The contact elements at least partially are deepened with a gap in the holes of the second group. The separators are made with holes located similarly to the holes of the first and second groups. Their diameter is less than the diameter of the hole of the second group. EFFECT: improved technical and operating characteristics due to reduced ohmic resistance, enhanced compactness of device, stiffness of the casing and block of electrodes. 8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и касается вторичных химических источников тока. The invention relates to electrical engineering and relates to secondary chemical current sources.

В ряду нерешенных проблем в этой области техники стоят проблемы конструирования компактных источников с высокой удельной энергоемкостью, повышенным сроком службы и стабильными электрическими параметрами в условиях избыточного давления газов и необходимости поддержания заданного теплового режима. Among the unresolved problems in this technical field are the problems of designing compact sources with high specific energy consumption, increased service life and stable electrical parameters under conditions of excessive gas pressure and the need to maintain a given thermal regime.

Известны электрические аккумуляторы, содержащие корпус с торцевыми стенками, блок плоских, прямоугольных, чередующихся положительных и отрицательных электродов, разделенных сепараторами, с соосными отверстиями и контактными элементами, двумя баретками с мостиками, установленными в канале, образованном отверстиями электродов и сепараторов, и электрически связанными с электродами соответствующего знака, а также стяжного соединения в виде шпильки с гайками на ее концах /Пат. США N 5168017, МКИ H 01 M 12/8, 1991; пат. США N 5162171, МКИ H 01 M 10/50, 1991/. Known are electric batteries containing a housing with end walls, a block of flat, rectangular, alternating positive and negative electrodes separated by separators, with coaxial holes and contact elements, two barrettes with bridges installed in a channel formed by holes of electrodes and separators, and electrically connected to electrodes of the corresponding sign, as well as a clamping connection in the form of a stud with nuts at its ends / Pat. U.S. N 5168017, MKI H 01 M 12/8, 1991; US Pat. U.S. N 5162171, MKI H 01 M 10/50, 1991 /.

В таких конструкциях контактные элементы выполнены в виде ушек, расположенных на периферии электродов внутри отверстий, а положительные и отрицательные электроды взаимно повернуты в их плоскостях на 180^o так, что их ушки расположены по разные стороны от центра. Мостики выполнены в виде втулок с радиально выступающими язычками, приваренными к ушкам с образованием контакта первого рода. Втулки оппозитно установлены на шпильке, которая выполнена цельнометаллической /сплошной/, с поверхностным электроизоляционным слоем, и отделены друг от друга электроизолирующей втулкой. Шпилька с гайками, образующая стяжное соединение, фиксирует внешние концы тарельчатых пружин, сжимающих другими своими концами торцевые стенки корпуса и через них - блок электродов.In such designs, the contact elements are made in the form of ears located on the periphery of the electrodes inside the holes, and the positive and negative electrodes are mutually rotated 180 ^° in their planes so that their ears are located on opposite sides from the center. The bridges are made in the form of bushings with radially protruding tongues, welded to the ears with the formation of contact of the first kind. The bushings are opposite mounted on a stud, which is made of all-metal / solid /, with a surface electrical insulating layer, and are separated from each other by an electrical insulating sleeve. A stud with nuts, forming a tightening connection, fixes the outer ends of the disk springs, compressing the end walls of the housing with their other ends and through them the electrode block.

Однако подобные устройства существенно не решают комплекс указанных выше проблем, а организация съема электрического заряда обоих знаков внутри одного общего, пусть даже центрального, канала технически сложна и обуславливает очень высокие требования к электроизоляции /наличие электроизоляторов, вероятность повреждения электроизоляционного покрытия шпильки и т.д./. However, such devices do not significantly solve the complex of the above problems, and the organization of removal of the electric charge of both signs within one common, even central channel, is technically difficult and causes very high requirements for electrical insulation / the presence of electrical insulators, the probability of damage to the electrical insulation coating of the stud, etc. /.

Выполнение контактных элементов в виде периферийных ушек, находящихся в контакте первого или второго рода с токоведущими мостиками, является "классическим" для вторичных источников тока /Вырыпаев В.Н. и др. Химические источники тока: Учеб. пособие для хим.-технол. вузов. - М.: Высш. шк., 1990, 240 с. - С. 171 - 176; Пат. США N 5158842, МКИ H 01 M 2/26, 1992/. The implementation of contact elements in the form of peripheral ears that are in contact with the first or second kind with current-carrying bridges is "classic" for secondary current sources / Vyrypaev V.N. and other Chemical sources of current: Textbook. allowance for chemical technology. universities. - M .: Higher. school., 1990, 240 p. - S. 171 - 176; Pat. U.S. N 5158842, MKI H 01 M 2/26, 1992 /.

Для интенсификации охлаждения аккумуляторов иногда применяют охлаждающие рубашки, организованные, как правило, в корпусных деталях /А.с. СССР N 1821844, МКИ H 01 M 10/50, 1990/. Известно также применение установленного трубчатого охладителя, заполненного теплоносителем /Заявка Франции N 2679382, МКИ H 01 M 6/50, 1991/. To intensify the cooling of batteries, cooling jackets are sometimes used, which are usually organized in body parts. USSR N 1821844, MKI H 01 M 10/50, 1990 /. It is also known the use of an installed tubular cooler filled with coolant / Application of France N 2679382, MKI H 01 M 6/50, 1991 /.

Наиболее близким аналогом по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков является электрический аккумулятор, содержащий корпус с торцевыми стенками, блок плоских, прямоугольных, чередующихся положительных и отрицательных электродов, разделенных сепараторами, с контактными элементами и отверстиями в них, разнесенными по двум параллельным осям, равноудаленным от центра каждого электрода, и двумя баретками с цилиндрическими мастиками, каждый из которых беззазорно пропущен через канал, образованный отверстиями контактных элементов одноименных электродов, электрически связан с ними и выполнен в виде стяжного соединения, например шпильки с гайками /Выирыпаев В.Н. и др. Химические источники тока: Учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1990. - 240 с. - С. 35 - 37, рис. 2.4 а, рис. 2.5 б/. The closest analogue in purpose and combination of essential design features is an electric battery containing a housing with end walls, a block of flat, rectangular, alternating positive and negative electrodes separated by separators, with contact elements and holes in them spaced along two parallel axes equidistant from the center of each electrode, and two flats with cylindrical mastics, each of which gaplessly passed through a channel formed by holes Comp act elements of like electrodes are electrically connected with them and is designed as a clamping connection, eg studs with nuts / VN Vyirypaev and other Chemical sources of current: Textbook. allowance for chemical technology. specialist. universities. - M .: Higher. school, 1990. - 240 p. - S. 35 - 37, fig. 2.4 a, fig. 2.5 b /.

В нем контактные элементы выполнены в виде плоских ушек, расположенных на периферии электродов за пределами их прямоугольного поля, по одну сторону от центра, а оба разнесенные отверстия выполнены в ушках /т.е. вне прямоугольного поля электродов/ и имеют одинаковый диаметр. Края сепараторов расположены в стороне от ушек. За счет стяжных соединений ушки одноименных электродов находятся в электрическом контакте второго рода. При этом стяжные соединения расположены полностью внутри корпуса и шпильки выполнены цельнометаллическими /сплошными/. In it, the contact elements are made in the form of flat ears located on the periphery of the electrodes outside their rectangular field, on one side of the center, and both spaced openings are made in the ears / i.e. outside the rectangular field of the electrodes / and have the same diameter. The edges of the separators are located away from the ears. Due to the clamping connections, the ears of the same electrodes are in an electrical contact of the second kind. At the same time, the clamping joints are located completely inside the body and the studs are made all-metal / solid /.

Однако такое устройство имеет комплекс недостатков. Во-первых, периферийное расположение контактных элементов /ушек/ невыгодно с точки зрения съема электрических зарядов с электродов больших площадей по причине относительно высокого омического сопротивления. However, such a device has a number of disadvantages. Firstly, the peripheral location of the contact elements / ears / is disadvantageous in terms of removal of electric charges from the electrodes of large areas due to the relatively high ohmic resistance.

Во-вторых, периферийное расположение контактных элементов /ушек/ определяет завышение габаритов блока электродов и аккумулятора в целом, некомпактность конструкции. Следовательно, относительно невысок коэффициент использования активной электродной поверхности (недостаточно высокие удельные объемные характеристики аккумулятора). Secondly, the peripheral location of the contact elements / ears / determines the overestimation of the dimensions of the electrode block and the battery as a whole, and the design is not compact. Therefore, the coefficient of utilization of the active electrode surface is relatively low (insufficiently high specific volumetric characteristics of the battery).

В-третьих, при герметичном исполнении корпуса аккумулятора выделяющиеся при его длительной работе газы распирают блок электродов и в образующихся зазорах происходят продольные перемещения активных масс /явление "оплывания" электродов/. Периферийно расположенных стяжных соединений со шпильками недостаточно для компенсирующего противодействия. Торцевые стенки корпуса аккумулятора под действием избыточного давления также деформируются /корпус принимает бочкообразную форму/. В лучшем случае стенки дополнительно укреплены другими, специально предназначенными для этого стяжными соединениями или иными фиксаторами. Thirdly, with a sealed execution of the battery case, the gases emitted during its long operation burst the electrode block and longitudinal displacements of the active masses occur in the resulting gaps (the phenomenon of electrode “sticking”). The peripherally positioned tie-in joints with studs are not enough to compensate for the reaction. The end walls of the battery case under the action of excessive pressure are also deformed / the case takes a barrel-shaped form /. In the best case, the walls are additionally reinforced with other, specially designed for this, clamping joints or other fixatives.

В-четвертых, при такой компоновке и взаимосвязи основных деталей аккумулятора затруднено обеспечение заданного теплового режима, - как охлаждения, так и подогрева в холодных условиях эксплуатации. Главные причины аналогичны причинам затрудненного электросъема с поверхностей электродов. При этом не используются и возможности активной системы терморегулирования /отсутствие развитых полостей для текучего теплоносителя/. Условия теплообмена еще больше затруднены при объединении аккумуляторов в батареи. Fourth, with this arrangement and the interconnection of the main parts of the battery, it is difficult to ensure a given thermal regime - both cooling and heating in cold operating conditions. The main reasons are similar to the reasons for the difficult electrical removal from the surfaces of the electrodes. In this case, the possibilities of an active thermal control system are not used (the absence of developed cavities for a fluid coolant). Heat transfer conditions are even more difficult when combining batteries into batteries.

Таким образом, ближайший аналог имеет резервы уменьшения омического сопротивления электродов, повышения компактности устройства, удельной его энергоемкости, жесткости корпуса и блока электродов, улучшения условий обеспечения теплового режима. Thus, the closest analogue has reserves for reducing the ohmic resistance of the electrodes, increasing the compactness of the device, its specific energy consumption, the rigidity of the body and block of electrodes, and improving the conditions for ensuring thermal conditions.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является улучшение технико-эксплуатационных характеристик электрического аккумулятора за счет устранения /уменьшения/ перечисленных выше недостатков ближайшего аналога. The problem to which this invention is directed, is to improve the technical and operational characteristics of an electric battery by eliminating / reducing / listed above the disadvantages of the closest analogue.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в электрическом аккумуляторе, содержащем корпус с торцевыми стенками, блок плоских, прямоугольных, чередующихся положительных и отрицательных электродов, разделенных сепараторами, с контактными элементами и отверстиями в них, разнесенными по двух параллельным осям, равноудаленным от центра каждого электрода, и двумя баретками с цилиндрическими мостиками, каждый из которых беззазорно пропущен через канал, образованный отверстиями контактных элементов одноименных электродов, электрически связан с ними и выполнен в виде стяжного соединения, например шпильки с гайками, оба разнесенные отверстия выполнены непосредственно в прямоугольном поле каждого электрода, в противоположных сторонах от его центра, контактные элементы встроены в каждое второе отверстие с охватом его краев по всему периметру и обеспечением контакта, а положительные и отрицательные электроды взаимно повернуты в их плоскостях на 180^o так, что канал для каждого цилиндрического мостика образован совместно отверстиями контактных элементов и свободными отверстиями электродов, расположенными соосно в чередующейся последовательности.The solution to this problem is achieved by the fact that in an electric battery containing a housing with end walls, a block of flat, rectangular, alternating positive and negative electrodes separated by separators, with contact elements and holes in them spaced along two parallel axes equidistant from the center of each electrode , and two flats with cylindrical bridges, each of which gaplessly passed through the channel formed by the holes of the contact elements of the same electrodes, the ki is connected with them and made in the form of a tightening connection, for example, studs with nuts, both spaced holes are made directly in the rectangular field of each electrode, on opposite sides from its center, contact elements are built into each second hole with coverage of its edges around the entire perimeter and providing contact, and the positive and negative electrodes are mutually rotated in their planes 180 ^o so that the cylindrical channel for each bridge is formed jointly openings the contact elements and free from ERSTU electrode disposed coaxially in an alternating sequence.

Задача решается также за счет следующего ряда дополнительных конструктивных признаков. The problem is also solved by the following series of additional design features.

Контактные элементы аккумулятора выполнены в виде втулок по крайней мере с одним фланцем и приварены к электродам и цилиндрическим мостикам. The contact elements of the battery are made in the form of bushings with at least one flange and are welded to the electrodes and cylindrical bridges.

При этом обеспечивается, одновременно, электрический и тепловой контакт контактных элементов и, посредством их, электродов с цилиндрическими мостиками, а также фиксация центральных зон электродов по толщине блока с обеспечением жесткости структуры последнего. This ensures, at the same time, electrical and thermal contact of the contact elements and, through them, the electrodes with cylindrical bridges, as well as the fixation of the central zones of the electrodes along the thickness of the block, ensuring the rigidity of the structure of the latter.

В частности, контактные элементы /втулки/ могут быть выполнены в виде трубчатых заклепок, что удешевляет конструкцию за счет большей технологичности и применения стандартных /покупных/ изделий. In particular, the contact elements / bushings / can be made in the form of tubular rivets, which reduces the cost of construction due to greater manufacturability and the use of standard / purchased / products.

Контактные элементы по крайней мере частично углублены с зазором в свободные отверстия электродов, вследствие чего фланец /головка заклепки/ или фланцы /головки/ контактных элементов /заклепок/ расположены в радиальных зазорах между свободными отверстиями /в смежных электродах/ и цилиндрическим мостиком. Соответственно, обеспечивается компактность блока. The contact elements are at least partially recessed with a gap in the free openings of the electrodes, as a result of which the flange / rivet head / or flanges / heads / contact elements / rivets / are located in the radial gaps between the free holes / in adjacent electrodes / and the cylindrical bridge. Accordingly, the compactness of the unit is ensured.

Сепараторы выполнены с отверстиями, расположенными аналогично отверстиям электродов, при этом их диаметр меньше диаметра свободного отверстия электрода. Это обеспечивает надежную электроизоляцию фланца контактного элемента /головки заклепки/ от кромки отверстия соседнего электрода другого знака. The separators are made with holes located similarly to the holes of the electrodes, while their diameter is less than the diameter of the free hole of the electrode. This ensures reliable electrical isolation of the flange of the contact element / rivet head / from the edge of the hole of the adjacent electrode of another sign.

Шпильки /цилиндрические мостики/ пропущены сквозь торцевые стенки корпуса аккумулятора с их фиксацией гайками, благодаря чему обеспечивается жесткая фиксация центральных /наиболее податливых при избыточном давлении газов в аккумуляторе /зон торцевых стенок корпуса. При этом шпильки совмещают несколько функций - токоведущих мостиков, борна и стяжных элементов корпусных деталей аккумулятора. Studs / cylindrical bridges / are passed through the end walls of the battery case with their fixing by nuts, which ensures rigid fixation of the central / most flexible gases in the battery / zones of the end walls of the case with excessive pressure. At the same time, the studs combine several functions - current-carrying bridges, the boron and the clamping elements of the battery housing parts.

Цилиндрические мостики /шпильки/ выполнены, предпочтительно, трубчатыми. Система продольных каналов, образованных внутренними отверстиями обоих мостиков /а в аккумуляторной батарее - всех мостиков батареи/ обеспечивает возможность применения активной системы обеспечения теплового режима аккумулятора /аккумуляторной батареи/, т.е. охлаждающей или прогревающей жидкости или газовой рубашки, улучшает условия теплопередачи по всему объему устройства. В этом заключается еще одно функциональное назначение цилиндрических мостиков. Cylindrical bridges / studs / are preferably tubular. The system of longitudinal channels formed by the internal openings of both bridges / a in the battery - all the bridges of the battery / provides the possibility of using an active system to ensure the thermal regime of the battery / battery /, i.e. cooling or warming liquid or gas jacket, improves the conditions of heat transfer throughout the entire volume of the device. This is another functional purpose of cylindrical bridges.

На фиг. 1 показано устройство электрического аккумулятора, вид сбоку в разрезе; на фиг. 2 - схема взаимного расположения разноименых электродов /анода и катода/ в блоке; на фиг. 3 - вариант конструктивного выполнения токосъема с электродов. In FIG. 1 shows a sectional view of an electric battery device; in FIG. 2 is a diagram of the mutual arrangement of the different electrodes / anode and cathode / in the block; in FIG. 3 - a variant of the design of current collection from electrodes.

Электрический аккумулятор /вторичный химический источник тока/ содержит корпус 1 с торцевыми стенками 2, 3, по крайней мере одна из которых может быть выполнена съемной. В корпус 1 встроен блок плоских, прямоугольных, чередующихся положительных электродов /катодов/ 4 и отрицательных электродов /анодов/ 5, разделенных сепараторами 6. Непосредственно в прямоугольном поле каждого электрода 4, 5 в противоположных сторонах на равном расстоянии L/2 /примерно 1/6 длины электрода/ от его центра выполнены /см. фиг. 2/ отверстие 7 /его диаметр, в частности, может быть сохранен как в ближайшем аналоге / и отверстие 8 того же или меньшего /как в данном примере/ диаметра. Края отверстий 7 каждого электрода 4, 5 охвачены по всему периметру контактными элементами 9 с обеспечением контакта первого рода /например, приварены к основе электрода точечной сваркой/. The electric battery / secondary chemical current source / comprises a housing 1 with end walls 2, 3, at least one of which can be removable. A block of flat, rectangular, alternating positive electrodes / cathodes / 4 and negative electrodes / anodes / 5 separated by separators 6 is built into the housing 1. Directly in the rectangular field of each electrode 4, 5 in opposite sides at an equal distance L / 2 / about 1 / 6 electrode lengths / from its center are made / cm. FIG. 2 / hole 7 / its diameter, in particular, can be stored as in the closest analogue / and hole 8 of the same or smaller / as in this example / diameter. The edges of the holes 7 of each electrode 4, 5 are covered around the entire perimeter by contact elements 9 to provide first-type contact (for example, spot-welded to the electrode base).

Положительные и отрицательные электроды 4 и 5 в блоке взаимно повернуты в их плоскостях на 180^o так /см. фиг. 2/, что отверстия 7 /с контактными элементами 9/ и отверстия 8 расположены соосно в чередующейся последовательности и образуют два параллельных канала. Сепараторы 6 не перекрывают указанные каналы за счет конструкции. В частности рекомендуется выполнение сепараторов 6 с отверстиями /видны на фиг. 1 без указания позиции/, диаметр которых меньше диаметра отверстий 8.The positive and negative electrodes 4 and 5 in the block are mutually rotated in their planes 180 ^o so / cm FIG. 2 / that the holes 7 / with the contact elements 9 / and the holes 8 are arranged coaxially in an alternating sequence and form two parallel channels. The separators 6 do not overlap these channels due to the design. In particular, it is recommended that the separators 6 be provided with holes / visible in FIG. 1 without specifying the position /, the diameter of which is less than the diameter of the holes 8.

Через каждый канал коаксиально пропущен цилиндрический мостик 10, 11. Мостики 10, 11 выполнены одинаковыми, в виде электро- и теплопроводных /металлических/ стяжных соединений, например шпилек, предпочтительно трубчатых /каналы 12, 13 соответственно/, на резьбовых концах которых установлены гайки 14, фиксирующие торцевые стенки /крышки/ 2, 3 корпуса 1. В частности, могут быть применены гайки втулочного типа, частично утопленные в стенки 2, 3. Для тонких блоков вместо шпилек 10, 11 могут быть применены болты. Таким образом, баретки аккумулятора как совокупность мостиков и выводов /борнов/ выполнены в виде стяжных соединений - шпилек 10, 11 с гайками 14 с внешних сторон стенок /крышек/ 2, 3 корпуса 1 аккумулятора. Шпильки 10, 11 связаны с контактными элементами 9 с обеспечением контакта первого рода /например, приварены/. При этом рекомендуется выполнение контактных элементов 9 в виде втулок с диаметром отверстия, соответствующим диаметру мостиков 10, 11. В частности, могут быть использованы стандартные трубчатые или пистонные заклепки, которые приваривают торцевой частью к основе электрода после операции клепки или одновременно с ней /при автоматизированном серийном производстве/. A cylindrical bridge 10, 11 is coaxially passed through each channel. The bridges 10, 11 are made the same, in the form of electrical and heat-conducting / metal / tightening joints, for example, studs, preferably tubular / channels 12, 13, respectively /, on the threaded ends of which are nuts 14 fixing end walls / covers / 2, 3 of housing 1. In particular, sleeve-type nuts partially recessed into walls 2, 3 can be used. For thin blocks, bolts can be used instead of studs 10, 11. Thus, the battery mounts as a combination of bridges and terminals / bourns / are made in the form of clamping joints - studs 10, 11 with nuts 14 on the outer sides of the walls / covers / 2, 3 of the battery case 1. The studs 10, 11 are connected with the contact elements 9 to ensure contact of the first kind / for example, welded /. In this case, it is recommended that the contact elements 9 be made in the form of bushings with a hole diameter corresponding to the diameter of the bridges 10, 11. In particular, standard tubular or piston rivets can be used, which are butt-welded to the electrode base after riveting or simultaneously with it / with automated mass production.

Как еще один конструктивный вариант /см. фиг. 3/, элемент 9 может быть выполнен с развитой мембранной частью 15, допускающей некоторую свободу осевого перемещения электрода 4/5/ относительно мостика 10 /11/. As another constructive option / cm. FIG. 3 /, element 9 can be made with a developed membrane part 15, allowing some freedom of axial movement of the electrode 4/5 / relative to the bridge 10/11 /.

Толщины разноименных электродов 4, 5, сепараторов 6 и контактных элементов 9 находятся в соотношениях, при которых контактные элементы 9 /фланцевые части втулок, головки заклепок/ по крайней мере частично углублены /утоплены/ с зазором в отверстия 8. The thicknesses of unlike electrodes 4, 5, separators 6 and contact elements 9 are in ratios in which the contact elements 9 / flange parts of the sleeves, rivet heads / at least partially deepened / recessed / with a gap in the holes 8.

Корпус 1 охватывает блок электродов с обеспечением его поперечной фиксации. The housing 1 covers the electrode block with its transverse fixation.

Устройство работает обычным для аккумулятора образом. The device operates as usual for the battery.

Съем электрического заряда с электродов 4, 5 осуществляется через контакты первого рода по цепи "электрод 4/5/ - контактный элемент 9 - цилиндрический мостик 10 /11/". The electric charge is removed from the electrodes 4, 5 through contacts of the first kind along the circuit "electrode 4/5 / - contact element 9 - cylindrical bridge 10/11 /".

В то же время, при описанном расположении цилиндрических мостиков - шпилек 10, 11 с контактными элементами 9 в центральной зоне блока электродов 4, 5 съем зарядов с электродов 4, 5 достаточно равномерен, т.е. омическое сопротивление электродов 4, 5 относительно мало /в сравнении с аналогами/. Соответственно, невелико и термическое сопротивление, вследствие чего достаточно интенсивен теплообмен аккумулятора с окружающей средой и системами. Наиболее интенсивен теплообмен в случае прокачки по каналам 12, 13 жидкого или газообразного теплоносителя. Компактность устройства в осевом и поперечном направлениях обусловливает повышенный коэффициент использования активной электродной поверхности /повышенную удельную энергоемкость аккумулятора/. Сварные соединения "электрод 4/5/ - контактный элемент 9 - шпилька 10/11" фиксируют электроды 4, 5 в осевом направлении в условиях их распора избыточным давлением газов в процессе работы аккумулятора, а стяжные соединения /10, 11, 14/ препятствуют распору торцевых стенок /крышек/ 2, 3 корпуса 1. При выполнении элементов 9 по фиг. 3 обеспечивается некоторая свобода перемещения электродов 4, 5 в осевом направлении за счет деформации мембранной части 15. At the same time, with the described arrangement of cylindrical bridges - studs 10, 11 with contact elements 9 in the central zone of the block of electrodes 4, 5, the charges from the electrodes 4, 5 are fairly uniform, i.e. the ohmic resistance of the electrodes 4, 5 is relatively small / in comparison with analogues /. Accordingly, the thermal resistance is also small, as a result of which the heat exchange of the battery with the environment and systems is quite intense. The most intense heat transfer in the case of pumping through the channels 12, 13 of a liquid or gaseous coolant. The compactness of the device in the axial and transverse directions leads to an increased utilization of the active electrode surface / increased specific energy consumption of the battery /. Welded joints "electrode 4/5 / - contact element 9 - hairpin 10/11" fix the electrodes 4, 5 in the axial direction in the conditions of their expansion by excessive gas pressure during operation of the battery, and the compression joints / 10, 11, 14 / prevent the spread end walls / covers / 2, 3 of housing 1. When performing elements 9 of FIG. 3 provides some freedom of movement of the electrodes 4, 5 in the axial direction due to deformation of the membrane part 15.

Описанное устройство не исчерпывает всех возможных вариантов его конкретного исполнения в рамках заявленной совокупности существенных признаков. The described device does not exhaust all possible options for its specific performance within the claimed combination of essential features.

Использование изобретения позволяет улучшить технико-эксплуатационные характеристики электрического аккумулятора за счет уменьшения омического сопротивления, повышения компактности, удельной энергоемкости, жесткости корпуса и блока электродов, улучшения условий обеспечения теплового режима. The use of the invention allows to improve the technical and operational characteristics of an electric battery by reducing ohmic resistance, increasing compactness, specific energy consumption, stiffness of the housing and block of electrodes, improving the conditions for ensuring thermal conditions.

Claims (8)

1. Электрический аккумулятор, содержащий корпус с торцевыми стенками, блок плоских, прямоугольных, чередующихся положительных и отрицательных электродов, разделенных сепараторами, с контактными элементами и отверстиями в них, разнесенными по двум параллельным осям, равноудаленным от центра каждого электрода, и двумя баретками с цилиндрическими мостиками, каждый из которых беззазорно пропущен через канал, образованный отверстиями контактных элементов одноименных электродов, электрически связан с ними и выполнен в виде стяжного соединения, отличающийся тем, что оба разнесенные отверстия выполнены непосредственно в прямоугольном поле каждого электрода в противоположных сторонах от его центра, контактные элементы встроены в каждое второе отверстие электрода с охватом его краев по всему периметру и обеспечением контакта, а положительные и отрицательные электроды взаимно повернуты в их плоскостях на 180^o так, что канал для каждого цилиндрического мостика образован совместно отверстиями контактных элементов и свободными отверстиями электродов, расположенными соосно в чередующейся последовательности.1. An electric battery comprising a housing with end walls, a block of flat, rectangular, alternating positive and negative electrodes separated by separators, with contact elements and openings spaced along two parallel axes equidistant from the center of each electrode and two cylindrical flats bridges, each of which is gaplessly passed through a channel formed by the holes of the contact elements of the same electrodes, is electrically connected to them and made in the form of a coupling characterized in that both spaced openings are made directly in the rectangular field of each electrode at opposite sides from its center, contact elements are built into each second hole of the electrode with coverage of its edges around the perimeter and providing contact, and positive and negative electrodes are mutually rotated in their planes at 180 ^o so that the cylindrical channel for each bridge is formed jointly openings the contact elements and free holes electrodes located coaxially in Before sequence. 2. Электрический аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что контактные элементы выполнены в виде втулок по крайней мере с одним фланцем и приварены к электродам и цилиндрическим мостикам. 2. The electric battery according to claim 1, characterized in that the contact elements are made in the form of bushings with at least one flange and are welded to the electrodes and cylindrical bridges. 3. Электрический аккумулятор по п.1 или 2, отличающийся тем, что контактные элементы выполнены в виде трубчатых заклепок. 3. The electric battery according to claim 1 or 2, characterized in that the contact elements are made in the form of tubular rivets. 4. Электрический аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что контактные элементы, по крайней мере, частично углублены с зазором в свободные отверстия электродов. 4. The electric battery according to claim 1, characterized in that the contact elements are at least partially recessed with a gap in the free holes of the electrodes. 5. Электрический аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что сепараторы выполнены с отверстиями, расположенными аналогично отверстиям электродов, при этом их диаметр меньше диаметра свободного отверстия электрода. 5. The electric battery according to claim 1, characterized in that the separators are made with holes located similarly to the holes of the electrodes, while their diameter is less than the diameter of the free hole of the electrode. 6. Электрический аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что цилиндрические мостики выполнены трубчатыми. 6. The electric battery according to claim 1, characterized in that the cylindrical bridges are made tubular. 7. Электрический аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что стяжные соединения выполнены в виде шпилек с гайками. 7. The electric battery according to claim 1, characterized in that the clamping connections are made in the form of studs with nuts. 8. Электрический аккумулятор по п. 7, отличающийся тем, что шпильки пропущены сквозь торцевые стенки корпуса аккумулятора с их фиксацией гайками. 8. The electric battery according to claim 7, characterized in that the studs are passed through the end walls of the battery housing with their fixing by nuts.

Images