RU2517195C2 - Apparatus for catalytic recombination lead accumulator gases - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to electrochemical industry and can be used in making lead accumulators. In the disclosed apparatus for catalytic recombination of gases, a housing is equipped with a channel for removing excess gases into the ambient environment, wherein upon opening of the valve based on a signal from a controller obtaining data from a temperature sensor, breakdown of the recombination apparatus is prevented during high-current charging of the accumulator owing to considerable overheating, and maintenance of accumulator batteries is becomes easier by avoiding the need to disconnect the recombination apparatus from the accumulators during high-current charging thereof.

EFFECT: high reliability of the catalyst apparatus which facilitates recombination of hydrogen and oxygen into water and return thereof into the accumulator, when charging and recharging a lead accumulator.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электрохимической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов.The invention relates to the electrochemical industry and can be used in the manufacture of lead batteries.

Известна вентиляционная пробка свинцового аккумулятора (Дасоян М.А., Агуф И.А. Основы расчета, конструирования и технологии производства свинцовых аккумуляторов. Л.: Энергия, 1978. С.64-66), выбранная в качестве аналога, которая способствует беспрепятственному удалению газов (водород, кислород), образующихся в аккумуляторе.Known ventilation plug of a lead battery (Dasoyan MA, Aguf IA Fundamentals of calculation, design and production technology of lead batteries. L .: Energia, 1978. P.64-66), selected as an analogue, which facilitates unimpeded removal gases (hydrogen, oxygen) generated in the battery.

Недостатком аналога является то, что удаление из аккумулятора водорода и кислорода, образующихся в результате разложения воды, приводит к снижению уровня электролита и повышению его концентрации. В результате этого требуется периодическая доливка в аккумулятор воды. Кроме того, смесь водорода и кислорода в определенных условиях является взрывоопасной.The disadvantage of the analogue is that the removal of hydrogen and oxygen from the accumulator resulting from the decomposition of water leads to a decrease in the level of electrolyte and an increase in its concentration. As a result, periodic replenishment of water into the battery is required. In addition, a mixture of hydrogen and oxygen is explosive under certain conditions.

В качестве прототипа выбрано устройство для каталитической рекомбинации водорода и кислорода в воду и возврата ее в аккумулятор (Патент Германии №2008218, Н01М 10/25). Такое устройство рекомбинирует газ, чем позволяет значительно сократить доливку воды и корректировку плотности электролита в свинцовом аккумуляторе.As a prototype, a device was selected for the catalytic recombination of hydrogen and oxygen into water and its return to the accumulator (German Patent No. 2008218, Н01М 10/25). Such a device recombines gas, thereby significantly reducing the top-up of water and the adjustment of the density of the electrolyte in a lead battery.

Недостатком прототипа является то, что такое рекомбинационное устройство может быть использовано в аккумуляторе в режиме постоянного подзаряда только при низких токах подзаряда, когда объем выделяемых газов мал, и экзотермический процесс рекомбинации не приводит к аварийному разогреву устройства. При эксплуатации свинцовых аккумуляторов большой емкости из-за высоких токов подзаряда выделяется больший объем газов, что приводит к выходу из строя рекомбинационного устройства вследствие его аварийного перегрева. Поэтому при заряде высокими токами требуется отсоединять устройство рекомбинации от аккумулятора, что приводит к повышению затрат на обслуживание батарей, состоящих из большого числа аккумуляторов.The disadvantage of the prototype is that such a recombination device can be used in the battery in the constant charging mode only at low charging currents, when the volume of emitted gases is small, and the exothermic recombination process does not lead to emergency heating of the device. During the operation of lead large-capacity batteries, a higher volume of gases is released due to high charging currents, which leads to the failure of the recombination device due to its emergency overheating. Therefore, when charging with high currents, it is necessary to disconnect the recombination device from the battery, which leads to an increase in the cost of servicing batteries consisting of a large number of batteries.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков аналога и прототипа и на повышение надежности системы «аккумулятор - рекомбинационное устройство».The present invention is aimed at eliminating these disadvantages of the analogue and prototype and to improve the reliability of the system "battery - recombination device".

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве каталитической рекомбинации газа корпус снабжен каналом для отведения излишков газов из устройства при открытии клапана по сигналу от контроллера, получающего данные с датчика температуры.The problem is achieved in that in the proposed device for catalytic gas recombination, the housing is equipped with a channel for removing excess gas from the device when the valve is opened by a signal from the controller receiving data from the temperature sensor.

Сопоставительный анализ с устройствами каталитической рекомбинации газов показывает, что предлагаемое решение является новым.A comparative analysis with gas catalytic recombination devices shows that the proposed solution is new.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и состоит в следующем. Устройство каталитической рекомбинации газов состоит из корпуса 1 с отверстием 2 для соединения с аккумулятором, пористой матрицы 3 с нанесенным на ее поверхность катализатором, канала 4 для отведения излишков газов из устройства, клапана 5, открываемого по сигналу от контроллера 6, получающего данные с датчика температуры 7. В результате этого предотвращается выход из строя устройства рекомбинации при заряде аккумулятора высокими токами вследствие значительного разогрева. А также снижается трудоемкость обслуживания аккумуляторных батарей за счет отсутствия необходимости отсоединения устройства рекомбинации от аккумуляторов при заряде высокими токами.The invention is illustrated in figure 1 and consists in the following. The catalytic gas recombination device consists of a housing 1 with an opening 2 for connecting to the battery, a porous matrix 3 with a catalyst deposited on its surface, a channel 4 for removing excess gases from the device, valve 5, which is opened by a signal from the controller 6 receiving data from the temperature sensor 7. As a result of this, failure of the recombination device is prevented when the battery is charged with high currents due to significant heating. And also reduces the complexity of servicing batteries due to the lack of the need to disconnect the recombination device from the batteries when charging high currents.

По аналогии с прототипом было изготовлено устройство каталитической рекомбинации газов, а также предполагаемое устройство каталитической рекомбинации газов для свинцового аккумулятора. Как показали экспериментальные данные (см. таблицу), предлагаемое устройство каталитической рекомбинации газов имеет большую надежность по сравнению с прототипом за счет предотвращения чрезмерного разогрева вследствие автоматизированного отведения излишков газов из устройства. Так, предлагаемое устройство каталитической рекомбинации газов позволяет использовать его при заряде аккумулятора токами до 400 А, при этом температура корпуса устройства не поднимается выше 48°С, в то время как устройство каталитической рекомбинации, изготовленное по аналогии с прототипом, выходит из строя из-за аварийного перегрева.By analogy with the prototype, a catalytic gas recombination device was manufactured, as well as the proposed gas catalytic recombination device for a lead battery. As shown by experimental data (see table), the proposed device for catalytic recombination of gases has greater reliability compared to the prototype by preventing excessive heating due to the automated removal of excess gases from the device. So, the proposed device for catalytic recombination of gases allows you to use it when charging the battery with currents up to 400 A, while the temperature of the device’s body does not rise above 48 ° C, while the catalytic recombination device, made by analogy with the prototype, fails due to emergency overheating.

ТаблицаTable     Максимальная температура корпуса устройства каталитической рекомбинации газов при заряде аккумулятора током 400 А,°СThe maximum temperature of the case of the catalytic gas recombination device when the battery is charged with a current of 400 A, ° C         1one Предлагаемое устройство каталитической рекомбинации газовThe proposed device for catalytic recombination of gases 4848 22 ПрототипPrototype >110> 110

Claims (1)

Устройство каталитической рекомбинации, кислорода и водорода в свинцовом аккумуляторе, состоящее из корпуса, в котором находится матрица с нанесенным на ее поверхность катализатором, отличающееся тем, что устройство имеет канал для отведения излишков газов во внешнюю среду и клапан, открывающийся по сигналу от контроллера, получающего данные с датчика температуры. A catalytic recombination device, oxygen and hydrogen in a lead battery, consisting of a housing in which there is a matrix with a catalyst deposited on its surface, characterized in that the device has a channel for removing excess gases into the external environment and a valve that opens by a signal from a controller receiving data from the temperature sensor.