SU532917A1

SU532917A1 - Alkaline battery

Info

Publication number: SU532917A1
Application number: SU2189232A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Борисович Федоров; Анатолий Петрович Вакуленко
Original assignee: Предприятие П/Я А-1955
Priority date: 1975-08-18
Filing date: 1975-08-18
Publication date: 1976-10-25

Description

Изобретение относитс к электротехнической промьшшенности и может бьпь использовано в щелочных аккзту1ул торах.The invention relates to the electrical industry and can be used in alkaline batteries.

Известен щелочной аккумул тор, содержащий помещенные в сосуд разноименные ламельные электроды, разделенные сепараторами, с ограниченными пространствами дл газа и шлама, в котором величина межэлектродного зазора составл ет 1,2-1,6, толщины отрицательных и положительных электродов наход тс в соотнощеНИИ 0,65-0,70, а высота газового и пшамового пространства составл ет по отношению к рабочей высоте электродов соответственно 15-30 и 8-12% 1.An alkaline accumulator is known that contains separate lamellar electrodes placed in a vessel, separated by separators, with limited spaces for gas and sludge, in which the size of the interelectrode gap is 1.2-1.6, the thickness of the negative and positive electrodes are in ratio of 0, 65-0.70, and the height of the gas and psham space is in relation to the working height of the electrodes, respectively 15-30 and 8-12% 1.

Такие аккумул торы имеют развитую рабочую поверхность и невысокое внутреннее сопротивление за счет выбранных соотношений. Однако эти соотношени неприемлемы дл аккумул торов таблетоной конструкдии с тарельчатьшш электродами.Such batteries have a developed working surface and low internal resistance due to selected ratios. However, these ratios are unacceptable for batteries by the tablet construction with radiating electrodes.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам вл етс щелочной аккумул тор , содержащий блок разноименных электродов , вьшолненных в виде нерфорированных стальных тарелочек с запрессованной в них активной массой, снабженных ушками и приваренными к The closest in technical essence and achievable results is an alkaline battery containing a block of opposite electrodes, filled in the form of unperforated steel plates with an active mass pressed into them, supplied with ears and welded to

ним прз жинными контактами, с помощью которых электроды нанизаны на шпильки, укрепленные на двух взаимно изолированных мостиках, соединенных с соответствующим борном, сепараторы и сосуд 2.He used przhinnymi contacts, with which the electrodes are strung on studs, mounted on two mutually insulated bridges connected to the corresponding boric separators and the vessel 2.

Недостатком этого аккумул тора вл етс низка удельна энергоемкость по массе аккумул тора большой емкости на коротких режимах разр да, что вл етс следствием отсутстви критериев выбора параметров, ограничивающих наращивание числа пар разноименных электродов в блоке электродов . Подключение дополнительных пар разноименных электродов вызьшает необходимость увеличени дшшы шпилек электродного блока.The disadvantage of this battery is the low specific energy consumption by weight of the high-capacity battery in short discharge modes, which is a consequence of the absence of criteria for choosing parameters that limit the build-up of the number of pairs of opposite electrodes in the electrode block. The connection of additional pairs of opposite electrodes necessitates an increase in the width of the studs of the electrode unit.

При увеличении длины шпилек падение напр дани на них составл ет значительную долю от общего падени напр жени на внзггреннем сопротивлении аккумул тора. Поэтому возможности по. развиваемой мощности и сн тию энергии с единицы заложенных электродных материалов снижаютс с увеличением количества пар разноименных электродов и разр дного тока. Увеличивать число пар разноименных электродов одного блока нерационально , так как их увеличение приводит к повышению массы и в меньшей степени емкостиAs the length of the studs increases, a drop in the voltage across them constitutes a significant proportion of the total voltage drop on the internal resistance of the battery. Therefore, the possibilities for. The developed power and energy removal from the unit of the deposited electrode materials decrease with increasing number of pairs of opposite electrodes and discharge current. It is not rational to increase the number of pairs of opposite electrodes of one block, since their increase leads to an increase in mass and, to a lesser extent, capacitance.

аккумул тора, в особенности аккумул тора, предназначенного дл разр да токами часового режима разр да.a battery, in particular a battery designed to be discharged by the currents of the hourly discharge mode.

Дл повышени удельной энергоемкости на коротких режимах разр да блок электродов выполн ют с соблюдением соотношени ,3-0,4, где п - число пар разноименных электродов, г сопротивление шпильки длиной, численно равной удвоенному рассто нию между двум одноименными электродами, 6 - сопротивление провождению тока между одной парой разноименных электродов .To increase the specific energy consumption at short discharge modes, the electrode block is performed in compliance with a ratio of 3-0.4, where n is the number of pairs of opposite electrodes, g is the resistance of a stud that is numerically equal to twice the distance between two electrodes of the same name, 6 is the conductance current between one pair of opposite electrodes.

На чертеже изображен предложенный аккумул тор .The drawing shows the proposed battery.

Он содержит сосуд 1 с электролитом и блок разноименных электродов (положительных 2 и отрщательных 3), разделенных сепараторами 4. Электроды вьшолнены в виде перфорированных стальных тарелочек с запрессованной в них активной массой и снабжены ушками 5 с приваренными к ним пружинными контактами, с помощью которых электроды нанизаны на шпильки 6 поочередно в соответствии с пол рностью. Шпильки креп тс на двух взаимно изолированных мостиках 7, которые соединены с соответствующим борном 8.It contains a vessel 1 with electrolyte and a block of opposite electrodes (positive 2 and positive 3) separated by separators 4. The electrodes are made in the form of perforated steel plates with an active mass pressed into them and provided with ears 5 with welded spring contacts to them, with which electrodes strung on the studs 6 alternately in accordance with polarity. The studs are fastened on two mutually insulated bridges 7, which are connected to the corresponding boric 8.

В блоках электродов существует жестка взаимосв зь между диаметрами электродов и шпилек. Из конструктивных соображений диаметр шпилек не должен превышать 1/10 величины диаметра электродов. При нарушении указанного соотношени токоотвод выступает за габариты электродов, тем самым увеличива габариты и массу аккумул тора без увеличени емкости.In blocks of electrodes, there is a rigid relationship between the diameters of the electrodes and the studs. For constructive reasons, the diameter of the studs should not exceed 1/10 of the diameter of the electrodes. If this ratio is violated, the collector stands for the dimensions of the electrodes, thereby increasing the dimensions and mass of the battery without increasing the capacitance.

Диаметр электродов в свою очередь не может быть увеличен до значительных размеров, так как их горизонтальное расположение и плотна сборка приводит к тому, что выход газа, образующегос при зар де, задерживаетс в сепараторе, раздел ющем электроды. Задержанный между электродами газ экранирует часть их поверхности, исключа тем самым выход из токообразующего проиесса .The diameter of the electrodes, in turn, cannot be increased to a considerable size, since their horizontal arrangement and tight assembly leads to the fact that the release of gas formed during charging is delayed in the separator separating the electrodes. Delayed between the electrodes, the gas shields a part of their surface, thereby eliminating the exit from the current-forming process.

Установлено, что оптимальными диаметрами дл аккумул торов емкостью до 100 А ч вл етс электрод диаметром 46 мм, а свыше 100 А-ч-диаметром 80 мм.It has been established that the optimal diameters for batteries with a capacity of up to 100 Ah are electrode with a diameter of 46 mm, and over 100 Ah with a diameter of 80 mm.

Дл изготовлени аккумул тора больщой емкости его блок электродов имеет определенную собственную высоту и соответствующую длину шпилек. Увеличение длины щпилек приводит к большому падению напр жени на них, в результате чего ниад|ие элэктродь оказываютс неработоспо собнь1ми, И особенности это про вл етс при больших токах разр да (когда падение напр жени повыщенное), В этом случае нижние электроды отдают «епапную ешсоеть и оказываютс , как бы лишними, увелйчившощими только вес и объем aккy yл тopa. Заставить работать большое число пар электродов в таблеточном аккумул торе можно путем увеличени электропроводности шпилек, что ограничено электропроводностью материала, и путем разделени его на несколько частей. Чем больше число блоков электродов, тем меньше потери энергии и больший коэффициент использовани заложенного в аккумул торе электродного материала . Но чрезмерное увеличение числа электродов приводит также к непроизводительному увеличению массы и объема аккумул тора за счет деталей,To manufacture a large capacity battery, its electrode block has a certain intrinsic height and a corresponding stud length. Increasing the length of the pins leads to a large voltage drop on them, as a result of which the electrolyte is rendered inoperable, and this is manifested at high discharge currents (when the voltage drop is high), in this case, the lower electrodes give a "drop" Essoet and appear to be, as it were, superfluous, increasing only the weight and volume of akl yl topo. A large number of electrode pairs in a tablet battery can be made to work by increasing the electrical conductivity of the studs, which is limited by the electrical conductivity of the material, and by dividing it into several parts. The greater the number of electrode blocks, the lower the energy loss and the greater the utilization rate of the electrode material embedded in the battery. But an excessive increase in the number of electrodes also leads to an unproductive increase in the mass and volume of the battery due to parts,

необходимых дл изготовлени каждого блока электродов.required for the manufacture of each unit of electrodes.

Чтобы аккумул тор имел оптимальные удельные характеристики, соотношение между числом пар электродов, сопротивлением прохождению токаIn order for the battery to have optimum specific characteristics, the ratio between the number of pairs of electrodes and the resistance to current flow

между электродами и сопротивлением токоведущих щпилек в одном блоке электродов должно быть строго определенным дл данного режима разр да.between the electrodes and the resistance of the current-carrying pin in the same electrode block must be strictly defined for the given discharge mode.

Установлено, что дл режимов, соответствующих току разр да 20, т.е. того режима, дл которого , в основном, предназначены аккумул торы таблеточной конструкции, произведение числа пар разноименных электродов п на корень квадратный из частного от делени сопротивлени шпильки гIt has been established that for modes corresponding to discharge current 20, i.e. of the mode for which the batteries of the tablet construction are mainly intended, the product of the number of pairs of opposite electrodes n and the square root of the quotient of the resistance of the stud g

длиной, численно равной удвоенному рассто нию между двум одноименными электродами, на сопротивление прохождению тока между одной парой разноименных электродов 6 должно быть в пределах 0,4-0,3.The length, numerically equal to twice the distance between two electrodes of the same name, on the resistance to the passage of current between one pair of opposite electrodes 6 should be in the range of 0.4-0.3.

Предложенный аккумул тор имеет повышенную удельную энергоемкость на«коротких режимах разр да.The proposed battery has an increased specific energy consumption at short discharge modes.

Claims

Invention Formula

An alkaline battery containing a block of opposite electrons, made in the form of perforated steel plates with an active mass pressed into them, equipped with ears and spring contacts welded to them, by means of which the electrodes are strung on stitches reinforced on two mutually isolated bridges,

connected to the corresponding boric separators, a vessel, characterized in that, in order to increase the specific energy intensity for short discharge modes, the electrode block is made in compliance with the ratio of 1-ro, 3-0.4, where n is rf

pairs of opposite electrodes, g is the resistance of a stud with a length that is numerically equal to twice the distance between the Meistodio and Odioim “HH1 |