RU109921U1

RU109921U1 - ELECTROCHEMICAL DEVICE AND BATTERY OF ELECTROCHEMICAL DEVICES

Info

Publication number: RU109921U1
Application number: RU2011130576/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Леонидович Туманов; Валерий Васильевич Грабощников; Андрей Геннадьевич Гинзбург
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Е-АВТО"
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2011-10-27

Abstract

1. Электрохимическое устройство, содержащее корпус и прикрепленные к нему катодный токосъемный вывод, анодный токосъемный вывод и электродную сборку, включающую разделенные сепаратором положительные и отрицательные электроды и электролит, отличающееся тем, что катодный и анодный токосъемные выводы выполнены в виде эластичных пластин, а электродная сборка выполнена в виде набора элементов, каждый из которых состоит из гибких положительного и отрицательного токосъемников, между которыми расположены разделенные сепаратором, по крайней мере, один положительный и, по крайней мере, один отрицательный электроды, причем электроды соединены с соответствующим токосъемником посредством сварки с образованием электрохимического пакета, а положительный и отрицательный токосъемники соединены соответственно с катодным и анодным выводами. ! 2. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде рамки. ! 3. Электрохимическое устройство по п.2, отличающееся тем, что катодный и анодный выводы закреплены на внешних плоских поверхностях корпуса, на которых выполнены канавки для герметизирующего материала. ! 4. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды и токосъемники выполнены по z-образной схеме. ! 5. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы электродной сборки закреплены в корпусе с помощью пластинчатых планок. ! 6. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что в верхней части корпуса выполнено, по крайней мере, одно отверстие с обратным клапаном для заправки элементов электродной сборки электролитом. ! 7. Электрохимическое устрой� 1. An electrochemical device comprising a housing and a cathode collector terminal attached thereto, an anode collector terminal and an electrode assembly including positive and negative electrodes and an electrolyte separated by a separator, characterized in that the cathode and anode collector leads are made in the form of elastic plates, and the electrode assembly made in the form of a set of elements, each of which consists of flexible positive and negative current collectors, between which are separated by a separator, at least at least one positive and at least one negative electrodes, the electrodes being connected to the corresponding current collector by welding to form an electrochemical package, and the positive and negative current collectors connected to the cathode and anode terminals, respectively. ! 2. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that the housing is made in the form of a frame. ! 3. The electrochemical device according to claim 2, characterized in that the cathode and anode terminals are fixed on the outer flat surfaces of the housing, on which grooves for the sealing material are made. ! 4. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that the electrodes and current collectors are made in a z-shaped pattern. ! 5. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that the elements of the electrode assembly are fixed in the housing using plate strips. ! 6. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that at least one hole with a check valve for filling the elements of the electrode assembly with electrolyte is made in the upper part of the housing. ! 7. Electrochemical device

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к твердотельным электрохимическим источникам тока.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely, to solid-state electrochemical current sources.

Известно электрохимическое устройство, содержащее корпус и прикрепленные к нему катодный вывод, анодный вывод и электродную сборку, включающую разделенные сепаратором положительные и отрицательные электроды и электролит (см. патент RU 2326467, кл. Н01М 8/02, опубл. 10.06.2008). Недостатками известного устройства являются его ограниченные возможности по величине электрической емкости.It is known an electrochemical device comprising a housing and a cathode terminal attached to it, an anode terminal and an electrode assembly comprising positive and negative electrodes and an electrolyte separated by a separator (see patent RU 2326467, class H01M 8/02, publ. 10.06.2008). The disadvantages of the known device are its limited capabilities in terms of electrical capacitance.

Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается увеличении мощности и электрической емкости. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в электрохимическом устройстве, содержащем корпус и прикрепленные к нему катодный токосъемный вывод, анодный токосъемный вывод и электродную сборку, включающую разделенные сепаратором положительные и отрицательные электроды и электролит, катодный и анодный токосъемные выводы выполнены в виде эластичных пластин, а электродная сборка выполнена в виде набора элементов, каждый из которых состоит из гибких положительного и отрицательного токосъемников, между которыми расположены разделенные сепаратором, по крайней мере, один положительный и, по крайней мере, один отрицательный электроды, причем электроды выполнены в виде гофр и соединены с соответствующим токосъемником посредством сварки с образованием электрохимического пакета, а положительный и отрицательный токосъемники соединены, соответственно, с катодным и анодным выводами. Корпус, предпочтительно, выполнен в виде рамки, а катодный и анодный выводы закреплены на внешних плоских поверхностях корпуса, на которых выполнены канавки для герметизирующего материала. Электроды и токосъемники целесообразно выполнять по z-образной схеме, а элементы электродной сборки закреплять в корпусе с помощью пластинчатых планок. В верхней части корпуса может быть выполнено, по крайней мере, одно отверстие с обратным клапаном для заправки элементов электродной сборки электролитом. Катодный и анодный выводы предпочтительно оснащены охлаждающими ребрами, а их центральные части выполнены гофрированными с расположением гофров в сторону электродов. Батарея электрохимимческих устройств согласно полезной модели содержит скрепленные между собой два или более описанных выше устройств, причем пластина катодного или анодного вывода предыдущего электрохимимческого устройства является, соответственно, пластиной катодного или анодного вывода последующего.The objective of the utility model is to eliminate this drawback. The technical result is an increase in power and electric capacity. The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the electrochemical device containing the housing and the cathode current collector terminal attached thereto, the anode current collector terminal and the electrode assembly including positive and negative electrodes and electrolyte separated by the separator, the cathode and anode current collectors are made in the form elastic plates, and the electrode assembly is made in the form of a set of elements, each of which consists of flexible positive and negative current collectors, between which At least one positive and at least one negative electrode are located separated by a separator, the electrodes being made in the form of corrugations and connected to the corresponding current collector by welding to form an electrochemical package, and the positive and negative current collectors are connected, respectively, to the cathode and anode leads. The housing is preferably made in the form of a frame, and the cathode and anode terminals are fixed on the outer flat surfaces of the housing, on which grooves for the sealing material are made. It is advisable to carry out the electrodes and current collectors according to the z-shaped scheme, and to fix the elements of the electrode assembly in the housing using plate strips. At least one hole with a check valve for filling the elements of the electrode assembly with electrolyte can be made in the upper part of the housing. The cathodic and anode terminals are preferably equipped with cooling fins, and their central parts are corrugated with the corrugations disposed towards the electrodes. The battery of electrochemical devices according to the utility model comprises two or more of the devices described above, bonded to each other, the plate of the cathode or anode terminal of the previous electrochemical device being, respectively, the plate of the cathode or anode terminal of the subsequent one.

На фиг.1 представлено предлагаемое электрохимическое устройство;Figure 1 presents the proposed electrochemical device;

на фиг.2 - поэлементно то же, что на фиг.1;figure 2 - elementwise the same as in figure 1;

на фиг.3 представлен общий вид электродной сборки;figure 3 presents a General view of the electrode assembly;

на фиг.4 - состав единичного элемента такой сборки;figure 4 - the composition of a single element of such an assembly;

на фиг.5 - схема сварки частей этого элемента;figure 5 is a diagram of the welding of parts of this element;

на фиг.6 изображена батарея из двух предлагаемых электрохимических устройств.figure 6 shows a battery of two proposed electrochemical devices.

Электрохимическое устройство состоит из корпуса 1 в виде рамки и прикрепленных к нему электродной сборки 2, катодного 3 и анодного 4 токосъемных выводов в виде эластичных пластин. На внешних плоских поверхностях корпуса 1 выполнены канавки (на чертежах не показаны), в которых размещен материал, обеспечивающий герметичное крепление выводов 3 и 4. Катодный 3 и анодный 4 выводы оснащены охлаждающими ребрами 5, а их центральные части выполнены гофрированными с расположением гофров в сторону электродов. Электродная сборка 2 выполнена в виде набора элементов, которые закреплены в корпусе с помощью пластинчатых планок 6. В верхней части корпуса может быть выполнено одно или более отверстий с обратным клапаном 7 для заправки элементов электродной сборки 2 электролитом.The electrochemical device consists of a housing 1 in the form of a frame and an electrode assembly 2 attached to it, a cathode 3 and anode 4 current collector leads in the form of elastic plates. Grooves are made on the external flat surfaces of the housing 1 (not shown in the drawings), in which material is provided that provides a tight connection to the leads 3 and 4. The cathode 3 and anode 4 leads are equipped with cooling fins 5, and their central parts are corrugated with the corrugations facing to the side electrodes. The electrode assembly 2 is made in the form of a set of elements that are fixed in the housing using plate strips 6. In the upper part of the housing one or more holes can be made with a check valve 7 for filling the elements of the electrode assembly 2 with electrolyte.

Элементы электродной сборки состоят из гибких z-образных положительного 8 и отрицательного 9 токосъемников, между которыми расположены разделенные сепаратором 10 z-образные положительные 11 и отрицательные 12 электроды. Электроды 11 и 12 соединены с соответствующим токосъемником 8 или 9 посредством сварки с образованием электрохимического пакета. Положительный 8 и отрицательный 9 токосъемники соединены, соответственно, с катодным 3 и анодным 4 выводами.Elements of the electrode assembly consist of flexible z-shaped positive 8 and negative 9 current collectors, between which are located separated by a separator 10 z-shaped positive 11 and negative 12 electrodes. The electrodes 11 and 12 are connected to the corresponding current collector 8 or 9 by welding with the formation of an electrochemical package. Positive 8 and negative 9 current collectors are connected, respectively, to the cathode 3 and anode 4 terminals.

Батарея, выполненная из предлагаемых электрохимимческих устройств, соединенных крепежным элементом 13, изображена на фиг.6. Крепление и формирование электрохимических устройств, при этом осуществляют таким образом, что токосъемная пластина катодного или анодного вывода предыдущего электрохимимческого устройства является, соответственно, пластиной катодного или анодного вывода последующего, что позволяет получить компактную конструкцию с небольшим весом.A battery made of the proposed electrochemical devices connected by a fastening element 13 is shown in Fig.6. The fastening and formation of electrochemical devices, in this case, is carried out in such a way that the current collector plate of the cathode or anode terminal of the previous electrochemical device is, respectively, the plate of the cathode or anode terminal of the subsequent one, which allows a compact design with a low weight.

Claims

1. An electrochemical device comprising a housing and a cathode collector terminal attached thereto, an anode collector terminal and an electrode assembly including positive and negative electrodes and an electrolyte separated by a separator, characterized in that the cathode and anode collector leads are made in the form of elastic plates, and the electrode assembly made in the form of a set of elements, each of which consists of flexible positive and negative current collectors, between which are separated by a separator, at least at least one positive and at least one negative electrodes, the electrodes being connected to the corresponding current collector by welding to form an electrochemical package, and the positive and negative current collectors connected to the cathode and anode terminals, respectively.

2. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that the housing is made in the form of a frame.

3. The electrochemical device according to claim 2, characterized in that the cathode and anode terminals are fixed on the outer flat surfaces of the housing, on which grooves for the sealing material are made.

4. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that the electrodes and current collectors are made in a z-shaped pattern.

5. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that the elements of the electrode assembly are fixed in the housing using plate strips.

6. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that at least one hole with a check valve for filling the elements of the electrode assembly with electrolyte is made in the upper part of the housing.

7. The electrochemical device according to claim 1, characterized in that the cathode and anode terminals are equipped with cooling fins.

8. The electrochemical device according to claim 6, characterized in that the central parts of the cathode and anode terminals are corrugated with the arrangement of corrugations towards the electrodes.

9. A battery of electrochemical devices comprising two or more devices bonded together according to claim 1, wherein the plate of the cathodic or anode terminal of the previous electrochemical device is, respectively, the plate of the cathode or anode terminal of the subsequent one.