RU200200U1 - Химический источник тока - Google Patents
Химический источник тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU200200U1 RU200200U1 RU2020110475U RU2020110475U RU200200U1 RU 200200 U1 RU200200 U1 RU 200200U1 RU 2020110475 U RU2020110475 U RU 2020110475U RU 2020110475 U RU2020110475 U RU 2020110475U RU 200200 U1 RU200200 U1 RU 200200U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cover
- anode
- gasket
- lithium
- plug
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, конкретно к химическим источникам тока (ХИТ) с высокой удельной энергией. Техническим результатом настоящей полезной модели является снижение трудоемкости изготовления химических источников тока с анодом на основе лития за счет конструкции химического источника тока с литиевым анодом. ХИТ содержит металлический корпус, крышку металлическую с гермовыводом и боковым заливочным отверстием, фальш-крышку, армированную по краям диэлектрическим материалом и имеющую паз под заглушку, блок электродов: анод на основе лития, катод и сепаратор, токовывод анода,который закреплен на гермовыводе, при этом крышка соединяется с корпусом сваркой, заливочное отверстие крышки герметизировано заглушкой и дополнительно содержит предохранитель, внутреннюю изолирующую прокладку, нижнюю, верхнюю и наружную прокладки. Предохранитель и прокладка наружная закреплены на внешней стороне крышки с помощью фальш-крышки, внутренняя изолирующая прокладка закреплена на внутренней стороне крышки, нижняя прокладка помещена на дно металлического корпуса, выполненного цилиндрическим, а прокладка верхняя расположена на верхнем торце блока электродов, выполненного в виде рулона, при этом в качестве анода используется лента из литий-алюминиевого сплава, катод представляет собой ленту из алюминиевой сетки, с нанесенным на ее поверхность при помощи инертного клея диоксида марганца, в качестве сепаратора используется мелкопористая полипропиленовая лента, в качестве заглушки заливочного отверстия используется запрессованный металлический шарик, закрепление токоотвода анода на гермовыводе выполнено в виде точечной сварки.1 ил.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, конкретно к химическим источникам тока (ХИТ) с высокой удельной энергией.
Известен литиевый химический источник тока (Патент RU №2339124, опубликован 20.11.2008, МПК H01M 6/16), содержащий герметичный корпус, крышку с герметичными токовыводами и заливочным штуцером, блок электродов, состоящий из анодных, катодных пластин и сепараторов, уложенных поочередно, помещенный в герметичный корпус и заполняющий межэлектродное пространство электролит.
Недостатком данного технического решения является недостаточная надежность герметизации элемента резьбовым соединением и повышенная трудоемкость изготовления элемента.
Известен химический источник тока с литиевым анодом (Авторское свидетельство №1828343, опубликовано 20.09.1995 МПК H01M 6/10, H01M 2/04) принят за прототип, содержащий металлический корпус, изоляционную прокладку, металлическую крышку с центральным токоотводом, на который накручен блок электродов, электролит и сепаратор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур, температур хранения и увеличения сохранности, он содержит дополнительную металлическую крышку со стеклянным гермовыводом и боковым заливочным отверстием с заглушкой, а изоляционная прокладка снабжена пазом, соответствующим размеру заглушки заливочного отверстия.
Недостатком прототипа является недостаточная надежность герметизации элемента рельефной сваркой и повышенная трудоемкость изготовления элемента.
Проблемой производства литиевых элементов является трудоемкость их изготовления, которая связана с операцией заливки и герметизации. Эта операция для существующих технических решений не поддается автоматизации, что снижает производительность и выход годных изделий.
Техническим результатом настоящей полезной модели является снижение трудоемкости изготовления химических источников тока с анодом на основе лития за счет автоматизации процессов изготовления.
Указанный технический результат достигается за счет конструкции химического источника тока, содержащего металлический корпус, крышку металлическую с гермовыводом и боковым заливочным отверстием, фальш-крышку, армированную по краям диэлектрическим материалом и имеющую паз под заглушку, блок электродов: анод на основе лития, катод и сепаратор, токовывод анода закреплен на гермовыводе, крышка соединяется с корпусом сваркой, заливочное отверстие крышки герметизировано заглушкой, причем дополнительно содержит предохранитель, внутреннюю изолирующую прокладку, нижнюю, верхнюю и наружную прокладки, причем предохранитель и прокладка наружная закреплены на внешней стороне крышки с помощью фальш-крышки, внутренняя изолирующая прокладка закреплена на внутренней стороне крышки, нижняя прокладка помещена на дно металлического корпуса, выполненного цилиндрическим, а прокладка верхняя расположена на верхнем торце блока электродов выполненного в виде рулона, в качестве анода используется лента из литий-алюминиевого сплава, катод представляет собой ленту из алюминиевой сетки, с нанесенным на ее поверхность при помощи инертного клея диоксида марганца, в качестве сепаратора используется мелкопористая полипропиленовая лента, в качестве заглушки заливочного отверстия используется запрессованный металлический шарик, закрепление токоотвода анода на гермовыводе выполнено в виде точечной сварки.
Выполнение корпуса элемента цилиндрическим позволяет компоновать электроды внутри корпуса в виде рулона, свернутого из лент катода, анода и сепаратора. Корпус при этом удерживает рулон от разматывания и обеспечивает поджим лент при их набухании. Лента из литий-алюминиевого сплава обладает достаточной пластичностью и прочностью, что позволяет осуществлять намотку рулона с требуемым натягом. Лента катода, выполненная из алюминиевой сетки с нанесенным при помощи инертного клея диоксидом марганца обладает пластичностью, требуемой при механизированной намотке рулона. Нанесение порошка диоксида марганца на сетку происходит в полностью механизированном оборудовании, что снижает трудоемкость изготовления катода. Сборка рулона является полностью механизированным процессом с минимальными затратами ручного труда. Приваривание крышки обеспечивает герметичность элемента предотвращает попадание в корпус влаги, в присутствии которой пассивируется и интенсивно корродирует литий. Приваривание крышки осуществляется с помощью полуавтоматического устройства, что снижает трудоемкость сборки элемента. Использование в качестве заглушки заливочного отверстия металлического шарика, запрессованного в отверстие, позволяет механизировать данную операцию путем подачи шариков из специального дозатора, что значительно сокращает затраты ручного труда при герметизации заливочного отверстия. Верхняя изолирующая прокладка предотвращает короткое замыкание электродов по внешней поверхности крышки, внутренняя изолирующая прокладка предотвращает короткое замыкание электродов по внутренней стороне крышки. Верхняя прокладка предотвращает замыкание электродов по верхнему краю блока электродов, нижняя прокладка не допускает замыкания электродов по корпусу элемента. Предохранитель представляет собой металлическую полосу, которая при превышении допустимого тока изгибается от нагрева и разрывает контакт между фальш-крышкой и гермовыводом, что позволяет предотвратить выход элемента из строя в результате короткого замыкания. Наличие прокладок и предохранителя снижает количество бракованных изделий.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг. 1 показана конструкция элемента в продольном сечении.
1. Корпус.
2. Крышка с гермовыводом и боковым заливочным отверстием.
3. Фальш-крышка.
4. Анод из литий-алюминиевого сплава.
5. Катод.
6. Сепаратор.
7. Токоотвод анода.
8. Токоотвод катода.
9. Шарик.
10 Прокладка наружная.
11. Предохранитель.
12. Внутренняя изолирующая прокладка.
13. Прокладка верхняя.
14. Прокладка нижняя.
15. Заливочное отверстие.
16. Гермовывод.
Химический источник тока содержит корпус 1, крышку 2 с гермовыводом 16 и боковым заливочным отверстием 15, фальш-крышку 3, блок электродов в виде рулона, содержащий анод из литий-алюминиевого сплава 4, катод в виде ленты из алюминиевой сетки с нанесенным на ее поверхность при помощи инертного клея диоксидом марганца 5 и сепаратор из мелкопористой полипропиленовой ленты 6, токоотвод анода 7 закреплен на гермовыводе 16 крышки 2, токоотвод катода 8 закреплен сваркой на корпусе 1, крышка 2 соединяется с корпусом 1 сваркой, заливочное отверстие 15 крышки 2 герметизировано металлическим шариком 9 путем запрессовывания. На внешней стороне крышки 2 с помощью фальш-крышки 3 закреплена прокладка наружная 10 и предохранитель 11, на внутренней стороне крышки 2 закреплена внутренняя изолирующая прокладка 12, на верхний торец блока электродов помещена прокладка верхняя 13, на дно корпуса 1 помещена прокладка нижняя 14.
Сборка химического источника тока производится в следующей последовательности. Катод 5, анод 4 и сепаратор 6 в виде пакета помещают в намоточное устройство, которое собирает блок электродов в виде рулона. На дно корпуса 1 помещают прокладку нижнюю 14 и собранный блок электродов в виде рулона. На верхний торец рулона помещают прокладку верхнюю 13, приваривают токоотвод анода 7 к гермовыводу 16 крышки 2, на которой предварительно закрепляют внутреннюю изолирующую прокладку 12. Токоотвод катода 8 приваривают к корпусу 1. Помещают крышку 2 в посадочное место корпуса 1 и приваривают аргонодуговой сваркой. В заливочное отверстие 15 крышки 2 с помощью заливочного устройства заливают электролит, после чего в заливочное отверстие 15 крышки 2 с помощью запрессовочного приспособления запрессовывают металлический шарик 9. На гермовывод 16 с наружной стороны крышки 2 помещают предохранитель 11 и фальш-крышку 3, на корпус 1 помещают термоусадочную трубку и усаживают ее при температуре 120°С в течение 2 минут.
Предлагаемая конструкция химического источника тока позволяет сократить время сборки, что позволяет увеличить выхода годных изделий на 7,2%, обеспечить снижение трудоемкости до 1,94 н/ч на 1000 шт элементов по сравнению с вариантом прототипа и увеличить норму выработки до 4000 шт в смену.
Claims (1)
- Химический источник тока, содержащий металлический корпус, крышку металлическую с гермовыводом и боковым заливочным отверстием, фальш-крышку, армированную по краям диэлектрическим материалом и имеющую паз под заглушку, блок электродов: анод на основе лития, катод и сепаратор, токовывод анода закреплен на гермовыводе, крышка соединяется с корпусом сваркой, заливочное отверстие крышки герметизировано заглушкой, отличающийся тем, что дополнительно содержит предохранитель, внутреннюю изолирующую прокладку, нижнюю, верхнюю и наружную прокладки, причем предохранитель и прокладка наружная закреплены на внешней стороне крышки с помощью фальш-крышки, внутренняя изолирующая прокладка закреплена на внутренней стороне крышки, нижняя прокладка помещена на дно металлического корпуса, выполненного цилиндрическим, а прокладка верхняя расположена на верхнем торце блока электродов, выполненного в виде рулона, в качестве анода используется лента из литий-алюминиевого сплава, катод представляет собой ленту из алюминиевой сетки, с нанесенным на ее поверхность при помощи инертного клея диоксидом марганца, в качестве сепаратора используется мелкопористая полипропиленовая лента, в качестве заглушки заливочного отверстия используется запрессованный металлический шарик, закрепление токоотвода анода на гермовыводе выполнено в виде точечной сварки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020110475U RU200200U1 (ru) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Химический источник тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020110475U RU200200U1 (ru) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Химический источник тока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU200200U1 true RU200200U1 (ru) | 2020-10-13 |
Family
ID=72882717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020110475U RU200200U1 (ru) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Химический источник тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU200200U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1828343A1 (ru) * | 1991-04-25 | 1995-09-20 | Научно-производственное объединение "Квант" | Химический источник тока с литиевым анодом |
| KR20000029402A (ko) * | 1998-10-30 | 2000-05-25 | 다카노 야스아키 | 봉구전지 |
| RU2339124C1 (ru) * | 2007-07-26 | 2008-11-20 | Виталий Михайлович Алашкин | Литиевый химический источник тока |
| DE69940559D1 (de) * | 1998-11-24 | 2009-04-23 | Eveready Battery Inc | Elektrochemische zelle mit hohem durchsatz und ansammlungsverfahren |
| EP2412046B1 (en) * | 2009-03-27 | 2018-07-18 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Lithium cell with improved iron disulfide cathode |
-
2020
- 2020-03-12 RU RU2020110475U patent/RU200200U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1828343A1 (ru) * | 1991-04-25 | 1995-09-20 | Научно-производственное объединение "Квант" | Химический источник тока с литиевым анодом |
| KR20000029402A (ko) * | 1998-10-30 | 2000-05-25 | 다카노 야스아키 | 봉구전지 |
| DE69940559D1 (de) * | 1998-11-24 | 2009-04-23 | Eveready Battery Inc | Elektrochemische zelle mit hohem durchsatz und ansammlungsverfahren |
| RU2339124C1 (ru) * | 2007-07-26 | 2008-11-20 | Виталий Михайлович Алашкин | Литиевый химический источник тока |
| EP2412046B1 (en) * | 2009-03-27 | 2018-07-18 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Lithium cell with improved iron disulfide cathode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3775182A (en) | Tubular electrochemical cell with coiled electrodes and compressed central spindle | |
| JP5032737B2 (ja) | 電気化学素子 | |
| US9564654B2 (en) | Rechargeable lithium ion button cell battery | |
| KR101222376B1 (ko) | 이차전지 | |
| CN100403579C (zh) | 密封型电池 | |
| KR101689215B1 (ko) | 이차전지 | |
| JP2000164259A (ja) | 扁平形非水電解液電池とその製造法 | |
| US11799158B2 (en) | Top plate for laser welded lithium-ion button cell battery | |
| TW201340438A (zh) | 積層電池、包含積層電池之電池組、及積層電池之組合方法 | |
| US3108908A (en) | Hermetically sealed storage battery and method for its manufacture | |
| KR20180119343A (ko) | 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법 | |
| CN109891640A (zh) | 非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池 | |
| CN115552684A (zh) | 二次电池 | |
| JP2004171980A (ja) | アルカリ蓄電池とその製造方法 | |
| RU200200U1 (ru) | Химический источник тока | |
| US4663248A (en) | Electrode terminal contact | |
| US8557410B2 (en) | Secondary battery with a spirally-rolled electrode group | |
| KR20080018471A (ko) | 이차 전지 | |
| JPS62113358A (ja) | スパイラル電極形電池 | |
| KR100601545B1 (ko) | 원통형 이차 전지 | |
| JPH09171809A (ja) | レーザー封口電池 | |
| US4458411A (en) | Method of fabricating an extremely high rate flat cell | |
| KR102149297B1 (ko) | 2차 전지 | |
| US4356240A (en) | Extremely high rate flat cell | |
| US20230395907A1 (en) | Secondary battery |