RU2014129868A - Слоистый элемент, собранная батарея, включающая слоистый элемент, и способ сборки слоистого элемента - Google Patents

Abstract

1. Слоистый элемент, содержащий:трубчатый внешний кожух;положительный электрод;отрицательный электрод;сепаратор, расположенный между положительным электродом и отрицательным электродом; иэлектропроводящий токоотвод, проходящий через положительный электрод, отрицательный электрод и сепаратор в осевом направлении внешнего кожуха, при этомположительный электрод, отрицательный электрод и сепаратор уложены стопкой в осевом направлении внешнего кожуха,первый электрод, который представляет собой один из положительного и отрицательного электродов, входит в контакт с внутренней поверхностью внешнего кожуха с тем, чтобы быть электрически соединенным с внутренней поверхностью внешнего кожуха, но не находится в контакте с токоотводом,второй электрод, который представляет собой другой из положительного и отрицательного электродов, не находится в контакте с внутренней поверхностью внешнего кожуха, но входит в контакт с токоотводом с тем, чтобы быть электрически соединенным с токоотводом,внешняя кромка сепаратора накрыта первым электродом,периферийная кромка отверстия, через которое проходит токоотвод, в сепараторе накрыта вторым электродом,внешняя кромка второго электрода накрыта сепаратором ипериферийная кромка отверстия, через которое проходит токоотвод, в первом электроде накрыта сепаратором.2. Слоистый элемент по п. 1, при этомпервый электрод окружен мешковидным первым сепаратором в состоянии, при котором внешняя кромка первого электрода выступает наружу из первого сепаратора, ивторой электрод окружен мешковидным вторым сепаратором в состоянии, при котором периферийная кромка отверстия, через которое прох

Claims (15)

1. Слоистый элемент, содержащий:

трубчатый внешний кожух;

положительный электрод;

отрицательный электрод;

сепаратор, расположенный между положительным электродом и отрицательным электродом; и

электропроводящий токоотвод, проходящий через положительный электрод, отрицательный электрод и сепаратор в осевом направлении внешнего кожуха, при этом

положительный электрод, отрицательный электрод и сепаратор уложены стопкой в осевом направлении внешнего кожуха,

первый электрод, который представляет собой один из положительного и отрицательного электродов, входит в контакт с внутренней поверхностью внешнего кожуха с тем, чтобы быть электрически соединенным с внутренней поверхностью внешнего кожуха, но не находится в контакте с токоотводом,

второй электрод, который представляет собой другой из положительного и отрицательного электродов, не находится в контакте с внутренней поверхностью внешнего кожуха, но входит в контакт с токоотводом с тем, чтобы быть электрически соединенным с токоотводом,

внешняя кромка сепаратора накрыта первым электродом,

периферийная кромка отверстия, через которое проходит токоотвод, в сепараторе накрыта вторым электродом,

внешняя кромка второго электрода накрыта сепаратором и

периферийная кромка отверстия, через которое проходит токоотвод, в первом электроде накрыта сепаратором.

2. Слоистый элемент по п. 1, при этом

первый электрод окружен мешковидным первым сепаратором в состоянии, при котором внешняя кромка первого электрода выступает наружу из первого сепаратора, и

второй электрод окружен мешковидным вторым сепаратором в состоянии, при котором периферийная кромка отверстия, через которое проходит токоотвод, во втором электроде выступает наружу из второго сепаратора.

3. Слоистый элемент по п. 1, при этом

токоотвод имеет боковую поверхность, на которой сформирована канавка,

диаметр самой узкой части токоотвода является большим, чем диаметр отверстия, через которое проходит токоотвод, во втором электроде, а

диаметр самой толстой части токоотвода является меньшим, чем диаметр отверстия, через которое проходит токоотвод, в первом электроде.

4. Слоистый элемент по п. 1, при этом

отрицательный электрод содержит сплав-аккумулятор водорода.

5. Слоистый элемент по п. 4, при этом

каждый из положительного и отрицательного электродов представляет собой электрод, который заряжается и разряжается, а также представляет собой электрод, который обеспечивает электролиз удерживаемого в слоистом элементе электролита подаваемый снаружи электрическим током.

6. Слоистый элемент по любому из п.п. 4 и 5, при этом

зарядная емкость отрицательного электрода является меньшей, чем зарядная емкость положительного электрода.

7. Слоистый элемент по п. 6, дополнительно содержащий:

камеру аккумулирования водорода, расположенную внутри внешнего кожуха, для хранения газообразного водорода, выделившегося из отрицательного электрода.

8. Слоистый элемент по п. 7, при этом

отрицательный электрод заряжается таким образом, что содержащийся в отрицательном электроде сплав-аккумулятор водорода аккумулирует газообразный водород, накопленный в камере аккумулирования водорода.

9. Слоистый элемент по любому из п.п. 4 и 5, при этом

положительный электрод содержит диоксид марганца.

10. Слоистый элемент по п. 7, при этом

внешний кожух имеет боковую часть цилиндрической формы,

внешний кожух имеет выпуклые части, которые имеют форму купола, на его двух осевых концах, и

камера аккумулирования водорода предусмотрена в каждой из выпуклых частей.

11. Собранная батарея, содержащая множество слоистых элементов по п. 1, соединенных друг с другом через столбчатый металлический фитинг, при этом

в каждом из слоистых элементов внешний кожух имеет цилиндрическую корпусную часть, изготовленную из металла, и крышечные части для закрывания проемов, образованных на двух осевых концах корпусной части, и токоотвод проходит через крышечные части,

металлические фитинги имеют верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, каждая из которых имеет сформированную на ней соединительную полость,

конец токоотвода в одном из слоистых элементов вставляется в соединительную полость, сформированную на верхней поверхности металлического фитинга,

конец токоотвода в другом из слоистых элементов, примыкающем к данному слоистому элементу, вставляется в соединительную полость, сформированную на нижней поверхности металлического фитинга, с проложенным между концом и соединительной полостью изолятором, и

нижняя поверхность металлического фитинга электрически соединена с внешним кожухом в другом слоистом элементе.

12. Собранная батарея, содержащая множество слоистых элементов по п. 1, при этом

внешний кожух в каждом из слоистых элементов имеет закрытый с одного конца контейнер, имеющий прямоугольное сечение, и крышку для закрывания проема контейнера, и

слоистые элементы соединены друг с другом таким образом, что контейнер в одном из слоистых элементов и крышка в другом из слоистых элементов, примыкающем к упомянутому слоистому элементу, находятся в поверхностном контакте друг с другом.

13. Способ сборки слоистого элемента, содержащий:

первый этап - предварительное приготовление токоотвода, имеющего боковую поверхность, на которой сформирована винтовая канавка, и круглого стержня, имеющего меньший внешний диаметр, чем диаметр основания профиля винтовой канавки на токоотводе;

второй этап - сборка группы электродов таким образом, чтобы последовательно насаживать положительный электрод и отрицательный электрод на круглый стержень с проложенным между положительным электродом и отрицательным электродом сепаратором и укладывать электроды стопкой;

третий этап, осуществляемый вслед за вторым этапом,- размещение прижимных колодок на двух концах группы электродов для удержания группы электродов и приложение давления к прижимным колодкам для сжатия группы электродов;

четвертый этап - вытаскивание круглого стержня при сохранении сжатого состояния;

пятый этап - вталкивание токоотвода вместо круглого стержня в группу электродов при вращении токоотвода, а затем ввинчивание токоотвода в винтовое отверстие, образованное в центре прижимной колодки, для сборки электродного узла при сохранении сжатого состояния группы электродов;

шестой этап - помещение электродного узла во внешний кожух под давлением;

седьмой этап - удаление воздуха из внешнего кожуха;

восьмой этап - впрыскивание раствора электролита во внешний кожух; и

девятый этап, осуществляемый вслед за восьмым этапом, - прикрепление крышки к внешнему кожуху для герметизации внешнего кожуха.

14. Слоистый элемент по п. 1, при этом

первый электрод окружен мешковидным первым сепаратором в состоянии, при котором внешняя кромка первого электрода выступает наружу из первого сепаратора.

15. Слоистый элемент по п. 1, при этом

второй электрод окружен мешковидным вторым сепаратором в состоянии, при котором периферийная кромка отверстия, через которое проходит токоотвод, во втором электроде выступает наружу из второго сепаратора.