RU209240U1 - BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS - Google Patents

BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS Download PDF

Info

Publication number
RU209240U1
RU209240U1 RU2020132508U RU2020132508U RU209240U1 RU 209240 U1 RU209240 U1 RU 209240U1 RU 2020132508 U RU2020132508 U RU 2020132508U RU 2020132508 U RU2020132508 U RU 2020132508U RU 209240 U1 RU209240 U1 RU 209240U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ecc
capacitors
battery
housing
borons
Prior art date
Application number
RU2020132508U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Архипенко
Борис Владимирович Киселев
Original Assignee
Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") filed Critical Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия")
Priority to RU2020132508U priority Critical patent/RU209240U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU209240U1 publication Critical patent/RU209240U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к источникам (накопителям) энергии, работающим в импульсных режимах высокой мощности на морском транспорте, то есть в условиях сильной качки. Снижение воздействия коррозии на коммутационные элементы за счет попадания на них электролита, возникающее при механических нагрузках, связанных с сильной качкой, является техническим результатом изобретения, который достигается за счет того, что батарея на основе электрохимических конденсаторов(ЭХК) содержит корпус с крышкой с установленным в нем набором, как минимум, двух ЭХК, скрепленных в блок с помощью подпружиненного хомута и электрически соединенных между собой и с выходными терминалами батареи металлическими перемычками между борнами ЭХК, распорную планку, установленную между боковыми стенками корпуса и борнами ЭХК, при этом корпус выполнен сварным из коррозионностойкой стали, терминалы батареи соединены с концевыми борнами шинами и выведены в отверстия в крышке. Кроме того, на внутреннюю поверхность корпуса нанесен слой органосиликатной композиции с высокими диэлектрическими свойствами, объем корпуса между боковыми стенками и конденсаторами, а также между конденсаторами заполнен силиконовым электроизоляционным компаундом, борны ЭХК покрыты защитной смазкой. 2 ил.The utility model relates to electrical engineering, in particular to sources (accumulators) of energy operating in pulsed high power modes in maritime transport, that is, in conditions of strong rolling. Reducing the impact of corrosion on switching elements due to the ingress of electrolyte on them, which occurs under mechanical loads associated with strong pitching, is the technical result of the invention, which is achieved due to the fact that the battery based on electrochemical capacitors (ECC) contains a housing with a lid installed in it is a set of at least two ECC, fastened into a block using a spring-loaded clamp and electrically connected to each other and to the battery output terminals by metal jumpers between the ECC borons, a spacer bar installed between the side walls of the housing and the ECC borns, while the body is made of welded stainless steel, the battery terminals are connected to the end borons of the busbars and brought out into the holes in the cover. In addition, a layer of an organosilicate composition with high dielectric properties is applied to the inner surface of the housing, the volume of the housing between the side walls and the capacitors, as well as between the capacitors, is filled with a silicone electrical insulating compound, ECC borons are coated with a protective lubricant. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к источникам (накопителям) энергии, работающим в импульсных режимах высокой мощности на морском транспорте, то есть в условиях сильной качки.The utility model relates to electrical engineering, in particular to sources (accumulators) of energy operating in pulsed high power modes in maritime transport, that is, in conditions of strong rolling.

Известна батарея электрохимических конденсаторов (ЭХК) по патенту на изобретение РФ №2260867, опубл. 20.09.2005, содержащая корпус с токовыводами, а также размещенный в корпусе набор ЭХК (не менее двух). Конденсаторы электрически соединены перемычками между собой и с токовыводами батареи и объединены в единый блок устройством поджатая ЭХК, которое состоит из хомута, пружины и пластины-прослойки между хомутом и пружиной. Устройство поджатая обеспечивает «поджим» конденсаторов. Пружина компенсирует зазоры между конденсаторами и обечайками, образующиеся в процессе изготовления. Сжатие конденсаторов в блоке является очень важным условием работы батареи, от усилия сжатия зависит ее емкость и энергия.Known battery of electrochemical capacitors (ECC) according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2260867, publ. 09/20/2005, containing a housing with current leads, as well as a set of ECC placed in the housing (at least two). The capacitors are electrically connected by jumpers to each other and to the current leads of the battery and are combined into a single unit by a device preloaded ECC, which consists of a clamp, a spring and an interlayer plate between the clamp and the spring. The preloaded device provides "preloading" of capacitors. The spring compensates for the gaps between the capacitors and the shells formed during the manufacturing process. The compression of the capacitors in the block is a very important condition for the operation of the battery; its capacity and energy depend on the compression force.

Блок конденсаторов устанавливают в корпусе с зазором, поэтому в процессе перемещения батареи или при вибрации корпуса не исключена возможность смещения блока в корпусе. В подобных случаях известное устройство поджатия не может защитить блок конденсаторов в процессе эксплуатации батареи от повреждения.The block of capacitors is installed in the case with a gap, therefore, in the process of moving the battery or when the case vibrates, the possibility of block displacement in the case is not excluded. In such cases, the known preload device cannot protect the capacitor bank from damage during battery operation.

Наиболее близкой к заявляемой является взятая за прототип батарея на основе электрохимических конденсаторов (патент РФ на полезную модель №198028, опубл. 15.06.2020 г., МПК H01G 9/04), содержащая корпус с установленным в нем набором, как минимум, двух электрохимических конденсаторов, которые скреплены в блок с помощью подпружиненного хомута и электрически соединены между собой и с выходными терминалами батареи металлическими перемычками между борнами ЭХК, дополненная распорной планкой, установленной между боковыми стенками корпуса и борнами ЭХК, при этом крышка корпуса снабжена выступами, контактирующими с распорной планкой и поджимающими ее к блоку конденсаторов.Closest to the claimed is taken as a prototype battery based on electrochemical capacitors (RF patent for utility model No. 198028, publ. capacitors, which are fastened into a block using a spring-loaded clamp and electrically connected to each other and to the battery output terminals by metal jumpers between the ECC borns, supplemented by a spacer bar installed between the side walls of the case and the ECC borns, while the case cover is equipped with protrusions in contact with the spacer bar and pushing it to the block of capacitors.

Недостатком прототипа является отсутствие средств компенсации выплескивания электролита из корпусов конденсаторов при сильной качке, попадания его в места коммутации борнов, вытекания электролита из аварийного клапана, что вызывает возрастание контактных сопротивлений коммутации, возрастание токов утечки и снижает работоспособность батареи.The disadvantage of the prototype is the lack of means to compensate for electrolyte splashing out of the capacitor housings during strong pitching, getting it into the switching points of the borons, electrolyte leakage from the emergency valve, which causes an increase in contact switching resistance, an increase in leakage currents and reduces battery performance.

Проблемой разработки конструкций негерметичных батарей электрохимических конденсаторов со щелочным электролитом является ограниченный срок службы.The problem of developing designs of leaky batteries of electrochemical capacitors with alkaline electrolyte is a limited service life.

Техническим результатом полезной модели является снижение воздействия коррозии на коммутационные элементы за счет попадания на них электролита, возникающее при механических нагрузках, связанных с сильной качкой.The technical result of the utility model is to reduce the impact of corrosion on switching elements due to the ingress of electrolyte onto them, which occurs under mechanical loads associated with strong pitching.

Указанная проблема решается предлагаемой конструкцией батареи на основе электрохимических конденсаторов.This problem is solved by the proposed battery design based on electrochemical capacitors.

Батарея на основе электрохимических конденсаторов содержит корпус с крышкой с установленным в нем набором, как минимум, двух электрохимических конденсаторов, скрепленные в блок с помощью подпружиненного хомута и электрически соединенные между собой и с выходными терминалами батареи металлическими перемычками между борнами ЭХК, распорную планку, установленную между боковыми стенками корпуса и борнами ЭХК, причем корпус выполнен сварным из коррозионностойкой стали, терминалы батареи соединены с концевыми борнами шинами и выведены в отверстия в крышке на внутреннюю поверхность корпуса нанесен слой органосиликатной композиции с высокими диэлектрическими свойствами, объем корпуса между боковыми стенками и конденсаторами, а также между конденсаторами заполнен силиконовым электроизоляционным компаундом, борны ЭХК покрыты защитной смазкой.A battery based on electrochemical capacitors contains a case with a cover with a set of at least two electrochemical capacitors installed in it, fastened into a block using a spring-loaded clamp and electrically connected to each other and to the battery output terminals by metal jumpers between ECC borns, a spacer bar installed between the side walls of the case and ECC borons, and the case is made welded from corrosion-resistant steel, the battery terminals are connected to the end borons of the busbars and brought out into the holes in the cover, a layer of organosilicate composition with high dielectric properties is applied to the inner surface of the case, the volume of the case between the side walls and capacitors, and between the capacitors it is also filled with a silicone electrical insulating compound, ECC borons are coated with a protective lubricant.

Выполнение корпуса из коррозионностойкой стали с помощью сварных соединений обеспечивает надежную фиксацию конденсаторов в батарее, также повышенную стойкость как к внутренней, так и к внешней коррозии, а также быстрый отвод тепла, выделяющегося при работе батареи. Монтаж выводных терминалов на шинах обеспечивает их фиксацию относительно электрохимических конденсаторов батареи, а также предотвращает перегрев терминалов при пропускании тока до 200 А. Нанесение на внутреннюю поверхность корпуса органосиликатной композиции с высокими диэлектрическими свойствами, например пасты ОС 12-03, исключает токи утечки через корпус. Заполнение свободного объема корпуса силиконовым электроизоляционным компаундом, например Виксинт ПК-68, демпфирует вибрацию корпусов батареи на основе электрохимических конденсаторов, что, в свою очередь, препятствует проникновению электролита к коммутационным деталям, чем предотвращает их коррозию и обеспечивает надежность эксплуатации даже при значительных механических нагрузках, порождаемых качкой морского транспортного средства.The casing made of corrosion-resistant steel with the help of welded joints provides reliable fixation of capacitors in the battery, as well as increased resistance to both internal and external corrosion, as well as rapid removal of heat generated during battery operation. Mounting the output terminals on the busbars ensures their fixation relative to the electrochemical capacitors of the battery, and also prevents the terminals from overheating when passing a current of up to 200 A. Applying an organosilicate composition with high dielectric properties to the inner surface of the case, for example OS 12-03 paste, eliminates leakage currents through the case. Filling the free volume of the case with a silicone electrical insulating compound, for example, Viksint PK-68, dampens the vibration of battery cases based on electrochemical capacitors, which, in turn, prevents the penetration of electrolyte to the switching parts, which prevents their corrosion and ensures reliable operation even under significant mechanical loads, generated by the rolling of a sea vehicle.

Покрытие борнов защитной смазкой, например ЗЭС ТУ 38.101474-74 изм. 1, 2, 3 (Защитная Электро Сетевая), применяемой для защиты от коррозии черных и цветных металлов во всех климатических зонах и условиях морского тумана и контакта с морской и пресной водой, а также при непосредственном воздействии солнечных лучей и нагреве поверхностей до 100°С, предотвращает коррозию борнов при попадании на них электролита.Coating of burs with protective lubricant, for example ZES TU 38.101474-74 rev. 1, 2, 3 (Protective Electric Network), used to protect against corrosion of ferrous and non-ferrous metals in all climatic zones and conditions of sea fog and contact with sea and fresh water, as well as with direct exposure to sunlight and heating of surfaces up to 100 ° C , prevents corrosion of borns when electrolyte gets on them.

Таким образом, совокупность существенных признаков полезной модели, обеспечивает заявленный технический результат.Thus, the set of essential features of the utility model provides the claimed technical result.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показана батарея на основе электрохимических конденсаторов в поперечном сечении.In FIG. 1 shows a cross section of a battery based on electrochemical capacitors.

На фиг. 2 показана батарея на основе электрохимических конденсаторов в продольном сечении.In FIG. 2 shows a battery based on electrochemical capacitors in longitudinal section.

1 - корпус1 - body

2 - крышка2 - cover

3 - электрохимические конденсаторы3 - electrochemical capacitors

4 - хомут4 - clamp

5 - шина5 - tire

6 - распорная планка6 - spacer bar

7 - силиконовый электроизоляционный компаунд7 - silicone electrical insulating compound

8 - терминалы батареи8 - battery terminals

9 - металлические перемычки9 - metal jumpers

10 - борны10 - borns

11 - опоры11 - supports

12 - заливочный клапан электрохимического конденсатора12 - filling valve of the electrochemical capacitor

13 - боковые стенки13 - side walls

14 - отверстия.14 - holes.

Батарея на основе электрохимических конденсаторов, содержит корпус 1 с крышкой 2 с установленным в нем набором, как минимум, двух электрохимических конденсаторов 3 с заливочными клапанами 12, скрепленные в блок с помощью подпружиненного хомута 4 и электрически соединенные между собой и с выходными терминалами 8 батареи 1 металлическими перемычками 9 между борнами 10 ЭХК 3, распорную планку 6, установленную между боковыми стенками 13 корпуса 1 и борнами 10 ЭХК 3. Корпус 1 выполнен из коррозионностойкой стали с помощью сварных соединений, выводные терминалы 8 закреплены на шинах 5 и выведены в отверстия 14 в крышке 2, на внутреннюю поверхность корпуса 1 нанесен слой органосиликатной композиции с высокими диэлектрическими свойствами, свободный объем корпуса 1 заполнен силиконовым электроизоляционным компаундом 7, борны 10 ЭХК 3 покрыты защитной смазкой. Снаружи в нижней части корпуса 1 выполнены опоры 11 для крепления батареи в посадочное место.A battery based on electrochemical capacitors, contains a housing 1 with a cover 2 with a set of at least two electrochemical capacitors 3 with filling valves 12 installed in it, fastened into a block using a spring-loaded clamp 4 and electrically connected to each other and to the output terminals 8 of the battery 1 metal bridges 9 between the borns 10 ECC 3, a spacer bar 6 installed between the side walls 13 of the housing 1 and the borns 10 ECC 3. The housing 1 is made of corrosion-resistant steel using welded joints, the output terminals 8 are fixed on the tires 5 and brought out into the holes 14 in cover 2, a layer of an organosilicate composition with high dielectric properties is applied to the inner surface of the body 1, the free volume of the body 1 is filled with a silicone electrically insulating compound 7, the borons 10 of the ECC 3 are coated with a protective lubricant. Outside, in the lower part of the housing 1, supports 11 are made for attaching the battery to the seat.

Батарея на основе электрохимических конденсаторов работает следующим образом. Батарея на основе электрохимических конденсаторов устанавливается на посадочное место и закрепляется с помощью приливов 11. На терминалах 8 закрепляются кабели внешней цепи. Через эти кабели осуществляется заряд конденсаторов 3, подаваемые ток или напряжение передаются на каждый конденсатор 3 батареи посредством шин 5 терминалов 8, борнов 10 и металлических перемычек 9. После заряда в требуемый момент времени происходит разряд конденсаторов 3. В условиях колебательных механических нагрузок при качке биение конденсаторов 3 о стенки 13 корпуса 1 блокируется хомутом 4 и силиконовым электроизоляционным компаундом 7. Обрыв токоведущих частей терминалов 8 предотвращает их выполнение на шинах 5 и вывод через отверстия 14 в крышке 2, обладающих высокой прочностью и достаточной упругостью. При выплескивании электролита через заливочный клапан 12 коррозию токоведущих частей, борнов 10 и металлических перемычек 9 предотвращает нанесение на них защитная смазка.A battery based on electrochemical capacitors works as follows. A battery based on electrochemical capacitors is installed on the seat and fixed with the help of lugs 11. Cables of the external circuit are fixed on the terminals 8. Capacitors 3 are charged through these cables, the supplied current or voltage is transmitted to each battery capacitor 3 by means of tires 5 of terminals 8, borns 10 and metal jumpers 9. After charging at the required time, capacitors 3 are discharged. capacitors 3 on the walls 13 of the housing 1 is blocked by a clamp 4 and a silicone electrical insulating compound 7. The breakage of the current-carrying parts of the terminals 8 prevents them from running on the busbars 5 and leading out through the holes 14 in the cover 2, which have high strength and sufficient elasticity. When the electrolyte is splashed out through the filling valve 12, corrosion of the current-carrying parts, borons 10 and metal jumpers 9 is prevented by applying a protective lubricant to them.

Claims (1)

Батарея на основе электрохимических конденсаторов, содержащая корпус с крышкой с установленным в нем набором, как минимум, двух электрохимических конденсаторов(ЭХК), которые скреплены в блок с помощью подпружиненного хомута и электрически соединены между собой и с выходными терминалами батареи металлическими перемычками между борнами ЭХК, распорную планку, установленную между боковыми стенками корпуса и борнами ЭХК, отличающаяся тем, что корпус выполнен сварным из коррозионностойкой стали, терминалы батареи соединены с концевыми борнами шинами и выведены в отверстия в крышке, на внутреннюю поверхность корпуса нанесен слой органосиликатной композиции с высокими диэлектрическими свойствами, объем корпуса между боковыми стенками и конденсаторами, а также между конденсаторами батареи заполнен силиконовым электроизоляционным компаундом, борны ЭХК покрыты защитной смазкой.A battery based on electrochemical capacitors, containing a case with a lid with a set of at least two electrochemical capacitors (ECC) installed in it, which are fastened into a block using a spring-loaded clamp and electrically connected to each other and to the battery output terminals by metal jumpers between the ECC borns, a spacer bar installed between the side walls of the housing and ECC borons, characterized in that the body is welded from corrosion-resistant steel, the battery terminals are connected to the end borons of the tires and brought out into the holes in the cover, a layer of organosilicate composition with high dielectric properties is applied to the inner surface of the housing, the volume of the case between the side walls and the capacitors, as well as between the battery capacitors, is filled with a silicone electrical insulating compound, the ECC borons are covered with a protective lubricant.
RU2020132508U 2020-09-30 2020-09-30 BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS RU209240U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132508U RU209240U1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132508U RU209240U1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU209240U1 true RU209240U1 (en) 2022-02-08

Family

ID=80215159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132508U RU209240U1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU209240U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812155C1 (en) * 2023-07-18 2024-01-24 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") Battery of electrochemical capacitors

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260867C1 (en) * 2004-06-22 2005-09-20 Разумов Сергей Николаевич Bank of electrochemical capacitors and method for its use
CN102386365A (en) * 2011-09-30 2012-03-21 天津国泰之光新材料技术研究院有限公司 Welding process of positive and negative current collectors and conducting polar lugs of battery or capacitor
RU132251U1 (en) * 2013-03-14 2013-09-10 Открытое акционерное общество "Энергия" ELECTROCHEMICAL CAPACITOR
RU2660125C2 (en) * 2013-09-06 2018-07-05 М Хикари Энд Энерджи Лэборетери Ко., Лтд. Electrochemical reactor containing the liquid repelling porous membrane
RU193579U1 (en) * 2019-08-01 2019-11-06 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") ELECTROCHEMICAL CONDENSERS MODULE
RU198028U1 (en) * 2019-11-05 2020-06-15 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260867C1 (en) * 2004-06-22 2005-09-20 Разумов Сергей Николаевич Bank of electrochemical capacitors and method for its use
CN102386365A (en) * 2011-09-30 2012-03-21 天津国泰之光新材料技术研究院有限公司 Welding process of positive and negative current collectors and conducting polar lugs of battery or capacitor
RU132251U1 (en) * 2013-03-14 2013-09-10 Открытое акционерное общество "Энергия" ELECTROCHEMICAL CAPACITOR
RU2660125C2 (en) * 2013-09-06 2018-07-05 М Хикари Энд Энерджи Лэборетери Ко., Лтд. Electrochemical reactor containing the liquid repelling porous membrane
RU193579U1 (en) * 2019-08-01 2019-11-06 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") ELECTROCHEMICAL CONDENSERS MODULE
RU198028U1 (en) * 2019-11-05 2020-06-15 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812155C1 (en) * 2023-07-18 2024-01-24 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") Battery of electrochemical capacitors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101023105B1 (en) Rechargable battery
KR101166025B1 (en) Battery module
KR101125640B1 (en) Rechargeable battery and battery module
JP3344231B2 (en) Battery connection structure
KR100740126B1 (en) Cell barrier for secondary battery module and secondary battery module
US8691424B2 (en) Rechargeable battery
US20150004469A1 (en) Battery module
EP2838138A1 (en) Current interrupter and electrical storage device using same
US11424517B2 (en) Secondary cell and battery pack
JP2006269425A (en) Secondary battery and its manufacturing method
US11283140B2 (en) Secondary battery including terminal having first region formed of material with different ionization tendency than material of second region of terminal
US20140212743A1 (en) Secondary battery
US20140147728A1 (en) Battery cell connector, method for producing a battery cell connector, battery, battery system, and motor vehicle
RU209240U1 (en) BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS
KR101558702B1 (en) High-voltage battery for vehicle
KR20150101383A (en) Energy storage device
CN110770945B (en) Battery laminate
RU193579U1 (en) ELECTROCHEMICAL CONDENSERS MODULE
US20200227713A1 (en) Power storage system
JP6601116B2 (en) Terminal structure, power storage cell, and power storage module
US11710880B2 (en) Terminal for secondary battery and secondary battery provided with the terminal
RU198028U1 (en) BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS
TWI451614B (en) Electrode structure of lithium battery
US20210094439A1 (en) Management device and energy storage apparatus
GR1009970B (en) Electric dc accumulator consisting of different energy sources