RU2183371C1 - Metal-air battery - Google Patents
Metal-air battery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2183371C1 RU2183371C1 RU2001115430/09A RU2001115430A RU2183371C1 RU 2183371 C1 RU2183371 C1 RU 2183371C1 RU 2001115430/09 A RU2001115430/09 A RU 2001115430/09A RU 2001115430 A RU2001115430 A RU 2001115430A RU 2183371 C1 RU2183371 C1 RU 2183371C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- metal
- air battery
- battery according
- cell
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y02E60/128—
Landscapes
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве металловоздушных батарей (МВБ), которые могут использоваться в качестве автономных источников тока для освещения или питания бытовых электронных устройств. The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in the manufacture of metal-air batteries (MVB), which can be used as autonomous current sources for lighting or powering household electronic devices.
Из известных МВБ наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является МВБ, содержащая корпус, электрические выводы, по крайней мере, два металловоздушных элемента карманного типа с газодиффузионными катодами, расположенными на противоположных стенках кармана, жидким электролитом и металлическими анодами, расположенными в электролите внутри кармана, установленные в корпусе с зазором друг от друга, контур электролита с общим коллектором и электролитной емкостью и систему подачи воздуха с вентилятором (патент США 5147736, кл. Н 01 М 8/04, 1992). Of the known MBBs, the closest in the set of essential features and the achieved technical result is a MBB containing a housing, electrical leads, at least two pocket-type metal-air elements with gas diffusion cathodes located on opposite walls of the pocket, a liquid electrolyte and metal anodes located in the electrolyte inside the pocket, installed in the housing with a gap from each other, an electrolyte circuit with a common collector and electrolyte capacity and an air supply system ha with a fan (US Patent No. 5,147,736, cl. H 01
Недостатком указанной МВБ являются низкие удельные электрические характеристики из-за наличия паразитных утечек тока по электролиту. The disadvantage of this MVB is the low specific electrical characteristics due to the presence of spurious current leaks through the electrolyte.
Задачей изобретения является создание МВБ, обладающей повышенными удельными электрическими характеристиками, длительным ресурсом и удобством эксплуатации. The objective of the invention is the creation of the MVB, which has increased specific electrical characteristics, long life and ease of use.
Указанный технический результат достигается тем, что МВБ содержит корпус, электрические выводы, по крайней мере, два металловоздушных элемента карманного типа с газодиффузионными катодами, расположенными на противоположных стенках кармана, жидким электролитом и металлическими анодами, расположенными в электролите внутри кармана, установленные в корпусе с зазором друг от друга, контур электролита с общим коллектором и электролитной емкостью и систему подачи воздуха с вентилятором, при этом электролитная емкость и общий коллектор размещены выше верхней кромки металловоздушных элементов, а электролитная емкость соединена с коллектором гибким трубопроводом. The specified technical result is achieved by the fact that the MVB contains a housing, electrical leads, at least two pocket-type metal-air elements with gas diffusion cathodes located on opposite walls of the pocket, liquid electrolyte and metal anodes located in the electrolyte inside the pocket, installed in the housing with a gap from each other, an electrolyte circuit with a common collector and an electrolyte capacity and an air supply system with a fan, while the electrolyte capacity and the common collector are sized They are located above the upper edge of the metal-air elements, and the electrolyte capacitance is connected to the collector by a flexible pipeline.
Выполнение МВБ в соответствии с указанными признаками позволяет существенно повысить удельные электрические характеристики и ресурс батареи за счет исключения паразитных токов утечки по электролиту и упростить эксплуатацию за счет использования электролитной емкости, соединенной гибким трубопроводом с коллектором, что существенно упрощает заправку элементов электролитом. The implementation of the IMB in accordance with the indicated signs allows to significantly increase the specific electrical characteristics and battery life by eliminating spurious leakage currents through the electrolyte and to simplify operation by using an electrolyte capacitance connected by a flexible pipe to the collector, which greatly simplifies the filling of cells with electrolyte.
Целесообразно, чтобы в нижней части на противоположных торцевых стенках каждого элемента МВБ были выполнены отверстия, диаметр которых составляет от 0,8 до 1 от внутреннего поперечного размера элемента. It is advisable that in the lower part on the opposite end walls of each element of the MVB holes were made, the diameter of which is from 0.8 to 1 from the internal transverse dimension of the element.
Целесообразно, чтобы отверстия, расположенные на одних торцевых стенках элементов, были соединены гибкими трубопроводами с общим коллектором. It is advisable that the holes located on the same end walls of the elements are connected by flexible pipelines to a common collector.
Целесообразно, чтобы отверстия, расположенные на других торцевых стенках элементов, были соединены гибкими трубопроводами со вторым общим коллектором. It is advisable that the holes located on the other end walls of the elements are connected by flexible pipelines to a second common collector.
Наличие отверстий, соединенных с общим коллектором гибкими трубопроводами, упрощает эксплуатацию МВБ, так как возможны заправка электролитом, слив отработанного электролита и промывка водой сразу всех элементов через общий коллектор. The presence of openings connected to a common collector by flexible pipelines simplifies the operation of the MVB, as it is possible to charge with electrolyte, discharge spent electrolyte and rinse with water all elements at once through a common collector.
Наличие двух коллекторов позволяет производить замену электролита в элементах МВБ в процессе работы, не отключая нагрузки. При этом через один коллектор производится подача свежего электролита, а через другой - слив отработанного электролита. The presence of two collectors allows you to replace the electrolyte in the elements of the MVB during operation, without disconnecting the load. At the same time, fresh electrolyte is supplied through one collector, and waste electrolyte is drained through the other.
Целесообразно, чтобы коллекторы были выполнены из материала, не смачиваемого электролитом. Использование не смачиваемых электролитом коллекторов позволяет исключить возможность паразитной утечки тока по электролитной пленке. It is advisable that the collectors be made of material not wetted by electrolyte. The use of non-wettable electrolyte collectors eliminates the possibility of spurious current leakage through the electrolyte film.
Целесообразно, чтобы электролитная емкость была выполнена в виде воронки с эластичной полусферической крышкой, надетой с натягом на воронку. Такое выполнение емкости упрощает заправку электролитом. Наличие эластичной полусферической крышки позволяет создать избыточное давление электролита, что ускоряет заправку. It is advisable that the electrolyte capacity was made in the form of a funnel with an elastic hemispherical lid, worn with an interference fit on the funnel. Such a container design simplifies electrolyte charging. The presence of an elastic hemispherical cap allows you to create excess pressure of the electrolyte, which accelerates the filling.
Целесообразно, чтобы в торцах коллектора были установлены съемные пробки. Наличие пробок упрощает эксплуатацию батареи. Опустив коллектор и вынув пробки, легко слить электролит и промыть элементы водой. It is advisable that removable plugs be installed at the ends of the collector. The presence of plugs simplifies battery operation. By lowering the collector and removing the plugs, it is easy to drain the electrolyte and rinse the cells with water.
Целесообразно, чтобы каждый элемент был снабжен уплотняемой крышкой, которая снабжена полостью, сообщающейся трубопроводом с электролитом элемента и заполненной электролитом или водой. It is advisable that each cell be provided with a sealable lid, which is provided with a cavity in communication with the electrolyte of the cell and filled with electrolyte or water.
Целесообразно, чтобы нижняя кромка указанного трубопровода была расположена под уровнем электролита в элементе. Наличие крышки с полостью, заполненной водой или электролитом, и трубопроводом, опущенным под уровень электролита, увеличивает ресурс МВБ, поскольку по мере расходования электролита он будет автоматически подливаться через оголившийся конец трубопровода из полости в элементы. It is advisable that the lower edge of the specified pipeline was located below the electrolyte level in the cell. The presence of a lid with a cavity filled with water or an electrolyte and a pipe lowered below the electrolyte level increases the MBB resource, since as the electrolyte is consumed, it will automatically be poured through the bare end of the pipeline from the cavity into the cells.
Целесообразно, чтобы соотношение объема полости и массы анода составляло от 1 до 10 (см3/г). Указанное соотношение определяется количеством воды или электролита, расходуемым при реакции на 1 г материала анода.It is advisable that the ratio of the volume of the cavity and the mass of the anode is from 1 to 10 (cm 3 / g). The indicated ratio is determined by the amount of water or electrolyte consumed in the reaction per 1 g of anode material.
Целесообразно, чтобы вентилятор был установлен на торцевой стенке корпуса батареи и через терморегулятор соединен с электрическими выводами батареи. Торцевая стенка наиболее удобное место для размещения вентилятора, а наличие терморегулятора в цепи питания вентилятора будет поддерживать заданный температурный режим МВБ за счет периодического включения и выключения вентилятора. It is advisable that the fan be installed on the end wall of the battery case and through a temperature controller connected to the electrical terminals of the battery. The end wall is the most convenient place to place the fan, and the presence of a temperature regulator in the fan power circuit will maintain the set temperature mode of the MVB by periodically turning the fan on and off.
Целесообразно, чтобы металлический анод каждого элемента был снабжен цилиндрическим токоотводом, к которому присоединен гибкий герметичный токовывод, проходящий через уплотнение отверстия, расположенного в верхней части торцевой стенки каждого элемента. Наличие герметичного гибкого вывода исключает коррозию вывода и упрощает коммутацию элементов в батарее. It is advisable that the metal anode of each element was equipped with a cylindrical current collector, to which a flexible sealed current lead is connected, passing through the seal of the hole located in the upper part of the end wall of each element. The presence of a sealed flexible terminal eliminates corrosion of the terminal and simplifies the switching of elements in the battery.
Целесообразно, чтобы в противоположной торцевой стенке каждого элемента были выполнены отверстия для эвакуации выделяющегося водорода, при этом отверстия объединены коллектором. Наличие отверстий в элементах и общего коллектора упрощает эвакуацию выделяющегося водорода из элементов батареи. It is advisable that in the opposite end wall of each element were made holes for the evacuation of hydrogen generated, while the holes are combined by a collector. The presence of holes in the cells and a common collector simplifies the evacuation of the released hydrogen from the battery cells.
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна". The analysis of the prior art showed that the claimed combination of essential features set forth in the claims is unknown. This allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". To verify the conformity of the claimed invention with the criterion of "inventive step", an additional search was carried out for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed technical solution from the prototype. It is established that the claimed technical solution does not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами и описанием работы заявленного ХИТ. The invention is illustrated by drawings and a description of the operation of the claimed HIT.
На фиг.1a, 1б и 1в представлены три проекции МВБ. On figa, 1b and 1c presents three projections of the MVB.
На фиг.1а показан фронтальный вид заявленной МВБ. On figa shows a front view of the claimed MBE.
На фиг.1б показан вид сбоку заявленной МВБ. On figb shows a side view of the declared MVB.
На фиг.1в показан вид сверху заявленной МВБ. On figv shows a top view of the declared MVB.
Представленная на фиг. 1а, 1б, 1в МВБ содержит корпус 1, содержащий 12 металловоздушных элементов 2. Каждый элемент включает анод 3, катоды 4, крышку 5 с электролитом 6 и трубкой 7. Элементы гибкими трубопроводами 8 соединены с общим коллектором 9. Коллектор гибким трубопроводом 10 соединен с воронкой 11, которая закрыта эластичной полусферической крышкой 12. На торце батареи размещен вентилятор 13, соединенный воздуховодом 14 с зазорами между элементами. Коллектор снабжен легко снимаемыми пробками 15, установленными в торцах коллектора. Коммутация элементов в батарее осуществляется гибкими герметичными выводами. Для эвакуации выделяющегося в элементах батареи водорода предназначен коллектор 17. В нижней части элементов расположен отсек 18, в котором скапливаются шламовые продукты реакции 19. Presented in FIG. 1a, 1b, 1c, the MVB contains a housing 1 containing 12 metal-air elements 2. Each element includes an anode 3, cathodes 4, a cover 5 with an electrolyte 6 and a tube 7. Elements are connected by a
Батарея работает следующим образом. В емкость 11 заливают электролит, надевают крышку 12, опускают коллектор 9, электролит самотеком или за счет надавливания на крышку 12 поступает сразу во все элементы МВБ. Когда элементы заправлены до заданного уровня, коллектор 9 поднимается и закрепляется на уровне выше верхней кромки элементов. При этом электролит удаляется из коллектора, и элементы размыкаются по электролиту. Заполняют полости крышек 5 электролитом и устанавливают их на элементы. Батарея готова к приему нагрузки. В процессе работы выделяющийся водород удаляется через коллектор 17, а твердые продукты реакции (шлам) скапливаются в пространстве 19. Израсходованный в процессе работы электролит автоматически доливается из полости 6 через трубку 7 при оголении нижнего конца трубки. Вентилятор обдувает МВБ, отводя выделяющееся в элементах тепло. Температура батареи поддерживается в заданном диапазоне путем периодического выключения вентилятора 13 по сигналу термодатчика. The battery works as follows. The electrolyte is poured into the
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленная МВБ может быть реализована на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. она соответствует критерию "промышленная применимость". Based on the foregoing, we can conclude that the claimed WBI can be implemented in practice with the achievement of the claimed technical result, i.e. it meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001115430/09A RU2183371C1 (en) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | Metal-air battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001115430/09A RU2183371C1 (en) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | Metal-air battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2183371C1 true RU2183371C1 (en) | 2002-06-10 |
Family
ID=20250414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001115430/09A RU2183371C1 (en) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | Metal-air battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2183371C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503099C1 (en) * | 2009-09-30 | 2013-12-27 | Электрисите Де Франс | Stiff compartment of negative electrode for metal-air battery and method of its manufacturing |
CN105071494A (en) * | 2015-08-28 | 2015-11-18 | 张家港讴德电池技术有限公司 | Multielement combination battery system |
RU192241U1 (en) * | 2019-04-24 | 2019-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛ Технолоджис" | METAL-AIR BATTERY WITH PACK INSTALLATION AND REMOVAL DEVICE |
RU2710024C1 (en) * | 2018-10-29 | 2019-12-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Metal-water battery |
RU196225U1 (en) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛ Технолоджис" (ООО "АЛТ") | Metal-air current source |
-
2001
- 2001-06-07 RU RU2001115430/09A patent/RU2183371C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503099C1 (en) * | 2009-09-30 | 2013-12-27 | Электрисите Де Франс | Stiff compartment of negative electrode for metal-air battery and method of its manufacturing |
CN105071494A (en) * | 2015-08-28 | 2015-11-18 | 张家港讴德电池技术有限公司 | Multielement combination battery system |
RU2710024C1 (en) * | 2018-10-29 | 2019-12-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Metal-water battery |
RU192241U1 (en) * | 2019-04-24 | 2019-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛ Технолоджис" | METAL-AIR BATTERY WITH PACK INSTALLATION AND REMOVAL DEVICE |
RU196225U1 (en) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛ Технолоджис" (ООО "АЛТ") | Metal-air current source |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6063396B2 (en) | Air metal secondary battery unit and air metal secondary battery module including the same | |
US5445901A (en) | Zinc-oxygen battery | |
JP2002503379A (en) | Container for electrical equipment using metal-air battery | |
US2614138A (en) | Sealable storage battery construction | |
RU2183371C1 (en) | Metal-air battery | |
US4629622A (en) | Sealed lead-acid battery | |
JPH11501146A (en) | Maintenance-free lead-acid battery regulated by a leak-proof valve | |
US3102058A (en) | Inert voltaic batteries | |
US4507367A (en) | Galvanic element, particularly a metal-air cell | |
GB2241108A (en) | High temperature electrical cell. | |
CN109742451B (en) | Liquid injection method of cylindrical lithium ion battery | |
RU2710024C1 (en) | Metal-water battery | |
US6680140B1 (en) | Maintenance-free industrial type vented cell storage battery | |
CN211295194U (en) | Low-temperature charging equipment for lithium battery | |
US4131723A (en) | Lead storage battery with limited evolution of gas | |
US20090202902A1 (en) | Battery cover for retention of dielectric fluid | |
RU2127932C1 (en) | Air-aluminum cell, battery built around air- aluminum cells and its maintenance | |
US2646458A (en) | Galvanic cell | |
JPH0373988B2 (en) | ||
WO1980002472A1 (en) | Electric storage batteries | |
CN214753995U (en) | Dampproofing lithium cell protection box for electric bicycle | |
US2816152A (en) | Air-depolarized cells | |
SU357774A1 (en) | ZINC-HALOGEN GALVANIC ELEMENT, FOR EXAMPLE ZINC-CHLORINE | |
RU2304828C1 (en) | Sealed nickel-cadmium storage cell | |
KR19990000715U (en) | Secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060608 |