УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОРПУСА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА С КРЫШКОЙ

УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОРПУСА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА С КРЫШКОЙ


RU (11) 2084048 (13) C1

(51) 6 H01M2/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95108481/07 
(22) Дата подачи заявки: 1995.05.24 
(45) Опубликовано: 1997.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Патент США N 4397424, кл. B 02 C 21/00, 1983. 2. Pemsler I.P., Spitz R. Recide of Battery materials Proc 16th Intersoc Energy Convers Englent Atlanta Aug. 9 - 14, vol. 1, N 4, 1981, p. 696 - 698. 3. Заявка Японии N 57-37217, кл. H 01 M 2/04, 1982. 4. Заявка Японии N 53-20650, кл. H 01 M 2/06, 1978. 5. Дасоян М.А., Новодережкин В.В., Томашевский Ф.Ф. Производство электрических аккумуляторов. - М.: Высшая школа, 1977, с. 252 - 253. 6. Там же, с. 331. 
(71) Заявитель(и): Государственное научно-производственное предприятие "Квант" 
(72) Автор(ы): Соловьев Л.А.; Зубов М.С.; Марковский В.М.; Сорокин А.К. 
(73) Патентообладатель(и): Государственное научно-производственное предприятие "Квант" 

(54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОРПУСА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА С КРЫШКОЙ 

Использование: производство химических источников тока. Сущность изобретения: устройство представляет собой сварное соединение корпуса с крышкой типа односторонней угловой отбортовки, минимальная высота которой h выбрана по уравнению



- толщина стенки корпуса, кр - толщина стенки крышки, n - предполагаемое количество раз вторичного использования корпуса и крышки. Конструкция обеспечивает возможность многократного использования корпуса и крышки. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве химических источников тока (ХИТ).

В связи с проблемой экономики материалов и охраны окружающей среды актуальной является задача вторичного использования отдельных узлов и материалов ХИТ. Имеются предложения вышедшие из строя ХИТ подвергать измельчению различными способами с последующими извлечениями ингредиентов, входящих в ХИТ. С этой целью измельченные частицы в зависимости от типа ХИТ могут пропускаться через систему фильтров [1]

Недостатками данных предложений является то, что измельчению подвергается весь источник тока, тогда как отдельные узлы и детали его могут быть вторично использованы для сборки новых. К таким узлам и деталям относятся, в частности, крышка и корпус. Возможность разделения корпуса ХИТ от крышки будет определяться конструкцией узла их соединения.

Известно, что корпус ХИТ покрывают крышкой [3] на которую помещают прижимную плиту, опирающуюся на выступ крышки. Соединение корпуса с крышкой в этом случае осуществляется нагреванием под давлением нижнего края крышки и верхнего края корпуса. Недостатком данного предложения является сложность его технического выполнения, материалоемкость, невозможность разборки с целью вторичного использования крышки и корпуса.

На практике корпуса ХИТ изготавливают с наружными или внутренними выступами. При наружном выступе на него надевается крышка с последующим их соединением, например, термопластичной смолой [4] При разборке данных ХИТ крышка срезается с корпуса, и обе эти детали вторично не могут быть использованы. При внутреннем выступе на корпусе на него опускается крышка, и зазор между корпусом и крышкой заливается мастикой или какой-либо смолой. В данной конструкции для того, чтобы отделить корпус ХИТ от крышки потребуется выполнить ряд операций: нарушить целостность соединения корпуса с крышкой, например, ударами молотка по зубилу по периметру крышки, разбитую мастику (смолу) удалить из зазора между крышкой и корпусом крейсместером, зачистить кромки крышки и корпуса, продуть сжатым воздухом зазор для удаления остатков мастики и вынуть крышку из корпуса ХИТ. После нейтрализации крышку и корпус ХИТ можно вторично использовать. Недостатком вышерассмотренного узла соединения является длительность и сложность его разборки, операции разборки не поддаются механизации.

Наиболее близким к данному техническому решению является узел соединения корпуса ХИТ с крышкой, представляющий сварное соединение типа односторонней угловой отбортовки. [6] При недостаточной высоте угловой отбортовки после отделения крышки от корпуса ХИТ повторное использование последних не представляется возможным. В прототипе не определена минимально допустимая высота, которая позволила бы повторно использовать корпус и крышку.

Сущность предлагаемого узла соединения корпуса ХИТ с крышкой типа односторонней угловой отбортовки состоит в том, что минимальная высота (h) односторонней угловой отбортовки выбирается по уравнению



где

кор толщина стенки корпуса;

кр толщина стенки крышки;

n предполагаемое количество раз повторного использования корпуса и крышки.

Выбранная величина угловой отбортовки позволяет после фрезерования по периметру корпуса на глубину снятия сварного шва повторно соединить сваркой корпус с крышкой.

Выполнение узла соединения корпуса ХИТ с крышкой в соответствии с изложенным предложением позволит не только вторично использовать корпус и крышку, но и обеспечить надежное соединение их между собой.

Предлагаемое уравнение для определения минимальной высоты узла сварного соединения типа односторонней угловой отбортовки корпуса ХИТ с крышкой было выбрано на основании теоретических расчетов и статистической обработки экспериментальных материалов. Исходя из конструктивных соображений, максимальная высота угловой отбортовки не должна превышать 5-7% от минимальной высоты.

На чертеже приведен предлагаемый узел соединения корпуса ХИТ с крышкой, где показаны 1 корпус ХИТ, 2 крышка ХИТ, 3 сварное соединение (шов). Предлагаемый узел имеет вид односторонней угловой отбортовки, в котором корпус ХИТ соединен с крышкой аргонодуговой сваркой. Минимальная высота угловой отбортовки определена по предлагаемому уравнению в зависимости от числа предполагаемых последующих использований. При работе ХИТ происходящие объемные изменения электродов и газовыделение воздействуют на узел соединения корпуса ХИТ с крышкой, который должен обеспечивать надежную герметизацию ХИТ в процессе его работы.

Если для сборки ХИТ будут использованы корпуса и крышки из отработавших ХИТ, имеющих высоту отбортовки меньше определенной по предлагаемому уравнению, то в этом случае не обеспечится надежное соединение корпуса с крышкой и при их вторичном использовании, т.е. герметичность ХИТ.

Предлагаемый узел соединения корпуса ХИТ с крышкой дает возможность повторно использовать корпус и крышку ХИТ для сборки новых ХИТ. Проверка настоящего предложения была проведена на 5 шт. никельцинковых (НЦ) аккумуляторов номинальной емкостью 30 А.ч (НЦ-30). Для изготовления корпуса и крышек аккумуляторов использовалась нержавеющая сталь толщиной 0,5 мм (кор = 0,5 мм, кр = 0,5 мм) Предлагалось вторично использовать корпус и крышку аккумулятора еще один раз (n=1). Расчет по предлагаемому уравнению с использованием выше приведенных данных дал минимальную высоту угловой отбортовки узла соединения корпуса с крышкой собираемых НЦ-аккумуляторов равной 3,70 мм. С данной высотой угловой отбортовки были собраны аккумуляторы НЦ-30, которые были залиты электролитом и поставлены на испытания на ресурс. Отработавшие ресурс аккумуляторы НЦ-30 были разобраны следующим образом. Устанавливают аккумуляторы в тиски на фрезерный станок и фрезеруют по периметру корпуса на глубину полного снятия сварного шва, соединяющего корпус аккумулятора с крышкой, затем ворсяной щеткой удаляют стружку с крышки и корпуса аккумулятора, отделяют блоки электродов от крышки. Крышки и корпуса аккумуляторов нейтрализуют борной кислотой, отмывают проточной водой и высушивают в сушильном шкафу. С торца корпуса и крышки снимают заусенцы с целью подготовки их под сварку. После чего корпуса и крышки передают на сборку новых аккумуляторов. При сборке новых аккумуляторов корпус с крышкой соединяют аргоно-дуговой сваркой с последующей проверкой собранных аккумуляторов на герметичность. С этой целью собранные аккумуляторы погружают в спирт, после чего в него подают сжатый воздух с последующей выдержкой под давлением p=0,1 мПа в течение 5 мин. При этом выделение газовых пузырьков по периметру узла соединения не наблюдалось, что говорит о его герметичности. Собранные аккумуляторы были залиты электролитом и поставлены на испытание на наработку. Разгерметизация узла соединения корпуса с крышкой в ходе эксплуатации аккумуляторов не наблюдалось, что говорит о возможности вторичного использования корпусов и крышек аккумуляторов, изготовленных с использованием настоящего предложения.

Для двухкратного вторичного использования (n 2) корпусов и крышек аккумуляторов НЦ-30, изготовленных из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм, расчет по предлагаемому уравнению с использованием выше приведенных данных дал минимальную высоту угловой односторонней отбортовки узла соединения корпуса с крышкой собираемых НЦ-аккумуляторов равной 4,4 мм. С данной высотой угловой отбортовки были собраны аккумуляторы НЦ-30. Дважды проведенные работы с данными аккумуляторами в соответствии с вышеизложенным примером показали возможность 2-х кратного вторичного использования корпусов и крышек аккумуляторов НЦ-30.

Как видно из изложенного, несмотря на то, что данное предложение несколько снижает удельные характеристики ХИТ, зато позволяет повторно использовать корпус и крышку для сборки новых ХИТ, что экономит материалы, снижает себестоимость ХИТ и уменьшает неконтролируемое загрязнение окружающей среды.

Изготовление предлагаемого узла соединения корпуса ХИТ с крышкой и его разборка с целью повторного использования корпуса и крышки не требует разработки специальных технологических процессов и оборудования. Производство готово к внедрению настоящего предложения. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Узел соединения корпуса химического источника тока с крышкой, представляющий сварное соединение типа односторонней угловой отбортовки, отличающийся тем, что минимальная высота угловой отбортовки h выбрана по уравнению



где кор - толщина стенки корпуса;

кр - толщина стенки крышки;

n предполагаемое количество раз вторичного использования корпуса и крышки.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru