АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ
ACCUMULATOR BATTERY

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в аккумуляторных батареях со щелочным электролитом, к которым предъявляются повышенные требования по надежности, в частности применяемых в качестве бортового резервного источника тока летательных аппаратов.
Известна щелочная никель-кадмиевая аккумуляторная батарея (А.с. СССР №1166636).
В аккумуляторах указанной батареи предусмотрено применение крупнопористого сепаратора на положительном электроде и мелкопористого - на отрицательном электроде. Конструкция данной батареи позволяет обеспечить ее эксплуатацию в течение 3 лет и наработку 250-300 циклов.
Недостатком применения указанной батареи является ограниченный срок службы и недостаточное количество циклов наработки из-за возможности образования «кадмиевых шунтов» между отрицательным и положительным электродами аккумуляторов, обусловленных естественной миграцией активного кадмия, и возможности транспорта выделяющихся при заряде газов от одного электрода к другому.
Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в увеличении надежности эксплуатации аккумуляторной батареи, увеличении ее срока службы и количества циклов наработки за счет увеличения размера пор сепаратора на положительном электроде, увеличения толщины и размера пор сепаратора на отрицательном электроде и размещения между сепараторами электродов мелкопористого сепаратора.
Для достижения этого технического результата применены сепараторы, расположенные в определенной последовательности со строго заданными свойствами:
- на положительном и отрицательном электродах применены крупнопористые сепараторы, между ними расположен мелкопористый сепаратор;
- отношение размера пор сепаратора, расположенного на положительном электроде, к сепаратору отрицательного электрода составляет 4-15;
- отношение параметров сепаратора положительного электрода к параметрам центрального сепаратора: по толщине 1,5-4.5, по размеру пор 14-100, по поверхностной плотности 1,1-2,6, электросопротивлению электролита в порах 0,25-12,0;
- отношение параметров сепаратора отрицательного электрода к параметрам центрального сепаратора: по толщине 1,5-2.5, по размеру пор 2,5-12, по поверхностной плотности 1,0-1,25, электросопротивлению электролита в порах 1,2-9,0.
Отличительными признаками предлагаемой аккумуляторной батареи от существующей является наличие в аккумуляторах центрального мелкопористого сепаратора и изменение параметров сепараторов положительного и отрицательного электродов.
Благодаря этим признакам улучшается отвод газов, выделяющихся при заряде батареи, и затрудняется образование «кадмиевых шунтов» между электродами аккумуляторов при длительной эксплуатации батареи.
Предлагаемая аккумуляторная батарея иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 показан общий вид аккумуляторной батареи, на фиг.2 - общий вид аккумулятора, на фиг.3 - схематичное изображение электродов аккумулятора с разделяющими их сепараторами.
Аккумуляторная батарея (фиг.1) содержит аккумуляторы 1, соединенные между собой соединительными шинами 2 и помещенные в жесткий металлический корпус 3 контейнера.
Аккумулятор (фиг.2) содержит блок 6 электродов с сепарацией, расположенный в сосуде 7. Токосъем от блока электродов осуществляется с помощью токовывода 10, уплотненного в крышке 8 кольцом уплотнения 9 и гайкой.
Блок электродов (фиг.3) состоит из положительных окисно-никелевых электродов 11, отрицательных кадмиевых электродов 12, которые разделяются сепараторами: крупнопористыми - со стороны положительных и отрицательных электродов 13,14 и мелкопористым - посередине 15.
Работа аккумуляторной батареи осуществляется следующим образом. При работе аккумуляторной батареи в режимах длительного циклирования, перезаряда и хранения снижается степень перенасыщения щелочного электролита в межэлектродном пространстве соединениями кадмия, не происходит загрязнения и потери изоляционных свойств сепараторов, а средний мелкопористый сепаратор в качестве центрального слоя препятствует проникновению газов к противоположным электродам.