ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ

Полезная модель относится к электрическому оборудованию, а именно к батареям, непосредственно преобразующим химическую энергию в электрическую.
Из уровня техники известен электрохимический модуль, содержащий корпусные элементы с устройством сжатия, два концевых токоотвода и расположенный между ними пакет единичных электрохимических элементов плоского типа, разделенных токопроводящими теплоотводящими пластинами (см. патент RU RU 133976, кл. H01M 10/38, опубл. 27.10.2013). Недостатками известного устройства являются низкая стойкость к внешним воздействиям и короткий срок службы, обусловленный плохой теплоотдачей от единичных электрохимических элементов и отсутствием устройства прижима постоянного усилия.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в увеличении прочности конструкции. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в электрохимическом модуле, содержащем корпусные элементы с устройством сжатия, два концевых токоотвода и расположенный между ними пакет единичных электрохимических элементов плоского типа, разделенных токопроводящими теплоотводящими пластинами, корпусные элементы выполнены в виде двух концевых плит, каждая из которых снабжена нишами, расположенными с внутренней и внешней сторон плиты ортогонально друг другу, причем во внутренних нишах установлены упругие элементы, а устройство сжатия выполнено в виде набора стяжных шпилек, проходящих через отверстия в теплоотводящих пластинах и концевых плитах. Ниши предпочтительно выполнены трапециевидной формы. Каждая концевая плита предпочтительно выполнена из двух соединенных между собой гофрированных листов. Упругие элементы предпочтительно выполнены из полимерного материала. Электрохимический модуль может быть снабжен защитным кожухом.
На фиг. 1 поэлементно представлен предлагаемый электрохимический модуль;
на фиг. 2 - общий вид модуля в сборе;
на фиг. 3 - то же, вид сбоку;
на фиг. 4 - то же, вид снизу;
на фиг. 5 - то же, вид сверху.
Предлагаемый электрохимический модуль состоит из пакета единичных электрохимических элементов 1 плоского типа с промежуточными токоотводами 2 на боковых поверхностях, которые последовательно собраны между двумя концевыми токоотводами 3. Коммутация единичных элементов 1 осуществляется через разделяющие их токопроводящие теплоотводящие пластины 4, имеющие развитую поверхность и дополнительные вертикальные "Г"-образные полки 5. Полки 5 служат для увеличения площади теплоотдачи без увеличения габаритов модуля и эффективного отвода тепла от элементов 1 посредством естественной или принудительной конвекции воздуха. Кроме того, пластины 1 снабжены горизонтальными "Г"-образными полками 6 с резьбовыми отверстиями для крепления электронных плат 7, а также нижними полками 8, облегчающими сборку модуля на этапе производства. Посредством электронных плат 7 осуществляют контроль и выравнивание напряжений на единичных элементах 1, а также контроль их температуры. Токосъем с пакета электрохимических элементов 1 осуществляют концевыми токоотводами 3, имеющими контактные уши 9 для подключения электрических цепей.
Для обеспечения электрического и теплового контакта между единичными элементами 1 и теплоотводящими пластинами 4, а также для уменьшения внутреннего последовательного сопротивления самих единичных элементов 1 пакет электрохимических элементов 1 поджимают в продольном направлении устройством сжатия. Устройство сжатия выполнено в виде набора стяжных шпилек 10, проходящих через отверстия в теплоотводящих пластинах 4 и концевых плитах 3, и гаек 11, упирающихся в корпусные элементы - концевые плиты 12.
Концевые плиты 12 выполнены сварными из усиленной гофрами листовой стали, имеют ортогонально расположенные горизонтальные трапециевидные внутренние и вертикальные наружные ниши 13, придающие им необходимую жесткость, и вместе со шпильками 10 принимают на себя механическую нагрузку от сжатия пакета, обеспечивая прочность конструкции. Горизонтальные ниши 13 на внутренней поверхности концевых плит 12, кроме того, используют для удержания упругих элементов 14, которые обеспечивают постоянство усилия сжатия пакета и компенсацию температурных расширений остальных элементов модуля, а также компенсацию усадки электрохимических элементов 1 во времени. Упругие элементы 14 могут быть выполнены из эластичного полимерного материала в виде стержней, брусков, призм, цилиндров, бочонков, шайб, трубок, либо металлическими, в виде пружин спиральной, пластинчатой, гофрированной или тарельчатой формы.
Для обеспечения электрической изоляции между промежуточными пластинами 1 и шпильками 10 последние продеты в электроизоляционные трубки 15. Крепление модуля к монтажному основанию осуществляется с помощью лап 16, приваренных к концевым плитам 12. В конструкцию модуля может быть включен защитный кожух (на чертежах не показан), предотвращающий прикосновение к частям модуля, находящимся под напряжением, и/или защищающий модуль от попадания посторонних предметов.
Предлагаемое устройство позволяет повысить прочность конструкции электрохимического модуля, увеличить срок его службы и уменьшить количество отказов в работе за весь период использования накопителя энергии.