УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОЙ КОММУТАЦИИ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В БАТАРЕЕ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при производстве различных химических источников тока, преимущественно метало - воздушных источников тока с алюминиевым анодом.
В RU 2138883 [1] описывается техническое решение, направленное на упрощение сборки аккумуляторных батарей, применяя при этом любой из полюсных выводов под конус или болт с вторичным использованием крышек при ремонте батареи. Это достигается тем, что крышка аккумуляторной батареи, содержит жесткий пластмассовый каркас с бортами и отверстиями под борны, а у одного из торцов крышки выполнена впадина, в которой имеется сквозное отверстие и борта, состоящие из двух частей верхней и нижней, при этом нижняя часть борта смещена по отношению к верхней части и служит для фиксации блока электродов. Недостатком известного решения является то, что оно не может быть применено для сборки метало - воздушных источников тока с алюминиевым анодом.
Известно техническое решение направленное на упрощение сборки вторичных литиевых батарей, описанное в WO 2004/082044 [2] (см. заявку - аналог RU 2005131616[2]. Вторичный литиевый батарейный модуль содержит множество единичных вторичных литиевых батарей, включающих в себя анодный и катодный выводы, имеющие отверстия, принимающий модуль, металлический блок, монтажную схему и соединительный элемент. Монтажная схема модуля выполнена с выточками для вставки в них анодного и катодного выводов. Модуль можно скреплять с другим принимающим модулем, при этом принимающий модуль располагают так, что анодный и катодный выводы одинарных вторичных литиевых батарей размещаются в принимающих отверстиях и выточках, сформированных в обоих боковых концах принимающего модуля. Недостатком известного решения является то, что оно не может быть применено для сборки метало-воздушных источников тока с алюминиевым анодом.
Наиболее близким к заявляемому устройству для быстрой коммутации топливных элементов в батарее является техническое решение, относящееся к метало-воздушным источникам тока с алюминиевым анодом, описанное в RU 13851 U1[3] Воздушно-металлическая батарея состоит из последовательно соединенных элементов, содержащих катодные сборки в виде коробчатых конструкций с газодиффузионными катодам, расположенными на противоположных стенках каждой из сборок, и токоотводами, выведенными на одну из торцевых стенок каждой сборки. Внутрь катодных сборок помещены анодные пластины из активного металла или сплава с токоотводами, зафиксированными пружинными контактами, соединенными проводниками с токоотводами соответствующих катодных сборок. Батарея снабжена боковыми стенками, с помощью которых формируется батарея и верхней крышкой для крепления анодов и коммутации элементов. Крышка снабжена отверстиями для прохода анодных токоотводов и их фиксации посредством П-образных пружинных контактов, отверстиями для заправки электролитом и выхода газа и пластинчатыми пружинными контактами для подключения нагрузки.
Заявляемое устройство для быстрой коммутации топливных элементов в батарее топливных элементов направлено на упрощение процесса сборки и сокращение времени на ее осуществление.
Указанный результат достигается тем, что устройство для быстрой коммутации топливных элементов в батарее топливных элементов содержит надеваемую на коммутируемую батарею съемную коммутирующую панель выполненную из электроизоляционного материала в отверстиях которой закреплены приводы перемещения коммутирующих перемычек, выполненных в виде П-образного элемента, плоскость одного из вертикальных элементов которого развернута на 90° относительно другого и взаимодействующих одной плоскостью с пружинными контактами коммутации анодов, соединенных с пружинными контактами анодов, защелкивающихся на углублениях в хвостовиках анодов, а второй с пружинными контактами коммутации катодов, выполненными в пружинных контактах, охватывающих токовыводы катодов.
В результате использования предлагаемого устройства, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков обеспечивается упрощение процесса сборки и сокращение времени на ее осуществление.
Сущность заявляемого устройства для быстрой коммутации топливных элементов в батарее топливных элементов поясняется графическими материалами и примером реализации. На фиг.1 представлен разрез собранной батареи поперек топливных элементов после завершения процесса коммутации. На фиг.2 представлен разрез батареи поперек топливных элементов перед началом процесса коммутации. На фиг.3 представлен продольный разрез одного топливного элемента с частичным вырезом. На фиг.4 представлен вид на топливный элемент сверху. На фиг.5 представлен узел коммутации в аксонометрии.
Устройство для быстрой коммутации топливных элементов в батарее топливных элементов, содержит съемную коммутирующую панель 1 из электроизоляционного материала в пазах 2 которой размещаются коммутирующие перемычки 3 выполненные в виде П-образного элемента снабженные приводом их перемещения в виде рукоятей 4. Плоскость одного из вертикальных элементов 5 П-образного элемента развернута на 90° относительно плоскости 6 другого. Первая плоскость 5 взаимодействует с пружинными контактами коммутации анодов 7 соединенных с пружинными контактами 8 анодов, защелкивающихся на углублениях в хвостовиках анодов 9. Вторая плоскость 6 взаимодействует с пружинными контактами коммутации катодов 10, выполненными в пружинных контактах 11, охватывающих токовыводы 12 катодов 13.
Устройство для быстрой коммутации топливных элементов в батарее топливных элементов используется следующим образом. Коммутирующая панель 1 устанавливается над анодными узлами таким образом что коммутирующие перемычки 3 располагаются напротив пружинных контактов коммутации анодов 7 и пружинных контактов коммутации катодов 10, после чего надавливанием на рукояти 4 коммутирующие перемычки 3 последовательно соединяют пружинные контакты 7 и 10. А поскольку пружинные контакты коммутации анодов 7 соединены с пружинными контактами 8 анодов, защелкивающихся на углублениях в хвостовиках анодов 9, а пружинные контакты коммутации катодов 10, выполненные в пружинных контактах 11, охватывают токовыводы 12 катодов 13, то батарея оказывается собранной с выполнением всех необходимых для ее работы электрических соединений.
При раскоммутации коммутирующие перемычки 3 разъединяются от пружинных контактов 7 и 10 перемещением их за рукояти 4.