ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР

Полезная модель относится к электрохимическим конденсаторам (ЭХК), конкретнее к конденсаторам с двойным электрическим слоем.
Известен ЭХК, содержащий корпус, поляризуемый электрод, включающий токовый коллектор и активный углеродный материал, неполяризуемый оксидно-никелевый электрод, пористый сепаратор, пропитанный щелочным электролитом и расположенный между электродами (патент США №6181548, 2001).
Недостатком указанного ЭХК является низкие разрядные электрические характеристики, что связано с недостаточной площадью электродов.
Из известных ЭХК наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является ЭХК, содержащий герметичный корпус со щелочным электролитом, в котором размещен пакет электродов, состоящий из отрицательного тканевого ленточного углеродного электрода из ленты Бусофит, блока положительных оксидно-никелевых электродов, в котором каждый из электродов обернут пористым сепаратором, а поверх сепаратора их огибает углеродная лента отрицательного электрода (Патент РФ №96444, Кл. Н01G 9/04, 2010).
Указанный ЭХК имеет невысокие разрядные характеристики из-за значительного омического сопротивления отрицательного электрода.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и увеличение электрических характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что ЭХК содержит герметичный корпус со щелочным электролитом, в котором размещен пакет электродов, состоящий из блока положительных оксидно-никелевых электродов, в котором каждый из электродов обернут пористым сепаратором, и отрицательного тканевого ленточного углеродного электрода из ленты Бусофит, охватывающей положительные электроды, при этом, положительные электроды в блоке обернуты двухслойным пористым сепаратором, а отрицательный электрод представляет собой блок электродов, который включает зигзагообразную ленту Бусофит и токовые коллекторы, расположенные в углублениях зигзагообразной ленты через одно углубление, при этом, в собранном пакете электродов в углублениях ленты в промежутках между токовыми коллекторами отрицательных электродов размещены положительные электроды.
Использование двухслойного сепаратора на положительном электроде повышает надежность ЭХК за счет предотвращения возможного замыкания электродов, а применение отрицательного электрода в виде блока электродов, который включает зигзагообразную ленту Бусофит и токовые коллекторы, расположенные в углублениях зигзагообразной ленты через одно углубление, уменьшает внутреннее сопротивление ЭХК, что способствует увеличению его электрических характеристик.
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".
Сущность полезной модели поясняется чертежами, описанием конструкции и примером практической реализации ЭХК.
На фиг.1 представлен продольный разрез ЭХК.
На фиг.2 представлен поперечный разрез ЭХК.
На фиг.3 представлена схема сборки электродов
ЭХК включает полимерный корпус 1, крышку 2 с клапаном 3, оснащенным ниппелем 4, положительным 5 и отрицательным 6 борнами. Внутри корпуса размещены блок положительных электродов 7, огибаемых ленточным угольным отрицательным электродом Бусофит 8. Положительные электроды помещены в двухслойный конверт из сепаратора 9. Сепаратор 9 пропитан щелочным электролитом 10. Электрический контакт с отрицательным угольным электродом 8 осуществляется посредством токовых коллекторов 11. Уплотнение клапана 3 осуществляется кольцом из щелочестойкой резины 12. Уплотнение борнов 5 и 6 осуществляется кольцами из щелочестойкой резины 13 с помощью шайбы 14, шайбы пружинной, 15 и гайки 16. Соединение положительных электродов 7 и токовых коллекторов 11 с борнами 5 и 6 соответственно производится аргоно - дуговой сваркой.
Пример практической реализации.
Был изготовлен образец ЭХК емкостью 6000 Ф из 25 положительных электродов и 26 токовых коллекторов, размеры электродов составляют 70 мм × 75 мм. В качестве электролита использовался щелочной КОН электролит имеющий концентрацию 28÷31 масс. % и содержащий LiOH, при этом, соотношение LiOH/KOH в электролите равно 0,043÷0,063. Электролит заправлялся в ЭХК под вакуумом. На отрицательном электроде использовалась лента Бусофит-Л-0,3-75С ТУ ВY 400031289.160-2006. Токовые коллекторы электродов изготавливались из ленты никелевой еКО.021.755ТУ тип 3 с углеродным покрытием. При испытаниях ЭХК показал емкость 6005 Ф.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленный ЭХК может быть реализован на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. он соответствуют критерию «промышленная применимость».