Электрический аккумулятор
ELECTRIC ACCUMULATOR

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к конструкциям электрических аккумуляторов.
Известны конструкции электрических аккумуляторов в общем виде содержащие корпус, выполненный в виде тонкостенного металлического стакана, изолированную от корпуса крышку, а также размещённый внутри корпуса аккумулирующий энергию активный элемент, который соединён с корпусом и крышкой при помощи электродов, имеющих, как правило форму пластинок, и прикреплённых соответственно к корпусу и крышке, например, при помощи точечной сварки (см., публикации в сети Интернет: https://www.takefoto.ru/articles/raznoe/1150_vyibiraem_akkumulyatoryi_i_batareyki_dlya_fotoapparata или https://akkummaster.com/vidy-akkumulyatory/ustrojstvo-batarejki.html).
Общим недостатком всех известных конструкций электрических аккумуляторов является то, что после их сборки качество соединения электродов с корпусом, а в ряде случаев, и с крышкой, невозможно проверить из-за недоступности мест соединения. При этом, от качества этих соединений зависит безопасность эксплуатации электрических аккумуляторов, так как в случае наличия дефектов в местах соединения электродов с корпусом и крышкой возможен разогрев электрического аккумулятора или даже его эксплозивное разрушение.
Решаемой технической проблемой является невозможность осуществления контроля качества соединения электродов с корпусом и крышкой электрического аккумулятора после его сборки.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение безопасности конструкции и эксплуатационной надежности электрических аккумуляторов.
Указанный технический результат достигается тем, что в электрическом аккумуляторе, содержащем корпус, выполненным в виде тонкостенного металлического стакана, изолированную от корпуса при помощи изолирующего элемента крышку, а также размещённый внутри корпуса и аккумулирующий энергию активный элемент, который соединён с корпусом и крышкой при помощи электродов, по крайней мере один из электродов оснащён дополнительным отводом, который выполнен в виде электрически изолированного провода, металлического стержня или пластины, и имеющим надёжный электрический и/или акустический и/или тепловой контакт с этим электродом, причём дополнительный отвод, отходящий от электрода, присоединяемого к корпусу, располагают либо внутри активного элемента, либо между активным элементом и корпусом, а также он имеет длину, достаточную для обеспечения его вывода из корпуса.
Суть изобретения поясняется на фиг. 1, на которой изображены:
1 – корпус;
2 – активный элемент;
3 – крышка;
4а, 4б – электроды;
5а, 5б – места соединения электродов с корпусом и крышкой;
6 – изолирующий элемент;
7 – дополнительный отвод.
Электрический аккумулятор содержит корпус 1, в котором размещён активный элемент 2, а также к корпусу 1 прикреплена крышка 3, которая электрически изолирована от него при помощи изолирующего элемента 6, при этом корпус 1 и крышка 3 соединены с активным элементом 2 при помощи электродов 4а и 4б, при этом, по меньшей мере, один из электродов 4а или 4б оснащен дополнительным отводом 7, который выполнен в виде электрически изолированного провода, металлического стержня или пластины, причём дополнительный отвод 7, отходящий от электрода 4а, присоединяемого к корпусу 1 располагают либо внутри активного элемента 2, либо между активным элементом 2 и корпусом 1, а также он имеет длину, достаточную для обеспечения его вывода из корпуса 1. Соединение дополнительного отвода 7 с электродом 4а и/или 4б должно быть выполнено заранее, до окончательной сборки аккумулятора, причём это соединение может быть электрическим и/или акустическим и/или тепловым.
Поскольку проверка качества электрического соединения между корпусом 1 и соответствующим электродом 4а технически является гораздо более сложной технической проблемой (из-за недоступности места соединения), чем проверка качества электрического соединения между крышкой 3 и соответствующим электродом 4б, то использование заявляемого изобретения в основном имеет значение для контроля соединения корпуса 1 и соответствующего электрода 4а, однако, при необходимости, использование дополнительного отвода для контроля соединения между крышкой 3 и электродом 4б также может быть практически полезным.
Использование дополнительных отводов позволяет ещё в процессе сборки электрического аккумулятора проверить качество электрического соединения электродов с корпусом и/или крышкой.
На фиг. 2 приведён пример использования изобретения, на которой показаны:
1 – корпус;
2 – активный элемент;
4а – электрод;
5а – место соединения электрода с корпусом;
7 – дополнительный отвод;
8 – источник тока;
9 – тепловизор.
В соответствии с примером, для осуществления контроля качества электрического соединения между корпусом 1 и электродом 4а дополнительный отвод 7 соединяют с источником тока 8. Для регистрации повышенной температуры в месте соединения 5а используют тепловизор 9. Повышение температуры и/или градиента температуры в этой зоне выше заданного значения свидетельствует о плохом электрическом контакте электрода 4а с корпусом 1.
По второму варианту реализации изобретения в качестве информативного параметра качества соединения 5а используют значение электрического сопротивления (электрического импеданса) в цепи дополнительный отвод 7 – корпус 1.
По третьему варианту реализации изобретения дополнительный отвод 7 служит в качестве звукопровода. В этом случае, о наличии плохого контакта в соединении 5а можно судить по изменению акустических параметров в цепи: дополнительный отвод 7 – корпус 1, например, по затуханию ультразвуковых волн на этом участке.
Также при реализации изобретения возможно сочетание способов проверки качества соединения в различных комбинациях: измерение повышения температуры / измерение электрического сопротивления / измерение акустических параметров цепи.
При необходимости, аналогично реализуется контроль качества электрического контакта в зоне крышки 5б.
Дополнительные отводы обеспечивают свою функцию только на этапе сборки и контроля качества аккумуляторов. После проверки качества электрических соединений, дополнительные элементы могут быть обрезаны и оставлены внутри собранного электрического аккумулятора.
Таким образом, применение дополнительных отводов позволяет обеспечить контроль качества сборки электрических аккумуляторов, и обеспечить их безопасность и эксплуатационную надёжность.