EA 027377B1 20170731 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/027377 Полный текст описания [**] EA201301234 20120424 Регистрационный номер и дата заявки DE102011100730.3 20110506 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EP2012/057423 Номер международной заявки (PCT) WO2012/152570 20121115 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21707 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000027\377BS000#(2054:1416) Основной чертеж [**] СТРУКТУРА ЛИТИЕВОГО ВТОРИЧНОГО ЭЛЕМЕНТА Название документа [8] H01M 2/26, [8] H01M 2/36, [8] H01M 10/0587, [8] H01M 10/60 Индексы МПК [DE] Эберт Клаус, [DE] Мейер Штефан Сведения об авторах [DE] ЭБЕРТ КЛАУС, [DE] МЕЙЕР ШТЕФАН, [DE] РЕШЕ ЭБЕРХАРД Сведения о патентообладателях [DE] ЭБЕРТ КЛАУС, [DE] МЕЙЕР ШТЕФАН, [DE] РЕШЕ ЭБЕРХАРД Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000027377b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Литиевое вторичное устройство электропитания в цилиндрическом исполнении, включающее в себя намоточный стержень и свернутый в рулон пакет, содержащий фольгообразные полосы с покрытием и контактные полосы, образующие состоящую из анода, катода и сепаратора электрическую структуру вторичного элемента электропитания, и внешние электрические средства подключения, включающие полюсные выводы, причем намоточный стержень состоит из изолирующего материала и имеет простирающийся в направлении продольной оси проходной канал, к намоточному стержню на его концах присоединено по одному внутреннему полюсному выводу, каждый из которых также имеет проходной канал, и устройство также включает в себя соответствующие внешние полюсные выводы со сквозными отверстиями, охватывающие по окружности свернутый в рулон пакет в его краевой области, отличающееся тем, что оно включает в себя несколько радиально расположенных средств соединения, действующих между внешним и внутренним полюсными выводами, фиксирующих свернутый в рулон пакет и реализующих электрическое контактирование между контактными полосами и внешним полюсным выводом, причем рулонный пакет состоит из полос медной и алюминиевой фольги, которые покрыты слоем из лития и проводящих частиц, за исключением проходящей в продольном направлении кромочной области, в которой предусмотрены выемки в виде просечек или отверстий, находящиеся в намотанном состоянии соответствующей полосы друг над другом, причем между полосами фольги размещены волоконные слои для впитывания электролита и выполненные в качестве контактных полос проводящие прокладочные полосы, расположенные внутри рулона в свободной кромочной области и также имеющие выемки в виде просечек или отверстий, положение которых совпадает с положением выемок в полосах фольги, что обеспечивает прохождение указанных средств соединения через выемки в полосах фольги и в расположенных между ними прокладочных полосах.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механическое последовательное соединение проходных каналов и сквозных отверстий обеспечивает возможность подвода текучей среды для охлаждения вторичного элемента электропитания.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно окружено трубчатым изолирующим внешним корпусом.

4. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что намоточный стержень выполнен в виде полого цилиндра, концы которого вмещают участки соответствующих внутренних полюсных выводов.

5. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что средства соединения выполнены в виде винтов или болтов, которые проходят через рулон в радиальном направлении в предусмотренных в нем выемках, причем внутренние концы винтов или болтов входят в соответствующие резьбовые отверстия соответствующего внутреннего полюсного вывода.

6. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что внутренний полюсный вывод, по меньшей мере частично, образует составную часть намоточного сердечника или намоточного стержня.

7. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что внешние полюсные выводы в области их сквозного отверстия имеют внутреннюю резьбу для приема имеющего полую цилиндрическую форму соединителя для последовательного соединения вторичных элементов электропитания или для фиксации концевых или промежуточных электрических отводов.

8. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что прокладочные полосы обеспечивают поверхностный контакт слоев, образованных свернутой в рулон полосой фольги, вдоль всей соответствующей стороны этой полосы.

9. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что в кромочной области полос фольги и проводящих прокладочных полос выполнены выемки, обеспечивающие возможность подвода электролита или циркуляции электролита, прежде всего для поддержания температурного режима, причем выемки выполнены в форме прорезей и расположены так, что в готовом рулоне они находятся поверх друг друга.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Литиевое вторичное устройство электропитания в цилиндрическом исполнении, включающее в себя намоточный стержень и свернутый в рулон пакет, содержащий фольгообразные полосы с покрытием и контактные полосы, образующие состоящую из анода, катода и сепаратора электрическую структуру вторичного элемента электропитания, и внешние электрические средства подключения, включающие полюсные выводы, причем намоточный стержень состоит из изолирующего материала и имеет простирающийся в направлении продольной оси проходной канал, к намоточному стержню на его концах присоединено по одному внутреннему полюсному выводу, каждый из которых также имеет проходной канал, и устройство также включает в себя соответствующие внешние полюсные выводы со сквозными отверстиями, охватывающие по окружности свернутый в рулон пакет в его краевой области, отличающееся тем, что оно включает в себя несколько радиально расположенных средств соединения, действующих между внешним и внутренним полюсными выводами, фиксирующих свернутый в рулон пакет и реализующих электрическое контактирование между контактными полосами и внешним полюсным выводом, причем рулонный пакет состоит из полос медной и алюминиевой фольги, которые покрыты слоем из лития и проводящих частиц, за исключением проходящей в продольном направлении кромочной области, в которой предусмотрены выемки в виде просечек или отверстий, находящиеся в намотанном состоянии соответствующей полосы друг над другом, причем между полосами фольги размещены волоконные слои для впитывания электролита и выполненные в качестве контактных полос проводящие прокладочные полосы, расположенные внутри рулона в свободной кромочной области и также имеющие выемки в виде просечек или отверстий, положение которых совпадает с положением выемок в полосах фольги, что обеспечивает прохождение указанных средств соединения через выемки в полосах фольги и в расположенных между ними прокладочных полосах.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механическое последовательное соединение проходных каналов и сквозных отверстий обеспечивает возможность подвода текучей среды для охлаждения вторичного элемента электропитания.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно окружено трубчатым изолирующим внешним корпусом.

4. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что намоточный стержень выполнен в виде полого цилиндра, концы которого вмещают участки соответствующих внутренних полюсных выводов.

5. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что средства соединения выполнены в виде винтов или болтов, которые проходят через рулон в радиальном направлении в предусмотренных в нем выемках, причем внутренние концы винтов или болтов входят в соответствующие резьбовые отверстия соответствующего внутреннего полюсного вывода.

6. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что внутренний полюсный вывод, по меньшей мере частично, образует составную часть намоточного сердечника или намоточного стержня.

7. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что внешние полюсные выводы в области их сквозного отверстия имеют внутреннюю резьбу для приема имеющего полую цилиндрическую форму соединителя для последовательного соединения вторичных элементов электропитания или для фиксации концевых или промежуточных электрических отводов.

8. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что прокладочные полосы обеспечивают поверхностный контакт слоев, образованных свернутой в рулон полосой фольги, вдоль всей соответствующей стороны этой полосы.

9. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что в кромочной области полос фольги и проводящих прокладочных полос выполнены выемки, обеспечивающие возможность подвода электролита или циркуляции электролита, прежде всего для поддержания температурного режима, причем выемки выполнены в форме прорезей и расположены так, что в готовом рулоне они находятся поверх друг друга.


Евразийское 027377 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.07.31
(21) Номер заявки 201301234
(22) Дата подачи заявки
2012.04.24
(51) Int. Cl.
H01M 2/26 (2006.01) H01M 2/36 (2006.01) H01M10/0587 (2010.01) H01M10/60 (2014.01)
(54) СТРУКТУРА ЛИТИЕВОГО ВТОРИЧНОГО ЭЛЕМЕНТА
(31) 102011100730.3; 102011105040.3
(32) 2011.05.06; 2011.06.20
(33) DE
(43) 2014.04.30
(86) PCT/EP2012/057423
(87) WO 2012/152570 2012.11.15
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ЭБЕРТ КЛАУС; МЕЙЕР ШТЕФАН; РЕШЕ ЭБЕРХАРД (DE)
(72) Изобретатель:
Эберт Клаус, Мейер Штефан (DE)
(74) Представитель:
Веселицкая И.А., Кузенкова Н.В., Веселицкий М.Б., Каксис Р.А., Белоусов Ю.В., Куликов А.В., Кузнецова Е.В. (RU)
(56) DE-A1-102007032520 WO-A2-2009048303 WO-A2-2004075320
(57) Изобретение относится к структуре литиевого вторичного элемента в цилиндрической конструктивной форме с намоточной оправкой и рулонным пакетом, который имеет фольгообразные, покрытые слоем полосы, а также контактные полосы, которые образуют состоящую из анода, катода и разделителя электрическую структуру элемента. Помимо этого, структура вторичного элемента имеет внешние электрические средства подключения, включая полюсные наконечники. Согласно изобретению намоточная оправка состоит из изолирующего материала и имеет простирающийся в продольном осевом направлении проходной канал. К намоточной оправке присоединено с концевых сторон по внутреннему полюсному наконечнику, которые тоже имеют по проходному каналу. Помимо этого, предусмотрен соответственно внешний полюсный наконечник со сквозным отверстием, который, по меньшей мере, в кромочной области охватывает рулонный пакет по периметру, причем с помощью нескольких радиально расположенных соединительных средств с силовым замыканием, каждое из которых действует между внешним и внутренним полюсными наконечниками, рулонный пакет фиксирует и реализует электрическое контактирование между контактными полосами и внешним полюсным наконечником.
Изобретение относится к структуре литиевого вторичного элемента в цилиндрической конструктивной форме с намоточной оправкой и рулонным пакетом, который имеет фольгообразные, покрытые слоем полосы, а также контактные полосы, которые образуют состоящую из анода, катода и разделителя электрическую структуру элемента, и с внешними электрическими средствами подключения, включая полюсные наконечники, согласно п. 1 формулы изобретения.
Из DE 69636796 Т2 известна цилиндрическая вторичная батарея с полюсными наконечниками, причем контактирование выполнено таким образом, что соответствующая фольга рулона выводится наружу в виде полос. При этом или необходимо манипулировать большим количеством таких полос, что может привести к механическим проблемам или обрывам материала, или осуществляется ограничение до небольшого количества полос, которые выводятся из фольги рулона, что, конечно, снижает предельно допустимую силу тока.
Из DE 69900105 T2 известна цилиндрическая вторичная батарея с неводным электролитом в форме рулонной структуры. В ней простирающийся в продольном направлении положительный и отрицательный электрод с разделителем ламинирован таким образом, что положительный электрод образует внешний слой.
В DE 69913570 T2 показанный там литиевый вторичный элемент выполнен в виде скрученного цилиндра. Помимо этого, имеются присоединительные узлы, которые контактируют посредством большого количества электродных плоских разъемов, благодаря чему выработанная вмещенным электродным блоком электрическая энергия может быть передана на внешнее устройство. Помимо этого, крышка всей структуры снабжена пробкой вентиляционного отверстия. Используемые для контактирования электродные плоские разъемы, которые обеспечивают необходимое контактирование на определенных расстояниях внутри рулона, позволяют, однако, использовать для собственно переноса тока лишь малую часть поперечного сечения материала. Таким образом, ток ограничен как при зарядке соответствующего литиевого вторичного элемента, так и при разрядке.
Образующий уровень техники DE 102007000428 A1 исходит из намоточной оправки литиево-ионного элемента. На намоточной оправке находится трехслойный ламинат, состоящий из анода, разделителя и катода. Помимо этого, имеются так называемые полюсные штекеры, причем трехслойный ла-минат намотан вокруг намоточной оправки, так что возникает необходимый рулон, и причем полюсные штекеры вставляются, кроме того, в концы намоточной оправки. Диаметр головки полюсного штекера согласно DE 102007000428 A1 меньше, чем диаметр рулона. В одной из форм выполнения перед креплением полюсного штекера на намоточную оправку накладывается подкладная шайба, которая затем находится между рулоном и полюсным штекером. Эта подкладная шайба имеет диаметр, который достигает максимального диаметра рулона, и изготовлена из материала соответствующего полюса, например медь для анодной стороны или алюминий для катодной стороны. В усовершенствованной форме выполнения подкладная шайба может быть изготовлена в форме звезды, креста или спицы. Вследствие этого должна быть возможна вибростойкая фиксация полюсного контакта. Контактирование подкладной шайбы с пленочным рулоном обеспечивается посредством сварки, что представляет собой очень дорогостоящий технологический этап.
Относительно уровня техники относительно вторичных батарей с неводным электролитом необходимо еще сослаться на DE 69829544 T2, а относительно способа вторичной переработки материалов - на
DE 69420438 T2.
В штабелируемом аккумуляторе энергии на базе литиево-полимерных элементов согласно DE 102007032520 A1 предусмотрена охлаждающая вентиляция. Пропускание охлаждающего воздуха происходит через трубчатую намоточную оправку. Имеющиеся там полюсные наконечники выполнены в виде снабженных резьбой трубок, которые завинчиваются в нижнюю и верхнюю части намоточной оправки. Через полюсные наконечники выполняется охлаждающее вентилирование.
Исходя из вышесказанного, задачей изобретения является создание усовершенствованной структуры литиевого вторичного элемента цилиндрической конструктивной формы, которая имеет намоточную оправку и рулонный пакет, причем последний содержит фольгообразные, покрытые слоем полосы, а также контактные полосы, которые образуют состоящую из анода, катода и разделителя электрическую структуру элемента. Указанная структура литиевого вторичного элемента должна быть способной выдерживать ток большой силы, причем через соответствующее последовательное соединение может быть реализовано связывание нескольких элементов. Одновременно должна иметься возможность интенсивного охлаждения соответствующих элементов простыми средствами, чтобы процессы зарядки были сокращаемыми.
Решение задачи изобретения осуществляется с помощью комбинации отличительных признаков согласно техническому решению п. 1 формулы изобретения, причем зависимые пункты формулы изобретения содержат, по меньшей мере, целесообразные развития и усовершенствования.
Согласно этому исходят из структуры литиевого вторичного элемента в цилиндрической конструктивной форме с намоточной оправкой и рулонным пакетом, причем рулонный пакет содержит фольгооб-разные, покрытые слоем полосы, а также контактные полосы, которые образуют состоящую из анода, катода и разделителя электрическую структуру элемента. Помимо этого, имеются электрические средст
ва подключения, которые содержат полюсные наконечники.
Согласно изобретению намоточная оправка состоит из изолирующего материала, прежде всего из керамического материала, причем намоточная оправка имеет простирающийся в продольном направлении проходной канал, выполненный, например, в виде сквозного отверстия.
Намоточная оправка соединена с каждой из концевых сторон с внутренним полюсным наконечником, каждый из которых тоже имеет проходной канал.
Помимо этого, предусмотрено по внешнему полюсному наконечнику со сквозным отверстием, каждый из которых, по меньшей мере, в кромочной области охватывает рулонный пакет по периметру. При этом этот внешний полюсный наконечник выполнен в качестве натяжного кольца или натяжного обода.
Фиксация рулонного пакета и электрическое контактирование между контактными полосами и внешним полюсным наконечником осуществляется через одно или несколько радиально расположенных соединительных средств с силовым замыканием, каждое из которых действует между внешним и внутренним полюсными наконечниками.
Через квазимеханическое последовательное соединение проходных каналов и сквозных отверстий к структуре литиевого вторичного элемента может быть простым образом подведена текучая среда для охлаждения элемента. При этом из сердечника рулона может отводиться образующееся тепло и посредством этого осуществляться эффективное охлаждение.
Вся структура окружена трубчатым, изолирующим внешним корпусом, который в одной из форм выполнения образует клапанную структуру, чтобы обновлять жидкий электролит или же подводить соответствующую жидкость. В предпочтительной форме выполнения намоточная оправка выполнена в виде полого цилиндра, прежде всего в виде керамического полого цилиндра, концы которого принимают участок соответствующего внутреннего полюсного наконечника. При этом внутренний полюсный наконечник может содержать область с уменьшенным диаметром, который подогнан к внутреннему диаметру полого цилиндра, чтобы способствовать креплению внутреннего полюсного наконечника, например, посредством глухого соединения, прежде всего приклеивания.
Соединительные средства с силовым замыканием могут быть выполнены в виде винтов или болтов, которые проходят через рулон в радиальном направлении в предусмотренных там выемках, причем внутренние концы винтов или болтов приняты соответствующим резьбовым отверстием в соответствующем внутреннем полюсном наконечнике.
В альтернативном выполнении в качестве соединительных средств с силовым замыканием имеется зажимное кольцо, которое надевается на внешний полюсный наконечник. Зажимное кольцо может быть зафиксировано с помощью стопорного средства, прежде всего стопорного кольца. В случае формы выполнения соединительного средства с силовым замыканием в виде зажимного кольца внешний полюсный наконечник выполняется в области его формованного элемента в виде цангового зажима слегка коническим. Отверстия для винтов с потайной головкой первого варианта радиально расположенных средств крепления с силовым замыканием, находящиеся во внешнем полюсном наконечнике и в рулоне, а также соответствующие резьбовые отверстия во внутреннем полюсном наконечнике, могут отпасть. Обжатием посредством зажимного кольца обеспечивается достаточное контактирование и пренебрежи-мое внутреннее сопротивление.
Из приведенного выше вытекает, что внутренний полюсный наконечник, по меньшей мере частично, образует составную часть сердечника рулона и принимает концы рулонного пакета со стороны кромочного участка.
Внешние полюсные наконечники имеют в области своего сквозного отверстия внутреннюю резьбу для крепления полоцилиндрического соединителя, обеспечивающего последовательное соединение элементов, или для фиксации концевого или промежуточного электрического отвода.
В дальнейшем развитии изобретения рулонный пакет состоит из медной и алюминиевой полосовой фольги, причем эти полосы фольги, за исключением проходящей в продольном направлении кромочной области, покрыты слоем из лития и проводящих частиц, например проводящего технического углерода.
В свободной кромочной области предусмотрены просечки или отверстия, которые в рулонном состоянии соответствующей полосы находятся друг над другом. Помимо этого, между полосами фольги размещены волоконные слои для размещения электролита и выполнены проводящие прокладочные полосы, которые в свободной кромочной области находятся вне рулона. Прокладочные полосы тоже имеют просечки или отверстия, положение которых совпадает с положением просечек или отверстий в полосах фольги.
Благодаря приведенным выше мерам получается большое по площади контактирование полосовой фольги с помощью проводящих прокладочных полос с использованием соединительных средств с силовым замыканием.
Через выполненные в форме прорезей выемки в кромочной области полосовой фольги и проводящих прокладочных полос имеется возможность подвода жидкого электролита или циркуляции электролита, причем выполненные в форме прорезей выемки выполнены так, что в готовом рулоне они находятся тоже друг над другом.
Упрощение рулонной конструкции соответствующим изобретению образом может быть реализовано, как разъяснено ниже. Как представлено выше, рулон состоит из шести разных компонентов, а именно покрытая слоем медная фольга, покрытая слоем алюминиевая фольга, по одной прокладочной полосе каждого металла, а также два волоконных слоя. Прокладочные полосы, задача которых состоит в заполнении промежуточных пространств между отдельными слоями соответствующей покрытой слоем металлической фольги и в обеспечении таким образом переноса тока наружу с малым электрическим сопротивлением, могут отпасть, если в связи с этим на вышеупомянутых полосах металлической фольги имеются ступени, прежде всего ступенчатая вальцовка. Высота ступени определяется таким образом, чтобы было заполнено первоначальное промежуточное пространство, получающееся из толщины или высоты ответной металлической фольги, а также находящихся между ними волоконных слоев. Вследствие этого может быть реализован перенос тока наружу необходимым образом и комбинированный материал рулона состоит только из четырех разных компонентов.
Подводя здесь итог, изобретение представляет собой усовершенствованную конструктивную форму рулонных литиевых элементов, причем благодаря представленным полюсным наконечникам согласно изобретению было достигнуто глобальное усовершенствование по сравнению с современным состоянием техники. Выполненные таким образом элементы являются способными давать особо большую силу тока, причем является возможным связывание нескольких элементов через простые соединительные структуры, которые сами по себе не занимают существенного дополнительного объема. Точно так же с помощью непроводящей жидкости через полюсные наконечники может быть простым образом осуществлено поддержание температурного режима отдельных, а также охлаждение последовательно соединенных элементов. При применении водного электролита он может быть заменен для повышения срока службы элементов без их демонтажа. После истечения предельного срока эксплуатации элементы могут быть простым образом демонтированы, чтобы осуществить несложную вторичную переработку соответствующих сырьевых материалов.
Согласно изобретению, помимо этого, имеется специальный предохранительный элемент для последовательного соединения представленной структуры литиевого вторичного элемента. Высокая плотность энергии литиевых вторичных элементов предопределяет их для применения в области электрических транспортных средств. Для того чтобы получить соответствующие необходимые напряжения, некоторое количество литиевых вторичных элементов включается последовательно. При сильном механическом силовом воздействии, какое может возникнуть при аварии транспортного средства, независимо от типа примененной батареи могут возникнуть короткие замыкания, которые неконтролируемо высвобождают аккумулированную в элементах энергию. Вследствие последовательного соединения элементов чаще всего многие их элементов подвергаются нежелательной и неконтролируемой разрядке. С помощью разъясненного ниже предохранительного элемента в случае короткого замыкания неконтролируемая разрядка может быть ограничена по возможности одним элементом, а в самом оптимальном случае пресечена полностью.
Предохранительный элемент согласно изобретению восходит к конструкции элемента, которая разъяснена выше. При этом элементы имеют выведенные в осевом направлении соединительные полюса с внешней резьбой, которые опционально содержат центральное осевое сквозное отверстие для охлаждения сердечника. Именно в случае литиевых элементов возникает проблема, заключающаяся в том, что при последовательном соединении следующих друг за другом элементов необходимо в принудительном порядке выполнять переход между медным и алюминиевым электродами. При проникновении влаги непосредственное контактирование этих металлов может легко повлечь за собой электролитические эффекты, которые приводят к разрушению контактов. Эта проблема предотвращается тоже посредством поясненного предохранительного элемента.
Названный предохранительный элемент содержит два металлических диска, а именно один медный, а также один алюминиевый диск, которые по величине и по своим размерам подогнаны к соединяемым элементам.
Оба диска предпочтительно имеют в центре сквозное отверстие с внутренней резьбой, которая соответствует внешней резьбе осевых соединительных полюсов соединяемых элементов.
Оба диска расположены относительно друг друга концентрично, то есть с находящимися на одной оси сквозными отверстиями, и соединены механически с помощью электронепроводящего эластичного материала. Применяемый в связи с этим эластичный диск тоже содержит центральное сквозное отверстие для упомянутого ранее охлаждения сердечников подключенных элементов. Внешний диаметр эластичного диска меньше, чем диаметр упомянутых ранее металлических дисков.
В свободной области металлических дисков, то есть в области, которая находится вне эластичного диска, со стороны периметра имеется ряд сквозных отверстий, которые тоже являются концентричными, то есть находятся на одной оси друг с другом. В соосные сквозные отверстия согласно изобретению вставляются предохранительные штифты и фиксируются в них. Предохранительные штифты состоят из комбинированного материала, составленного из медного участка и алюминиевого участка. Соответствующие материалы комбинации зафиксированы друг в друге. Диаметр предохранительных штифтов определен так, чтобы их можно было вставлять или же вводить в упомянутые ранее сквозные отверстия.
Предохранительные штифты могут иметь посредине шейку для выполнения сужения токового сечения, чтобы достичь необходимых характеристик срабатывания и предоставить требующийся интеграл плавления.
Ток срабатывания предохранительного штифта может быть задан посредством сужения токового сечения. Помимо этого, ток срабатывания всего предохранительного элемента может быть варьируемым посредством изменения количества предохранительных штифтов. Количество сквозных отверстий в дисках тоже может быть соответственно адаптировано к заданной цели применения. Следовательно, можно заранее подготовить предохранительные штифты с определенными, распределенными по ступеням токами срабатывания, комбинация которых дает необходимый общий ток срабатывания.
Согласно этому предохранительный элемент согласно изобретению дает возможность бескоррозионного соединения осевых соединительных полюсов двух включенных последовательно литиевых элементов. Ток срабатывания может быть задан ступенчато посредством выбора количества вставленных предохранительных штифтов и очень точно посредством подбора отдельных предохранительных штифтов. При этом и далее обеспечивается сквозное охлаждение сердечников соединенных между собой литиевых элементов. Размер и форму предохранительного элемента можно адаптировать к соединяемым элементам отдельно. Например, шестиугольная форма может упростить монтаж. Сработавший предохранительный элемент может быть восстановлен посредством установки новых предохранительных штифтов. Если диаметр дисков выбирается больше, чем диаметр соединяемых элементов, то замена предохранительных штифтов возможна без демонтажа предохранительного элемента. При непосредственной установке предохранительного элемента, непосредственно между соединяемыми элементами, отпадают по сравнению с внешними предохранителями существенные вследствие необходимого сечения провода затраты на проводной монтаж. Благодаря этому получается также меньше контактных точек, которые могут повлечь за собой возникновение излишних переходных сопротивлений. Помимо этого, получается небольшая занимаемая площадь. При таком способе можно внутри сквозной ветви элементов предохранять отдельные элементы.
Помимо этого, изобретение разъясняется подробнее с помощью примера выполнения с привлечением в помощь чертежей.
При этом показано на:
фиг. 1 - принципиальное изображение фольгообразной, частично покрытой слоем полосы для последующего выполнения рулонного пакета;
фиг. 2 - принципиальное изображение проводящей прокладочной полосы; фиг. 3 - изображение рулонной структуры в перспективе;
фиг. 4 - изображение в частичном разрезе участка концевой стороны структуры элемента с намоточной оправкой или намоточным сердечником и с еще не вставленным в намоточный сердечник внутренним полюсным наконечником;
фиг. 5 - изображение в разрезе внешнего полюсного наконечника, а также еще не вставленного в соответствующую выемку внешнего полюсного наконечника соединителя, а также изображение поперечного сечения направленного к рулонному пакету конца внешнего полюсного наконечника, выполненного в виде натяжной головки или натяжного кольца согласно первой форме выполнения;
фиг. 6 - изображение в разрезе конца структуры литиевого вторичного элемента со стороны меди с видимыми внутренним и внешним полюсными наконечниками, а также соединителями, причем винты для выполнения соединения с силовым замыканием для фиксации и контактирования рулонного пакета еще не вставлены;
фиг. 7 - поперечное сечение рулона фольги с внешним корпусом из пластмассовой трубки, выемкой для клапана электролита, а также с распознаваемыми, выполненными в форме прорезей областями для равномерного пропитывания и для эффективного внесения жидкого электролита в рулон и, таким образом, в структуру элемента;
фиг. 8 - изображение в разрезе внешнего полюсного наконечника согласно второй форме выполнения изобретения с коническим выполнением в области формованного элемента в виде цангового зажима и зажимным кольцом в качестве соединительного средства с силовым замыканием;
фиг. 9 - изображение в перспективе соответствующего изобретению предохранительного элемента для последовательного соединения нескольких осевых литиевых вторичных элементов.
Рулонный пакет структуры литиевого вторичного элемента состоит из полос медной и алюминиевой фольги, которые выполнены, как показано на фиг. 4.
При этом нижняя часть 2 фольги 1 покрывается с обеих сторон литием и проводящим техническим углеродом 3. Проходящая в продольном направлении кромочная полоса 4 остается без покрытия слоем. В свободной кромочной области находятся расположенные в ряд отверстия 5, а также расположенные в ряд выполненные в форме прорезей просечки 6.
Отверстия и прорези могут быть выполнены посредством штамповки, причем данный штамповочный процесс осуществляется перед покрытием слоем нижней части, что упрощает технологические манипуляции.
Расстояние между отверстиями 5 и прорезями 6 выбрано так, что в готовом фольговом рулоне воз
никает, например, шесть проходящих радиально отверстий и столько же смещенных относительно их прорезей.
Так как диаметр рулона с каждым слоем возрастает, расстояния между отверстиями 5 или же прорезями 6 в направлении изнутри наружу (на фиг. 1 слева направо) увеличиваются. На основании соответствующих толщин фольги можно легко определить величины выдерживаемых расстояний и реализовать их технологически.
Кроме этого, рулонный пакет содержит прокладочные полосы 7, как показано на фиг. 2. Прокладочные полосы являются состоящими из проводящего материала и тоже имеют ряд отверстий 8. Прокладочные полосы 7 заполняют пространство между двумя слоями соответственно одной из покрытых слоем полос фольги, причем следует учитывать соответствующие толщины материалов.
Отверстия 8 прокладочных полос 7 наносятся для совпадения с соответствующими отверстиями в фольге. Вместо прорезей 6 фольги прокладочные полосы 7 содержат выемки 9, которые приводятся в совпадение с прорезями 6 в рулоне. Возникающие вследствие наличия выемок, выступающие на фиг. 2 вниз язычки 10 прокладочных полос 7 заполняют в соседних слоях фольги пространство между прорезями и образуют в некоторой мере распорки. Конструкция фольгового рулона разъясняется с помощью фиг. 3.
В рулоне содержится сердечник, выполненный предпочтительно в виде трубки 11 (см. фиг. 4) из керамического материала, концами которой принимаются внутренние полюсные наконечники 12. Внутренние полюсные наконечники могут быть связаны с намоточной трубкой 11 посредством соединения материала наглухо, прежде всего посредством склеивания 13 (см. фиг. 4).
Полосы фольги 14, как показано на фиг. 3, накладываются друг на друга так, что кромочные полосы находятся с разных сторон. Покрытые слоем поверхности 3 лежат друг над другом и разделяются находящимся между ними волоконным слоем 15. Затем на верхнюю фольгу накладывается следующий волоконный слой. Вследствие этого в рулоне получается периодическое чередование медной фольги, волокна, алюминиевой фольги, волокна, медной фольги, волокна, алюминиевой фольги, волокна и так далее.
С обеих сторон располагается прокладочная полоса 7, причем толщина прокладочной полосы соответствует общей толщине покрытой слоем алюминиевой фольги или же покрытой слоем медной фольги и соответствующих волоконных слоев. Соответствующие отверстия 5 или же прорези 6 находятся в общей структуре друг над другом, что относится также к отверстиям 8 прокладочных полос 7. На фиг. 3 указаны еще и материалы проводящих компонентов для выполнения анода и катода элемента.
Контактирование соответствующих сторон рулона осуществляется с помощью специальных полюсных наконечников, как изображено на фиг. 4-6.
При этом внутренний полюсный наконечник 12 соединяется через суженный участок с соответствующим концом керамической трубки 11 предпочтительно посредством склеивания 13. При этом внутренний полюсный наконечник образует часть рулона. Кроме того, внутренний полюсный наконечник 12 имеет радиальные отверстия 20. Данные отверстия 20 имеют внутреннюю резьбу. Отверстия 5 и 8 полос фольги или же прокладочных полос находятся на одной оси с отверстиями 20 во внутреннем полюсном наконечнике 12.
Затем на готовый рулон с обеих сторон насаживаются внешние полюсные наконечники 21, изготовленные или из меди, или из алюминия. Через радиальные отверстия 22 во внешних полюсных наконечниках 21 проходят соединительные средства, соединительными средствами с силовым замыканием являются вводимые винты, которые проходят через рулон и достигают отверстий 20 во внутреннем полюсном наконечнике 12. Удлинение 23 внешнего полюсного наконечника 21 в виде краевого выступа охватывает боковой конец рулона (см. фиг. 6) и фиксирует его с помощью вставленных в отверстия 22 винтов в качестве соединительных средств с силовым замыканием.
Так как внешний полюсный наконечник имеет в области 23 продольные прорези, то получается эффект стяжного кольца или цангового зажима. Вследствие того факта, что промежуточное пространство между отдельными фольговыми слоями рулона заполняется упомянутыми прокладочными полосами, такое соединение с силовым замыканием происходит без существенной механической нагрузки на полосы фольги. Одновременно используется максимально возможная контактная поверхность намотанной фольги, и через прокладочные полосы с большим поперечным сечением она соединяется электрически с внешним полюсным наконечником. Прорези зажимной цанги обозначены на фиг. 5 ссылочным обозначением 24. Проходящая по периметру канавка 26 во внешнем полюсном наконечнике 21 служит для установки уплотнительного кольца. Для этой же цели служат канавки 27 в области 28 внутреннего прохода внешнего полюсного наконечника 21.
Помимо этого, в области 28 прохода имеется еще внутренняя резьба 29, которая является ответной к внешней резьбе 30 соединителя 31. Соединитель 31 является электропроводящим и состоит, например, из высококачественного стального материала, такого как V2A.
Соединитель 31 может иметь еще напуск 32, которым образуется упор для распорного кольца 33. В форме выполнения согласно фиг. 5 соединитель 31 имеет с обеих сторон участки с внешней резьбой 30. Посредством этого может быть выполнено геометрическое последовательное соединение нескольких структур литиевого вторичного элемента, чтобы через образовавшийся тогда продольный канал направ
лять охлаждающую среду в виде газа или жидкости.
Внешний корпус всей структуры состоит, как видно из фиг. 6 и 7, из пластмассовой трубки 40 соответствующей полоцилиндрической формы. Посредством соответствующих уплотнительных колец, которые стопорятся с помощью шайбы и резьбового кольца, уплотняются концевые области трубчатого внешнего корпуса 40, чтобы при замене водного электролита предотвратить гидравлическое короткое замыкание. В области над имеющимися прорезями в намотанной фольге внешний корпус 40 содержит выемку 41 для клапана 42. Клапан 42 может служить в качестве защиты от возможно образующегося избыточного давления или при водном электролите предоставлять возможность заливки или же замены электролита. Клапаны завинчиваются в корпус 40 снаружи и уплотнены уплотнительным кольцом. Непосредственно под выемкой 41 находится проходящее по периметру свободное пространство (см. также фиг. 6 и 7). Это проходящее по периметру свободное пространство 43 служит для равномерного распределения электролита по всем прорезям 44 фольгового рулона 45 (см. прежде всего фиг. 7).
Показанный на фиг. 5 внешний полюсный наконечник 21 служит как для зажима, так и для контактирования соответствующего фольгового рулона 45.
Внешний полюсный наконечник 21 уплотняется по отношению к окружающей пластмассовой трубке с помощью уплотнительного кольца (см. фиг. 6).
Видимое осевое сквозное отверстие дает возможность не только пропуска охлаждающего средства, но также и свинчивания с переходником 31.
Другими кольцами круглого сечения внутри сквозного отверстия образуются уплотнения по отношению к внутреннему полюсному наконечнику 12, а также к соединителю 21. Дополнительные радиальные резьбовые отверстия 46 во внешнем полюсном наконечнике 21 служат для приема потайных винтов, которые фиксируют резьбу переходников 31 внутри и предотвращают прокручивание относительно внешнего корпуса 49 или же относящейся к нему пластмассовой трубки. В данном случае длина винтов определена так, чтобы они слегка выступали из внешнего полюсного наконечника 21. Для установки упомянутых ранее винтов во внешнем корпусе 40 имеются отверстия, которые после монтажа закрываются герметизирующим составом.
Как изображено, соединитель 31 состоит, например, из высококачественного стального материала. Проходящее по периметру удлинение 32 соединителя 31 подогнано к выемке 47 внешнего полюсного наконечника 21, так что возникает связанная поверхность. Здесь на выбор может быть осуществлено большое по площади контактирование или переходник 31 через приложенное распорное кольцо 33 свинчивается с внешним полюсным наконечником следующего элемента, так что являются реализуемыми упомянутые последовательные соединения. Соответствующее кольцо круглого сечения дает возможность уплотнения находящихся тогда напротив друг друга пластмассовых трубок последовательного соединения. Проводящий соединитель 31 является применимым как для соединения элементов, так и в качестве концевого участка последовательного соединения элементов.
На фиг. 6 можно видеть в виде изображения в разрезе результат монтажа элемента. Показан вид медной стороны элемента.
Для изготовления элемента сначала следует подготовить медную и алюминиевую полосы необходимой длины и ширины и выполнить в них требующиеся отверстия и прорези. После этого полосы могут быть соответствующим образом покрыты слоем. Подготавливаются также подходящие волоконные заготовки и прокладочные полосы.
Керамическая трубка в качестве намоточной оправки склеивается с обоими внутренними полюсными наконечниками. Как внутренние, так и внешние полюсные наконечники могут быть изготовлены как простые токарные детали.
Покрытые слоем полосы металлической фольги сматываются вместе с волоконными слоями и прокладочными полосами в трубку так, чтобы отверстия и прорези с каждой из обеих сторон были сквозными. Затем выполненный таким образом рулон вставляется во внешний корпус.
Вдоль рулона располагаются кольца круглого сечения в качестве уплотнительных колец, накладываются соответствующие диски и привинчиваются резьбовые кольца.
Выполненные в резьбовом кольце канавки или прорези могут оказывать соответствующую помощь при монтаже.
Затем во внешний корпус или же пластмассовую трубку вставляются необходимые клапаны и насаживаются внешние полюсные наконечники. Через соответствующие отверстия винты с потайной головкой могут быть введены до внутренних полюсных наконечников и завинчены в них. После этого осуществляется размещение переходников и их фиксация. Если необходимо залить электролит в водной форме, то это может быть осуществлено через предусмотренные клапаны.
Каждая из покрытых слоем полос фольги, которые поглощают электрическую энергию, получает ее с одной боковой стороны и отдает электрическую энергию тоже только туда. Длина боковых сторон, вдоль которых намотаны полосы фольги, находится в типичном случае в метровом диапазоне, так что даже при тонких полосах фольги образуется большое общее поперечное сечение. В представленной конструкции решающим является полное использование для передачи тока этого максимально имеющегося поперечного сечения. Благодаря прокладочным полосам полосы фольги контактируют вдоль всей боко
вой стороны плоско, не приводя к существенному механическому напряжению чувствительного тонкого материала фольги.
Проблемы контактирования, как в уровне техники, исключены. Язычки прокладочных полос почти достигают покрытой слоем области полос фольги и таким образом снижают внутреннее сопротивление полос фольги.
Соединение с внешним полюсным наконечником происходит по всему периметру фольгового рулона с шириной прокладочной полосы и, таким образом, является большим по площади. Внешние полюсные наконечники с привинченными соединителями имеют очень большую плоскую контактную поверхность, на которой возможен переход к внешнему проводу любого диаметра. Следовательно, могут протекать очень большие токи, не вызывая в области подключения потерь и нежелательного нагрева.
С точки зрения охлаждения является преимуществом то, что элементы имеют осевое сквозное отверстие, проходящее, начиная от соединителей, через внешние и внутренние полюсные наконечники и через керамическую трубку. Сквозное отверстие полностью уплотнено по отношению к внутренней части элемента посредством соответствующих уплотнительных колец. Следовательно, непроводящее, а в остальном любое охлаждающее средство может направляться в элемент и охлаждать его изнутри, что является преимуществом, прежде всего, при многоамперной зарядке, так как именно в этом случае внутри элемента образуется большое количество тепловой энергии.
Если, как было разъяснено, несколько элементов соединяется друг за другом в один сквозной блок, то вследствие особой конструкции точно так же получают сквозное осевое отверстие для охлаждающего средства. Следовательно, возникает не больше затрат, чем при охлаждении отдельного элемента.
В литиевом элементе электролит является наиболее нагруженным компонентом. В случае применения водного электролита посредством его замены может быть увеличен срок службы элемента. Представленная здесь конструкция элемента дает возможность замены электролита простым образом. Через упомянутые клапаны в пластмассовой трубке, через проходящую по периметру свободную область между волоконными слоями и имеющимися там язычками прокладочной полосы, а также через прорези в полосах фольги подведенный снаружи электролит может попасть во все поперечное сечение рулона и пропитать находящееся там волокно во всех местах. Имеющийся электролит соответственно отсасывается с противоположной стороны. Уплотнение между фольговым рулоном и пластмассовой трубкой предотвращает протекание электролита мимо рулона, поэтому гидравлическое короткое замыкание возникнуть не может.
В элементах с высокой мощностью, которые необходимы, например, для больших аккумуляторных батарей посредством продолжающейся циркуляции электролита может быть также осуществлено поддержание необходимого температурного режима в элементах. При этом такая циркуляция является комбинируемой также с разъясненным выше способом охлаждения через осевое сквозное отверстие.
Перемещение электролита в процессе эксплуатации ставит особые требования к окружающей технике. Все находящиеся вне элемента конструктивные части, которые участвуют в данной циркуляции, должны быть изготовлены из изолирующих материалов.
Если необходимо достичь высокой емкости аккумулятора, то можно соответственно увеличить ширину рулона, а также диаметр рулона. То есть является возможным соответствующее масштабирование.
Так как с увеличением диаметра охлаждение охлаждающим средством через осевое сквозное отверстие теряет свою эффективность, является особенно предпочтительным дополнительное охлаждение посредством циркуляции электролита, так как это охлаждение проходит через весь рулон. Для того чтобы достичь как можно более равномерного проникновения, дополнительно к описанным прорезям, которые ведут снаружи до центра, могут быть предусмотрены другие прорези согласно фиг. 7, которые охватывают, начиная снаружи, лишь часть пути до центра. На фиг. 7 схематически показано, как расположены другие прорези 44 с увеличением диаметра, чтобы обеспечить равномерное насыщение рулона электролитом. Начиная от выемок 41 для клапанов, электролит попадает в проходящую по периметру свободную область 43, которая имеет относительно большое поперечное сечение с малым сопротивлением протеканию. Оттуда через прорези электролит проникает во все слои рулона и благодаря расположению прорезей между отдельными слоями должен проходить лишь небольшие пути. Таким образом, путь электролита через области с малым поперечным сечением задается практически только шириной рулона.
Соединители 31 позволяют непосредственно осуществлять последовательное соединение нескольких элементов, вследствие чего общее напряжение может быть повышено. При этом получают простирающийся вдоль цилиндр с диаметром отдельного элемента, но с его многократной длиной. Для того чтобы при равном напряжении повысить емкость, элементы могут быть также соединены параллельно. Это можно осуществить посредством простого конструктивного элемента, для чего здесь применяется проводящая полоса, которая содержит соответствующие выемки для соединителей располагающихся друг возле друга элементов. Может быть выбрана подходящая толщина полосы. Такого рода полоса может найти применение также при последовательном соединении двух элементов. Например, посредством трех такого рода полос можно закоммутировать структуру, состоящую в целом из четырех элементов, по два элемента параллельно в два ряда, причем получается удвоенная емкость и соответственно более высокое напряжение по сравнению с единичным элементом.
Подобным образом могут быть реализованы также промежуточные отводы. При последовательном соединении аналогично тому, как разъяснено выше, между элементами могут быть вложены кабельные наконечники. Может быть также вложена полоса с соответствующим удлинением в виде отверстия, которая вне элемента отгибается под углом, и с ее помощью можно вести изоляцию параллельно цилиндру свинченных элементов к одному из концов цилиндра. С помощью таких полос вокруг цилиндра на выбор может быть расположено несколько отводов, или они отгибаются под углом с увеличением расстояния. В обоих случаях с малыми затратами получают привязку всех подключений к одному из концов последовательно соединенных элементов. Эти отводы аналогично могут быть использованы также при параллельно соединенных элементах.
Как разъяснено выше, элемент согласно изобретению может быть изготовлен без специальных технологических операций. Сварка или иное неразъемное соединение не осуществляется. Следовательно, соответствующим образом созданный элемент может быть также легко демонтирован. Отсюда вытекают значительные преимущества при вторичной переработке. Согласно изображению на фиг. 8 можно представить дальнейшее упрощение при креплении внешнего полюсного наконечника.
Относительно указанных ссылочных обозначений согласно фиг. 8 делается ссылка на пояснения к фиг. 5. Крепление внешних полюсных наконечников на рулоне, который содержит внутри керамическую трубу с внутренними полюсными наконечниками, вместо возможности фиксации с помощью винтов с потайной головкой с использованием отверстий 22 (см. фиг. 5) может быть реализовано также посредством зажимного кольца 100 согласно фиг. 8.
Для этого внешний полюсный наконечник в области формованного элемента 23 в виде зажимной цанги выполняется слегка коническим. Затем на внешний полюсный наконечник надевается зажимное кольцо 100, изготовленное, например, из стали V4A, и стопорится с помощью стопорного кольца 101, например из бронзы, которое фиксируется в соответствующих выемках внешнего полюсного наконечника.
Благодаря этой мере упрощается также изготовление фольги или же прокладочной полосы, если она применяется, так как могут полностью отпасть наносимые там, в противном случае, отверстия.
С помощью фиг. 9 подробнее разъясняется предохранительный элемент согласно изобретению для последовательного соединения нескольких литиевых вторичных элементов.
Согласно примеру выполнения по фиг. 9 предохранительный элемент имеет медный диск 110 и алюминиевый диск 220, которые по величине и форме адаптированы к соединяемым элементам.
В центре дисков 110 и 220 находится сквозное отверстие 300 с внутренней резьбой, которая является ответной по отношению к осевым соединительным полюсам и тамошней внешней резьбе соединяемых элементов.
Оба диска 110 и 220 лежат так, что их соосные сквозные отверстия находятся напротив друг друга, и они соединены механически с помощью электронепроводящего диска, прежде всего резинового диска
400.
Резиновый диск 400 тоже имеет центральное сквозное отверстие, чтобы позволить осуществлять сквозное охлаждение сердечников подключенных элементов.
Снаружи резиновый диск 400 имеет меньший диаметр, чем диски 110 и 220.
В проходящей по периметру области дисков 110 и 220, которая лежит вне резинового диска 400, находится ряд сквозных отверстий 500, которые попарно находятся на одной оси, проходящей через диски 110 и 220. В эти соосные сквозные отверстия 500 вставляются предохранительные штифты 700 и фиксируются, например, с помощью потайных винтов в резьбовых отверстиях 600, которые достигают в радиальном направлении от внешних кромок дисков 110 и 220 до сквозных отверстий 500.
Предохранительные штифты 700 состоят из комбинированного материала, составленного из медного участка 800 и алюминиевого участка 900.
Соответствующие материалы неразъемно соединены с помощью известного специалисту способа.
Диаметр предохранительных штифтов 700 определен так, что они могут быть легко введены и вставлены в сквозные отверстия 500. В предпочтительном выполнении предохранительные штифты 700 могут иметь посредине шейку 1000, чтобы достичь необходимых характеристик срабатывания.
Диски 110 и 220 навинчиваются на соответствующие осевые соединительные полюса соединяемых элементов, так что диск 110 из меди соединяется с медным полюсом одного, а алюминиевый диск 220 - с алюминиевым полюсом другого элемента.
Благодаря лежащему между ними и прочно связанному с дисками резиновому диску 400 элементы являются находящимися в механически стабильном, но эластичном по отношению друг к другу контакте.
Электрическая связь межу элементами создается только через вставляемые предохранительные штифты 700. Так как контакт между металлическими медью и алюминием происходит только через прочное соединение внутри предохранительных штифтов 700, влага не может проникнуть ни в коем случае, вследствие чего любая коррозия принципиально исключена.
Ток срабатывания соответствующего предохранительного штифта 700 может быть легко задан посредством соответствующей шейки 1000. Кроме того, ток срабатывания для всего предохранительного элемента 700 можно варьировать ступенчато посредством количества вставленных предохранительных элементов 700. В этом отношении количество сквозных отверстий 500 может быть адаптировано к соответствующей цели применения и протекающему потоку.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Литиевое вторичное устройство электропитания в цилиндрическом исполнении, включающее в себя намоточный стержень и свернутый в рулон пакет, содержащий фольгообразные полосы с покрытием и контактные полосы, образующие состоящую из анода, катода и сепаратора электрическую структуру вторичного элемента электропитания, и внешние электрические средства подключения, включающие полюсные выводы, причем намоточный стержень состоит из изолирующего материала и имеет простирающийся в направлении продольной оси проходной канал, к намоточному стержню на его концах присоединено по одному внутреннему полюсному выводу, каждый из которых также имеет проходной канал, и устройство также включает в себя соответствующие внешние полюсные выводы со сквозными отверстиями, охватывающие по окружности свернутый в рулон пакет в его краевой области, отличающееся тем, что оно включает в себя несколько радиально расположенных средств соединения, действующих между внешним и внутренним полюсными выводами, фиксирующих свернутый в рулон пакет и реализующих электрическое контактирование между контактными полосами и внешним полюсным выводом, причем рулонный пакет состоит из полос медной и алюминиевой фольги, которые покрыты слоем из лития и проводящих частиц, за исключением проходящей в продольном направлении кромочной области, в которой предусмотрены выемки в виде просечек или отверстий, находящиеся в намотанном состоянии соответствующей полосы друг над другом, причем между полосами фольги размещены волоконные слои для впитывания электролита и выполненные в качестве контактных полос проводящие прокладочные полосы, расположенные внутри рулона в свободной кромочной области и также имеющие выемки в виде просечек или отверстий, положение которых совпадает с положением выемок в полосах фольги, что обеспечивает прохождение указанных средств соединения через выемки в полосах фольги и в расположенных между ними прокладочных полосах.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механическое последовательное соединение проходных каналов и сквозных отверстий обеспечивает возможность подвода текучей среды для охлаждения вторичного элемента электропитания.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно окружено трубчатым изолирующим внешним корпусом.
4. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что намоточный стержень выполнен в виде полого цилиндра, концы которого вмещают участки соответствующих внутренних полюсных выводов.
5. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что средства соединения выполнены в виде винтов или болтов, которые проходят через рулон в радиальном направлении в предусмотренных в нем выемках, причем внутренние концы винтов или болтов входят в соответствующие резьбовые отверстия соответствующего внутреннего полюсного вывода.
6. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что внутренний полюсный вывод, по меньшей мере частично, образует составную часть намоточного сердечника или намоточного стержня.
7. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что внешние полюсные выводы в области их сквозного отверстия имеют внутреннюю резьбу для приема имеющего полую цилиндрическую форму соединителя для последовательного соединения вторичных элементов электропитания или для фиксации концевых или промежуточных электрических отводов.
8. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что прокладочные полосы обеспечивают поверхностный контакт слоев, образованных свернутой в рулон полосой фольги, вдоль всей соответствующей стороны этой полосы.
9. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что в кромочной области полос фольги и проводящих прокладочных полос выполнены выемки, обеспечивающие возможность подвода электролита или циркуляции электролита, прежде всего для поддержания температурного режима, причем выемки выполнены в форме прорезей и расположены так, что в готовом рулоне они находятся поверх друг друга.
1.
1.
1.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027377
- 1 -
(19)
027377
- 1 -
(19)
027377
- 1 -
(19)
027377
- 4 -
027377
- 10 -