Батарея гальванических элементов

(19 ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ довательХ ЭЛЕИзобретен нике, а именно гальванических в радиоэлектр щей в условияхОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(56) Патент США Рв 2879316,кл. 136-173, 1958.Патент США йг 4517264,кл. Н 01 М 2/00, 1985,Авторское свидетельство ССВ 762067, кл, Н 01 М 2/02, 1980(54) БАТАРЕЯ ГАЛЬВАНИЧЕСМЕНТОВ е относится к радиоэлектро- к конструированию батарей элементов для применения нной аппаратуре, работаю- повышенных ударных нагруИзвестен цилиндрический разъемный корпус батареи гальванических элементов (1), состоящий из электропроводного стакана и электропроводной крышки-колпачка. Гальванические элементы, установленные. в стакан, поджаты пружиной к дну стакана, в котором закреплен контактный элемент, при этом сама пружина поджата крышкой.Недостаток устройства - низкая устойчивость к ударным нагрузкам. Под действием ударных сил, превышающих усилие поджатия пружины, происходит раскачивание элементов вдоль оси внутри корпуса, что приводит к повреждению гальванических элементов.Известно устройство креплен та пластин химического источника т о 51)5 Н 01 М 6/42//Н 01 М 2/02(57) Сущность изобретения: батарея гальванических элементов расположена в корпусе и разделена перегородками с проходными контактами, Между перегородками расположены группы элементов, поджатые к контакта)л пружинами, причем число элементов и в группе и усилие Р, создаваел)ое пружиной, определяется из условия гп и 9 КГГ, где Р - максимальное неразрушающее усилие на элемент, п 1 - масса элемента, К - максимальный коэффициент перегрузки при которой должна эксплуатироваться батарея, В результате повышается надежность батареи при эксплуатации в условиях вибрации и ударов. 1 ил. держащее корпус. в котором располокен пакет пластин, и пружину, расположенную снаружи пакета, сжимающую пакет в направлении продольной оси и прижимающую его к неподвижно закрепленной перегородке корпуса.Недостаток устройства - низкая надежность, вызванная следующим. В устройстве осуществлена сепарированная установка пластины внутри пакета, Роль сепаратора выполняют планки, одновременно являющиеся тоководами, Отверстие в планках под вывод каждой пластины пакета определяют положение этой пластины, Разброс допусков на изготовление и установку планок, а также на изготовление и установку пластин пакета определяет невозможность жесткого поджатия элементов с расче 1 ным усилием, поэтому при динамических нагрузках возможен разрыв контакта, снижающий надекность.Известен корпус для батареи химических источников тока (гальванич -.ких эле 1 (728485 10 личия" Устройство содержит цилиндрический 20. разьемный корпус 1 с жестко закрепленными неподвижными перегородками 2, меж 30 35 40 45 50 55 ментов) (3), содержащий неподвижные,жестко закрепленные перегородки с проходными контактами, между которыми установлены группы гальванических элементов,поджатые к проходным контактам, Устройство выбрано авторами за прототип.Недостаток устройства - низкая надежность при повышенных механических нагрузках, обусловленная тем, что, во-первых,нарушается контактирование за счет осевого перемещения в связи с отсутствием жесткого поджатия гальванических элементов;ва-вторых, возможно повреждение гальванических элементов при превышении дозирования этого усилия, Превышение 1допустимого давления обусловлено усилием поджатия оболочек, возникающим приразвальцовке корпуса, усилиемО-образныхпроходных контактов в пеемычках, жесткостью перемычек, различием коэффициентовтемпературного расширения составляющихкорпуса и массой элементов.Цель изобретения - повышение надежности.Цель достигается тем, что в батарее 2гальванических элементов, содержащейкорпус, в котором расположены неподвижные жестко закрепленные перегородки спроходными контактами, между которымиустановлены группы гальванических элементов, поджатых к проходным контактам,элементы поджаты к проходным контактам-пружинами, причем число элементов и вгруппе и усилие Г, создаваемые пружиной,определяются из условия:гииоКЕЕ,где Г, - максимально допустимое неразрушающее усилие на элемент,ги - масса отдельного гальваническогоэлемента;д - гравитационная постоянная;К - максимальный коэффициент перегрузки, при которой должен эксплуатироваться элемент.Данным соотношением представленыусловия работы предложенного устройства,Усилие Е, создаваемое пружиной, поджимающей группу гальванических элементов кнеподвижной, жестко закрепленной перегородке, должно быть, с одной стороны,меньше максимального допустимого неразрушающего усилия на гальванический элемент, чтобы исключить повреждение. Сдругой стороны, усилие Е, создаваемое пружиной, должно быть больше того усилия,которое создают при действии ударных нагрузок своей массой и размещенных в одной группе гальванических элементов,иначе происходит разрыв контактов, Приэтом число гальванических элементов может быть одинаковым в каждой группе иможет быть различным,Существенные отличия предлагаемогоизобретения от аналогов и прототипа состоят В том, что:усилие поджатия является дозированным, что исключает повреждение гальванических элементов;гальванические элементы при действии динамических нагрузок неподвижны в осевом направлении, благодаря чему обеспечивается надежность контакта,Как показали патентные исследования, совокупность отличительных признаков не обнаружена в известных технических решениях и предложенное техническое решение соответствует критерию "существенные отду которыми установлены группы гальванических элементов 3. Корпус 1 состоит из стакана 4, крышки 5 и составного диэлектрического вкладыша 6, между частями 7 которого жестко закреплены токопроводные пружины 8, совмещающие в себе и функцию проходных контактов, Группы гальванических элементов 3 поджаты к токопроводным перегородкам 2 токопроводными пружинами 8, для установки которых в дне стакана 4 и крышки 5, э также в одной из перегородок выполнены гнезда. Кроме того, в две стакана 4 выполнено отверстие для электрического вывода, а на торцах вкладыша - отверстия для контактных элементов 9, Число элементов и в группе и усилие Е,создаваемое пружиной,определено из условияи 1 ио КЕЕ,где Е, - максимально допустимое неразрушающее усилие на элемент;ги - масса отдельного гальванического элемента;о - гравитационная постоянная, К - максимальный коэффициент перегрузки, при которой должен эксплуатироваться элемент,Таким образом, все гальванические элементы, составляющие батарею, разбиты нэ группы, поджатые пружинами к жестко закрепленному контакту(токопроводимой перегородки), что создано дозированное усилие поджатия,Работает устройство так.Из составных частей 7 собираютвкладыш 6, последовательно устанавливая между частями 7 перегородки 2 и укладывая в каждой из частей 7 расчетное число. и гальванических элементов 3. Перегородки 2 жестко зэкрепляют между частями вкладыша, соединяя эти части в замок, В центральном отсекевкладыша одновременно с гальваническими элементами устанавливают пружину 8,поджимающую группу элементов к противоположной перегородке 2, Собранный вкладыш б помещают в стакан 4 корпуса 1 изакрывают крышкой 5, при этом на дне стакана 4 и крышки 5 установлены пружины 8с контактными элементами 9. Таким абразом осуществлена сборка батареи гальванических элементов,В сравнении с прототипом и аналогамив предложенном устройстве достигнуто повышение надежности, Устройства-аналоги 15и устройство-прототип при определенныхвибрациях будут либо разрушаться, либо вних нарушится контактирование. Если исходить из условия не разрушения гальванических элементов, то в этих устройствах может 20не обеспечиться контактирование при вибрациях. Попытка же обеспечения надежного контактирования путем увеличения силыподжатия может привести к разрушениюэлементов, 25Введение в предложенном устройствежестко закрепленных перегородок, количество элементов между которыми связаноуказанной выше зависимостью в формуле,обеспечивает постоянное поджатие групп 30 гальванических элементов к проходным контактам перегородок дозированными усилием, не превышающим максимально допустимое усилие на элемент. Этим устранены механические повреждения гальванических элементов и разрыв контактов. Формула изобретения Батарея гальванических элементов, содержащая корпус, в котором расположены неподвижные, жестко закрепленные перегородки с проходными контактами, между которыми установлены группы гальванических элементов, поджаты к проходным контактам, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, элементы поджаты к проходным контактам пружинами, причем число элементов и в группе и усилие Р, создаваемое пружиной, определяются из условиящ л о КЕ 1=где Р, - максимально допустимое неразрушающее усилие на элемент;т - масса отдельного гальванического элемента;о - гравитационная постоянная;К - максимальный коэффициент перегрузки, при котором должен эксплуатироваться элемент.1772848 оставитель Г. Лудриехред М,Моргентал Кор Редактор А. Бер Лукач Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3849 . Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5