Электрохимическое устройство и батарея электрохимических устройств

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к твердотельным электрохимическим источникам тока. Электрохимическое устройство содержит корпус и прикрепленные к нему катодный вывод, анодный вывод и электродную сборку. Электродная сборка выполнена в виде набора элементов и включает разделенные сепаратором положительные и отрицательные электроды и электролит. Катодный и анодный выводы выполнены в виде пластин. Элементы электродной сборки состоят из гибких положительного и отрицательного токосъемников, между которыми расположены разделенные сепаратором, по крайней мере, один положительный и, по крайней мере, один отрицательный электроды. Электроды соединены с соответствующим токосъемником посредством сварки с образованием электрохимического пакета. Положительный и отрицательный токосъемники соединены, соответственно, с катодным и анодным выводами. Батарея электрохимимческих устройств содержит скрепленные между собой два или более предлагаемых электрохимимческих устройства. При этом пластина катодного или анодного вывода предыдущего электрохимимческого устройства является, соответственно, пластиной катодного или анодного вывода последующего. Полезная модель позволяет улучшить качества электрохимического устройства, а именно, в уменьшить его вес, увеличить компактность, и, одновременно, увеличить мощность и электрическую емкость. 2 н.п. ф-лы, 7 з.п. ф-лы, 6 илл.

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к твердотельным электрохимическим источникам тока.

Известно электрохимическое устройство, содержащее корпус и прикрепленные к нему катодный вывод, анодный вывод и электродную сборку, включающую разделенные сепаратором положительные и отрицательные электроды и электролит (см. патент RU 2326467, кл. Н01М 8/02, опубл. 10.06.2008). Недостатками известного устройства являются его ограниченные возможности по величине электрической емкости.

Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается увеличении мощности и электрической емкости. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в электрохимическом устройстве, содержащем корпус и прикрепленные к нему катодный токосъемный вывод, анодный токосъемный вывод и электродную сборку, включающую разделенные сепаратором положительные и отрицательные электроды и электролит, катодный и анодный токосъемные выводы выполнены в виде эластичных пластин, а электродная сборка выполнена в виде набора элементов, каждый из которых состоит из гибких положительного и отрицательного токосъемников, между которыми расположены разделенные сепаратором, по крайней мере, один положительный и, по крайней мере, один отрицательный электроды, причем электроды выполнены в виде гофр и соединены с соответствующим токосъемником посредством сварки с образованием электрохимического пакета, а положительный и отрицательный токосъемники соединены, соответственно, с катодным и анодным выводами. Корпус, предпочтительно, выполнен в виде рамки, а катодный и анодный выводы закреплены на внешних плоских поверхностях корпуса, на которых выполнены канавки для герметизирующего материала. Электроды и токосъемники целесообразно выполнять по z-образной схеме, а элементы электродной сборки закреплять в корпусе с помощью пластинчатых планок. В верхней части корпуса может быть выполнено, по крайней мере, одно отверстие с обратным клапаном для заправки элементов электродной сборки электролитом. Катодный и анодный выводы предпочтительно оснащены охлаждающими ребрами, а их центральные части выполнены гофрированными с расположением гофров в сторону электродов. Батарея электрохимимческих устройств согласно полезной модели содержит скрепленные между собой два или более описанных выше устройств, причем пластина катодного или анодного вывода предыдущего электрохимимческого устройства является, соответственно, пластиной катодного или анодного вывода последующего.

На фиг.1 представлено предлагаемое электрохимическое устройство;

на фиг.2 - поэлементно то же, что на фиг.1;

на фиг.3 представлен общий вид электродной сборки;

на фиг.4 - состав единичного элемента такой сборки;

на фиг.5 - схема сварки частей этого элемента;

на фиг.6 изображена батарея из двух предлагаемых электрохимических устройств.

Электрохимическое устройство состоит из корпуса 1 в виде рамки и прикрепленных к нему электродной сборки 2, катодного 3 и анодного 4 токосъемных выводов в виде эластичных пластин. На внешних плоских поверхностях корпуса 1 выполнены канавки (на чертежах не показаны), в которых размещен материал, обеспечивающий герметичное крепление выводов 3 и 4. Катодный 3 и анодный 4 выводы оснащены охлаждающими ребрами 5, а их центральные части выполнены гофрированными с расположением гофров в сторону электродов. Электродная сборка 2 выполнена в виде набора элементов, которые закреплены в корпусе с помощью пластинчатых планок 6. В верхней части корпуса может быть выполнено одно или более отверстий с обратным клапаном 7 для заправки элементов электродной сборки 2 электролитом.

Элементы электродной сборки состоят из гибких z-образных положительного 8 и отрицательного 9 токосъемников, между которыми расположены разделенные сепаратором 10 z-образные положительные 11 и отрицательные 12 электроды. Электроды 11 и 12 соединены с соответствующим токосъемником 8 или 9 посредством сварки с образованием электрохимического пакета. Положительный 8 и отрицательный 9 токосъемники соединены, соответственно, с катодным 3 и анодным 4 выводами.

Батарея, выполненная из предлагаемых электрохимимческих устройств, соединенных крепежным элементом 13, изображена на фиг.6. Крепление и формирование электрохимических устройств, при этом осуществляют таким образом, что токосъемная пластина катодного или анодного вывода предыдущего электрохимимческого устройства является, соответственно, пластиной катодного или анодного вывода последующего, что позволяет получить компактную конструкцию с небольшим весом.

1. Электрохимическое устройство, содержащее корпус и прикрепленные к нему катодный токосъемный вывод, анодный токосъемный вывод и электродную сборку, включающую разделенные сепаратором положительные и отрицательные электроды и электролит, отличающееся тем, что катодный и анодный токосъемные выводы выполнены в виде эластичных пластин, а электродная сборка выполнена в виде набора элементов, каждый из которых состоит из гибких положительного и отрицательного токосъемников, между которыми расположены разделенные сепаратором, по крайней мере, один положительный и, по крайней мере, один отрицательный электроды, причем электроды соединены с соответствующим токосъемником посредством сварки с образованием электрохимического пакета, а положительный и отрицательный токосъемники соединены соответственно с катодным и анодным выводами.

2. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде рамки.

3. Электрохимическое устройство по п.2, отличающееся тем, что катодный и анодный выводы закреплены на внешних плоских поверхностях корпуса, на которых выполнены канавки для герметизирующего материала.

4. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды и токосъемники выполнены по z-образной схеме.

5. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы электродной сборки закреплены в корпусе с помощью пластинчатых планок.

6. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что в верхней части корпуса выполнено, по крайней мере, одно отверстие с обратным клапаном для заправки элементов электродной сборки электролитом.

7. Электрохимическое устройство по п.1, отличающееся тем, что катодный и анодный выводы оснащены охлаждающими ребрами.

8. Электрохимическое устройство по п.6, отличающееся тем, что центральные части катодного и анодного выводов выполнены гофрированными с расположением гофров в сторону электродов.

9. Батарея электрохимимческих устройств, содержащая скрепленные между собой два или более устройства по п.1, причем пластина катодного или анодного вывода предыдущего электрохимимческого устройства является соответственно пластиной катодного или анодного вывода последующего.