Батарея литий-ионных аккумуляторов

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к батареям на основе литиевых химических источников тока (ЛХИТ), в частности на основе литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). Согласно полезной модели батарея ЛИА содержит контейнер, блок электрически соединенных ЛИА, размещенный в контейнере, положительный и отрицательный выводы в виде розеток, при этом, контейнер состоит из основания и кожуха, соединенных между собой винтами, блок ЛИА размещен между изоляционными плитами, закрепленными на основании, блок ЛИА состоит из набора ЛИА, соединенных между собой параллельно-последовательно в виде последовательно соединенных цепочек по два параллельно соединенных ЛИА в каждой. Корпуса ЛИА могут быть изолированы друг от друга, и кожуха контейнера изоляционными пластинами, установленными с двух сторон ЛИА и закрепленными на основании контейнера с помощью винтов. Батарея может быть снабжена выводом в виде розетки для обслуживания батареи. Блок ЛИА может состоять из шестнадцати цилиндрических герметичных ЛИА соединенных в последовательно-параллельную цепь с помощью перемычек и гаек. Гайки крепления перемычек могут иметь форму конуса с вырезами под ключ и могут быть выполнены из алюминиевого сплава. Между гайкой и перемычкой может быть заложен слой электропроводной смазки, содержащей медь.

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к батареям на основе литиевых химических источников тока (ЛХИТ), в частности на основе литий-ионных аккумуляторов (ЛИА).

Известна батарея ЛХИТ, содержащая прямоугольный корпус с крышкой, набор электрически соединенных ЛХИТ, размещенных в корпусе и электрические разъемы для подключения нагрузки (батарея ВА 5590 производства фирмы SAFT). Недостатком указанной батареи является низкие удельные электрические и ресурсные характеристики, наличие разделительных диодов в параллельных цепях.

Из известных технических решений наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является батарея ЛХИТ, содержащая контейнер, набор электрически соединенных ЛХИТ, размещенных в контейнере, и электрические разъемы для подключения нагрузки (патент РФ 2373614, кл. Н01М 6/16, 2009).

Техническим результатом полезной модели является повышение удельных электрических и ресурсных электрических характеристик батареи литий-ионных аккумуляторов (ЛИА).

Указанный технический результат достигается тем, что батарея ЛИА содержит контейнер, блок электрически соединенных ЛИА, размещенный в контейнере, электрические разъемы для подключения нагрузки, при этом, контейнер состоит из основания и кожуха, соединенных между собой винтами, блок ЛИА размещен между изоляционными плитами, закрепленными на основании, блок ЛИА состоит из набора цилиндрических ЛИА, соединенных между собойпараллельно-последовательно в виде последовательно соединенных цепочек по два параллельно соединенных ЛИА в каждой (схема 2s8p).

Указанное выполненные конструкции батареи обеспечивает ее прочность за счет связывания изоляционных плит с основанием и кожухом, а также изоляционных плит между собой посредством корпусов аккумуляторов с образованием несущей конструкции и повышение удельных электрических характеристик за счет снижения массы батареи.

Целесообразно, чтобы корпуса ЛИА были изолированы друг от друга, и кожуха контейнера изоляционными пластинами, установленными с двух сторон ЛИА и закрепленными на основании контейнера с помощью винтов.

Такое выполнение конструкции батареи обеспечивает требуемые сопротивление изоляции, прочностные характеристики и удельные электрические характеристики.

Целесообразно, чтобы батарея была снабжена выводом в виде розетки для обслуживания батареи.

Наличие указанного вывода позволяет проверить характеристики всех ЛИА, входящих в батарею, что обеспечивает повышение ресурсных характеристик.

Целесообразно, чтобы блок ЛИА состоял из шестнадцати цилиндрических герметичных ЛИА соединенных в последовательно - параллельную цепь с помощью перемычек и гаек.

Целесообразно, чтобы гайки были изготовлены из алюминиевого сплава и имеют форму конуса с вырезами под ключ.

Целесообразно, чтобы между гайкой и перемычкой был заложен слой электропроводной смазки, содержащей медь. Применение смазки обеспечивает защиту от коррозии и повышение ресурса контактногосоединения медной перемычки, алюминиевой гайки и алюминиевого борна аккумулятора.

Использование указанных технических решений позволяет получить более высокие удельные электрические и ресурсные характеристиками.

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.

На фиг.1 представлен общий вид батареи.

На фиг.2 представлено внутренне устройство батареи.

На фиг.3 представлена принципиальная электрическая схема батареи

Батарея (фиг.1) включает контейнер 1, положительный вывод 2, вывод для обслуживания батареи 3, отрицательный вывод 4, крепление для монтажа батареи 5 и кожух 6. Внутри контейнера размещен блок ЛИА 7, изоляционные пластины 8, предохранитель 9, перемычки 10 и гайки 11.

Электрическая схема батареи (фиг.3) включает четное число ЛИА 12, соединенных по схеме 2p8s, предохранитель 9, выполняющий также функции перемычки между аккумуляторами 12, положительный 2 и отрицательный 4 выводы. Вывод 3 предназначен для подключения внешнего зарядного устройства и блока контроля параметров аккумуляторов.

Пример практической реализации.

Батарея 8Lion-20 является вторичным источником тока и состоит из 16 ЛИА аккумуляторов HE-341450, соединенных между собой параллельно-последовательно в виде восьми последовательно соединенных цепочек по два параллельно соединенных аккумулятора в каждой. Емкость аккумулятора 10 А·ч, рабочее напряжение цепи от 3,0 до 4,2 В.

Батарея (фиг.1) имеет контейнер 1 из алюминиевого сплава Д16АТ, состоящий из основания и кожуха, соединенных винтами. Кожух контейнера и розетки установлены на герметик ВГО-1. Покрытие наружной поверхности контейнера батареи - химически оксидированное электропроводное.

На торцевой стороне контейнера установлены розетки:

- розетка СШРГ32П10ЭГ4, 2 - положительный вывод батареи;

- розетка ССШРГ36П15ЭГ5, 4 - отрицательный вывод батареи;

- розетка СНЦ23-19/22Р-1-В, 3 - для обслуживания аккумуляторов.

Для защиты от загрязнений, механических повреждений и случайных замыканий на розетки батареи установлены защитные заглушки.

На днище контейнера находятся крепления (поз.5), предназначенные для монтажа батареи на объекте.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленная батарея может быть реализована на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. она соответствуют критерию «промышленная применимость».

1. Батарея литий-ионных аккумуляторов (ЛИА), содержащая контейнер, блок электрически соединенных ЛИА, размещенный в контейнере, положительный и отрицательный выводы в виде розеток, отличающаяся тем, что контейнер состоит из основания и кожуха, соединенных между собой винтами, блок ЛИА размещен между изоляционными плитами, закрепленными на основании, блок ЛИА состоит из набора ЛИА, соединенных между собой параллельно-последовательно в виде последовательно соединенных цепочек по два параллельно соединенных ЛИА в каждой.

2. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что корпуса ЛИА изолированы друг от друга и кожуха контейнера изоляционными пластинами, установленными с двух сторон ЛИА и закрепленными на основании контейнера с помощью винтов.

3. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена выводом в виде розетки для обслуживания батареи.

4. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что блок ЛИА состоит из шестнадцати цилиндрических герметичных ЛИА, соединенных в последовательно-параллельную цепь с помощью перемычек и гаек.

5. Батарея по пп.1, 4, отличающаяся тем, что в качестве одной из перемычек использован плавкий предохранитель.

6. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что гайки крепления перемычек имеют форму конуса с вырезами под ключ и выполнены из алюминиевого сплава.

7. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что между гайкой и перемычкой заложен слой электропроводной смазки, содержащей медь.