Химические источники тока и устройство для их герметичной заливки
Полезная модель «Устройство для заливки герметичных химических источников тока» относится к электротехнической промышленности и может быть использована при производстве первичных литиевых источников тока. Предлагаемая полезная модель направлена на снижение потерь электролита, упрощение технологического процесса заливки электролита в источник тока, повышение производительности и получение стабильных характеристик при проведении операции «Заливка». Технический результат достигается конструкцией устройства для заливки герметичных химических источников тока, содержащей сосуд с электролитом, дозатор, систему клапанов, вакуумный насос, подводящую трубку с пробкой-клапаном, снабженную расширителем, отношение объема которого к объему дозатора равно 4-8, источник избыточного атмосферного давления, подключенного к расширителю через систему клапанов, и дозатора, снабженного емкостью для размещения в ней дозы электролита перед заливкой в источник тока и подключенного к расширителю через систему клапанов.
Полезная модель «Устройство для заливки герметичных химических источников тока» относится к электротехнической промышленности и может быть использована при производстве первичных литиевых источников тока.
Известно устройство для заливки аккумуляторной батареи [1]. Устройство содержит наполнительный сосуд с раструбом и питающим баком, систему дозаторов в виде труб и канала, выполненного наклонно в сторону наполнительной трубы. Наклонное расположение канала и совокупность соединенных между собой наполнительного сосуда, раструба и питающего бака позволяют добиться высокой производительности труда.
Недостатками данного изобретения является то, что в таком устройстве электролит самотеком при атмосферном давлении поступает по внутренней трубе в аккумулятор, а воздух вытесняется из аккумулятора через вентиляционное отверстие. Кроме того, такое устройство рассчитано на заливку ХИТ, имеющих заливочное отверстие большого диаметра, и не позволяет заполнять герметичные ХИТ, имеющие заливочную трубку диаметром 2 мм.
Известно также устройство для заливки герметичных источников тока [2], содержащее емкость с электролитом, дозатор электролита с датчиками уровня, вакуум-насос и систему труб с клапанами. Заливочное устройство связано с источником тока через одинарную подводящую трубку и пробку-клапан. Наличие в устройстве для заливки вакуум-насоса позволяет заполнить источник тока электролитом через заливочную трубку малого диаметра, предварительно откачав из него воздух. Однако количество электролита, поступившего в источник тока при однократной заливке, значительно ниже требуемого. При попытке залить необходимое количество электролита часть его остается в дозаторе вследствие закупорки заливочной трубки источника тока остаточным воздухом, выделяющимся при пропитке электродных материалов. Для введения оставшейся части электролита повторяют вакуумирование. При этом часть электролита из источника тока и подводящих коммуникаций уносится, что уменьшает точность определения количества залитого в источник тока электролита.
Недостатком данного изобретения является то, что заливка электролита малыми частями, с таким расчетом, чтобы каждая порция электролита полностью заходила в источник тока, освобождая подводящие коммуникации, усложняет и удлиняет процесс заливки, поскольку требует неоднократного отмеривания в дозаторе разных по величине объемов электролита.
Известно устройство для заливки герметичных химических источников тока [3], включающее сосуд с электролитом, дозатор, систему клапанов, вакуумный насос и подводящую трубку с пробкой-клапаном, снабженной расширителем, отношение объема которого к объему дозатора равно 4-8.
Недостатками данного изобретения является то, что операции вакуумирования и заполнения производят до тех пор, пока весь электролит из расширителя не перейдет в источник тока, при этом увеличивается технологический цикл заливки источника тока. При объеме расширителя меньшем 4-х объемов дозатора происходит унос части электролита при вакуумировании. Увеличение объема расширителя больше 8-ми объемов дозатора не приводит в дальнейшем к существенному увеличению положительного эффекта, увеличивая вместе с тем время вакуумирования и соответственно потери электролита при заливке.
Технической задачей является снижение потерь электролита, упрощение технологического процесса заливки электролита в источник тока, повышение производительности и получение стабильных характеристик при проведении операции «Заливка».
Указанный технический результат достигается конструкцией устройства для заливки герметичных химических источников тока, содержащего сосуд с электролитом, систему клапанов, вакуумный насос, подводящую трубку с пробкой-клапаном, снабженной расширителем, отношение объема которого к объему дозатора равно 4-8, источник избыточного атмосферного давления, подключенного к расширителю через систему клапанов, и дозатор, снабженного емкостью для размещения в ней дозы электролита перед заливкой в источник тока и подключенного к расширителю через систему клапанов.
На фиг. 1 изображено устройство для заливки герметичных химических источников тока, комбинированная схема.
Устройство состоит из сосуда с электролитом (поз. 1), системы клапанов, вакуумного насоса (поз. 2), подводящей трубки с пробкой-клапаном (поз. 3), снабженной расширителем (поз. 4), отношение объема которого к объему дозатора равно 4-8, источника избыточного атмосферного давления (поз. 5), подключенного к расширителю (поз. 4) через систему клапанов, и дозатора (поз. 6), снабженного емкостью для размещения в ней дозы электролита (поз. 7) перед заливкой в источник тока (поз. 8) и подключенного к расширителю (поз. 4) через систему клапанов.
Заполнение герметичного источника тока происходит следующим образом.
В исходном положении все краны устройства заливки герметичного источника тока закрыты. Установить в сосуд с электролитом (поз. 1) никелевую сетку 0040H для фильтрации электролита. Открутить крышку транспортировочной бутыли и вылить электролит из бутыли в сосуд (поз. 1). Установить источник тока (поз. 8) в держатель источника тока. Подставить держатель с источником тока (поз. 8) под подводящую трубку с пробкой-клапаном (поз. 3), соединенной с расширителем (поз. 4), совместив отверстие источника тока (поз. 8) с отверстием узла крепления подводящей трубке с пробкой-клапаном (поз. 3) и расширителем (поз. 4). Открыть кран подачи электролита в дозатор (поз. 6) и с помощью последнего заполнить электролитом емкость для размещения дозы электролита (поз. 7). Закрыть кран подачи электролита в дозатор (поз. 6). Открыть кран подачи вакуума в источник тока (поз. 8) и с помощью вакуумного насоса (поз. 2) создать вакуум в источнике тока равный (-0,3 ÷ -1,0) кгс/см2 . Закрыть кран подачи вакуума в источник тока (поз. 8). Открыть кран подачи электролита в расширитель (поз. 4). Под действием разности давлений электролит сначала зальется в расширитель (поз. 4), потом в источник тока (поз. 8). Визуально определить окончание заливки электролита в элемент по опустевшему прозрачному расширителю (поз. 4). Закрыть кран подачи электролита в расширитель (поз. 4). Открыть кран подачи избыточного атмосферного давления от источника (поз. 5), создав давление равное (0,4÷0,5) кгс/см 2. Провести, при необходимости, додавливание электролита в источник тока (поз. 8). Закрыть кран подачи избыточного атмосферного давления от источника (поз. 5). Открыть кран, соединяющий расширитель (поз. 4) и емкость для размещения дозы электролита (поз. 7). Провести визуальный осмотр полноты заливки электролита в источник тока (поз. 8). Если в расширитель (поз. 4) из источника тока (поз. 8) не поступает электролита, то заливка прошла в полном объеме. Закрыть кран, соединяющий расширитель (поз. 4) и емкость для размещения дозы электролита (поз. 7). Отсоединить источник тока (поз. 8) от узла крепления подводящей трубке с пробкой-клапаном (поз. 3) и расширителя (поз. 4). Количество залитого в источник тока электролита определяли взвешиванием до и после заливки с последующим пересчетом на объем. В дальнейшем повторить вышеперечисленные операции для всех источников тока в партии. По окончании заливки всех источников тока подставить к узлу крепления подводящей трубки с пробкой-клапаном (поз. 3) и расширителя (поз. 4) салфетку. Открыть кран подачи избыточного атмосферного давления от источника (поз. 5), создав давление равное (0,4÷0,5) кгс/см2 . Продуть узел крепления подводящей трубки с пробкой-клапаном (поз. 3) и расширителя (поз. 4). Остатки электролита, под давлением воздуха, стекают на салфетку. Закрыть кран подачи избыточного атмосферного давления от источника (поз. 5).
Результаты заливки 30-ти источников тока и остаточные потери электролита при заливке данных способом приведены в таблице 1.
Остаточные потери электролита при заливке обусловлены только потерями при проведении операции «Продувка узла крепления подводящей трубки с пробкой-клапаном и расширителем», которая проводится 1 раз в смену, и составляют не более 0,15% от общего количества электролита, залитого в источники тока.
Применение предлагаемого устройства для заливки герметичных химических источников тока позволяет увеличить производительность заполнения источника тока, уменьшить потери электролита при заливке, упростить процесс заливки (заливка, в 95% и более, происходит с первого раза и с минимальными потерями) и получить стабильные характеристики при проведении операции (отклонения составляют приблизительно 0,003-0,004%).
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о том, что устройство для заливки герметичных химических источников тока, изготовленное по заявленной полезной модели, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Указанное устройство для заливки предназначено для использования в промышленности при производстве первичных литиевых источников тока.
ПУБЛИКАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ЗАЯВКИ
1. Заявка Японии 
60-59654, кл. H01M 2/36, 1985.
2. Авторское свидетельство СССР 873314, кл. H01M 2/36, 1981.
3. Патент РФ 2041532 от 08.07.1992 г.
| Таблица 1 | |||
| Остаточные потери электролита при заливке предлагаемым способом | |||
| ИТ | Объем емкости для размещения в дозы электролита, мл | Объем залитого в источник тока электролита, мл | Потери электролита, мл |
| 1 | 25,5 | 25,45 | - |
| 2 | 25,5 | 25,45 | - |
| 3 | 25,5 | 25,45 | - |
| 4 | 25,5 | 25,45 | - |
| 5 | 25,5 | 25,449 | - |
| 6 | 25,5 | 25,45 | - |
| 7 | 25,5 | 25,45 | - |
| 8 | 25,5 | 25,45 | - |
| 9 | 25,5 | 25,45 | - |
| 10 | 25,5 | 25,449 | - |
| 11 | 25,5 | 25,449 | - |
| 12 | 25,5 | 25,45 | - |
| 13 | 25,5 | 25,45 | - |
| 14 | 25,5 | 25,45 | - |
| 15 | 25,5 | 25,45 | - |
| 16 | 25,5 | 25,45 | - |
| 17 | 25,5 | 25,45 | - |
| 18 | 25,5 | 25,45 | - |
| 19 | 25,5 | 25,45 | - |
| 20 | 25,5 | 25,45 | - |
| 21 | 25,5 | 25,45 | - |
| 22 | 25,5 | 25,45 | - |
| 23 | 25,5 | 25,449 | - |
| 24 | 25,5 | 25,45 | - |
| 25 | 25,5 | 25,45 | - |
| 26 | 25,5 | 25,45 | - |
| 27 | 25,5 | 25,45 | - |
| 28 | 25,5 | 25,45 | - |
| 29 | 25,5 | 25,45 | - |
| 30 | 25,5 | 25,449 | - |
| Продувка устройства (1 раз в смену) | 0,8-0,9 | ||
Устройство для заливки герметичных химических источников тока, включающее сосуд с электролитом, дозатор, систему клапанов, вакуумный насос, подводящую трубку с пробкой-клапаном, снабженную расширителем, отношение объема которого к объему дозатора равно 4-8, отличающееся тем, что устройство снабжено источником избыточного атмосферного давления, подключенного к расширителю через систему клапанов, а дозатор снабжен емкостью для размещения в ней дозы электролита перед заливкой в источник тока, подключенной к расширителю через систему клапанов.
