Цилиндрические аккумуляторы продолжают оставаться наиболее широко распространенным типом элементов аккумуляторных батарей. Их преимущества: простота производства и хорошие механические характеристики. Цилиндр способен выдерживать высокие давления. В процессе заряда давление внутри элемента никель-кадмиевой аккумуляторной батареи может достигать 1379 килопаскалей (кПа), или 14 кг/м2. Аккумуляторы имеют систему вентиляции, которая срабатывает, если давление газов внутри элемента возрастает до 10,5... 14 кг/м2. В настоящее время все выпускаемые цилиндрические элементы имеют собственный механизм внутренней вентиляции для отвода газов, выделяющихся при их заряде и разряде. Никель-кадмиевые элементы имеют систему вентиляции клапанного типа (рис. 2.1).
Верхний контакт Вентиляц. отверстие |
Вентиляц. отверстие |
Уплотнит.-кольио |
Корпус клапана |
Вентиляц. отверстие |
Мембрана |
На рис. 2.2 показано внутреннее устройство цилиндрического элемента никель-кадмиевой аккумуляторной батареи. Отрицательные и положительные пластины скручены вместе и помещены в металлический цилиндр. Их разделяет сепаратор, увлажненный электролитом.
|
|
Металлич. корпус |
Клапан |
Рис. 2.1. Устройство и принцип работы системы вентиляции цилиндрических элементов |
Вывод"+" |
Корпус |
Резиновый уплотнитель |
Плюсовой вывод |
Уплотнительное кольцо Плюсовой токосъемник |
Вентиляционный клапан |
Изолирующее кольцо |
Плюсовой токосъемник |
Негативные пластины |
Сепаратор |
Позитивные пластины |
Никелированный минусовый вывод |
Рис. 2.3. Устройство никель-металлгид-ридного аккумулятора |
Внутреннее устройство цилиндрического никель-металлгидрид-ного аккумулятора показано на рис. 2.3.
18 Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи
Цилиндрические аккумуляторы имеют умеренные цены и обладают высокой энергетической плотностью. Их применяют для питания средств радиосвязи, мобильных компьютеров, медицинского оборудования, электроинструмента и других устройств, в которых не требуется применения аккумуляторов сверхмалых размеров.
Среди всех типов аккумуляторов, выпускаемых в цилиндрических корпусах, наибольший выбор представлен никель-кадмиевыми и никель-металлгидридными аккумуляторами.
Недостатком батарей с цилиндрическими элементами является недостаточное использование объема корпуса. При сборке батарей в корпусе остаются полости, заполненные воздухом. По этой причине корпуса таких батарей часто имеют сложную внутреннюю форму, чтобы таких полостей не было.
|
|
19 |
Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи
В целом процесс производства никель-металлгидридных аккумуляторов показан на рис. 2.4. Процесс производства никель-кадмиевых аккумуляторов от него не отличается.
Призматические аккумуляторы
Призматическая форма характерна для некоторых типов никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов и батарей. В таких аккумуляторах позитивные и негативные пластины набраны в виде сэндвича и разделены между собой сепараторами. «Сэндвич» из пластин вставлен в корпус и герметизирован. Конструкция призматического аккумулятора показана на рис. 2.5.
Изоляционная прокладка Изолятор Негативная пластина |
Плюсовой вывод Самоуплотняющийся вентиляционный клапан Уплотнитель Плюсовой токосъемник Позитивная пластина Сепаратор |
Формовка элемента |
Корпус, соединенный с минусом |
Прессовка корпуса и выводов |
Ультразвуковой Запрессовка контроль качества выводов |
Заливка электролита |
Контроль напряжения |
Готовая продукция |
Рис. 2.4. Процесс производства никель-металлгидридных аккумуляторов
Рис. 2.5. Конструкция призматического аккумулятора