Разработка технологического процесса сварки крышки с моноблоком

Изобретение корпуса принадлежит к электротехнической индустрии и в силах быть применено при изготовлении и сборке аккумуляторных батарей.

Известны большое количество различных типов аккумуляторов, имеющих корпуса, характеризующиеся большинством конфигураций, в частности известно применение для аккумуляторов пластмассовых корпусов, обеспечивающих потенциальность выработки прямоугольных корпусов с рациональным применением пространства.

Чтобы объединить аккумуляторы в батарею либо блоки батарей обычно применяются особенные штатные контейнеры, моноблоки и чехлы.

Известны свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, выпускаемые ЗАО "Северо-западная аккумуляторная компания", представляющие собой электрически соединенные промеж собой аккумуляторы, размещенные в едином залитом пластмассовом корпусе.

Известны стартерные батареи, выпускаемая Уральским электрохимическим комбинатом, где батарея собрана в прямоугольном металлическом контейнере.

Любая из известных конструкций владеет собственными недостатками. Так моноблоки из нескольких аккумуляторов трудны в производстве, неремонтопригодные (при выходе из строя одного из аккумуляторов доводится заменять целый блок) и обнаружили применение лишь в маленьких по емкости и напряжению аккумуляторных батареях. Некоторые контейнеры трудны по конструкции, дорогостоящи и трудоемки при производстве и применении.

Кроме того, применяемые для их приготовления металлические конструкции создают усиленные утечки электрического тока на корпус агрегата, в котором применяется батарея, то что приводит к образованию хаотических электрических цепей, и неравномерной зарядке иначе разрядке отдельных аккумуляторов батареи, когда часть аккумуляторов весьма перезаряжается и греется, а прочая не до заряжается. Работая в таком режиме, батарея скоро выходит из строя. Кроме того, контейнеры имеют крупную массу и габариты.

Инженерной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, представляется разработку такой конструкции корпуса аккумулятора, которая при сборке отдельных аккумуляторов позволила бы отказаться от дополнительных конструкций, скрепляющих отдельные аккумуляторы и получить батарею более несложной конструкции с меньшей весом и габаритами при безграничном числе соединяемых аккумуляторов и обеспечивающей долговечную изоляцию аккумуляторов, предотвращающую утечки тока из-за образования хаотических электрических цепей, что в свою очередь, приводит к повышению времени службы и надежности батареи.

Более похожим, по мнению заявителя, по совокупности существенных признаков и присвоению представляется контейнер для батареи щелочных аккумуляторов, применяемой на транспортных средствах (патент РФ 2129322, Н 01 М 2/10, 1999). Корпус контейнера совершен в виде общей детали из полимерной композиции и содержит днище и боковые, в том числе и торцевые, стенки.

Поставленная техническая проблема решается тем, что в представляемой конструкции на боковых стенках корпуса сделаны как общее целое с корпусом соединительные элементы в виде вертикальных ребер-направляющих на одной из стенок, и дополняющих их по форме ребер или пазов, на обратной стенке корпуса. Взаимное расположение ребер на боковых стенках должно быть таково, что вставленные друг в друга при сборке двух соседних корпусов образовывалось разъемное боковое соединение корпусов, образующих ряд в батарее, которое удерживало бы аккумуляторы от взаимного перемещения в любую сторону в горизонтальной плоскости. Взаимное расположение ребер на торцевых стенках обязано обеспечивать возможность, при потребности, соединять ряды аккумуляторов, собранных в батареи, в блоки батарей.

Изображение 3.8 Три проекции корпуса аккумулятора, соединительные элементы которого выполнены в виде "ласточкиного хвоста"

Размеры соединительных элементов (выступ ребра либо глубина паза) подобраны таким образом, для того чтоб соединение имело скользящую посадку и при данном событии обеспечивался достаточный зазор для отвода тепла и электроизоляции между боковыми стенками окрестных корпусов в батарее или между рядами батарей в блоке. На днище корпуса предусмотрены ножки-опоры, конструкция которых, с одной стороны, обеспечивает зазор, улучшающий диэлектрические качества корпуса, и циркуляцию воздуха под днищами аккумуляторов, а с другой создает поверхности, больше всего удобные для монтирования фиксирующих элементов, противодействующих перемещению корпусов аккумуляторов по вертикали. Боковые соединительные элементы могут быть сделаны в виде ребер, выступов либо пазов многообразной конфигурации: квадратной, округлой и прочих более трудных форм. Однако одной из предпочтительных конфигураций создания с точки зрения надежности соединения составляет создание ребер в форме параллелограммов, обеспечивающих воссоединение в виде "ласточкиного хвоста". Применение представляемого корпуса аккумулятора и способа монтирования аккумуляторной батареи позволит отказаться от применения каких-либо металлических конструкций в виде стягивающих хомутов либо контейнеров, при формировании аккумуляторной батареи, а при потребности легко создать и блок батарей. Гораздо улучшит электроизоляционные свойства аккумуляторной батареи и позволит гарантировать терморегуляцию аккумуляторов, при сокращении всеобщей массы и габаритов батареи или блока. На изображении 3.3 показаны три проекции корпуса аккумулятора, соединительные элементы которого выполнены в виде "ласточкиного хвоста".
  Корпус аккумулятора 1, выполненный преимущественно из полимерной композиции в виде параллелепипеда имеет боковые стенки 2 и 3 и торцевые стенки 4 и 5 и днище 6. В углах боковой стенки 2 расположены две пары ребер 7, образующие паз 8, а на боковой стенке 3 ребра 9, дополняющие по форме ребра 7. Аналогичные ребра 10 и 11 могут быть выполнены на торцевых стенках 4 и 5. На днище корпуса 6 выполнены ножки-опоры 12, в середине которых могут быть расположены отверстия 13 или выступы 14, предназначенные для взаимной фиксации корпусов в вертикальном направлении с помощью фиксирующих элементов 15, например стержня 16. Размеры соединительных элементов подобраны таким образом, чтобы обеспечивать при их соединении зазор 17, не менее 4 мм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы над ВКР были достигнуты следующие результаты:

- Разработан технологический процесс сварки крышки с моноблоком аккумуляторной батареи 6МТС-9, который позволяет освободить рабочих от тяжелого труда, а также увеличить качество сварных соединений. Разработана сварочная плита для сварки аккумуляторной батареи типа 6МТС-9

- Проанализированы оптимальны материал конструкций подвергаемых сварке

- Рассмотрены оптимальные режимы сварки

- Рассмотрена методика контроля сварных соединений баллонов