Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11551
.pdf
Один из способов изготовления положительных электродов для вторичных свинцовых элементов в
соответствии с данным изобретением состоит, например, в смешивании высушенной на воздухе
порошкообразной смеси соединений свинца, которые в настоящее время используются при производстве
положительных электродов для свинцовых элементов, с новым материалом, упомянутым выше, вместе с
количеством мелкодисперсного сухого губчатого свинца. Полученная таким образом смесь прессуется сухим
способом с обеих сторон металлического проводника, и прессованный продукт обрабатывается разбавленной
серной кислотой, предпочтительно до точки, при которой кислота, проникшая в пластину, и кислотная
оболочка пластины имеют одинаковую плотность. Для этой цели пластине предпочтительно дают
пропитаться в течение как минимум десяти минут, а затем дают высохнуть. Встроенный металлический
проводник имеет довольно легкий и гибкий характер, например, сетка, поскольку сухой прессованный
губчатый свинец может служить основной опорой для активной массы, и в таких обстоятельствах проводник
может лишь выступать в качестве распределителя тока внутри активного материала, но в некоторых случаях
сухой прессованный губчатый свинец вместе с легким гибким проводником может служить опорой для
активного материала. Электроды для вторичных свинцовых элементов, изготовленные таким образом, легче
и меньше, чем известные положительные пластины равной емкости. Они проявляют меньшую склонность к
саморазряду и могут быть дешево изготовлены методами массового производства в очень малом и тонком
размере.
Один из подходящих примеров положительного электрода, изготовленного в соответствии с данным
изобретением, состоит в основном из материалов в следующих пропорциях:
% мелкодисперсного сухого губчатого свинца (предпочтительно высушенного с помощью серной кислоты,
добавленной к нему способом, описанным ниже).
% коричневого оксида свинца, полученного описанным выше способом, составляет 8 г, а % — минимум 90.
Давление, применяемое при сухом прессовании пластин, составляет приблизительно 250 (килограммов на
квадратный сантиметр), и пластина закаливается в растворе серной кислоты с удельной плотностью 1,18 9 1 в
течение приблизительно получаса в случае пластины толщиной 1,5 мм. Следует понимать, что плотность
серной кислоты, используемой для закалки, приблизительно равна плотности электролита, используемого в
свинцовом элементе, и, при необходимости, может быть использован любой другой метод закалки, например,
погружение в раствор сульфата аммония. 105 В случае положительных электродов, где предполагается, что
они должны достичь своей полной емкости за один цикл зарядки, оказалось целесообразным начинать с
прессованного материала, в котором новый материал присутствует в количестве более 15 %.
При производстве отрицательных электродов используются те же операции сухого прессования, увлажнения
и сушки, что и при производстве положительных электродов, однако в качестве прессующего материала
используется мелкодисперсный губчатый свинец, предпочтительно пропитанный сульфатом свинца, к
которому при необходимости можно добавить оксиды свинца. Такой прессующий материал очень хорошо
подходит для прессования и позволяет получать очень эффективные отрицательные электроды, которые
могут быть изготовлены тем же способом, что и положительные электроды.
При производстве мелкодисперсного губчатого свинца, пропитанного сульфатом свинца, применяемая
процедура может включать восстановление оксидов свинца в ванне с серной кислотой посредством
электролиза, при этом полученный материал высушивается вместе с прилипшей серной кислотой, а затем
измельчается в мелкий порошок.
i; При изготовлении электродов методом сухого прессования порошкообразного губчатого свинца, как в
чистом виде, так и в смеси с порошкообразными соединениями свинца, важно обеспечить идеальную
структурную однородность. В случае порошков давление, в отличие от жидкости, не распределяется
равномерно по объему прессуемого материала и, следовательно, оказывает иное воздействие на верхние
слои, чем на нижние. Поэтому целесообразно прессовать электроды в пластины не слишком большой
толщины, обеспечивая при этом равномерное распределение давления в известном объеме. Встроенный
металлический проводник представляет собой инородное тело в пластине, и согласно данному изобретению
было установлено, что хорошая форма встроенного металлического проводника включает в себя такую, в
которой сечение последнего имеет продолговатую, ромбическую или другую многоугольную форму,
предпочтительно сконструированную таким образом, чтобы поверхности были наклонены в направлении
давления, и проводник предпочтительно вставлен в материал таким образом, чтобы более длинная ось
сечения располагалась в направлении давления.
Для достижения наилучшего распределения тока внутри прессованных электродов с упомянутым выше
нежестким встроенным проводником, проводник предпочтительно располагается с боковыми отростками, от
которых отходят ветви. При проектировании боковых отростков и ветвей таких встроенных проводников
каждый боковой отросток и его ветви могут быть расположены независимо от соседнего, так что отростки и
ветви никоим образом не образуют раму. Каждый отросток и ветвь имеют свободный конец и не образуют,
например, замкнутой прямоугольной фигуры с каким-либо другим отростком или ветвью. Благодаря такому
расположению проводник может легко деформироваться при любом расширении или сжатии активного
материала.
Комбинация положительного и отрицательного электродов, сконструированная в соответствии с данным
изобретением для вторичных свинцовых элементов, не представляет особых трудностей в случаях, когда
такие элементы используются вместо современных свинцовых аккумуляторов. Такие электроды надлежащим
образом вставляются в корпуса соответствующей конструкции, а вся конструкция затем монтируется,
подвешивается или иным образом закрепляется внутри контейнера элемента. В качестве электролита можно
использовать разбавленную серную кислоту так же, как она используется в аккумуляторах, применяемых в
настоящее время.
Небольшие вторичные свинцовые элементы питания, предназначенные для ручного использования,
например, в фонарике, должны удовлетворять иным требованиям, чем те, которые применяются к обычным
аккумуляторам.
Они должны быть как можно меньше и легче, а также сохранять свою эффективность в течение длительного
времени. Они должны быть защищены от возможного разрушения и в целом соответствовать вкусам публики.
Они не должны терять свою кислотность и, кроме того, должны быть дешевыми в производстве. Такие
требования обусловливают необходимость специальных мер, которые включены в настоящее изобретение.
Использование серной кислоты в качестве жидкого электролита нецелесообразно с точки зрения
безопасности и по другим причинам в случае таких небольших свинцовых элементов. Поэтому наиболее
выгодно загустить электролит. Подходящим методом загущения является использование хорошо известного
загустителя — жидкого стекла. Однако электролит, желатинизированный таким образом жидким стеклом, как
это до сих пор использовалось в свинцовых аккумуляторах, не очень подходит для небольших вторичных
свинцовых элементов, поскольку гель сжимается, и из-за этого сжатия может случиться так, что большие
участки электрода окажутся вне контакта с электролитом и, таким образом, станут неработоспособными.
Процесс старения, протекающий сам по себе очень медленно в случае таких гелей, может быть существенно
ускорен путем постоянного перемешивания смеси разбавленной серной кислоты и желатинизирующего
агента, например, путем перемешивания. Для достижения постоянной приблизительно жироподобной
консистенции электролита Кроме того, было сочтено целесообразным смешивать 105 с кизельгуром или
другим материалом, обладающим аналогичным действием.
В стареющем желатинообразном электролите, полученном таким образом, жидкость впоследствии не
отделяется от него, и, кроме того, он имеет преимущество при использовании в свинцовых элементах,
поскольку даже в случае возможного повреждения корпуса элемента кислота не может вытекать. Более того,
было также установлено, что такой желатинообразный электролит вызывает лишь незначительную потерю
емкости в свинцовых элементах.
При изготовлении небольших свинцовых элементов с положительным и отрицательным электродами,
выполненных в соответствии с настоящим изобретением 120 и содержащих желатинизированный электролит,
электроды заряжаются в жидком электролите вне контейнера элемента, и в этом состоянии они встраиваются
в контейнер элемента, заполненный желатинизированным электролитом 125. Благодаря этому методу
производство элементов не только становится дешевым, но, прежде всего, обеспечивается достижение
абсолютной однородности эффективности элементов 130 407, 72 3 407,723 5 Для полного понимания
изобретения следует обратиться к прилагаемым чертежам, иллюстрирующим электрод для небольшого
свинцового элемента, предназначенного, в частности, для использования с небольшими устройствами,
такими как карманные фонарики и тому подобное, в которых:
На рисунке 1 представлен увеличенный план электрода для батареи карманного фонарика, изготовленного в
соответствии с данным изобретением, с изображением сплошными линиями одного из вариантов встроенного
металлического проводника.
Рисунок 2 представляет собой фрагмент рисунка 1 в увеличенном масштабе по линии 2-2, а рисунок 3 —
фрагмент рисунка 1 в увеличенном масштабе по линии 3-3.
На чертежах изображен электрод 2, изготовленный методом сухого прессования измельченной массы, по
меньшей мере часть которой состоит из мелкодисперсного сухого губчатого свинца.
Внутри сформированного электрода расположен гибкий металлический проводник 1, снабженный
ответвлениями 3, от которых отходят дополнительные ответвления 4. Поперечное сечение любого из
ответвлений металлического проводника имеет продолговатую или ромбическую форму, как показано на
рисунках 2 и 3, причем расположение таково, что края и поверхности наклонены в направлении давления, и
предпочтительно таким образом, чтобы более длинные оси сечения были расположены в направлении
давления, приложенного к материалу, составляющему электрод. Следует понимать, что электроды не
обязательно должны быть прямоугольными, но могут иметь любую другую подходящую форму.
Сформированные таким образом электроды установлены в четырехгранном целлулоидном корпусе, который
заполнен пастообразным электродом, приготовленным описанным выше способом, при этом корпус
окончательно герметизирован газонепроницаемым образом.
Следует понимать, что в тех случаях, когда в описании или в формуле изобретения используется выражение
«свинцовое соединение», это выражение подразумевает все соединения свинца, которые будут реагировать
на электрохимическую реакцию, происходящую в свинцовом аккумуляторе.
Таким образом, если в соответствии с данным изобретением губчатый свинец смешивается с соединением
свинца для образования положительного электрода, а мелкодисперсный сухой губчатый свинец также
смешивается с соединением свинца для образования отрицательного электрода аккумулятора, и полученная
таким образом батарея впоследствии заряжается таким образом, чтобы на положительном электроде
образовывался пероксид свинца, а на отрицательном электроде — губчатый свинец, то такие соединения
свинца, независимо от их состава и от того, включает ли смесь с мелкодисперсным сухим губчатым свинцом
одно соединение свинца или смесь соединений свинца, должны подпадать под определение «соединение
свинца», используемое в данном документе.
После подробного описания и выяснения природы нашего изобретения и способа его осуществления, мы
заявляем, что нам известно о спецификации Соединенного Королевства.
Патент № 15713 от 1884 года, в котором описывается конструкция электродов первичной батареи в губчатом
или пористом состоянии, причем такие электроды формируются путем прижимания мелкодисперсного свинца
к проводящей подложке, предпочтительно из свинца, или состоят из элементов, образованных пористым или
губчатым свинцом, не содержит никаких заявлений, описанных в нем, но
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_407724.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=407724&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB407724A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (Cermapy): 19 сентября 1931 г.
407,724 Дата подачи заявления (в нефедеративном Королевстве): 17 сентября 1932 г. № 25934/32.
Завершено: 19 марта 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Вспомогательная схема возбуждения для выпрямителей с сеткой.
Мы, компания SIEMENS SCHUCKERTWEREE AKTIENGESELLSCIH Ik FT, немецкая компания из
Берлина-Симненштадта, Германия, настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены следующим образом:
Изобретение относится к вспомогательной схеме возбуждения для управляемых сетью выпрямителей на
основе паровой фазы.
Для точного управления сеткой многофазного парофазного выпрямителя желательно поддерживать
неизменными условия зажигания индивидуально управляемых основных анодов, и особенно исключить
изменения степени ионизации в выпрямителе, соответствующие изменениям интенсивности тока нагрузки.
Решение этой проблемы непросто, поскольку момент зажигания основных анодов, как известно, должен быть
сдвинут вперед или назад в диапазоне до 180°, если необходимо в полной мере использовать управляемость
выпрямителя.
Поэтому недостаточно предусмотреть в многофазном выпрямителе соответствующую многофазную цепь
возбуждения, поскольку, например, шестифазный анод возбуждения проводит токовые волны шириной 600
Ом, которые, к тому же, являются волнообразными.
Известно, что в паровых выпрямителях Ниталла носители заряда образуются за счет возбуждения
вспомогательных анодов, расположенных таким образом, чтобы образовать так называемое катодное
«пятно», однако такое образование носителей заряда далеко не так равномерно, как можно было бы ожидать,
и это происходит независимо от того, возбуждаются ли вспомогательные аноды постоянным или переменным
током. Кроме того, как показал опыт, происходят взрывообразные выбросы паров ртути из катода,
направления которых колеблются неопределенно, так что даже перед подлежащим воспламенению анодом
может наблюдаться постоянно колеблющаяся плотность носителей заряда.
Все эти факторы приводят к тому, что условия зажигания управляющей сетки постоянно меняются, и поэтому
невозможно с помощью потенциала зажигания сетки с постоянно равномерным значением 55° постоянно
достигать точно заданной точки начала зажигания при последовательном периодическом приложении
потенциалов анода.
В случае увеличения количества носителей заряда (60%) для начала разряда на соответствующий анод будет
достаточно меньшего потенциала зажигания, приложенного к сетке. Однако обеспечение потенциала
зажигания для управляющей сетки (6,5), который постоянно изменяется в соответствии с условиями внутри
разрядного сосуда, такими как, например, давление пара и т. д., практически невозможно или, по крайней
мере, сопряжено со значительными трудностями.
Таким образом, изобретение обеспечивает средства, которые устраняют вышеупомянутые недостатки и
обеспечивают равномерные условия зажигания основных анодов 75. Согласно изобретению, предлагается
вспомогательная схема возбуждения для металлопаровых выпрямительных камер с катодом, постоянно
возбуждаемым обычной схемой возбуждения-анода, 80 характерной особенностью которой является то, что
отдельный вспомогательный анод возбуждения расположен рядом с каждым отдельным основным анодом
или отдельной группой основных анодов, и предусмотрено 85 обеспечение того, чтобы дуги анодов
возбуждения горели по меньшей мере в течение той части времени каждого периода постоянного тока, в
течение которой может произойти момент зажигания отдельного основного анода 90 или момент зажигания
группы основных анодов.
Предпочтительно, чтобы каждому из основных анодов был выделен как минимум один вспомогательный
возбуждающий анод, но также может быть предусмотрено несколько основных анодов совместно с одним
вспомогательным возбуждающим анодом. Вспомогательные аноды предпочтительно питаются переменным
током, и предусмотрены средства, которые продлевают период плавного горения возбуждающих дуг и делают
форму их кривых прямоугольной. В дополнение к сглаживающему дросселю или вместо него в цепи
постоянного тока вспомогательного возбуждения могут быть также установлены дроссели, расположенные
взаимно в двух или нескольких анодных цепях вспомогательного возбуждения. Анодные цепи
вспомогательного возбуждения предпочтительно также соединены с трансформатором парами или группами
более высокого порядка.
В качестве альтернативы, вспомогательные аноды возбудителя могут питаться постоянным током.
Следует отметить, что в Спецификации № 368695 было предложено предусмотреть возбуждающие аноды в
ртутном выпрямителе, расположенные на том же уровне и с одной стороны от соответствующих основных
анодов и с той же стороны от управляющих сеток, что и указанные основные аноды, при этом возбуждающие
аноды питаются от одной обмотки трансформатора от того же источника переменного тока, что и основной
анод и сетки. Однако другие возбуждающие аноды не предусмотрены, и специалистам в данной области
будет ясно из рассмотрения данной предыдущей Спецификации, что условия зажигания в выпрямителе,
полученные в соответствии с этим предыдущим предложением, существенно отличаются от условий,
обеспечиваемых настоящим изобретением.
Для более полного понимания данного изобретения следует обратиться к прилагаемому чертежу, на котором:
На рисунке 1 представлена принципиальная схема в соответствии с изобретением; на рисунке 2 показан
схематический разрез части выпрямительного корпуса со вспомогательным возбуждающим анодом и схемой
в соответствии с изобретением; и на рисунке 3 показано устройство, аналогичное изображенному на рисунке
2, за исключением того, что каждый вспомогательный анод обслуживает группу основных анодов.
На рисунке 1 показан выпрямитель 1, имеющий катод 2, который подключен к линии 3. Основные аноды
выпрямителя обозначены номерами 4, 5, 6, 7, 8 и 9, а также имеется обычный возбуждающий анод (не
показан), посредством которого катод постоянно возбуждается известным образом. Вблизи каждого основного
анода расположен один из ряда вспомогательных возбуждающих анодов, обозначенных номерами 10, 11, 12,
13, 14 и 15. Вспомогательные возбуждающие аноды соединены соответственно через возбуждающие
резисторы 16, 17, 18, 19, 20 и 21 с различными участками вторичной обмотки вспомогательного
возбуждающего трансформатора 22. В показанной схеме пары вспомогательных возбуждающих анодов 10 и
13, 11 и 14 и 12 соединены каждая с отдельной вторичной обмоткой, по одной из каждой пары. Аноды,
соединенные с одним концом указанной катушки, нулевая точка которой выбирается через один из
сглаживающих дросселей 23, 24, 25, а затем через дроссель 26 к линии 3. Сглаживающие дроссели
расположены в цепи постоянного тока вспомогательного возбуждения в нулевой точке между каждой парой
анодов вспомогательного возбудителя. Первичная обмотка трансформатора 22 расположена таким образом,
чтобы получать ток от сети переменного тока. На рисунке 2, 1, показан разрядный сосуд, снабженный
основным анодом 4 и катодом 2, с которым соединен анод нормального возбудителя 40 для создания
катодного «пятна», составляющего 80-й 1, нормальное постоянное возбуждение. Управляющая сетка 4a
установлена в защитной трубке анода 4b, и расположен вспомогательный возбуждающий анод 10.
Вспомогательный анод 85, расположенный рядом с защитной трубкой анода, возбуждается от трехфазной
сети тока 27 через трансформатор 22. Между центральными точками вторичных проводов трансформатора и
общей цепью постоянного тока выпрямителя подключены дроссельные катушки 223, 24, 25. Кроме того,
общая цепь постоянного тока подключена через дроссельную катушку 26, и, наконец, в проводник
вспомогательного анода 10 вставлен резистор 16. Схема цепи 95 такая же, как описано со ссылкой на рисунок
1.
На рисунке 3 показана схема, в которой каждый вспомогательный возбуждающий анод 10, 1 % 11 расположен
таким образом, чтобы обслуживать группу из двух основных анодов 4, 4 и 5, 5; схема в остальном аналогична
схемам на рисунках 1 и 2.
Увеличение продолжительности горения 105 отдельных вспомогательных возбуждающих анодов в диапазоне
1800 (электрических) даже при многофазном расположении возбуждающих анодов Q достигается с помощью
резисторов 16-21, в то время как дроссельные катушки 23, 24 и 25 служат для придания кривой тока
возбуждающего анода прямоугольной формы, и, наконец, частично с помощью дроссельной катушки 26, а
частично с помощью дроссельных катушек 23, 24 и 25, достигается его деление в цепи возбуждающего анода,
то есть в течение определенного периода времени горения каждого возбуждающего анода ток
вспомогательного возбуждающего анода распределяется между двумя или более возбуждающими анодами.
Таким образом, разряд в разрядном сосуде, сконструированном описанным выше образом, будет
происходить так, что до того, как разряд основного анода будет разрешен управляющей сеткой, дуга
вспомогательного возбуждающего анода, назначенного для соответствующей схемы управления анодами,
уже сгорит, и цепь тока в нем не будет подвергаться изменениям, указанным в пунктах 1, 3, в случае, если
будет организовано возникновение группы основных анодов.
Соседние файлы в папке патенты