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

Таблеточные аккумуляторы

Таблеточные элементы были разработаны в целях миниатю­ризации аккумуляторных батарей и удобства их сборки из таких элементов. В настоящее время рыночный сектор этих элементов довольно узок. Неперезаряжаемые элементы применяют в элект­ронных часах, слуховых аппаратах и устройствах памяти.

Перезаряжаемые таблеточные элементы применяются в бес­проводных телефонах, медицинских приборах и в промышлен­ном инструменте. Хотя они имеют небольшие габариты и невы­сокую стоимость производства, их недостаток — раздувание при быстром заряде из-за отсутствия системы отвода газов. По этой причине время заряда таблеточных аккумуляторов составляет 10...16 часов.

20

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

21

2.4. Конструкции никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей

Фирмы-производители аккумуляторных батарей выпускают аккумуляторные батареи собственной конструкции, которые имеют фирменные обозначения и маркировку.

Плюсовой вывод

Предохранитель. POLYSWITCH

Минусовый вывод

Негативные пластины

Позитивные пластины

Основным и наиболее рациональным способом производства никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей является их сборка из определенного количества одно­типных аккумуляторов (рис. 2.6). Сразу следует обратить внима­ние: соединение элементов между собой производится перемыч­ками с использованием точечной сварки. Соединять аккумуля-

Рис. 2 6. Процесс сборки аккумуляторных батарей для мобильных телефонов

(пример)

торы при помощи пайки нельзя, так как в этом случае неизбежен их перегрев и, как следствие, возможно разрушение токосъемника, выход из строя предохранительного клапана, воз­можны и необратимые химические процессы, приводящие к снижению емкости аккумулятора и способствующие его скорей­шему выходу из строя.

Фирма Panasonic выпускает никель-кадмиевые и никель-ме­таллгидридные батареи следующих типов (рис. 2.7):

• F-типа (F Туре), в которых элементы расположены в ряд, соединены между собой последовательно никелированны­ ми перемычками и скреплены термоусадочной трубкой;

• комбинированные F-типа (Composite F Туре), в которых элементы расположены в 2—5 рядов, соединены последо­ вательно и скреплены термоусадочной трубкой;

• L-типа (L Туре), в которых элементы расположены после­ довательно в осевом направлении, соединены между собой последовательно никелированными перемычками и скреп­ лены термоусадочной трубкой;

• комбинированные L-типа (Composite L Туре), в которых элементы расположены последовательно в осевом направ­ лении в 2—5 рядов, соединены между собой последовате­ льно никелированными перемычками и скреплены термо­ усадочной трубкой.

L Type

Более наглядно конструкция батарейF- и L-типов представ­лена на рис. 2.8. Из него видно, что кроме аккумуляторов, они

Composite L Type

F Type

Composite F Type

Рис. 2 7. Типы аккумуляторных батарей производства фирмы Panasonic

22

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

23

Вывод

.Термоусадочная пленка

Вывод

Термоусадочная пленка

Элемент батареи

^L Элемент батареи Термопрёдохранитель

а) конструкция батареи F-типа б) конструкция батареи L-типа

Рис. 2.8. Конструкция аккумуляторных батарей L- и F-типов

имеют еще один обязательный элемент — термопредохранитель. Батареи таких типов могут иметь корпус из пластмассы. Их вы­воды могут быть выполнены либо в виде пластин определенной конфигурации и размеров (табл. 2.1), либо из проволоки опреде­ленного сечения (табл. 2.2). Обычно плюсовому выводу батареи соответствует красный провод, минусовому — черный.

Таблица 2.1

Размеры выводов, мм			Типоразмер аккумуляторов, в которых применяются
Длина	Ширина	Толщина
15	4	0,15	АА и менее
15	4	0,15	А
20	5	0,15	SC
25	5	0,15	С
30	7	0,15	D и более

Таблица 2.2

Типоразмер батарей	Соответствие провода стандартам	Длина, мм	Цвет выводов
А А 1л kjaLjuo г¥Л rt МСПСС	UL1007, AWG24	200	«+»- красный
			«-»- синий
А	UL1007.AWG22	200	«+»- красный
			«-»- синий
SC	UL1007, AWG20	200	«+»- красный
			«-»- синий
С	UL1007.AWG20	300	«+»- красный
			«-»- синий
Dи более	UL1007, AWG18	300	«+»- красный
			«-»- синий

Для закрепления элементов используют термоусадочные трубки из поливинилхлорида толщиной 0,1...0,2 мм соответству­ющего диаметра. В качестве элемента защиты для предупрежде­ния перезаряда и перегрева применяются термопредохранители, термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, плавкие предохранители, токовая защита и дру­гие компоненты. Они могут применяться индивидуально или в сочетании с другими элементами защиты. Кроме того, Panasonic предлагает еще и встроенные элементы для защиты по питанию устройства — потребителя энергии.

Батареи, выпускаемые компанией Golden Peak (GP), имеют собственную маркировку. Например, маркировка аккумулятор­ной батареи GP60AAS4B1P означает следующее:

GP6QAAS 4 В 1 Р ,1 23 45

1. — тип элемента (см. таблицы в приложении);

2. — количество элементов в батарее;

3. — конфигурация батареи (рис. 2.9);

4. — код, обозначающий тип выводов:

1. — полосковый для пайки;

2. — для установки на печатную плату

(оба одинаковые);

3 — для установки на печатную плату

(плюс — двойной, минус — одинарный);

4. — в виде провода для пайки;

5. — короткий полосковый;

6. — со свинцовым проводом;

5 — код, обозначающий направление выводов:

Р — выводы направлены в противоположные стороны;

Н — выводы направлены в одну сторону. На практике в портативных устройствах на проволочные вы­воды часто устанавливают соединители для удобства подачи пи­тания на плату электронного устройства. К ним относятся:

• универсальный соединитель MU;

• соединитель MJ (JST EHR-2);

• соединитель ML (Molex 5264-02);

• соединитель MS (Mitsumi M63M83-02). Их внешний вид представлен на рис. 2.10.

24

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

25

Рис. 2.9. Конфигурации аккумуляторных батарей GP и соответствующие им коды

MU JST EHR-2

ML Molex 5264-02

MS Mitsumi M63M83-02

Универсальный соединитель типа MU

Рис. 2.10. Внешний вид соединителей для подключения батарей к печатным платам

Производители аккумуляторных батарей (речь идет, прежде всего, о компаниях мирового масштаба, чья продукция славится своим качеством) делают все возможное, чтобы пользователь мог избежать любых неприятностей, связанных с нарушениями режима их эксплуатации. Поэтому батареи таких производите­лей — это не просто сборка из аккумуляторов, соединенных пе­ремычками, но и различные дополнительные элементы или устройства: плавкие предохранители, предохранители много­кратного действия POLYSWITCH™, термисторы, термовыклю­чатели и многое другое. Обо всех таких хитроумных устройствах

будет рассказано далее, а пока важно знать, что батарею не про­сто нужно собрать, подобрав однотипные согласованные по ем­кости и внутреннему сопротивлению аккумуляторы, но и преду­смотреть наличие в ней встроенных устройств, которые обеспе­чат ее защиту и эффективный режим заряда.