ЩЕЛОЧНОЙ АККУМУЛЯТОР

ЩЕЛОЧНОЙ АККУМУЛЯТОР


SU (11) 1695795 (13) A1

(51) 6 H01M10/28 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СССР 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4681804/07 
(22) Дата подачи заявки: 1989.04.18 
(45) Опубликовано: 1995.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Багоцкий В.С. и Скундин А.М. Химические источники тока. - М.: Энергоиздат, 1981, с.240. Патент Франции N 1269034, кл. H 01M, 1961. 
(71) Заявитель(и): Ереванский политехнический институт им.К.Маркса 
(72) Автор(ы): Мартиросян С.А. 

(54) ЩЕЛОЧНОЙ АККУМУЛЯТОР 

Изобретение относится к электротехнике и касается производства химических источников тока. Цель изобретения - увеличение срока службы. Аккумулятор содержит корпус, отрицательный цинковый электрод и положительный электрод, разделенные сепаратором, помещенные в электролит, и дополнительный объем 1, отделенный от электродного отделения перегородкой с отверстием 4, диаметр которого выполнен из расчета 4 6 мм на 5 г веса цинкового электрода. Дополнительный объем снабжен вспомогательным никелевым электродом. Такая конструкция аккумулятора позволяет затормозить процесс старения цинкатного электролита и обеспечить стабильное циклирование. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к химическим источникам тока и может найти применение в электромобилях, военной технике и т.д.

Известные аккумуляторы с цинковым электродом имеют плотную сборку электродного блока, в результате которой электроды через сепаратор сильно прижаты друг к другу. Электролит находится в основном в порах электродов и в сепараторе, объем его около 1,5 мл/(А ч). Используется пленочный сепаратор.

Однако сроки службы этих аккумуляторов невелики и при средних режимах разряда составляют около 25 циклов. Аккумуляторы выходят из строя из-за пассивации, оползания активной массы цинкового электрода, дендритообразования, старения цинкатных электролитов. Аккумулятор требует сравнительно частых доливок электролита. Через каждые 4-5 циклов такие аккумуляторы требуют перезаряда из-за накопления заряженной фазы на цинковом электроде вследствие различия выхода по току на оксидно-никелевом и цинковом электродах.

Наиболее близким по технической сущности является аккумулятор, содержащий дополнительную емкость с раствором для поглощения углекислого газа и кислорода атмосферы. Наличие дополнительного объема дает возможность предотвратить карбонизацию электролита электродного отделения и несколько уменьшить саморазряд аккумулятора за счет окисления цинка кислородной деполяризацией. В аккумуляторе появляется массоперенос электролита от дополнительного объема к электродному отделению. Здесь происходит обмен только газообразных продуктов. В аккумуляторе используется минимальное количество электролита.

Однако указанный аккумулятор имеет малый срок службы, он требует сравнительно частых доливок электролита и периодических перезарядов аккумулятора.

Целью изобретения является увеличение срока службы аккумулятора.

Цель достигается тем, что отверстие выполнено диаметром 4-6 мм на 5 г веса цинкового электрода, а дополнительный объем снабжен вспомогательным никелевым электродом.

На чертеже приведен предлагаемый аккумулятор.

Дополнительная емкость 1 имеет такой объем, чтобы количество электролита, приходящееся на 1 А ч емкости аккумулятора, примерно составляло 5-7 мл, то есть дополнительная емкость составляет примерно 1/10 часть общего объема аккумулятора. Дополнительный объем сообщается с электродным отделением 2 снизу аккумулятора, где в разделяющей стенке 3 имеется либо щель, либо отверстие 4, а в верхней части имеется окно 5 для выхода газов.

Отверстие 4 выполняется с таким расчетом, чтобы его диаметр на каждые 5 г активной массы цинкового электрода составлял 4-6 мм. Толщина разделяющей стенки 3 должна быть минимальной и не должна превышать 1 мм. Наличие окна 5 обязательно по причине обеспечения свободного перехода жидкофазных продуктов через отверстие 4.

При заряде аккумулятора вывод вспомогательного никелевого электрода 6 соединяется через резистор (на чертеже не показано) с отрицательным полюсом аккумулятора. Путем соответствующего подбора сопротивления резистора или поверхности вспомогательного электрода часть катодного тока расходуется на выделение водорода на вспомогательном электроде с таким расчетом, чтобы отрицательные и положительные электроды заряжались эквивалентно.

При таком исполнении аккумулятора непроливаемая пробка 7 размещается поверх дополнительной емкости, тем самым значительно уменьшая количество электролита, уносимое газами. Кроме того, уменьшить высоту аккумулятора за счет уменьшения объема, находящегося между электродным блоком и крышкой аккумулятора.

Дополнительный объем дает возможность в два-три раза сократить количество доливок электролита в аккумулятор.

Такая конструкция аккумулятора обеспечивает стабильное циклирование цинкового раствора.

Испытания, показали, что такая конструкция аккумулятора обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики по отношению к аккумуляторам промышленного изготовления. Не наблюдается явлений пассивации при средних режимах разряда до 350-40 циклов. Уменьшение концентрации электролита до 100 г/л КОН не отражается на характеристиках аккумулятора, что указывает на хорошую обратимость цинкового электрода в условиях аккумулятора с дополнительной емкостью. Не требуется периодических переразрядов аккумулятора.

Применением микропористого сепаратора толщиной 0,5-1,0 мм удалось значительно снизить явление перераспределения активной массы цинкового электрода.

Стабильность работы такого аккумулятора обусловлена торможением процесса старения цинкатного электролита.

Система работает таким образом. При разряде аккумулятора пересыщенный цинкатный раствор, не успевая разложиться в электродном отделении, диффундирует в дополнительный объем, где его концентрация понижается ниже предельной, когда возможно разложение, т. е. старение электролита. При разряде происходит обратный переход цинкат-ионов через отверстие 4 из дополнительного объема к электродному и цикл повторяется. Уменьшение диаметра отверстия 4 ниже оптимального затрудняет диффузию цинкат-ионов, тем самым наблюдается некоторое увеличение старения электролита, а чрезмерное увеличение диаметра отверстия приводит к перерастворению цинка на электроде в электролит.

Испытания показали, что наличие дополнительного объема не сказывается на процессе дендритообразования и саморазряда.

Такая конструкция дает возможность также автоматически доливать аккумулятор электролитом введением в дополнительный объем поплавка, который при полной доливке закрывает окно, соединенное с основным резервуаром электролита. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЩЕЛОЧНОЙ АККУМУЛЯТОР, содержащий корпус, отрицательный цинковый электрод и положительный оксидно-никелевый или серебряный электрод, разделенные сепаратором, помещенные в электролит, и дополнительный объем, отделенный от электродного отделения перегородкой с отверстием в нижней части, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы, отверстие выполнено диаметром 4 6 мм на 5 г веса цинкового электрода, а дополнительный объем снабжен вспомогательным никелевым электродом.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru