ЩЕЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫЙ АККУМУЛЯТОР И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ

ЩЕЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫЙ АККУМУЛЯТОР И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ


RU (11) 2056677 (13) C1

(51) 6 H01M10/26, H01M10/44 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.03.2008 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 93047203/07 
(22) Дата подачи заявки: 1993.10.11 
(45) Опубликовано: 1996.03.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 72794, кл. H 01M 4/52, 1960. 2. Авторское свидетельство СССР N 180223, кл. H 01M 10/44, 1966. 3. Грачев К.Я. Щелочные аккумуляторы. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1951, с.67-68. 4. Авторское свидетельство СССР N 431589, кл. H 01M 10/44, 1974. 5. Авторское свидетельство СССР N 497660, кл. H 01M 10/44, 1975. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество "Электрозаряд" 
(72) Автор(ы): Аршинов А.Н.; Григорьева Л.К.; Оршанский Ю.И.; Кузнецов И.Д.; Солдатенко В.А.; Станьков В.Х.; Чижик С.П. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество "Электрозаряд" 

(54) ЩЕЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫЙ АККУМУЛЯТОР И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ 

Использование: в химических источниках тока. Сущность изобретения: аккумулятор содержит корпус, железный анод, никелевый катод, сепаратор и электролит - раствор щелочи в тяжелой воде концентрацией 20 - 40 мас.%. Заряд проводят знакопеременным током при соотношении длительности прямого и обратного импульсов, равном 10 - 30. Это исключает газовыделение и повышает эффективность заряда. 2 с. п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации щелочных аккумуляторов с железным анодом.

Известен щелочной аккумулятор с железным анодом, в котором для повышения электрических характеристик и снижения саморазряда в состав анода или электролита вводят добавку оксида мышьяка в количестве до 1 мас. [1]

Недостатком данного аккумулятора является применение токсической добавки, которая при заряде выделяется в виде ядовитого мышьяковистого водорода.

Известен способ эксплуатации щелочного аккумулятора с железным анодом, включающий проведение заряд-разрядных циклов. Для уменьшения саморазряда после обычного заряда дают дополнительный цикл разряда до потенциала железного электрода 2 В по цинковому электроду с выдержкой при этом потенциале от 0,5 до 1,5 ч, затем осуществляют усиленный заряд, в течение которого аккумулятору сообщается от 150 до 200% емкости, снятой в предыдущем разряде [2]

Недостатками способа являются низкая эффективность заряда и наличие газовыделения.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является железно-никелевый аккумулятор, в котором для улучшения электрических характеристик взят щелочной электролит концентрацией 20-40 мас. [3]

Недостатками такого аккумулятора являются низкая эффективность заряда при обильном газовыделении и значительный саморазряд.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ заряда железно-никелевого аккумулятора путем регулирования зарядного тока в зависимости от температуры электролита и скорости газовыделения [4] Этот способ позволяет ускорить процесс заряда за счет повышенного тока на начальном этапе.

Недостаток способа связан с наличием газовыделения, определяющего зарядный ток и снижающего эффективность заряда.

Задачей изобретения является создание щелочного аккумулятора, имеющего улучшенные электрические характеристики и пониженный саморазряд.

Техническое решение задач обеспечивается за счет введения в аккумулятор с железным электродом тяжеловодного раствора щелочи концентрацией 20-40 мас. и заряда аккумулятора импульсным знакопеременным током при соотношении длительностей прямого и обратного импульсов от 10:1 до 30:1.

Наличие тяжеловодного электролита в аккумуляторе с железным электродом позволяет устранить недостатки железного электрода, связанные с бурным газовыделением при заряде и высоким саморазрядом. Это обеспечивается за счет увеличения перенапряжения выделения водорода на железном электроде в тяжеловодном электролите 0,05-0,13 В в зависимости от тока нагрузки. Увеличение перенапряжения выделения водорода позволяет повысить эффективность заряда аккумулятора с железным электродом, улучшить его электрические и эксплуатационные характеристики за счет увеличения скорости заряда и снижения газовыделения.

Проведение заряда аккумулятора с железным электродом знакопеременным током с соотношением длительностей импульсов от 10:1 до 30:1 позволяет полностью исключить газовыделение и дает возможность для создания герметичного аккумулятора.

Анализ общедоступной научно-технической и патентной литературы показывает, что неизвестен железный аккумулятор с тяжеловодным щелочным электролитом и неизвестен способ его эксплуатации, включающий заряд знакопеременным импульсным током с отношением длительностей импульсов от 10:1 до 30:1. Известен способ заряда аккумулятора знакопеременным импульсным током [5] Однако этот способ относится к другой электрохимической системе, а именно к свинцовому аккумулятору, и имеет другие режимы заряда.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна".

Дополнительные исследования известных технических решений, проведенные с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками изобретения, показали, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена зарядная кривая железного электрода в тяжеловодном щелочном электролите концентрацией 25 мас.

П р и м е р реализации. Был изготовлен и проведены испытания железного аккумулятора с тяжеловодным раствором гидроокиси калия концентрацией 25 мас. и площадью электродов 24 см2. Аккумулятор эксплуатировался следующим образом. В течение 10-30 мин осуществлялся заряд током 1-2 А, затем давался импульс обратного тока длительностью 1-2 мин. Указанные циклы повторялись до полного заряда железного электрода аккумулятора. В процессе заряда не наблюдалось газовыделения.

Разряд аккумулятора проводился постоянным током 1 А по стандартной методике. Разрядная емкость составила 1 А ч, что на 20-30% выше, чем емкость аналогичного аккумулятора с обычным электролитом, заряженного по традиционной технологии.

Таким образом, вышеизложенные данные свидетельствуют о том, что предложенное техническое решение может быть реализовано на практике с достижением усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость". 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Щелочной железоникелевый аккумулятор, содержащий корпус, анод, катод, сепаратор и электролит - водный раствор щелочи концентрацией 20 - 40 мас.%, отличающийся тем, что в качестве растворителя щелочи взята тяжелая вода.

2. Способ эксплуатации щелочного железоникелевого аккумулятора путем проведения заряд-разрядных циклов, отличающийся тем, что заряд ведут знакопеременным током при соотношении длительностей прямого и обратного импульсов 10 - 30 : 1.




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