ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ХИМИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ЭНЕРГИЮ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ХИМИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ЭНЕРГИЮ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА


RU (11) 2312431 (13) C1

(51) МПК
H01M 8/10 (2006.01)
H01M 8/04 (2006.01)

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

Документ: В формате PDF
(21) Заявка: 2006115666/09
(22) Дата подачи заявки: 2006.05.10
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.05.10
(45) Опубликовано: 2007.12.10
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2004132797 А, 20.04.2006. RU 2204184 С2, 10.05.2003. US 6720102 B2, 13.04.2004. US 6379828 B1, 30.04.2002.
(72) Автор(ы): Деремян Альберт Амаякович (RU); Петров Сергей Борисович (RU)
(73) Патентообладатель(и): Деремян Альберт Амаякович (RU); Петров Сергей Борисович (RU)
Адрес для переписки: 344010, г.Ростов-на-Дону, ул. Чехова, 103/271, кв.32, А.А. Деремян


(54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ХИМИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ЭНЕРГИЮ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Изобретение относится к области электрохимических генераторов для преобразования химической энергии в энергию переменного электрического тока. Согласно изобретению генератор состоит из ротора и статора, в котором симметричные топливные элементы, каждый из которых состоит из твердого электролита и рабочих электродов с токовыводами, выполненными из активного материала, способного к разложению и ионизации как топлива, так и окислителя, поочередно выполняющих функции топливного и окислительного электродов при смене электродов за счет их вращения, объединены в группы и размещены на роторе, а на статоре размещены камеры окислителя и восстановителя с системой функционального обеспечения. В объеме электролита размещен дополнительный электрод - нулевая сетка, создавая при этом между нулевой сеткой и рабочими электродами участок с ионной проводимостью, а рабочие электроды соединены между собой через нулевую сетку проводником с электронной проводимостью. Техническим результатом изобретения является повышение КПД преобразования. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области прямого преобразования химической энергии в энергию переменного электрического тока и может быть использовано в источниках тока.

Известен способ преобразования химической энергии вещества в электрическую (патент РФ №2277274), при котором симметричные топливные элементы, каждый из которых состоит из твердого электролита с токовыводами и электродами, способных к разложению и ионизации как топлива, так и окислителя, в равной мере, поочередно выполняющих функции топливного и окислительного электродов, объединяют в группы и размещают на роторе, а на статоре размещают камеры окислителя и восстановителя и системы функционального обеспечения, который принят в качестве прототипа.

Основным недостатком известного способа является его низкая эффективность, обусловленная неудобством размещения и громоздкостью исполнения камер окисления и восстановления, разделенных между собой многократно повторяющимися электродными парами.

В основу заявляемого изобретения положена задача создания способа преобразования энергии химического вещества в энергию переменного электрического тока, обеспечивающего повышение эффективности процесса и облегчение технического исполнения устройства.

Технический результат, который может быть получен при реализации заявляемого способа, состоит в повышении КПД процесса преобразования энергии с возможностью снимать как фазное (между электродами), так и линейное (между электродом и сеткой) напряжение.

Для решения поставленной задачи в электрохимическом генераторе, состоящем из ротора и статора, при котором симметричные топливные элементы, каждый из которых состоит из твердого электролита с токовыводами и рабочими электродами, выполненных из активного материала, способного к разложению и ионизации как топлива, так и окислителя, поочередно выполняющие функции топливного и окислительного электродов при смене реагентов на электродах за счет их вращения, объединяют в группы и размещают на роторе, а на статоре размещают камеры окислителя и восстановителя с системой функционального обеспечения. В объеме электролита размещают дополнительный электрод - нулевую сетку, создавая при этом между нулевой сеткой и рабочими электродами участок с ионной проводимостью, а рабочие электроды соединяют между собой через сетку проводником с электронной проводимостью. Группы топливных элементов и камеры восстановителя и окислителя соответственно располагают или на статоре, или на роторе.

Способ поясняется чертежом, где приведена схема генератора, выполненная в соответствии с заявляемым способом.

Электрохимический генератор содержит ротор с размещенными на нем рабочими электродами 1, в объеме которых расположен электролит 2 и дополнительный электрод - нулевая металлическая сетка - 3, и статор, состоящий из камеры восстановления 4 и камеры окисления 5.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Образуют электрохимическую пару активных электродов 1, поочередно выполняющих функции топливного и окислительного электродов при смене реагентов на электродах за счет их вращения, разделенных слоем электролита 2, в котором размещен дополнительный электрод - нулевая сетка - 3 таким образом, чтобы она была связана с рабочим электродом участком с ионной проводимостью, а между собой сетки связаны проводником с электронной проводимостью, в результате чего появляется возможность придать электроду любые формы и очертания, ограничиться только двумя камерами (по одной окислительной и восстановительной) независимо от количества фаз снимаемого электрического тока, разнеся их по статору в противофазы работы генератора.

Реакция электрохимического горения на электродах в момент их нахождения в камерах восстановления 4 и окисления 5 поддерживается за счет ионной проводимости на участке электрод-сетка и электронной проводимости на участке сетка - сетка. В противофазе работы генератора направление движения электрического тока меняется на противоположное. Количество скоммутированных групп электродных пар определяет число фаз электрического тока, снимаемого с генератора.


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Электрохимический генератор для преобразования энергии химического вещества в энергию переменного электрического тока, состоящий из ротора и статора, в котором симметричные топливные элементы, каждый из которых состоит из твердого электролита и рабочих электродов с токовыводами, выполненными из активного материала, способного к разложению и ионизации как топлива, так и окислителя, поочередно выполняющие функции топливного и окислительного электродов при смене реагентов на электродах за счет их вращения, объединены в группы и размещены на роторе, а на статоре размещены камеры окислителя и восстановителя с системой функционального обеспечения, отличающийся тем, что в объеме электролита размещен дополнительный электрод - нулевая сетка, создавая при этом между нулевой сеткой и рабочими электродами участок с ионной проводимостью, а рабочие электроды соединены между собой через нулевую сетку проводником с электронной проводимостью.