КАТОДНАЯ МАССА ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА С ВОДНО- СОЛЕВЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ

КАТОДНАЯ МАССА ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА С ВОДНО- СОЛЕВЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ


RU (11) 2050637 (13) C1

(51) 6 H01M4/50, H01M6/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 92015451/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.12.30 
(45) Опубликовано: 1995.12.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Заявка Японии N 55-20340, кл. H 01M 4/62, 1980. 2. Дамье В.Н., Рысухин Н.Ф. Производство гальванических элементов и батарей. М, 1970, с.121. 3. Там же, с.76,83. 
(71) Заявитель(и): Государственное научно-производственное предприятие "Квант" 
(72) Автор(ы): Бычковский С.К.; Есаян Л.П.; Пилюс Н.Т.; Ярошевская И.П.; Кассюра В.П.; Осипова А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Государственное научно-производственное предприятие "Квант" 

(54) КАТОДНАЯ МАССА ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА С ВОДНО- СОЛЕВЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ 

Использование: в первичных химических источниках тока с водно-солевым электролитом. Сущность изобретения: катодная масса для химического источника тока содержит, мас. двуокись марганца 6 12, технический углерод (сажа) 9 12, активированный уголь 14 16, хлорид цинка 18 28, водопоглощающую добавку 0,5 2 и воду остальное. Кроме того, катодная масса может дополнительно содержать 0,1 6 мас. перхлората металла, выбранного из группы, содержащей магний, цинк, кальций. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к химическим источникам тока (ХИТ) и касается состава катодной массы первичных ХИТ с водно-солевым электролитом воздушно-цинковой (ВЦ) системы.

Известны герметичные водно-солевые ХИТ [1] содержащие влагоемкую добавку 0,1-0,2% обеспечивающую влажность активной массы до 19-22% и благодаря этому качественные технологические параметры (сыпучесть, прессуемость ее). Присутствие воды в катодной массе ВЦ-элемента необходимо, во-первых, для обеспечения технологических параметров, во-вторых, для повышения емкости ХИТ, так как в процессе его работы вода является расходуемым компонентом. Поэтому содержание воды стараются обеспечить на повышенном уровне, например, путем введения в катодную массу влагоемких добавок.

Однако в вышеуказанных ХИТ катодная масса по причине относительно невысокой влагоемкости не позволяет получить изделия с более высокой электрической емкостью (продолжительностью работы).

Наиболее близкой к изобретению является катодная масса для ВЦ ХИТ с водно-солевым электролитом [2] применяемая в настоящее время в производстве по рецептуре: Двуокись марганца 35-45% Графит 45% Активированный уголь 20-10% Хлорид аммония 15 г/100 г смеси

увлажнение электролитом 35% на 100 г сухой массы, который состоит из хлоридов солей аммония и цинка 23,5 и 6,1% соответственно, что в пересчете на влажную катодную массу составляет мас. Двуокись марганца 20-22 Активированный уголь 10-12 Графит 27-28 Хлорид аммония 20-22 Хлорид цинка 1,3-1,5 Вода 21,7-14,5

Содержание большого количества хлорида аммония и низкое содержание влаги в данной активной массе ведет к усиленному комплексообразованию и кристаллизации при разряде элемента, а высокое содержание (20-22%) дорогой и дефицитной двуокиси марганца ведет к значительному удорожанию изделия.

Для устранения указанных недостатков и получения высокотехнологичной катодной массы, отвечающей одновременно двум основным требованиям высокая влажность (не ниже 30%) и высокая пористость (пористая структура обеспечивает подвод кислорода к зоне реакции и достаточную поверхность трехфазной границы), предлагается катодная смесь с ненабухающей влагопоглощающей добавкой из группы соединений типа природных алюмосиликатов при следующем соотношении компонентов, мас. Двуокись марганца 6-12 Технический углерод (сажа) 9-12 Активированный уголь 14-16 Хлорид цинка 18-28 Влагопоглощающая добавка 0,5-2 Вода Остальное

Дополнительно в состав катодной массы могут быть введены перхлораты металла, выбранного из группы, содержащей магний, цинк, кальций, в количестве 0,1-6. Введение перхлоратов способствует удержанию влаги в процессе длительных разрядов и уменьшает саморазряд. При содержании перхлоратов выше 6% становится заметным снижение напряжения, которое наблюдается при присутствии в массе соединений хлорной кислоты.

Введение влагопоглощающей добавки в количестве 0,5-2% позволяет получить массу с влажностью 30-52,5% и содержанием хлорида цинка 18-28% Увеличение количества влаги при применении хлорцинкового солевого электролита позволяет получить катодную массу с высокими емкостными характеристиками. Кроме того, при этом соотношении компонентов обеспечивается получение технологической, легко прессуемой массы и соответственно катода с высокой пористостью и влажностью.

Однако присутствие излишнего количества влагопоглощающей добавки заметно ухудшает электропроводимость катодной массы и тем самым увеличивает внутреннее сопротивление элементов, что может привести к падению их энергохарактеристик. Это обстоятельство не позволяет ввести в катод больше 2% добавки.

На чертеже приведены кривые непрерывного разряда на ток 60 мА цилиндрических элементов ВЦ-системы типа R20 (373) с оптимальным составом активной массы: кривая 1 катодная масса с соотношением компонентов, мас. Двуокись марганца 12 Технический углерод (сажа) 10 Активированный уголь 16 Хлорид цинка 18 Влагопоглощающая добавка 2 Вода 42

кривая 2 катодная масса, содержащая перхлорат магния с соотношением компонентов, мас. Двуокись марганца 6 Технический углерод (сажа) 12 Активированный уголь 14 Хлорид цинка 22 Перхлорат магния 4,5 Влагопоглощающая добавка 0,5 Вода 41

кривая 3 представляет разряд стандартных герметичных ВЦ-элементов в габаритах R20 с катодной массой, не содержащей влагоемкой добавки, при влажности массы 18-21% и содержании двуокиси марганца 35-43% [3]

Удельные характеристики элементов типа R20 с катодами из предлагаемой массы и стандартной (серийной) при непрерывном режиме разряда током 60 мА до конечного напряжения 0,85 В составляет соответственно 95-100 Вт ч/кг против 30-35 Вт.ч/кг. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. КАТОДНАЯ МАССА ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА С ВОДНО-СОЛЕВЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ, содержащая двуокись марганца, проводящую углеродную добавку, активированный уголь, хлорид цинка и воду, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введена влагопоглощающая добавка, выбранная из группы природных алюмосиликатов, а в качестве углеродной добавки взят технический углерод (сажа), при следующем соотношении компонентов, мас.

Двуокись марганца 6 12

Технический углерод (сажа) 9 12

Активированныйуголь 14 16

Хлорид цинка 18 28

Влагопоглощающая добавка 0,5 2,0

Вода Остальное

2. Масса по п. 1, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введено 0,1-6,0 мас. перхлората металла, выбранного из группы, содержащей магний, цинк, кальций.




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