Цинковый анод химического источника тока


 


Владельцы патента RU 2406184:

Воржев Владимир Фёдорович (RU)
Стекольникова Наталья Михайловна (RU)
Стекольников Юрий Александрович (RU)
Мамонтова Юлия Евгеньевна (RU)

Изобретение относится к области химических источников тока и может быть использовано при изготовлении цинковых пастообразных анодов. Согласно изобретению в состав загущенного щелочного электролита химического источника тока с цинковым порошкообразным анодом введен α-аминоацетат в количестве 12-25 г/л. Техническим результатом является улучшение электрических характеристик, уменьшение пассивации цинкового электрода, выведение ртути из его состава. 1 табл.

 

Изобретение относится к области химических источников тока и может быть использовано при изготовлении цинковых пастообразных анодов. Известен химический источник тока, активная масса цинкового анода со щелочным электролитом которого содержит в своем составе ртуть, свинец для уменьшения газовыделения и повышения срока службы [1]. Известен цинковый анод со щелочным электролитом, более близкий к предполагаемому по технической сущности и достигаемому результату, в состав которого в качестве добавки введена смесь двух сополимеров с разной молекулярной массой полиола и окиси этилена, содержащих в качестве концевых групп гидроксил из ряда метил, этил, пропил в массовых % от 0,114 до 0,780 [2]. Это не позволяет эффективно снизить газовыделение и в составе анода остается ртуть (HgO) в количестве 0,009-0,55 (мас.%).

Цель изобретения - улучшение условий токосъема за счет уменьшения пассивации цинкового анода и повышение срока сохранности и срока использования элементов, снижение газовыделения и вывод ртути из состава анода.

Цель достигается за счет использования в изветном цинковом аноде α-аминоацетата в количестве 12-25 г/л в загущенном щелочном электролите.

Проведена корректировка состава тройного электролита с одновременной проверкой герметичности элементов и разрядных характеристик воздушно-цинкового миниатюрного источника тока (⌀ 11,8 мм, h=4,2 мм) (таблица).

Отметим, что для работы химического источника тока важное значение имеет электропроводность раствора электролита, которая максимальна для 30% (мас.) КОН. Теоретическая емкость воздушно-цинкового элемента в указанных габаритах составляет 220 mA·ч.

Таблица
Влияние состава электролита на разрядные характеристики элемента ВЦ-43 при нагрузке 510 Ом, уголь СИТ-1
СKOH CZnO Вытекание электролита при разряде Начальное напряжение (В) Емкость (mA·ч)
1 27,25 1,0 71,25 - 1,40 185
2 26,81 2,5 70,69 - 1,41 192
3 26,50 3,5 70,01 - 1,40 192
4 29,90 0,2 69,90 - 1,41 181
5 31,35 3,5 65,15 - 1,40 192
6 31,70 2,5 65,80 - 1,40 192
7 30,80 5,0 64,20 - 1,39 192
8 33,20 0,2 66,60 - 1,41 205
9 37,20 1,0 65,80 - 1,41 212
10 36,60 2,5 60,90 - 1,41 210
11 36,00 3,5 60,50 - 1,41 210
12 39,90 2,5 59,90 - 1,42 210
13 39,00 2,5 58,50 - 1,41 213
14 36,00 3,5 60,50 - 1,39 208
15 38,00 5,0 57,00 - 1,39 208
16 37,00 7,5 55,50 + 1,37 203
17 42,00 1,0 57,00 + 1,37 209

В составы 1÷4 введен α-аминоацетат в количестве 10 г/л, 5÷8→12 г/л; 9÷12 г/л→20 г/л; 12÷15→25 г/л; 16,17→8 г/л. Видно, что при СKOH>33% емкость элемента составляет 90% от теоретической. При высокой нагрузке наблюдается вытекание электролита - незначительное у состава 16 и значительное у состава 17 через воздуховодное отверстие (разгерментизация элемента). В области малых СKOH разряд элемента происходит за счет потребления воды из электролита, что затрудняет разряд и приводит к пониженному значению емкости. В области высоких СKOH (при концентрации α-аминоацета менее 8% (мас.)) процесс идет до более высоких значений емкости, однако при этом происходит расширение элемента за счет газовыделения, что и приводит к вытеканию электролита через воздуховод. Разрядные характеристики оптимальны у состава электролита 36,25% КОН+3,6% ZnO и α-аминоацетата (12÷20 г/л), который позволяет увеличить токосъем за счет уменьшения пассивации цинкового анода (Rнагрузочное=510 Ом вместо 800÷1000 Ом, рекомендуемых для этих габаритов). Отметим, что из состава цинкового анода выведена ртуть.

Источники информации

1. Кублановский B.C., Пирский Ю.К. / Синтез электрокатализаторов восстановления кислорода. // Тезисы докладов I Укр.-рос.конференции «Газофазное получение новых функциональных материалов и пленок». Ужгород. - 1989. - с.18-20.

2. Патент №2366039 (Россия), Н01М 4/96, 2009.

Химический источник тока с цинковым порошкообразным анодом с загущенным щелочным электролитом, отличающийся тем, что в состав электролита введен α-аминоацетат в количестве 12-25 г/л, что приводит к улучшению электрических характеристик за счет уменьшения пассивации цинкового анода и позволяет вывести ртуть из его состава.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве гальванических источников постоянного тока. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к анодам на основе алюминия для алюминий-воздушных и алюминий-оксидносеребряных химических источников тока и способам изготовления анодов.
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве химических источников тока. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к узлу герметизации гальванического элемента. .

Изобретение относится к области химических источников тока, в частности к щелочному гальваническому элементу. .

Изобретение относится к области генерирования электрической энергии, а именно к способам и устройствам для непосредственного преобразования химической энергии в электрическую, в частности к первичным элементам с водным электролитом на основе щелочных металлов, преимущественно лития.

Изобретение относится к генерированию электрической энергии, а именно к способам и устройствам для непосредственного преобразования химической энергии в электрическую, в частности к электрохимическим генераторам погружного типа с водным электролитом на основе щелочных металлов, преимущественно лития.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении воздушных электродов для первичных химических источников тока (ХИТ) со щелочным электролитом.
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении никелевых или кадмиевых электродов для щелочных аккумуляторов. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении никель-цинковых аккумуляторов. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электродам металл-гидридных аккумуляторов. .

Изобретение относится к области химических источников тока. .
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве щелочных аккумуляторов и электродов для них. .

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве щелочных аккумуляторов ламальной конструкции. .
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве электродов щелочных аккумуляторов. .

Изобретение относится к воздушным электродам для химических источников тока и может быть использовано в области электротехники
Наверх