Химический источник тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

253687

Кл. 21b, 25/02

Зависимый от патента ¹â€”

Заявлено 07Х1.1966 (№ 1082751/24-7) Комитет оо делам изобретений и аткрытиГ ори Совете Министров

СССР

МПК Н Olm

Приоритет—

Опубликовано 30.1Х.1969. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания

УДК 621.355.9.035.6 (088.8) Авторы изобретения

Иностранцы

Збигнев Стачурски (Польская Народная Республика), Джон О м. Бокрис (Великобритания) и Джордж Аббе Далин (Соединенные Штаты Лмврикп) Иностранная фирма

«Ярдней Интернешенел Корпорейшен» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА

iB настоящее время известны химические источники тока с вращающимся цинковым электродом.

Характерной чертой таких источников тока является прогрессирующий рост депдритов цинка, приводящий в конечном итоге к перекрытию дендритами межэлектродного промежутка и короткому замыканию элемента.

Настоящим изобретением с целью исключения межэлектродных замыканий дендрптами цинка предлагается применить в источнике тока сглаживающее приспособление, выполненное, например, в виде трубки из упругого материала, соприкасающееся с поверхностью цинкового электрода и вращающееся со скоростью 1 — 100 об/мин.

На фиг. 1 изображен электрод со сглаживающим элементом, поперечный разрез; на фиг. 2 — дискообразный электрод и сглаживающее приспособление в виде трубки; на фиг. 3 — электродный узел с вращающимся электродом, вертикальный разрез, вид сбоку; на фиг. 4 — электродный узел без сглаживающего приспособления; на фиг. 5 — электродный узел по оси вращения электрода в разрезе; на фиг. 6 — устройство, в котором привод подвижных дискообразных электродов осуществляется у края дисков; разрез; на фиг. 7— то же, вид сбоку; на фиг. 8 — устройство, в котором использован подвижной электрод ленточного типа, вид сбоку; на фиг. 9 — устройство с использованием колеблющегося электрода; на фиг. 10 — устройство, в котором использован подвижной промежуточный

5 конструктивный элемент; на фиг. 11 — предлагаемый источник тока (вариант), Предлагаемый источник тока состоит из отрицательного вращающегося электрода I, например, в виде лиска из цинка и окиси цинка

lo и положительного электрода 2, в качестве которого может быть использован электрод газовой деполяризации с катализатором из группы благородHblx металлов, с применением гидрофобных синтетических смол, а также электроды из никеля, серебра и т. п.

На цинковом электроде 1 образуется в процессе заряда слой активного материала 3.

Источник тока заключен в корпусе 4, в который заливается электролит 5, и снабжен приво водным приспособлением, например электродвигателем 6, вал 7 которого соединен с дискообразным токосборником, представляющим собой обратимый электрод 1.

В случае использования источника тока без

25 сглаживающего приспособления цинковый электрод вращается со скоростью 100—

1400 об/,чин, При использовании сглаживающего приспособления скорость его вращения относительно отрицательного электрода равзо на 1 — 100 oo/ëøí.

253687

Электродвигатель 6 включается в раб,пу только во время заряда источника тока. Он осуществляет также поломку дсндритных перемычек, которые могут образоваться в начальный период процесса заряда в том случае, когда начало вращения электрода отстает от начала заряда. Диск можно вращать также и непрерывно как во время заряда, так и во время разряда источника тока.

Вращающийся электрод 1 может взаимодействовать со сглаживающим приспособлением, которое отклоняет дендриты цинка посредством механического соприкосновения со слоем активного материала. Сглаживающее приспособление может быть выполнено в виде упругих трубок 8, закрепленных и свободно вращающихся, например, на стержне 9 и соприкасающихся со слоем активного материала 8, осаждаемого на диск 10, Внешний край этото диска покрыт каким-ли бо изоляционным материалом, который выступает в осевом направлении дальше боковой поверхности диска и тем самым ограничивает площадь, на которой происходит рост дендритных кристаллов.

Трубка 8 может иметь волнообразную форму (как на фиг. 3), она закреплена и не вращается. Трубка упруго деформируется, сглаживая и уплотняя при этом слой активного материала и-придавая его поверхности волнообразную форму.

В источнике тока с применением положительного электрода воздушной деполяризации (фиг. 5) вал 7 приводного устройства соосен диску 10 и прикреплен к нему. При этом между неподвижной выводной втулкой 11 и вращающимся валом 7 предусмотрено непроницаемое для жидкости уплотнение. Это уплотнение содержит ртуть или какую-либо другую проводящую жидкость, что обеспечивает электрическое соединение анодной выводной втулки 11 с диском 10. Рядом с последним и параллельно ему установлен вспомо1ательный экранирующий электрод 12, против которого может заряжаться обратимый электрод 1 и через который проходит миграция ионов от обратимого электрода 1 к деполяризуемому воздухом электроду 18. Этот электрод отделен от вспомогательного электрода 12 листом пористого материала 14, устойчивого к действию электролита. Электрод 18 и корпус 4 образуют камеру для щелочного электролита. В этой камере поддерживается слегка пониженное давление для противодействия гидростатическому давлению, стремящемуся заполнить электролитом пары электрода 18.

Источник тока с электродом воздушной деполяризации может быть заключен в канистру или другую емкость 15, объем которой должен быть таким, чтобы в нем поместился весь газообразный деполяризатор, необходимый для последующей разрядки. При этом во время зарядки и хранения газ находится в закрытой системе.

15 :0

40 5

Если же емкость 15 должна быть меньше, чем необходимый для полного количества деполяризатора обьем, она может быть соединена с помощью трубки 16 с емкостью 17, в которой хранится недостающий объем деполярнзатора, Емкости 15 и 17,герметичеоки изолированы от наружного пространства.

Наружная сторона электрода 18 воздушной деполяризации покрыта фильтром 18, предназначенным для удаления углекислого газа из воздуха, подаваемого к электроду 18.

Фильтр может быть выполнен из листа фильтровальной бумаги, капиллярно смачиваемой гидроокисью калия из бани 19.

Обратимый цинковый электрод может быть также помещен между вспомогательным электродом газовой деполяризации.

Пористые электроды И могут быть спарены таким образом, что между ними образуются камеры 20 для электролита, в стенках которых закреплены оси 21 вращающихся дискообразных перезаряжаемых электродов (фиг.

6, 7) . Эти оси изолированы от деполяризуемых воздухом электродов, в которых они закреплены, Но находятся в электрическом KQHтакте с деполяризуемыми воздухом электродами смежных элементов. При этом контакт осуществляется через внешние поверхности 22 деполяризуемых электродов, которые соприкасаются с контактными поверхностями 28 осей перезаряжаемых электродов соседних элементов, так что соответствующие элементы соединяются последовательно. Диски 10 приводятся во вращение посредством приводных зубчатых колес 24, находящихся в зацеплении с зубьями, нарезанными на изолированных краях дисков. Приводящее устройство выполнено в виде электродвигателя 6, на валу 7 k;QTopok посажены зубчатые колеса 24, изготовленные из изолиру|ощего материала и расположенные внутри кожуха 25, которые закрывают корпус 4 и пространство HBJ, которыми сообщается с камерами 20. Выпускное отверстие 26 в кожухе 25 может быть соединено с разрежающим насосом, чтобы электролит не заполнил поры электрода И.

В корпусе 4 выполнены отверстия 27, перекрытые фильтрами 18, задерживающими углекислый газ. Через эти отверстия в пространство между пористыми электродами И подается воздух. На противоположных сторонах каждого из дисков 10 помещены сглаживающие приспособления для уплотнения дендритных слоев.

Подвижной электрод 1 может быть выполнен, как показано на фиг. 8, в виде ленты, натянутой на ролики 28, приводимые от электродвигателя 6, Осадок дендритного цинка (материал 8) на этой ленте уплотняется с помощью пары неподвижно закрепленных трубообразных сглаживающих элементов.

В этом случае подвижной электрод линейно перемещается в своей плоскости.

Вал 7 приводного двигателя скреплен с об25368?

1а рати.;1ым электродом 1 секторной формы, опирается на оболочку устройства (на чертеже не показана), и может совершать угловые колебания. Таким образом, электрод 1 совершает колебания внутри этого корпуса, Положительные электроды 18 параллельны подвижному электроду 1 и полностью проектируются на него, по крайней мере, в одном пз его положений. Электрод вместе с осажденным на него дендритным слоем перемещается мимо неподвижного роликообразного сглаживающего элемента, который уплотняет этот слой.

B устройстве, изображенном на фиг. 10, ни перезаряжаемый электрод 1, пи электроды И противоположного знака не являются подвижными. Натянутая на ролики 28 тканевая лента 29 приводится от электродвигателя б и является подвижным элементом. Она помещена между электродами и отклоняет при сзоем движении растущие дендриты. Тканевая лента может быть заменена проволочной сеткой, если промежуточный элемент должен служить в качестве вспомогательного электрода при зарядке цинкового электрода 1.

B устройстве, изображенном на фиг. 11, несколько очистных лезвий 80 прикреплены на своик противоположных 1концах IK паре струн

Л. Лезвия образуют острый угол со слоем материала 8 на поверхности неподвижного перезаряжаемого электрода 1 и могут служить также как лопатки, перекачивающие

1Q жидкость в корпусе.

Предмет изобретения

Химический источник тока, содержащий

15 вращающийся цинковый электрод, от.1ича о11<ийся тем, что, с целью исключения межэлектродных замыканий дендритами цинка, он с I л а ж и в а 1о 1ц и м п р и си о со б I eH H e M, выполненным, например, в виде трубки из

2о упругого материала, .-оприкасающимся с поверхностью цинкового электрода и вращающимся относительно него со скоростью 1—

100 обl яин, 253687

Ф в

Фг о

Составитель Ю. Драгомирова

Техред Т. П. Курилко Корректор Е. Н. Миронова

Редактор Т. Данилова

Типография № 24 Главполиграфпрома, Москва, Г-19, ул. Маркса — Энгельса, 14, Заказ 63 Тирам< 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Раушская наб., д. 4/5.

Химический источник тока Химический источник тока Химический источник тока Химический источник тока Химический источник тока 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и касается производства щелочных аккумуляторов
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве и эксплуатации аккумуляторов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве и эксплуатации аккумуляторов
Наверх