Способ эксплуатации батарей топливных элементов
Союз Советских
Collиалистических
Республик
О П И С А H И Е (щ 56(669
ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 0З.04,74(21) 20118З7/07 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05 07.77 Бюлле-ень № 25 (4б) Дата опубликования описания 24.08.77 ((61) M, k.
1 (Государственный хомнтет
Соовто Министров СССР оо делам нзобрвтеннй и открытий (53) УД(02 (:352..6(0 =(Я, Ь) О. С. Бажина, Ю. Л. Голик, A. И. Савчук, С. (О. У -
В. Е, Федоровский и О. B. Чумаако((с(-.;(, .ь
" I =
1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТА((ИИ БАТАРЕИ ТОП !((3НЫ
ЭЛЕМЕНТОВ
Изобретение, относится к химическим источникам тока.
При эксплуатации батареи топливных weментов с электродами, активированными металлами платиновой группы, имеет место частичное растворение катализатора в электролите с последуюшим осаждением его на деталях электролитного контура - металлизация.
Известен способ борьбы с металпиза- (л цией путем увеличения расстояния между разноименными электродами и отверстий эпектролитных коммуникаций -(1)
Однако при таком решении увеличивается объе(коммуникаций, что приводит к 15 резкому снижению мошности батареи и изменению ее весогабаритных характеристик.
Наиболее близким по технической сушности к изобретению является способ экс- щ плуатации батареи топливных элементов путем заливки электролитом газовых камер и электролитных полостей; передавливания электролита через пористые электроды эпек тропитных полостей, подачи рабочих газов (тод давлевi;ie(. и вы тес .:;.=.и::., из газовых камер 12).
ОдHBKO при TQKD: i с -.030(. батарей происходит .:,(От; ...п.
Лвй Э((ЕКТРО((ИТ((О(О ((ОНтУра, (то (i; Пo. Hi т
K возраста(цаО токов у1ечк((, пд:(,. и и, мошности, а с -(.анен((в;.(вnе:; .-..:. ((Ким 38ivib(KBHiMxiк, КрОме тогд, О ..r: л:. .(( из электро г(и (и (,,(е(а.(((3 (,б,=, и тр Ол ит ные pgccb., чT o D. i (-. ..-.". (,: ...., ;,.(( прекраше((ие циркуляции еле(- (((::.((. а и выход Н3 строя всего Gii((ep((TО.
Цель изобретения — искл(0 i;:;.;,;:.:, еталлизациц, короткогО заме(((а,(-: и за(.,порКИ ЭЛЕКТРОЛИТНЫХ КОМКivi((IK,"Ä i(i*, С этой целью электрОды в :.:атарее перед подачей рабочих reeов H электролита H TaHHHHe 2-6 (ас 06iiаО-(T (H (IoT 2535%-ным водным раствором шело (в, например гидроокисью кап i; путем подачи этого горячего раствора через поры электрОдОВ в направлении из газов(;(х КВМер В
ПОсле 06рс.áoTKH загрязненый раствор сливают, батарею заполняют инертным газом и герметизир;..оТ.
564669
Сс "тавитель К. Вейсбейн
Редактор Л. Утехина Техред А. Богдан. Корректор Е. Папп
Эаказ 2186/214 Тираж 976 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Сушность способа заключается в очист-, ке поверхности катализатора от неустой-. чивых в растворах щелочей соединений платины и палладия, Активный слой электродов, обработанных предлагаемым способом, приобретает повышенную коррозионную устойчивость в растворах горячих шелочей, что позволяет сушественно уменьшить степень металлизации электролитных полостей батарей топливных элемен-- 10 тов в процессе их эксплуатации.
Пример. После сборки батарею с сухими электродами полностью заполняют электролитом, и с,помошью насоса организуется принудительная циркуляция 15 электролита в направлении их газовых камер в электролитные через поры газодиффузионных электродов. Такое направление циркуляции выбрано для того, чтобы не допустить механического вымывания частиц катализатора из пор активного слоя электродов. Одновременно с началом циркуляции электролит разогревают до 80100 С. Он циркулирует в горячем состоянии не меиее 2 час, после чего циркуля- ?5 ция прекрашается, электролит сливают через электролитные штуцера, а батарею заполняют инертным газом (аргоном) и герметизируют. Слитый электролит в дальнейшем используется при операции регене- ЗО рации драгоценных металлов.
Дальнейший запуск в эксплуатацию (заправка новой порции электролита, подаче рабочих газов) осуществляется известным способом.
По описанному способу было подготовлено к эксплуатации 10 батарей. В растворе электролита, слитом после обработки каждой батареи в течение 3 час при 95ф о
Ф5 С, содержалось в среднем платины и палладия около 35 мг/л. После повторной заправки каждой батареи новой порцией электролита и его циркуляции в течение 3-4 час при 95+ 5 С суммарное
45 содержание платины и палладия в электролите каждой батареи не превышает 1 мг/л т.е. уменьшилось" более чем в 35 раз ло сравнению с концентрацией в первых порциях электролита.
Батареи. прошедшие подготовку к эк-I сплуатации описанным способом, удовлетворительно отрабатывают несколько тысяч часов, при этом токи утечки уменьшаются в 10 раз по сравнению с токами утечки батарей, которые не проходили указанную подготовку.
Формула изобретения
Способ эксплуатации батареи топливных элементов, электроды которых активированы металлами платиновой группы, включаюший заполнение электролитных и газовых камер раствором гидроокиси шелочного металла, подачу рабочих газов, вытеснение электролита из газовых камер>сливание использованного раствора и герметизацию батареи, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью исключения металлизации деталей электролитного контура, коротких замыканий и закупорки электролитных коммуникаций, перед подачей рабочих газов и электролита в батарее используют раствор 25-35%-ной гидроокиси щелочного металла, например гидроокись калия, и подают его в направлении из газовых полостей в электролитные через поры элеко тродов в течение .2-6 час при 80-105 С.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Карякин Н. И. Быстров К. Н. Киреев
П. С. Краткий справочник по физике, изд2-ое, Госиздат, Высшая школа, Москва, 1963 г., 197 стр.
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 339994, кл. Н 017п 27/12 от
24.05.1972 r.
