Инертный катод для химического источника тока

 

ОПИС

АНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 5981бО

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.07.76 (21) 2386385/24-07 с присоединениеве заявки Ю (23) Приоритет (43) Опубликовано1503,78 Бволлетень МЬ 10 (45) Дата опубликования описания,2102.78 (Si) М. К„2

В О1 М 4/ЕО

Геердврвтввквы% кеактет еввета Мвкеетрев ве6Р ве деми квввретввкв в еткрытвк (03) УЛК 621,3 ° 035.22 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.Г.Иванов, Е.А.Беркман, A.Á.Ïoñïåëîâ, В.Н.Варыпаев, A.A.Захарова, Г.С.Александрова и В.Л.Красиков (Л) Заявитель (54) ИНЕРТНЫЙ КАТОД ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА

Изобретение относится к химическим источникам тока, в частности к инертным катодам, используеьхгм, например, в водоактивируемых источниках тока с растворимыми анодами. 5

Известны инертные катоды для химических источников тока иэ платины и палладия (1), малоуглеродистой стали (2}, меди, хрома и марганца 133.

Использование в качестве катодов платиновых металлов, обладающих низким перенапряжением выделения водорода, позволяет достигнуть высокого разрядного напряжения, однако расходуется дефицитный материал, что резко увеличивает стоимость элементов. Применение других перечисленных выше металлов характеризуется как более высоким, чем у платиновых металлов, перенапряжением выделения водорода, так и более заметным увеличением поляризации в процессе разряда. Это приводит к пониженному и малостабильному разрядному напряжению и, как следствие этого, к понижению величины . удельной энергии и сокращенному сроку службы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящегду изобретению является катод для химического источника тока, содержащий токопроводящую подложку в виде стального листа и покрытие из сплава никеля с кобальтом (4).

Однако являющиеся каталитически активными по отношению к процессу восстановления ионов водорода, металлы группы железа обладают высоким перенапряжением выделения водорода и заметньва увеличением поляризации в процессе разряда, что приводит к снижению электрических характеристик. .С целью повышения удельных электрических характеристик, в состав покрытия дополнительно введен молибден при следующем соотношении компонентов (в вес.Ъ)г

Молибден 20 -30

Кобальт OiOl-10

Никель Остальное, Выбор оптимального состава сплава для инертного катода производился на основании сравнительных испытаний макетов источников тока, где з качестве анода во всех случаях использовался магний, а в качестве инертного катодного материала сплавы Ю -Со-Ио с различным содержанием сгт и Na..

Сплав соответствующего состава наносился гальваническим путем геа

598160

1300 930 1270 950

1220 880 1105 900

1080 835 990 940

900 870 895 785

510 480 495 500

425 410 420 430

О 1080 1345 1070 1 20

3 1000 1290 955 1275

5 940 1195 1150

10 790 950 802 920

20 510 620 505 520

30 420 490 420 430

1050

1280

980

1180

900

1065

790

950

495

550

470 н ц.— потенциал катода н начале разряда

< 0 aq. — потенциал катода через 500 часов б0 с я тем, что, с целью повыаения удельных электрических характеристик, в состав покрытия дополнительно введен молибден при следующем соотисыении ингредиентов (в вес.Ъ):, Молибден 26 — 30

Формула изобретения

Инертный катод для химического источника тока, содержащий токопроводящую подложку, например, на основе железа н покрытие иэ сплава никеля с кобальтом, о т л и ч а ю щ и и медную пластину и определялись его тельно на физических свойствах сплава свойства, Критерием выбора оптималь- (коррозионное растрескивание и отслаиного состава сплава служили: максималь ваемость материала увеличиваются) и, ная разность потенциалов при фиксиро- как следствие этого, увеличивается ванной плотности тока, отсутствие падение напряжения на элементе. падения напряжения во времени разря5

Таким образом, видно, что в обласда (за 30 суток), визуальные наблю- ти составов 20-30 вес.Ъ М00,01-10вес.% дення поверхности катода после разря- Cp, Ni — остальное, сплавы достаточда ° но стабильны, тогда как отсутствие Са

Разряды макетов проводились в 3% и увеличение его доли вьиае 10 вес.Ъ растворе Ма.СС при плотности то- 10 отрицательно сказывается на свойствах. ка 1 т а/см . Результаты измерений Использование Mi-Мо-<0- сплава представлены в табл. 1 в виде зависи- позволяет, во-первых, значительно мости потенциала. повысить разрядное напряжение по сравАнализ данных, приведенных в табл. нению с элементами, где в качестве показывает, чтр введение в сплав . !5 катодов используются никель и кобальт.

Ni - МО уже в очень небольших коли- С другой стороны, использование тройчествах Со(0,01%) положительно ска- ного сплава выгоднее, чем использоваэывается на свойствах сплава, причем: ние двойного сплава, так как позволя. наиболее эффективно это влияние в об ет получить более стабильное разрядласти составЬ 1-2%- бв, ЗОЪ -МО, NL — 20 ное напряжение, т.е. преимущества остальное. Так для этого состава спла- применения тройного сплава Mi-МО- 0 ва почти отсутствует. падение напряже" в источниках тока с растворимым аноння за время мес тыого разряда и свя-. дом и нерастворимым катодом очевидны. занное с ним корроэионное растрески- Оно дает возможность увеличить удельвание и отслаивание сплава от основы я ные характеристики элементов с раствд.(наблюдаемые визуально) . Повышение римым анодом, например, из магния в количества оО свыше 10 вес.Ъ практи- 1,5-2 раза по сравнению с элементами, чески не влияет на величину напряже- где катоды вьполнены из никеля или ния, но сказывается, однако, отрица- кобальта.

Свойства сплава И - Cc - Qg, (х Со + ц Мо остальное Я1 нанесенного ыа железную основу, толщина 50 мкм в зависимости от состава, t. 1 ma/свФ

598160

Составитель Н.Николаева

Техред Э Кудик Корректор С.Шекмар

Редактор Л.Баглай

Заказ 1260/45 Тирам 960 Подписное

ЦНННПН Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

КОбальт

Никель

Источники внимание при

1. Патент от 1969.

0,01-10

Остальное. информации, принятые во экспертизе:

США 9 3442309 кл ° 136-100

2. Патент США М 3228860, кл. 136-83 от 1966.

3. Патент Франции 9 1450294 кл ° Н 01 л от 1966.

4. Патент США Р 3036141, кл.136-100 от 1962.