Электрический аккумулятор Советский патент 1962 года по МПК H01M12/08 H01M2/14 H01M4/02 H01M4/86 

Предметом изобретения является электрический аккумулятор с отрицательным электродом из цинка, положительным угольным электродом воздушной деполяризации и с щелочным электролитом, разделяющим электроды.

Отличие предлагаемого аккумулятора от известных заключается в следующем:

а)с целью предотвращения разрущения угольного электрода при повторных зарядах, между положительным и отрицательным электродами расположен сетчатый или перфорированный инертный электрод, используемый при заряде вместо угольного электрода;

б)для повышения удельной энергии и мощности рабочие и iiiiepTный электроды выполнены в виде тонких вертикально расположенных пластин;

в)положительный электрод состоит из двух пластин с решетчатой и т. П. прокладкой между ними, через которую поступает воздух (.кислород) к рабочей поверхности;

г)с целью предотвращения замыкания источника тока дендритами цинка, применено несколько слоев сепараторной пленки, .например гидратцеллюлозной, для обертывания цинкового электрода;

д)с целью устранения окисления гидратцеллюлозной сепарации на цинке пер.екисью водорода, образующейся на положительном электроде, инертный электрод ра сположен с обеих сторон цинка;

е)для уменьшения внутреннего сопротивления и обеспечения надежного контакта между всеми его частями, электроды и сепарация сжаты в продольном направлении при помощи накладок и винтов.

Проведенные эксперименты показали, что предлагаемый аккумулятор может быть использован как дешевый источник тока с высокими электрическими характеристиками.

На фиг. 1 изображена часть описываемого аккумулятора; на фиг. 2 - аккумулятор з сборе.

143849- 2 Отрицательный, электрод / из порошкового цинка завернут в несколько слоев сепараторной пленки 2. Для защиты пленки т окисления крслородом воздуха и карбонизации весь электрод завертывается в слой форсепардцвд 5, которая может быть изготовлена из асбеста или других, например полимерных, материалов, устойчивых к окислению в щелочном-раСтворе. Между.положительным электродом 4 и цинком Находится третий электрод 5 для заряда, изготовленный из перфорированной тонкой никелированно-й стали или сетки (слой никеля 3-5 м.

Третий электрод отделяется от положительного электрода также форсепарацией 6. Третий электрод располагается с обеих сторон цинка, так как в противном случае, со стороны, где нет третьего электрода, быстро разрущается сепарация. Происходит это за счет окисляющего действия перекиси водорода, образующейся на положительном электроде. Как обнаружено, поверхность третьего электрода действует в качестве катализатора распада перекиси водорода на кислород и воду, что и позволяет защитить сепарацию от окисления.

Положительные электроды состоят из двух плоских сеток с напрессованной на них активной массой и прокладкой между ними.

Для изготовления положительного электрода используется активная масса, содержащая активированный уголь, катализаторы и гидрофобизирующие вещества по известным рецептам для элементов воздущной деполяризации.

Поступление 1кислорода к активной поверхности положительных электродов осуществляется через прокладку, выполненную в виде стальной решетки или сетки.

Сепарация и форсепарация пропитываются, например, насыщенным цинкатным раствором КОН уд. в. 1,40.

Из описываемых частей может быть собран аккумулятор, содержащий больщое количество электродов, путем простого наложения отдельных частей друг на друга, как это показано на фиг. 2.

Все элементы для обеспечения хорощего контакта плотно сжимаются накладками 7 с винтами и помещаются в сосуд 8, в который по трубке подается кислород или воздух при давлении 10-40 льи вод. ст. Если используется атлюсферный воздух, целесообразно подвергать его предварительной очистке от углекислоты, например, пропусканием воздуха через раствор КОН.

Разрядное напряжение описываемого аккумулятора 1,2-1,0 в, зарядное 2,00-2,20 в, удельная энергия по объему источника тока 80- 100 вт-час, к. п. д. но энергии - 50-60%, к. п. д. по току - 90-95%.

Аккумулятор обеспеч1ивает номинальную уд. мощность - 5 вт и допускает разряд мощности 20 вг.

Л1ожио предположить, что при серийно.м изготовлении описываемого аккумулятора он будет дешев, так как материалы, используемые для его изготовления, дещевы.

Описываемый аккумулятор может с успехом использоваться в качестве источников тока на электрокарах, электромобилях, в сельском хозяйстве, а также аккумулировать прерывистую энергию ветра, сол11-ца и т. д.

Предмет изобретения

1. Электрический аккумулятор с отрицательным электродом из цинка, положительным угольным электродом воздущной деполяризации и с щелочным электролитом, разделяющим электроды, отличающийс я тем, что, с целью предотвращения разрушения угольного электрода при повторных зарядах, между положительным и отрицательным электродами расположен сетчатый или перфорированный инертный электрод, используемый при заряде вместо угольного электрода.

2.Аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной энергии и мощности, рабочие и инертный электроды выполнены в виде тонких вертикально расположенных пластин.

3.Аккумулятор ПО пп. 1-2, отличающийся тем, что положительный электрод состоит из двух пластин с решетчатой или т. п. прокладкой между ними, через которую поступает воздух (кислород) к рабочей поверхности электродов.

4.В аккумуляторе по пп. 1-3-применение нескольких слоев сепараторной пленки, например гидратцеллюлозной, для обертывания цинкового электрода, с целью предотвращения замыкания источника тока дендритами цинка.

5.Аккумулятор по п. 4, отличающийся тем, что, с целью устранения окисления гидратцеллюлозной сепарации на цинке перекисью водорода, образующейся на положительном электроде, инертный электрод расположен с обеих сторон цинка.

6.Аккумулятор по пп. 1-5, отличающийся тем, что, с целью уменьшения внутреннего сопротивления и обеспечения надежного контакта между всеми его частями, электроды и сепарация сжаты в продольном направлении при помощи накладок и винтов.

...Д

Воздух

Воздух