ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНАЯ ТОПЛИВНАЯ БАТАРЕЯ Советский патент 1967 года по МПК H01M8/02 H01M8/04 H01M8/08 H01M8/22 

Известны батареи газовых топливных элементов со щелочным электролитом, содержащие корпус с изоляцией на внутренней поверхности, в котором размещены биполярные сварные электроды с радиальными каналами, имеющими нежесткие тонкостенные оправы с отверстиями для прохода электролита. Осевые каналы образуются путем совмещения отверстий в оправах и в изолирующих межэлектродных прокладках. Такие батареи сложны в сборке, имеют ненадежное уплотнение газовых и электролитных полостей и невысокие удельные характеристики.

Цель изобретения - повышение удельных характеристик и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что оправы электродов по периферии снабжены эластичными уплотняющими манжетами, разделяющими корпус на отдельные межэлектродные электролитные полости, в отверстиях оправ помещены втулки, калиброванные по проходному сечению и длине, а радиальные каналы, сообщающие газовые полости электродов с отверстиями в их оправах, выполнены по всему периметру этих отверстий и расположены на некотором расстоянии от наружной кромки электродов.

Батарея состоит из корпуса / с крыщкой , в котором расположен пакет биполярных электродов 3, стянутых дырчатыми полыми стяжными тягами 4, пропущенными через осевые каналы, служащие коллекторами подвода рабочих газов. Концы стяжных тяг выведены наружу через полости щтуцеров подвода и отвода газов для подтяжки межэлектродных прокладок 5 без демонтажа крышки. Пакет электродов притямвается к крышке 5. На противоположном конце пакета помещена опорная пластина 6, в которой закреплены концы стяжных тяг. Крайние электроды пакета изолированы от крышки 2 и

опорной пластины 6 прокладками 7. Между электродами расположены сетчатые пластмассовые сепараторы 8.

Корпус заполнен электролитом и разделен на отдельные межэлектродные электролитные

полости с помощью тонких ободов 9 из эластичного диэлектрика, например фторопласта, охватьшаюпшх электроды но их внешнему контуру и соприкасающихся с внутренней поверхностью сосуда, покрытой слоем э.п:ектроизоляции, например фторопластовой пленкой. Диаметр ободов электродов несколько больше внутреннего диаметра сосуда. Нри постановке пакета электродов в сосуд ободы деформируются, прижимаясь к внутренней поподвижность пакета относительно корпуса, что необходимо при разборке батареи для ремонта и. лри подтяжке межэлектродных прокладок вб время эксплуатации.

В каждом 6Hrfb j WpHOM электроде активные пластины 7(,анед и.,катод - снабжены приварной опр.авой (рамкой) // из тонколистового металла, например нержавеющей стали. Между анодом и катодом находится перегородка 12 из тонкого металлического листа, которая делит пространство внутри биполярного электрода на две изолированные полости - для топливного газа, например водорода, и окислителя, например кислорода, но наружному контуру онрава электрода приварена или припаяна контактным способом к указанной перегородке.

В оправе электрода выполнено П1есть отверстий - четыре для подвода и отвода рабочих газов и два для электролита. В отверстиях для электролита закреплены втулки 13 из диэлектрического материала, располагающиеся при сборке батареи на одной оси и образующие коллекторы для подвода и отвода электролита. Длина втулок такова, что меледу их соседними торцами остается заданный зазор, определяющий проходное сечение входа и выхода электролита для межэлектродных полостей; что обеспечивает одинаковые скорости протока электролита через все полости.

Отверстия для прохода рабочих газов при сборке пакета электродов совмещаются, и изолирующие межэлектродные прокладки 5 устанавливаются концентрично с ними. В результате в пакете электродов образуются осевые каналы, через которые пропущены стяжные тяги.

В каждом биполярном электроде два из осевых каналов подвода и отвода газов сообщаются с газовой полостью анода, а два - с полостью катода. Отверстия в оправах, образуюпаде совместно с отверстиями в прокладках осевые каналы, размещены на некотором

расстоянии от внешней кромки электродов. Вокруг отверстий для фиксации прокладок 5 в оправе электрода смонтированы кольцевые выступы, а между оправой и межполостной перегородкой электрода помещены штамнованные кольца 14 с радиальными гофрами, образующими проходы для газа.

Предмет изобретения

Водородно-кислородная топливная батарея со щелочным электролитом, содержащая корпус, биполярные электроды, имеющие оправы с отверстиями для прохода электролита и газов, стянутые тягами с отверстиями, которые образуют совместно с отверстиями оправ и уплотняющими прокладками газовые магистрали, отличающаяся тем, что, с целью улучшения удельных характеристик и обеспечения равномерной циркуляции электролита и газов, оправы электродов снабжены манл етами, разделяющими корпус на отдельные электролитные полости, в отверстиях оправ для прохода электролита установлены калибровочные втулки, а в отверстиях для прохода газов - гофрированные шайбы.

:

bZS

VJ

Фиг 2