ТОПЛИВНАЯ БАТАРЕЯ Советский патент 1971 года по МПК H01M8/04 H01M8/02 

Известна топливная батарея, содерл ащая окантованные рамкой с отверстиями электроды и полупроницаемые диафрагмы, разделенные собой прокладками, выполненными по форме окантовочной рамки с отверстиями, совпадаюидими с отверстиями рамки и образующими при сборке каналы для подачи составляющих - реагента и электролита, и прорезями, соединяющими часть каиалов, например электролитных, с внутренними полостями батареи.

Однако для такой батареи необходимо приготовление эмульсии реагента в электролите при помощи специального устройства, что усложняет ее эксплуатацию. Кроме того, при подаче эмульсии к электродам состав и структура ее постепенно изменяются, так что к электродам, наиболее удаленным от места образования эмульсии, поступает эмульсия, состав и структура которой отличаются от ее начального состава и структуры. Это приводит к ухудшению электрических характеристик батареи.

На фиг. 1 показаны отдельные элементы батареи; на фиг. 2 - окантовочная рамка и прокладка; на фиг. 3 - другой вариант выполнения окантовочной рамки и прокладки;

на фиг. 4 - циркуляционная система батареи. Батарея состоит из электрода /, гидравлически разделяюн1его два смежных элемента, прокладки 2 и полупроницаемой диафрагмы 3, разделяющей каждый элемент на два полуэлемента. Электрод / образован из центральной части 4, состоящей из гофрированного листа и из окантовывающей периферической рамки 5, зажатой между двумя пластмассовыми изоляционными прокладками 2, вынолненными по фор.ме окантовочной рамки, толщина которых такова, что центральная часть 4 соприкасается со смежными диафрагмами 3. На одной из сторон, например верхней, прокладок, рамок электродов и рамок полупроницаемых диафрагм прорезан ряд отверстий 6 я 7, которые при сборке образуют параллельные каналы. Каналы, образованные нечетными по порядку отверстиями 7, питаются электролитом - носителем одного из реактиются вторым реактивом. На прокладках, отделяющих каждый электрод от смежных диафрагм, т. е. ограничивающих отделения для электролита, имеется также ряд прорезей 8, соединяющих каждую центральную полость рамки с каждым вторым отверстием в указанном выше ряду отверстий. На двух прокладках, ограничивающих два отделения для электролита в одном элементе по обеим сторонам диафрагмы, прорези расположены таким образом, что на одной прокладке они сообщаются с системой отверстий, через которые протекает электролит-носитель одного из реактивов, а прорези на другой прокладке сообщаются с системой отверстий, по которым циркулирует один только электролит. На изоляционных прокладках, расположенных справа от электрода, имеется, кроме того, ряд узких щелей 9, соединяющих каждый из каналов, образованных отверстиями 7, с прорезью 8.

Рассматриваемая ниже сторона является стороной питания. На противоположной стороне составных частей одинаковым образом прорезаны отверстия и прорези или симметрично отверстиям и прорезям на первой стороне. Однако можно располагать на второй стороне, являющейся стороной спуска, на каждой прокладке столько щелей, сколько в ряду имеется отверстий. В других вариантах отверстия на стороне спуска могут быть частично или полностью соединены между собой.

Батарею топливпых элементов получают путем укладки в пакет в определенной последовательности ее составных частей. Уложенный таким образом пакет сжимается между торцовыми плитами 10 и 11 болтами, продетыми через отверстия 12. На торцовых плитах укреплены впускной патрубок 13 и выпускной патрубок для одного из электролитов и для первого реактива, впускной патрубок 14 и выпускной патрубок для другого электролита и впускной патрубок 15 для второго реактива. Каждый из патрубков 13 и 14 связан распределительными каналами, составляющими часть сжимающих плит или наложенными на них у конца каналов, образованных после укладки в пакет составных частей, сочетанием четных или нечетных отверстий 6, Точно

так же патрубок 15 связан с каналами, образованными отверстиями 7.

Окантовочная рамка 5 (см. фиг. 2) электрода и смежная с ним прокладка 2 предназначены для стока электролита и реактива, подлежащего эмульгированию в части 4 электрода, выполненного из материала пористой или сетчатой структуры. Каналы, образованные отверстиями 7, соединены с помощью щелей 9 с прорезями 5 и позволяют смещивать электролит с газом или жидкостью, подлежащие эмульгированию, до поступления их в электрод. Благодаря такой структуре электрод обеспечивает хорощее диспергирование реактива в электролите.

В рамках 5 и прокладках 2 (см. фиг. 3) отверстия 16, расположенные между отверстиями 7, позволяют осуществлять питание подлежапшми эмульгированию газом или жидкостью другого электрода каждого отдельного топливного элемента батареи.

В электролит (см. фиг. 4), выходящий из патрубка 17 батареи, в точку 18 вводятся реактив, поступающий под действием силы тяжести из резервуара 19, затем электролит возвращается в батарею по патрубку 13, при этом он проходит через насос 20. Другой электролит, выходящий из батареи по патрубку 21, засасывается насосом 22 и возвращается в батарею по патрубку 14. Резервуар 23 питает батарею по патрубку 15 поступающим под действием силы тяжести реактивом, подлежащим эмульгированию внутри батареи.

Нредмет изобретения

Топливная батарея, содержащая окантованные рамкой с отверстиями электроды и полупроницаемые диафрагмы, разделенные между собой прокладками, выполненными по форме

окантовочной рамки с отверстиями, совпадающими с отверстиями рамки и образующими при сборке каналы для подачи составляюпдих - реагента и электролита, и прорезями, соединяющими часть каналов, например электролитных, с внутренними полостями батареи, отличающаяся тем, что, с целью упрощения эксплуатации и улучшения электрических характеристик, часть указанных прорезей соединена с каналами для подачи второй составляющей.

Фиг. 1

Фиг.4