Способ эксплуатации батарей топливных элементов Советский патент 1977 года по МПК H01M8/08 

1

Изобретение, относится к химическим источникам тока.

При эксплуатации батареи топливных элментов с электродами, активированными ме: таллами платиновой группы, имеет место частичное растворение катализатора в электролите с последующим осаждением его на деталях электролитного контура - металлизация.

Известен способ борьбы с металлизаЦИ8Й путем увеличения расстояния между разноименными электродами и отверстий электролитных коммуникаций .

Однако при таком решении увеличивается объег коммуникаций, что приводит к резкому снижению мощности батареи и изменению ее весогабаритных характеристик.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ эксплуатации батареи топливных элементов путем заливки электролитом газовых камер и электролитных полостей, передавливания электролита через пористые электроды эяек тропигЕЫх полостей, подачи рабочих газов

(ТОД даВЛеВИеМ и ВЫТеСпйНИ;; .,.:. ;..,.. :.л. .,/,

из газовых камер 2.

Однако при таком способо c-jic:;;:/,. . ..,;;;u батарей происходит мэгал.п;::.Г;;|,и;; ц:-;;.,лей электролнтногО контура, что арьмл..::;.к. воарасташхю тспсоз угечки; пзделпго. мощности, а с течением Bpevvi Kii к i,.i)(yrкнм замыканиям. Кроме тэго, оса}.,лЛ:::л,1.Лся из электролита ыеталл ,ч,т злактролктные трассы, что влечэч за c..uoii прекращение цирку.иидпй элек-i jr,),.;:.: га и выход из строя всего аппарата.

Цель изобретения - HCK.n 0u;iiiia мэталлизации, короткого замыка; ;;я ii ой ..упорки электролитных коммуиякацин,

С этой целью электроды .в батарее перед подачей рабочих газор. и электролита в таченне час об1)абатыБ: н т 2535%-ныы водным раствором щэлочИ; например гидроокисью калия путем подачи этого горячего раствора через поры электродов в направлении нз газовЕлк камер в электролитные. После обработки загрязненый раствор сливакл, батарею заполняют инертным газом и герметнзир;.;от. Сущность способа заключается в очистке поверхности катализатора от неустойчивых в растворах щелочей соединений платины и палладия. Активный слой электродов, об{ аботанных предлагаемым способом, приобретает повышенную коррозионную устойчивость в растворах горячих щелочей, что позволяет существенно умень шить степень металлизации электролитных псв1сх:тей батарей топливных элементов в процессе их эксплуатации. Пример. После сборки батарею с сухими электродами полностью заполняют электролитом, и с ..помощью насоса организуется принудительная циркуляция 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 80ЮО С. Он циркулирует в горячем состоя нии не. менее 2 Час, после чего циркуляция прекращается, электролит сливают через электролитные штуцера, а батарею за полняют инертным газом (аргоном) и гер метизируют. Слитый электролит в дальМУТИ ЭИМ УЛЛЛ Л1п i.ee.w .- - - .-. нейшем используется при операции регене рации драгоценных металлов. Дальнейший запуск в эксплуатацию (за правка новой порции эл ектролита, подаче рабочих газов) осуществляется известным способом. По описанному способу было подготовлено к эксплуатации 10 батарей. В раст воре электролита, слитом после обработки каждой батареи в течение 3 час при Q5± t5°C, содержалось в среднем платины палладия около 35 мг/л. После повторной заправки каждой батареи новой порци ей электролита и его циркуляции в теЧ1ение 3-4 час при 95 i 5 С суммарное одержание платины и палладия в электроите каждой батареи не превышает 1 мг/л .е. уменьшилось более чем в 35 раз о сравнению с концентрацией в первых орциях электролита. Батареи, прошедшие подготовку к эк-плуат ацй и оп ис а н ным сп ос об ом, уд овл еторительно отрабатывают несколько тысяч часов, при этом токи утечки уменьшаются в 10 раз по сравнению с токами утеч- , ки батарей, которые не проходили указанную подготовку. Фор мулаизобре тения Способ эксплуатации батареи топливных элементов, электроды которых активированы металлами платиновой группы, включающий заполнение электролитных и газовых камер раствором гидроокиси щелочного металла, подачу рабочих газов, вытеснение электролита из газовых камер сливание использованного раствора и герметизацию батареи, отличающийся 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 эле тродов в течение 2-6 час при 8О-105 С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Карякин Н. И. Быстров К. Н. Ккрееь П. С. Краткий справочник по физике, изд2-ое, Госиздат, Высшая школа, Москва, 1963 г.. 197 стр. 2.Авторское свидетельство СССР № 339994, кл. Н 01 Г« 27/12 от 24.05.1972 г.