Гальванический элемент Советский патент 1943 года по МПК H01M6/04 H01M6/48 

При конструировании и эксплуатации радиозондов весьма существенным вопросом является их электропитание. До настоящего времени для этой цели применяются гальванические элементы старого типа. Между тем вес этих элементов часто превосходит вес всех остальных частей радиозонда.1

Принимая во внимание малую подъемную силу применяемых в настоящее время шаров-пилотов и высокую стоимость водорода, такое соотнощение веса батарей питадия и аппаратуры является явно неудовлетворительным. Конструкция батареи облегченного типа с общим весом всего комплекса (анод и накал) с электролитом около 40 г является более удовлетворительной. Однако благодаря высокой стоимости серебра (при сравнительно низкой ватт-часовой отдаче этого типа элементов), входящего в качестве одного из электродов элемента батарей, стоимость таких батарей оказывается дов-ольно высокой.

Согласно изобретению, разработаны конструкциибатареи питания накала и анода, характеризующиеся следующими особенностями: небольщим весом, высокой э.д.с. при относительном постоянстве рабочего напряжения, повышенной ватт-часовой отдачей на единицу веса, сравнительно небольшой СТОИМОСТЬЮ и устойчивой работой при условии низких температур.

Для изготовления указанных батарей изобретателем применялся гальванический элемент с марганцевым деполяризатором, положительным электродом из угля, отрицательным электродом из магния или его сплава с алюминием и электролитом - сильно разбавленным раствором хлористого аммония или хлористого магния.

Предлагаемый элемент состоит: из угольного стержня (или пластины), окруженного агломератом из измельченного угля и перекиси марга-нца; магниевого или «электронного цилиндра (или плоской коробки), окружающего агломерат или отделенного от последнего бумажной или полотняной прокладкой с изолирующими резиновыми кольцами (или без таковых). Элемент путем пропитки агломерата наполняет№ 62802- 2 -

ся слабым раствором хлористого аммония (NH4C1) или хлористого магния. Цилиндр (катод) из магния или «электрона может быть приготовлен путем штамповки в виде стакана несколько большей высоты, чем агломерат. Отвод от катода (цилиндра) сделан либо в виде отростка с соответствуюш,ей клеммой, либо в виде пояска из алюминия, окружаюш;его верхнюю часть стакана и стянутого при посредстве болта с гайками. Последние служат в этом случае в качестве катодного зажима элемента. Э.д.с. элемента равна 2 в. Элементы могут служить для питания накала ламп передающей части радиозондов и радиометеорстрафов, а также реле, зондовых электромоторов и т. д.

Преимуш;ество данных элементов над применяемыми в настоящее время для этих целей состоит в большей ватт-часовой отдаче данных элементов и соответственно в большей ватт-часовой емкости на единицу веса элемента, а также в значительно меньшем потреблении электролита при больших разрядных токах. Элемент испытан в лабораторных и оперативных (при полете радиозонда в атмосфере) условиях и показал все вышеприведенные качества. Как выяснилось, элемент прекрасно переносит низкие температуры в условиях полета радиозондов.

На прилагаемом чертеже изображена схематически в двух проекциях батарея, выполненная с биполярными электродами.

Батарея представляет собой последовательный ряд элементов, заключенных в общую коробку 7 из изолирующего и водонепроницаемого материала, например из целлулоида. В качестве электродов батареи служат, уголь 1 (анод) и магний 4 или «электрон в качестве катода.

При этом уголь может быть применен либо в виде тонких угольных пластинок прямоугольной формы, либо в виде тонкого проводяшего, но водонепроницаемого слоя (например, угольный порошок с канифолью, маслом, парафином), непосредственно нанесенного на поверхность катода (тонких пластинок из магния или «электрона). И в том и в другом случае батарея представляет систему биполярных электродов в электролите из раствора нашатыря (NH4C1) или хлористого магния. При применении угольных электродов края соприкасающихся пластин биэлектродов должны быть залиты водонепроницаемым клейким веществом (например, коллодием и т. п.), чтобы устранить возможность проникновения электролита между .соприкасающимися поверхностями электродов. Непосредственно к биэлектроду, со стороны угля, прилегает агломерат 2 из утпя и перекиси марганца, отделенный от следующего биэлектрода прокладкой 3 из промокаемой бумаги (или из холста, сукна и т. д.). Коробка закрывается крышкой 6.

При изготовлении батареи весь комплект электродов, собранный в виде вольтова столба, с трех сторон (с боковых и нижней стороны) покрывается слоем 5 коллодия или другим водонепроницаемым клеем, после чего может быть заключен в целлулоидную коробку. Таким образом, сами электроды служат перегородками между соседними элементами. Батареи заливаются слабым раствором нашатыря.

Для предупреждения возможного замерзания батарей при длительном пребывании при очень низких температурах целесообразно учитывать тепловой режим работы батареи, выбирая соответствуюшую концентрацию электролита и тем самым регулируя теплоту химической реакции в батареях.

Предмет изобретения

1. Гальванический элемент с марганцевым деполяризатором, положительным электродом из угля и отрицательным электродом из магния или его сплава с алюминием, отличающийся применением, в качестве электролита, сильно разбавленного раствора хлористого аммония или хлористого магния.

2. Применение гальванических элементов по п. 1 для устройства батареи с биполярными электродами.

Фт1