Герметичный никель-водородный аккумулятор Советский патент 1978 года по МПК H01M12/08 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при разработке герметичных аккумуляторов. Известен герметичный аккумулятор, содержащий вспомогательный электрод, который через сопротивление соединен с отрицательным электродом 1. Недостаток этого аккумулятора заключается в том, что дополнительный электрод поглощает только кислород и не способен поглощать водород, выделяющийся в аккумуляторе. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является аккумулятор, содержащий положительные и отрицательные электроды и дополнительный электрод, каталитически активный по отношению к реакции ионизации кислорода и водорода, электрически изолированный от электродов аккумулятора и связанный электролически с электродами сепаратором 2. Однако в данном аккумуляторе не обеспечивается необходимый влагообмен между дополнительным электродом и основными электродами, что может привести к затоплению дополнительною электрода и снижению скорости реакции синтеза воды. Вследствие затопляемости, стационарный потенциал данного электрода неустойчив, что приводит к потере его активности при поглощении кислорода и водорода при переполюсовании. Целью изобретения является эффективность поглощения кислородно-водородной смеси при перепатюсовании. Цель достигается тем, что отношение поверхности дополнительного электрода к суммарной поверхности отрицательных электродов равно 0,066-0,20. На чертеже представлена принципиальная схема предлагае.мого аккумулятора. Описывае-мый аккумулятор содержит блок отрицательных 1 и положительных 2. электродов. Дополнительный электрод 3 связан электролитически с блоком отрицательных и положительных электродов сепаратором 4. Поглощение кислородно-водородной смеси, выделяющейся при переполюсовании аккумулятора, осуществляется дополнительным электродом за счет реакции синтеза воды. Максимальная скорость реакции обеспечивается за счет удержания потенциала дополнительного электрода в водородной области, отвечающей максимальной активности по отношению к реакции синтеза воды, остаточным водородом. Соотношение поверхности дополнительного и отрицательных электродов обеспечивает влагообмен дополнительного электрода и основного блока, предотвращая затопление дополнительного электрода. Отношение поверхности дополнительного электрода к поверхности отрицательных электродов аккумулятора, равное 0,066-0,20 выбирается, исходя из следующего. При разряде током до 0,5 емкости (с) минимальное давление водорода в аккумуляторе, при котором не происходит выделение кислорода на водородном электроде, составляет 2-6 атм. Установлено, что максимальное давление кислородно-водородной смеси, при инициировании которой происходит разрушение аккумулятора, составляет 45 атм. В этой смеси парциальное давление водорода - 30 атм. Максимальный ток разрядз (0,5С), ве- личина которого пропорциональна минимальному давлению водорода и поверхности отрицательных электродов находится в пределахIP 2/cS- 6/cS-, где к- постоянная величина; 2-6 минимальное давление, атм; S - поверхность отрицательных электродов. Максимальный ток синтеза кислородно-водородной смеси при переполюсовании равен Ц . , где S - поверхность дополнительных электродов. Для того, чтобы давление кислородно-водородной смеси не превышало допусти.мые 45 атм необходимо, чтобы .макси.мальный ток разряда равнялся току синтеза, т. е. для остаточного давления водорода 2 атм 2к5- aO/cSj или |i gl- 0,066. Для остаточного давления водорода 6 атм - 0,20. Таким обра6«;S 30/cS, или зом, отношение поверхности дополнительных электродов к поверхности рабочих отрицательных электродов находится в пределах0,066 0.20 При этом соотношении гарантируется взрывобезопасность аккумулятора в случае его переполюсования при разряде токо.м до 0,5 С и давление кислородно-водородной смеси стабилизируется на уровне 7 атм. Формула изобретения Герметичный никель-водородный аккумулятор, содержащий положительные и отрицательные электроды и дополнительный электрод, каталитически активный по отношению к реакции ионизации кислорода и водорода, электрически .изолированный от электродов аккумулятора и связанный электролитически с электродами сепараторо.м, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности поглощения кислородно-водородной смеси при переполюсовании, отношение поверхности дополнительного электрода к суммарной поверхности отрицательных электродов равно 0,066-0,20. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент ФРГ № 1496344, кл. 21 К 43/02 1969. 2.Патент ФРГ N° 1162896, кл. 21 К 43/02 1964.