(54) ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА Примером осуществления изобретения может быть воэлуи1но-цинкрвый„ эл мент, в котором в анодном отделении циркулирует суспензия цинковых частиц в 6 N гидроокиси калия, средний размер частиц цинка 10-20 мк. В катодном отделении находится воздушны газодиффузионный электрод, отделенн от суспензии гидрофильным сепаратором. При работе элемента циркуляция суспензии осуществляется с постоянной скоростью 15-30 м/мин, температ ра примерно равна комнатной (около 25°С). начале разряда концентрация ра т 61зённвг6 цинка в виде вд ЛИЯ в электролите равна нулю. Она п тепенно увеличивается во время разр да и, . когда достигает 120 г/л, т.е. величины, выше которой ;частицы анод ной суспензии становятся практически не активными, электролит заменяют свежим 6 N раствором гидроокиси ка лйя7 Металлы и сплавы, использованные для образования поверхности коллект электронов, относятся к сГледующим , группам: А. медь, никель, железо, свинец ;йТ&иДё плаеТИн/1 аЖий в вЖдё элек тролитического покрытия на подлож ке из никелевой пластины, платина, родий, золото, серебро в виде электролитических покрытий на подложке Ш медно Й rffiacraHbi; . - -.--..;...- Б. титан в виде пластины, хром в виде электролитического покрытия на подложке из медной и латунной пластин;С. нержавеющая сталь марки AFNORZ6CN -09 (около 0,07% углерода, 17-19% хрома, 8-10% никеля), нержавеющая сгталь марки AFNORZ1NCDU 25-20-4-2 (не более 0,02% углерода, около 24-27% никеля, 19-22% хрома, менее 2% марганца, 4-4,8% молибдена, 1-2% меди), нержавеющая сталь марки OP10N26-01 (около 0,002% углерода, 26% хрома, 1% молибдена). Эти стсши используются в виде пластин. Испытания показали, что ма симальное напряжение имический исйадик тока имел в началв раэряда при низкой концентрации цинката.в электролите. Кроме того, максимальное напряжение было самым высоким/к f(a скЪрость циркуляции являлась сам низкой, а концентрация частиц цинка самрй высокой. . . При скорости циркуляции 15м7мин плотности тока разряда 150 тА/см йа активной поверхности газрдиффузи ояного электрода и концентрации час тиц цинка 30% источник тока имеет следующие максимальные напряжения 1 Тйййсймбстй от разпйдных металлических материалов, использованных поверхности коллектора: А. мед1 - 1,06 в, кадмий - 1,06 в,
1 Никель - 1,04 в, железо - 0,95 в, платина - 1,06 в, родий - 1,07 в, золото - 1,03 в, серебро 1,00 в, свинец - 0,98, Б, хром на не отожженных меди и латуни - 0,875 в, хром на отоженных меди или латуни - 1,05 .в, титан - 0,85 в С. нержавеющая сталь - Z6CN18-09 - 0,915 в,нержавеющая сталь Z1NCDU 25-20-4-2 - 0,91 в, ORION 26-1-0,750в. Результаты фиксации частиц цинка на поверхности коллектора электронов и их агломерации следующие. Когда поверхность коллектора была выполнена из металлов группы А или из нержавеющих сталей Z6CN18-09 и 26,1 группы С, частицы цинка закреплялись на поверхности коллектора и образовывали агломераты еще до момента достижения максимальной концентрации 120 г/л цинката калия в электролите. Из-за засорения анодного отделения источник тока выходит из сторя во время первого разряда, какими бы не были вес цинка в суспензии, скорость ее циркуляции и плотность тока разряда. Когда поверхность коллектора была выполнена из металлов группы В или нержавеющей стали Z1NCDU 25-20-4-2 группы G,не наблюдалось .ни закрепления частиц цинка на коллекторе, ни их агломераций. Постепенное уменьшение напряжения источника тока, вызванное увеличением содержания цинката в электролите, было примерно 10% по отношению к максимальному напряжению в начале разряда при плотности тока 150 ма/см активной поверхности воздушного электрода. Для бсуществления повторных разрядов достаточно обновить раствор щелочи. В этом случае работоспособность источника тока ограничена сроком службы вoздsшнoгo катода. Тот же результат может быть получен, если вместо обновления элек-: троЛита проводить непрерывную его регенерацию в дополнительном устройстве, когда концентрация цинката достигнет предельной величины. Металлы группы. А в условиях опыта не находятся в пассивном состоянии. Металлы- группы в (хром и титан) являются fjao6opoT пассивньлми. В контакте с воздухом или электролитом в условиях опыта их поверхность покрыта слоем, с&стоящим главным образом из более или менее гидратй рованных окислов этих металлов. Различие результатов, полученных для трех типов нержавеющих сталей группы С, которые все содержат хром в количестве, теоретически достаточном для получения на поверхности коллейтора пассивной пленки гидратированных окислов хрома, может быть приписано , что аустеническая сталь Z6CN-18-09 в пр6тивр|Прлоя(нОсТ1; аустенической стали ZJNCDU 25-20-4-Г 5 6 является термодинамически неустойчивой к незначительным температурам при работе источника тока (до ) , а также относительно высокое процентное содержание углерода могут быть причиной разрыва пассивной пленки. , Сталь же OR10N26.1, так как она является ферритовой, более чувствительная -к разрыву пассивной пленки, чем аустеническая сталь. Наличие пассивного слоя, содержащего неорганические соединения, плохо
проводящие электроны, мало меняет величины максимального напряжения генератора, вместе с тем позволяет снижать скорость циркуляции анодной суспензии и энергетические затраты на ее прокачивание.
Кроме того, в источнике тока может быть использована суспензия с повышенной концентрацией активных металлических частиц без риска засорения
ния энергии, поверхность коллектора электронов покрыта пассивирующим слоем, содержащим одно или несколько неорганических соединений металла коллектора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент аЧА 3887400, кл. 136-86, 3.06.75. 7 генератора, что позволяет умепы:ять поляризацию при той же интенсивности разряда. Формула изобретения Химический источник тока, содержащий анодное отделение с активной массой в.виде сусаензии металлических частиц в электролите и инертным металлическим коллектором электронов, катодное отделение, о т л и ч а ю Щ и и с я тем, что, с Целью повыше
