RU128783U1

RU128783U1 - OXYGEN-ZINC SOURCE

Info

Publication number: RU128783U1
Application number: RU2012147492/07U
Authority: RU
Inventors: Семен Петрович Шкарупо
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2013-05-27

Abstract

Кислородно-цинковый источник тока, содержащий прямоугольный корпус, в верхней части которого расположено заправочное отверстие с пробкой, газодиффузионный катод, оканчивающийся положительным выводом, цинковый анод, оканчивающийся отрицательным выводом, и щелочной электролит, отличающийся тем, что газодиффузионный катод образует одну из стенок прямоугольного корпуса и в состав кислородно-цинкового источника тока дополнительно между газодиффузионным катодом и цинковым анодом введена пористая металлическая пластина, покрытая слоем никеля.An oxygen-zinc current source containing a rectangular case, in the upper part of which there is a filling hole with a plug, a gas diffusion cathode ending with a positive terminal, a zinc anode ending with a negative terminal, and an alkaline electrolyte, characterized in that the gas diffusion cathode forms one of the walls of the rectangular case and in the composition of the oxygen-zinc current source, in addition between the gas diffusion cathode and the zinc anode, a porous metal plate coated with a layer of n ikel.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, - конкретно к кислородно-цинковым источникам тока.The proposed utility model relates to electrical engineering, specifically to oxygen-zinc current sources.

Известен первичный воздушно-цинковый источник тока, содержащий корпус, установленные в корпусе два плоских параллельно расположенных катода, расположенный между катодами расходуемый анод, выполненный в виде плоской пластины, токовый коллектор анода, имеющий одну или несколько контактных площадок, и пружинящий элемент [1]. Токовый коллектор анода расположен во внутренней полости корпуса параллельно поверхностям катодов, его контактные площадки направлены в сторону анода и жестко закреплены в корпусе, анод одной своей плоскостью прижат пружинящим элементом, жестко соединенным с корпусом, к контактным площадкам токового коллектора анода.A primary air-zinc current source is known, comprising a housing, two flat parallel cathodes installed in the housing, a sacrificial anode located between the cathodes, made in the form of a flat plate, anode current collector having one or more contact pads, and a spring element [1]. The current collector of the anode is located in the inner cavity of the housing parallel to the surfaces of the cathodes, its contact pads are directed towards the anode and rigidly fixed in the housing, the anode is pressed with its spring plane, rigidly connected to the housing, to the contact pads of the current collector of the anode.

Недостатком устройства является то, что после разряда производится замена изношенного цинкового анода.The disadvantage of this device is that after the discharge, a worn zinc anode is replaced.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является воздушно-цинковый источник тока, содержащий прямоугольный корпус с крышкой, на внешней поверхности которой размещены положительный и отрицательный выводы источника тока и в которой размешено заправочное отверстие, закрытое пробкой, внутри корпуса размещены один или несколько газодиффузионных катодов, электрически соединенных с положительным выводом источника тока, газовые камеры с системой «дыхательных» отверстий, анод изготовленный в виде нескольких плоских пористых брикетов из цинкового порошка, соединенных параллельно между собой и с отрицательным выводом источника тока, и межэлектродный сепаратор, выполненный из пористого диэлектрического материала, при этом основные плоскости брикетов установлены в корпусе перпендикулярно к поверхностям газодиффузионных катодов [2]. Недостатком устройства-прототипа является отсутствие возможности его перезарядки.Closest to the claimed utility model is an air-zinc current source containing a rectangular casing with a lid, on the outer surface of which there are positive and negative terminals of the current source and in which a filling hole is placed, closed by a plug, one or more gas diffusion cathodes are placed inside the casing, electrically connected to the positive terminal of the current source, gas chambers with a system of "breathing" holes, the anode made in the form of several flat porous briquettes of zinc powder connected in parallel with each other and with a negative terminal of the current source, and an interelectrode separator made of porous dielectric material, while the main planes of the briquettes are installed in the housing perpendicular to the surfaces of the gas diffusion cathodes [2]. The disadvantage of the prototype device is the inability to recharge it.

Задача, на достижение которой направлено предлагаемое решение, - создание возможности перезарядки источника тока внешним электрическим током. Заряд внешним током в прототипе не приводит к положительным результатам в связи с тем, что цинк, восстановленный во время заряда кислородно-цинкового источника, представляет собой разветвленную неоднородную структуру, состоящую из большого количества дендритов, которые препятствуют нормальному заряду источника тока.The task to which the proposed solution is directed is to create the possibility of recharging the current source with an external electric current. The external charge in the prototype does not lead to positive results due to the fact that the zinc recovered during the charge of the oxygen-zinc source is a branched heterogeneous structure consisting of a large number of dendrites that interfere with the normal charge of the current source.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в кислородно-цинковом источнике тока, содержащем прямоугольный корпус, в верхней части которого расположено заправочное отверстие с пробкой, газодиффузионный катод, оканчивающийся положительным выводом, цинковый анод, оканчивающийся отрицательным выводом и щелочной электролит, газодиффузионный катод образует одну из основных стенок прямоугольного корпуса и в состав кислородно-цинкового источника тока дополнительно между газодиффузионным катодом и цинковым анодом введена пористая металлическая пластина, покрытая слоем никеля. В газодиффузионный катод изготовлен на основе металлической сетки, активированного угля с наполнителями. Металлическая сетка позволяет осуществить гальванический контакт с положительным выводом.The solution of this problem is achieved by the fact that in the oxygen-zinc current source containing a rectangular housing, in the upper part of which there is a filling hole with a plug, a gas diffusion cathode ending in a positive terminal, a zinc anode ending in a negative terminal and an alkaline electrolyte, the gas diffusion cathode forms one of the main walls of the rectangular case and the composition of the oxygen-zinc current source in addition between the gas diffusion cathode and the zinc anode introduced porous the metallic plate coated with a layer of nickel. The gas diffusion cathode is made on the basis of a metal grid, activated carbon with fillers. The metal mesh allows galvanic contact with a positive terminal.

Перед эксплуатацией источника тока производится заполнение корпуса электролитом. В газодиффузионном катоде имеются поры, через которые в корпус поступает воздух. Электролит через поры не просачивается.Before operating the current source, the housing is filled with electrolyte. The gas diffusion cathode has pores through which air enters the housing. The electrolyte does not leak through the pores.

Конструкция предлагаемого кислородно-цинкового источника тока показана на чертеже. Она содержит прямоугольный корпус 1, газодиффузионный катод 2, цинковый анод 3, пористую металлическую пластину 4, щелочной электролит 5, положительный вывод 6, отрицательный вывод 7 и пробку 8.The design of the proposed oxygen-zinc current source is shown in the drawing. It contains a rectangular housing 1, a gas diffusion cathode 2, a zinc anode 3, a porous metal plate 4, an alkaline electrolyte 5, a positive terminal 6, a negative terminal 7, and a plug 8.

Пористая металлическая пластина 4, покрытая слоем никеля, позволяет ограничить рост дендритов при заряде источника тока. При соприкосновении цинковых дендритов с пластиной 4, они образуют гальваническую пару, и цинковый дендрит начинает подтравливаться. Таким образом, рост дендритов ограничивается.The porous metal plate 4, coated with a layer of nickel, allows you to limit the growth of dendrites when charging a current source. When zinc dendrites come in contact with plate 4, they form a galvanic pair, and zinc dendrite begins to be etched. Thus, the growth of dendrites is limited.

Экспериментальные исследования макета предлагаемого источника тока подтвердили возможность перезарядки его электрическим током. Макет выдержал 10 циклов заряд-разряд.Experimental studies of the layout of the proposed current source confirmed the possibility of recharging it with electric current. The layout withstood 10 charge-discharge cycles.

Источники информации, использованные при составлении описания полезной модели:Sources of information used in the preparation of the description of the utility model:

1. Пат. РФ №2106725, МПК: Н01М 12/06, Н01М 2/26. Кислородно (Воздушно) - металлический механически перезаряжаемый химический источник тока // Беликов С.К. (RU), Жуков Р.В., Кулаков Е.Б., Севрук С.Д., Черский О.М - Заявл. 30.09.1996, опубл. 10.03.1998.1. Pat. RF №2106725, IPC: Н01М 12/06, Н01М 2/26. Oxygen (Air) - metal mechanically rechargeable chemical current source // Belikov S.K. (RU), Zhukov R.V., Kulakov E.B., Sevruk S.D., Chersky O.M. 09/30/1996, publ. 03/10/1998.

2. Пат. РФ №2349991, МПК: Н01М 6/08, Н01М 6/32. Воздушно-цинковый элемент большой // Бычковский С.К. (RU), Бахарев С.А (RU), Никифоров В.И (RU) - Заявл. 08.02.2008, опубл. 20.03.2009 - прототип.2. Pat. RF №2349991, IPC: Н01М 6/08, Н01М 6/32. Air-zinc element large // Bychkovsky S.K. (RU), Bakharev S.A (RU), Nikiforov V.I. (RU) - Decl. 02/08/2008, publ. 03/20/2009 - a prototype.

Claims

An oxygen-zinc current source comprising a rectangular case, in the upper part of which there is a filling hole with a plug, a gas diffusion cathode ending with a positive terminal, a zinc anode ending with a negative terminal, and an alkaline electrolyte, characterized in that the gas diffusion cathode forms one of the walls of the rectangular case and an additional porous metal plate coated with a layer of n ikel.