RU170026U1 - Oxygen - zinc battery cell - Google Patents

Oxygen - zinc battery cell Download PDF

Info

Publication number
RU170026U1
RU170026U1 RU2016130035U RU2016130035U RU170026U1 RU 170026 U1 RU170026 U1 RU 170026U1 RU 2016130035 U RU2016130035 U RU 2016130035U RU 2016130035 U RU2016130035 U RU 2016130035U RU 170026 U1 RU170026 U1 RU 170026U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zinc
gas diffusion
oxygen
diffusion cathode
current source
Prior art date
Application number
RU2016130035U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Иванович Туев
Семен Петрович Шкарупо
Василий Сергеевич Солдаткин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Икстроник"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Икстроник" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Икстроник"
Priority to RU2016130035U priority Critical patent/RU170026U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU170026U1 publication Critical patent/RU170026U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24Alkaline accumulators
    • H01M10/28Construction or manufacture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, конкретно - к кислородно-цинковым источникам тока.Кислородно-цинковый аккумуляторный элемент состоит из прямоугольного корпуса, 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. Так же в элемент дополнительно введены заправочные отверстия для активной массы расположенные сверху и снизу. Газодиффузионный катод изготовлен на основе металлической сетки, активированного угля с наполнителями. Металлическая сетка позволяет осуществить гальванический контакт с положительным выводом.Перед эксплуатацией источника тока производится заполнение корпуса электролитом и активной массой. В газодиффузионном катоде имеются поры, через которые в корпус поступает воздух. Электролит через поры не просачивается.Достигаемый технический эффект - возможность зарядки кислородно-цинкового элемента как с помощью внешнего электрического тока, так и механическим способом.The proposed utility model relates to electrical engineering, specifically to oxygen-zinc current sources. The zinc-oxygen battery cell consists of a rectangular case, 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 negative terminal and alkaline electrolyte, gas diffusion cathode forms one of the main walls of the rectangular casing and, in addition to the oxygen-zinc current source, I am waiting for the gas diffusion cathode and zinc anode to introduce a porous metal plate coated with a layer of nickel. Also, filling holes for active mass located above and below are additionally introduced into the element. The gas diffusion cathode is made on the basis of a metal grid, activated carbon with fillers. The metal grid allows galvanic contact with a positive terminal. Before operating the current source, the housing is filled with electrolyte and active mass. The gas diffusion cathode has pores through which air enters the housing. The electrolyte does not seep through the pores. The technical effect achieved is the possibility of charging the oxygen-zinc element both with the help of an external electric current and mechanically.

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.

Сущность полезной модели заключается в том, 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 располагаются отверстия для заправки активной массой - одно отверстие располагается в верхней части корпуса, второе в нижней части корпуса между газодиффузионным катодом и цинковым анодом введена пористая металлическая пластина, покрытая слоем никеля. В частном случае газодиффузионный катод изготовлен на основе металлической сетки.The essence of the utility model is that in 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 in a positive terminal, a zinc anode ending in a negative terminal and an alkaline electrolyte, the gas diffusion cathode forms one from the main walls of the rectangular case and into the composition of the oxygen-zinc current source, holes for refueling with the active mass are additionally located - one hole is located in the upper part of the housing, the second in the lower part of the housing between the gas diffusion cathode and the zinc anode introduced a porous metal plate coated with a layer of nickel. In the particular case, the gas diffusion cathode is made on the basis of a metal mesh.

Положительный эффект - возможность полноценной перезарядки кислородно-цинкового источника тока как электрическим током, так и заменой активной массы, состоит из порошкообразного цинка.The positive effect is the possibility of a full recharge of the oxygen-zinc current source, both by electric current and by replacing the active mass, consists of powdered zinc.

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 и механическим способом. 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 and mechanically. 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. Так же в элемент дополнительно введены заправочные отверстия для активной массы расположенные сверху и снизу. В газодиффузионный катод изготовлен на основе металлической сетки, активированного угля с наполнителями. Металлическая сетка позволяет осуществить гальванический контакт с положительным выводом.The solution to 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 casing 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. Also, filling holes for active mass located above and below are additionally introduced into the element. 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 и активной массой. 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 and active mass. 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, пробки 8, 9 заправочные отверстия для активной массы, 10 отверстие для заправки электролита, 11 полупроницаемая мембрана, 12 активная масса.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, plugs 8, 9 filling holes for the active mass, 10 a hole for filling the electrolyte, 11 a semi-permeable membrane 12 active mass.

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 100 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 100 charge-discharge cycles.

Источники информации, использованные при составлении описания полезной модели:Sources of information used in compiling 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 №128783, МПК: Н01М 10/28. Кислородно-цинковый химический источник тока // Шкарупо С.П (RU) - Заявл. 07.11.2012, опубл. 27.05.2013.2. Pat. RF №128783, IPC: Н01М 10/28. Oxygen-zinc chemical current source // Shkarupo S.P. (RU) - Decl. 11/07/2012, publ. 05/27/2013.

3. 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.3. 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 (1)

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 в конструкцию дополнительно введены отверстия для заправки элемента активной массой, в качестве которой используется порошкообразный цинк.An 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 with a positive terminal, a zinc anode ending with a negative terminal, and an alkaline electrolyte, characterized in that holes for filling the cell are additionally introduced into the structure active mass, which is used as powdered zinc.
RU2016130035U 2016-07-21 2016-07-21 Oxygen - zinc battery cell RU170026U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016130035U RU170026U1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Oxygen - zinc battery cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016130035U RU170026U1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Oxygen - zinc battery cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU170026U1 true RU170026U1 (en) 2017-04-12

Family

ID=58641481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016130035U RU170026U1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Oxygen - zinc battery cell

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU170026U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024904A (en) * 1990-11-01 1991-06-18 Envirolite Products, Inc. Direct current salt water activated generator
RU95114575A (en) * 1995-08-29 1996-05-27 Акционерное общество закрытого типа "Научно-технологический парк" Metal-air chemical source of electric energy
RU128783U1 (en) * 2012-11-07 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" OXYGEN-ZINC SOURCE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024904A (en) * 1990-11-01 1991-06-18 Envirolite Products, Inc. Direct current salt water activated generator
RU95114575A (en) * 1995-08-29 1996-05-27 Акционерное общество закрытого типа "Научно-технологический парк" Metal-air chemical source of electric energy
RU128783U1 (en) * 2012-11-07 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" OXYGEN-ZINC SOURCE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chakkaravarthy et al. Zinc—air alkaline batteries—A review
CN106716686B (en) Negative electrode, lithium secondary battery comprising same, battery module comprising same, and method for manufacturing same
US3746580A (en) Gas depolarizable galvanic cell
KR102166391B1 (en) Secondary zinc-manganese dioxide batteries for high power applications
CN107078279B (en) Negative electrode, lithium secondary battery comprising same, battery module comprising same, and method for producing negative electrode
US20150162571A1 (en) Concave cell design for an alkaline battery with a comb spacer
KR20120087420A (en) Metal Air Secondary Cell Unit and Moudle for Metal Air Secondary Cell Comprising the Same
US8357465B2 (en) Galvanic element with a high capacity
KR20110109141A (en) Cartridge seperate type metal-air battery
JP7566452B2 (en) Zinc battery
US20150162601A1 (en) Cell design for an alkaline battery with channels in electrodes to remove gas
KR100995902B1 (en) cylindrical metal-air battery with pushing type
RU170026U1 (en) Oxygen - zinc battery cell
RU128783U1 (en) OXYGEN-ZINC SOURCE
RU124843U1 (en) NICKEL-CADMIUM ALKALINE BATTERY
JP2015185513A (en) metal fuel cell
JP7182062B2 (en) Nickel-zinc battery manufacturing method
JP2019505076A (en) Air-zinc secondary battery
US3505115A (en) Alkaline battery
KR101130477B1 (en) Battery pack for cell phone
RU177923U1 (en) NICKEL-TANTALO-CADMIUM ALKALINE BATTERY
JP2016081765A (en) Metal air secondary battery
RU221550U1 (en) PRISMATIC LITHIUM-ION BATTERY WITH LITHIUM IRON PHOSPHATE CATHODE LiFePO4
US20150162570A1 (en) Beveled cell design for an alkaline battery to remove gas
KR20150113685A (en) Zinc-Air cell with structure for improvement of reversibility

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170329