RU196225U1 - Metal-air current source - Google Patents

Metal-air current source Download PDF

Info

Publication number
RU196225U1
RU196225U1 RU2019138621U RU2019138621U RU196225U1 RU 196225 U1 RU196225 U1 RU 196225U1 RU 2019138621 U RU2019138621 U RU 2019138621U RU 2019138621 U RU2019138621 U RU 2019138621U RU 196225 U1 RU196225 U1 RU 196225U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
filler
gas outlet
metal
side wall
Prior art date
Application number
RU2019138621U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Валерьевич Пушкин
Владислав Кириллович Скуднев
Антон Алексеевич Никитин
Александра Вячеславовна Балканова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АЛ Технолоджис" (ООО "АЛТ")
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 "АЛ Технолоджис" (ООО "АЛТ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АЛ Технолоджис" (ООО "АЛТ")
Priority to RU2019138621U priority Critical patent/RU196225U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU196225U1 publication Critical patent/RU196225U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/04Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
    • H01M12/06Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при производстве металло-воздушных источников тока. Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение срока службы и снижение времени обслуживания металло-воздушного химического источника. Металло-воздушный источник тока содержит металло-воздушный элемент (МВЭ) со съемной крышкой, внутреннее пространство которого заполнено жидким электролитом, на внутренней поверхности съемной крышки закреплено токосъемное устройство, на котором закреплена расходуемая металлическая анодная пластина, в одной из боковых стенок МВЭ расположены заливной канал, заливное отверстие, канал газоотвода, отверстие газоотвода, а на одной из торцевых стенок МВЭ закреплен газодиффузионный катод, при этом заливной канал, проходящий по высоте боковой стенки, связан через разделительный канал с заливным отверстием, проходящим вдоль боковой стенки перпендикулярно заливному каналу, выполненному с возможностью подачи жидкого электролита снизу в МВЭ, а канал газоотвода, проходящий поперек боковой стенки выше заливного канала, соединен с отверстием газоотвода, проходящим вдоль боковой стенки перпендикулярно каналу газоотвода, причем заливной канал выполнен длиной, определяемой из выражения: L=0,1÷0,9 (H-d), где L - длина заливного канала; H - расстояние от дна корпуса до верхней точки заливного отверстия, d - наименьший линейный размер перпендикулярного сечения заливного канала.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the manufacture of metal-air current sources. The technical result of the claimed utility model is to increase the service life and reduce the service time of the metal-air chemical source. The metal-air current source contains a metal-air element (MVE) with a removable cover, the inner space of which is filled with liquid electrolyte, a current collector is fixed on the inner surface of the removable cover, on which a sacrificial metal anode plate is fixed, in one of the side walls of the MVE there is a filling channel , a filler hole, a gas outlet channel, a gas outlet hole, and a gas diffusion cathode is fixed on one of the end walls of the MVE, while the filler channel, passing along the side height the wall is connected through a separation channel with a filler hole extending along the side wall perpendicular to the filler channel, configured to supply liquid electrolyte from below to the MHE, and a gas outlet channel extending across the side wall above the filler channel is connected to a gas outlet opening perpendicularly along the side wall a gas outlet channel, wherein the inlet channel is made with a length determined from the expression: L = 0.1 ÷ 0.9 (Hd), where L is the length of the inlet channel; H is the distance from the bottom of the housing to the upper point of the filler hole, d is the smallest linear dimension of the perpendicular section of the filler channel.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использовано при производстве металло-воздушных (МВ) источников тока (ИТ).The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the production of metal-air (MV) current sources (IT).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Из уровня техники известна металло-воздушная батарея (МВБ), раскрытая в RU 14095 U1, опубл. 27.06.2000. МВБ содержит последовательно соединенные элементы, каждый из которых содержит корпус, крышку, закрепленные на крышке катодные сборки с общей воздушной камерой и газодиффузионными катодами, расположенными на противоположных стенках катодных сборок, пластинчатые аноды, расположенные напротив катодов с заданным зазором. При этом катодные сборки выполнены в виде литой монолитной камеры, аноды выполнены из сплошной пластины с изолированной нерабочей поверхностью и закреплены на крышке.The prior art metal-air battery (MVB), disclosed in RU 14095 U1, publ. 06/27/2000. The MBE contains series-connected elements, each of which contains a housing, a cover, cathode assemblies fixed to the cover with a common air chamber and gas diffusion cathodes located on opposite walls of the cathode assemblies, plate anodes located opposite the cathodes with a given gap. In this case, the cathode assemblies are made in the form of a cast monolithic chamber, the anodes are made of a solid plate with an isolated non-working surface and are fixed to the lid.

Одним из недостатков конструкции известной МВБ является отсутствие какой-либо системы комплексного залива электролита. Это значит, что при заправке батареи будет затрачиваться большое количество времени на последовательный залив каждого элемента. Кроме этого, потребуется контролировать уровень залива каждого элемента отдельно, так как МВБ не содержит никаких конструкционных решений для самопроизвольного выравнивания уровня электролита в элементах. Это заметно снижает показатели эргономичности известной МВБ.В случае, если известная МВБ реализуется с общим корпусом и общим электролитом, в процессе работы возникают паразитные токи утечки, которые снижают эффективность МВБ.One of the design flaws of the well-known MBF is the absence of any system of complex electrolyte gulf. This means that when refueling the battery, a large amount of time will be spent on sequentially filling each element. In addition, it will be necessary to control the level of the gulf of each element separately, since the IMB does not contain any structural solutions for spontaneous leveling of the electrolyte level in the cells. This noticeably reduces the ergonomics of the known MVB. In the event that the known MVB is implemented with a common housing and a common electrolyte, spurious leakage currents occur during operation that reduce the effectiveness of the MVB.

Кроме того, из уровня техники известна МВБ, раскрытая в RU2183371C1, опубл. 07.06.2001. МВБ содержит корпус, электрические выводы, по крайней мере, два металло-воздушных элемента карманного типа с газодиффузионными катодами, расположенными на противоположных стенках кармана, жидким электролитом и металлическими анодами, расположенными в электролите внутри кармана, установленные в корпусе с зазором друг от друга, контур электролита с общим коллектором и электролитной емкостью и систему подачи воздуха с вентилятором, отличающаяся тем, что электролитная емкость и общий коллектор размещены выше верхней кромки металло-воздушных элементов, при этом электролитная емкость соединена с общим коллектором гибким трубопроводом.In addition, the prior art is known to the IMB disclosed in RU2183371C1, publ. 06/07/2001. The MBB contains a housing, electrical leads, at least two pocket-type metal-air elements with gas diffusion cathodes located on opposite walls of the pocket, liquid electrolyte and metal anodes located in the electrolyte inside the pocket, installed in the housing with a gap from each other, a circuit an electrolyte with a common collector and an electrolyte capacity and an air supply system with a fan, characterized in that the electrolyte capacity and a common collector are located above the upper edge of the metal-air by the elements, with the electrolyte tank is connected to the common collector conduit flexible.

Недостаток раскрытой выше МВБ в том, что дополнительные элементы конструкции (общий коллектор и электролитная ёмкость) увеличивают габариты и массу всей МВБ. Еще одним недостатком можно назвать необходимость точной установки подвижного коллектора во время заправки для обеспечения требуемого уровня электролита. В случае вертикального смещения или перекоса коллектора относительно требуемого положения установки электролит будет заливаться неравномерно по элементам и в объеме, несоответствующем требуемому для корректной работы МВБ. Кроме этого, коллектор, имея конструкцию фиксированной длины или конструкцию, растяжимую в некотором диапазоне по продольной оси, ограничивает количество элементов в одной МВБ. Это значит, что конечное количество элементов, а следовательно, и характеристики МВБ закладываются еще на этапе проектирования и не могут быть изменены в процессе эксплуатации, что снижает показатели модульности и эргономичности МВБ.The disadvantage of the MVB disclosed above is that additional structural elements (common collector and electrolyte capacity) increase the dimensions and weight of the entire MVB. Another disadvantage is the need for accurate installation of the movable collector during refueling to ensure the required level of electrolyte. In the event of a vertical displacement or skew of the collector relative to the required installation position, the electrolyte will be poured unevenly in elements and in a volume that does not match the required for the correct operation of the MSS. In addition, the collector, having a fixed-length structure or a structure stretched in a certain range along the longitudinal axis, limits the number of elements in one MVB. This means that the final number of elements, and therefore the characteristics of the MEM are laid at the design stage and cannot be changed during operation, which reduces the modularity and ergonomics of the MEM.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF USEFUL MODEL

Задачей заявленной полезной модели является разработка МВ ИТ, имеющего высокую степень эргономичности и небольшие габаритные размеры.The objective of the claimed utility model is the development of MV IT, which has a high degree of ergonomics and small overall dimensions.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение срока службы и снижение времени обслуживания металло-воздушного химического источника.The technical result of the claimed utility model is to increase the service life and reduce the service time of the metal-air chemical source.

МВ ИТ содержит металло-воздушный элемент (МВЭ) со съемной крышкой, внутреннее пространство которого заполнено жидким электролитом, на внутренней поверхности съемной крышки закреплено токосъемное устройство, на котором закреплена расходуемая металлическая анодная пластина, в одной из боковых стенок МВЭ расположены заливной канал, заливное отверстие, канал газоотвода, отверстие газоотвода, а на одной из торцевых стенок МВЭ закреплен газодиффузионный катод, при этом заливной канал, проходящий по высоте боковой стенки, связан через разделительный канал с заливным отверстием, проходящим вдоль боковой стенки перпендикулярно заливному каналу, выполненному с возможностью подачи жидкого электролита снизу в МВЭ, а канал газоотвода, проходящий поперек боковой стенки выше заливного канала, соединен с отверстием газоотвода, проходящим вдоль боковой стенки перпендикулярно каналу газоотвода, причем заливной канал выполнен длиной, определяемой из выражения: L=0,1÷0,9 (H-d), где L - длина заливного канала; H - расстояние от дна корпуса до верхней точки заливного отверстия, d - наименьший линейный размер перпендикулярного сечения заливного канала.MV IT contains a metal-air element (MVE) with a removable cover, the inner space of which is filled with liquid electrolyte, a current collector is fixed on the internal surface of the removable cover, on which a consumable metal anode plate is fixed, in one of the side walls of the MVE there is a filling channel, a filling hole , a gas outlet channel, a gas outlet hole, and a gas diffusion cathode is fixed on one of the end walls of the MVE, while the filler channel passing along the height of the side wall is connected through a section an outlet channel with a filler opening extending along the side wall perpendicular to the filler channel configured to supply liquid electrolyte from below to the MVE, and a gas outlet channel extending across the side wall above the filler channel is connected to a gas outlet opening extending along the side wall perpendicular to the gas outlet channel, the filling channel is made with a length determined from the expression: L = 0.1 ÷ 0.9 (Hd), where L is the length of the filling channel; H is the distance from the bottom of the housing to the upper point of the filler hole, d is the smallest linear dimension of the perpendicular section of the filler channel.

Заливное отверстие и отверстие газоотвода выполнены сквозными, проходящими вдоль боковой стенки.The filling hole and the gas outlet hole are made through, passing along the side wall.

Заливное отверстие выполнено несквозным, проходящим вдоль боковой стенки.The filling hole is made through, passing along the side wall.

Источник выполнен из последовательно соединенных между собой МВЭ с образованием единых заливного коллектора и коллектора для газоотвода при соединении смежных заливных отверстий при помощи заливного штуцера и смежных отверстий газоотвода при помощи штуцера газоотвода, соответственно.The source is made of series connected MVE with each other with the formation of a single filler collector and a collector for gas outlet when connecting adjacent filler holes using a filler nozzle and adjacent gas vent holes using a gas outlet fitting, respectively.

Заливной штуцер и штуцер газоотвода выполнены съемными.The filling nozzle and the gas outlet fitting are removable.

Заливной штуцер и штуцер газоотвода выполнены несъемными.The filling union and the gas outlet fitting are fixed.

В качестве материала анода используют алюминий, магний, цинк, сплавы магния, сплавы цинка.The anode material used is aluminum, magnesium, zinc, magnesium alloys, zinc alloys.

В МВ ИТ дополнительно выполнен газодиффузионный катод, закрепленный на внутренней поверхности боковой стенки МВЭ с заливным каналом.In MV IT, a gas diffusion cathode was additionally mounted on the inner surface of the side wall of the MVE with a filler channel.

В МВ ИТ дополнительно выполнен газодиффузионный катод, закрепленный на внутренней поверхности боковой стенки МВЭ, противоположной боковой стенке МВЭ с заливным каналом.In MV IT, a gas diffusion cathode was additionally mounted on the inner surface of the side wall of the MVE, opposite the side wall of the MVE with a filler channel.

В МВ ИТ дополнительно выполнен газодиффузионный катод, закрепленный на внутренней поверхности другой торцевой стенки МВЭ.In MV IT, a gas diffusion cathode was additionally mounted on the inner surface of the other end wall of the MVE.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Полезная модель будет более понятной из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:The utility model will be more clear from the description, which is not restrictive and is given with reference to the accompanying drawings, which depict:

Фиг. 1а - Последовательно соединенные МВЭ МВ ИТ.FIG. 1a - Series-connected MVE MV IT.

Фиг. 1б - Поперечный разрез МВЭ МВ ИТ.FIG. 1b - Cross section of the MVE MV IT.

Фиг. 1в - Увеличенный поперечный разрез МВЭ МВ ИТ в месте расположения заливного канала.FIG. 1c - Enlarged cross section of the MVE MV IT at the location of the filling channel.

Фиг. 2 - Увеличенный продольный разрез последовательно соединенных МВЭ МВ ИТ в месте расположения заливного коллектора или коллектора для газоотвода с несъемными штуцерами.FIG. 2 - An enlarged longitudinal section of the MVE MV IT series connected in series at the location of the inlet manifold or gas outlet manifold with fixed fittings.

Фиг. 3 - Увеличенный продольный разрез последовательно соединенных МВЭ МВ ИТ в месте расположения заливного коллектора или коллектора для газоотвода со съемными штуцерами.FIG. 3 - An enlarged longitudinal section of the series connected MVE MV IT at the location of the filler manifold or gas collector with removable fittings.

Фиг. 4 - Увеличенный поперечный разрез МВЭ МВ ИТ в месте соединения заливных отверстия и канала.FIG. 4 - An enlarged transverse section of the MVE MV IT at the junction of the filler hole and the channel.

1 - МВЭ; 2 - электролит; 3 - съемная крышка; 4 - токосъемное устройство; 5 - анодная пластина; 6 - боковая стенка; 7 - заливной канал; 8 - заливное отверстие; 9 - канал газоотвода; 10 -отверстие газоотвода; 11 - торцевая стенка; 12 - газодиффузионный катод; 13 - заливной штуцер; 14 - штуцер газоотвода; 15 - дно; 16 - прокладка; 17 - заглушка; 18 - разделительный канал.1 - MVE; 2 - electrolyte; 3 - removable cover; 4 - current collector; 5 - anode plate; 6 - side wall; 7 - filling channel; 8 - filler hole; 9 - gas outlet channel; 10 - gas outlet; 11 - end wall; 12 - gas diffusion cathode; 13 - a jellied union; 14 - gas outlet fitting; 15 - bottom; 16 - laying; 17 - a stub; 18 - dividing channel.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL

МВ ИТ содержит МВЭ (1), представляющий собой корпус со съемной крышкой (3), содержащий дно (15),боковые (6) и торцевые (11) стенки, в виде прямоугольного параллелепипеда. Внутренне пространство МВЭ (1) заполнено жидким электролитом (2), на внутренней поверхности съемной крышки (3) закреплено токосъемное устройство (4), на котором закреплена расходуемая металлическая анодная пластина (5), в одной из боковых (6) стенок МВЭ(1) расположены заливной канал (7), заливное отверстие (8), канал (9) газоотвода, отверстие (10) газоотвода, а на одной из торцевых (11) стенок МВЭ (1) закреплен газодиффузионный катод (12), при этом заливной канал (7), проходящий по высоте боковой (6) стенки, связан через разделительный канал (18) с заливным отверстием (8), проходящим вдоль боковой (6) стенки перпендикулярно заливному каналу (7), выполненному с возможностью подачи жидкого электролита снизу в МВЭ (1), а канал (9) газоотвода, проходящий поперек боковой (6) стенки выше заливного канала (7), соединен с отверстием (10) газоотвода, проходящим вдоль боковой (6) стенки перпендикулярно каналу (9) газоотвода, причем заливной канал (7) выполнен длиной, определяемой из выражения: L=0,1÷0,9 (H-d), где L - длина заливного канала; H - расстояние от дна корпуса до верхней точки заливного отверстия, d - наименьший линейный размер перпендикулярного сечения заливного канала.MV IT contains MVE (1), which is a body with a removable cover (3), containing the bottom (15), side (6) and end (11) walls, in the form of a rectangular parallelepiped. The inner space of the MVE (1) is filled with liquid electrolyte (2), on the inner surface of the removable cover (3) a current-collecting device (4) is fixed, on which the expendable metal anode plate (5) is fixed, in one of the side (6) walls of the MVE (1) ) there is a filler channel (7), a filler hole (8), a gas outlet channel (9), a gas outlet hole (10), and a gas diffusion cathode (12) is fixed on one of the end (11) walls of the MVE (1), while the filler channel (7), passing along the height of the side (6) wall, is connected through the dividing channel (18) with the filler hole by (8) along the lateral (6) wall perpendicular to the filler channel (7), configured to supply liquid electrolyte from below to the MEM (1), and the gas outlet channel (9) extending across the side (6) wall above the filler channel ( 7), connected to the outlet (10) of the gas outlet, passing along the side (6) wall perpendicular to the channel (9) of the gas outlet, and the filling channel (7) is made in the length determined from the expression: L = 0.1 ÷ 0.9 (Hd) where L is the length of the filling channel; H is the distance from the bottom of the housing to the upper point of the filler hole, d is the smallest linear dimension of the perpendicular section of the filler channel.

Заливное отверстие (8)и отверстие (10) газоотвода выполнены сквозными, проходящими вдоль боковой (6) стенки.The filling hole (8) and the gas outlet hole (10) are made through, passing along the side (6) wall.

Заливное отверстие (8) выполнено несквозным, проходящим вдоль боковой (6) стенки.The filling hole (8) is made through, passing along the side (6) wall.

Источник может быть выполнен из последовательно соединенных между собой МВЭ(1) с образованием единых заливного коллектора и коллектора для газоотвода при соединении смежных заливных отверстий (8) при помощи заливного штуцера (13) и смежных отверстий (10) газоотвода при помощи штуцера (14) газоотвода, соответственно.The source can be made of MVE (1) connected in series with each other with the formation of a single inlet manifold and a gas outlet manifold by connecting adjacent inlet openings (8) using an inlet nozzle (13) and adjacent outlet openings (10) using an inlet (14) gas outlet, respectively.

Заливной штуцер (13) и штуцер (14) газоотвода выполнены съемными.The filling nozzle (13) and the fitting (14) of the gas outlet are removable.

Заливной штуцер (13) и штуцер (14) газоотвода выполнены несъемными.The filling fitting (13) and the fitting (14) of the gas outlet are fixed.

В качестве материала анода используют алюминий, магний, цинк, сплавы магния, сплавы цинка.The anode material used is aluminum, magnesium, zinc, magnesium alloys, zinc alloys.

В МВ ИТ дополнительно выполнен газодиффузионный катод (12), закрепленный на внутренней поверхности боковой (6) стенки МВЭ (1), на которой расположен заливной канал (7).In MV IT, a gas diffusion cathode (12) was additionally mounted, fixed on the inner surface of the side (6) wall of the MVE (1), on which the filling channel (7) is located.

В МВ ИТ дополнительно выполнен газодиффузионный катод (12), закрепленный на внутренней поверхности боковой (6) стенки МВЭ (1), противоположной боковой (6) стенке МВЭ(1),на которой расположен заливной канал (7).In MV IT, a gas diffusion cathode (12) was additionally mounted, fixed on the inner surface of the side (6) wall of the MVE (1), opposite the side (6) wall of the MVE (1), on which the filling channel (7) is located.

В МВ ИТ дополнительно выполнен газодиффузионный катод (12), закрепленный на внутренней поверхности другой торцевой (11) стенки МВЭ (1).In MV IT, a gas diffusion cathode (12) was additionally made, fixed on the inner surface of the other end (11) wall of the MVE (1).

МВ ИТ может состоять из одного, двух и более МВЭ (1). В случае применения МВ ИТ, содержащий более одного МВЭ (1) заливное отверстие (8) крайние МВЭ (1) выполнено несквозным, а в остальных МВЭ (1), содержащихся в МВ ИТ, заливное отверстие (8) выполнено несквозным. Кроме того, одно из крайних МВЭ (1) в МВ ИТ, в том числе в случае использования одного МВЭ (1), может быть выполнены со сквозным заливным отверстием(8) и оборудован заглушками (17).MV IT can consist of one, two or more MVE (1). In the case of using MV IT, containing more than one MVE (1), the filling hole (8) of the extreme MVE (1) is not through, and in the remaining MVE (1) contained in the MV IT, the filling hole (8) is not through. In addition, one of the extreme MVE (1) in MV IT, including the case of using one MVE (1), can be made with a through-fill hole (8) and equipped with plugs (17).

МВ ИТ, состоящий из трех МВЭ (1), в том числе при любом необходимом количестве МВЭ (1), работает следующим образом.MV IT, consisting of three MVE (1), including with any required number of MVE (1), works as follows.

Три МВЭ (1) устанавливают торцевыми стенками (15) друг к другу, соединяют соответственно заливные штуцера (13) и заливные отверстия (8), а также штуцера(14) газоотвода и отверстия (10) газоотвода. Места стыков штуцеров (13, 14) с отверстиями (8, 10) могут быть дополнительно загерметизированными эластичными прокладками (16). Затем элементы (1) стягивают и закрепляют вместе, например при помощи П-образной шпильки и пластины с отверстиями под шпильками, стягивание происходит при помощи гаек. Соединенные заливные отверстия (11) и заливной штуцера (13) образуют общий (единый) для всех элементов заливной коллектор для залива жидкого электролита (2) с открытым отверстием в одном из крайних МВЭ (1). Аналогично, отверстия (10) газоотвода и штуцера (14) газоотвода образуют общий коллектор для газоотвода с открытым отверстием в одном из крайних МВЭ (1).Three MVEs (1) are installed by the end walls (15) to each other, respectively, the inlet nozzles (13) and the inlet holes (8) are connected, as well as the outlet (14) of the gas outlet and the outlet (10) of the gas outlet. The joints of the fittings (13, 14) with the holes (8, 10) can be additionally sealed with elastic gaskets (16). Then the elements (1) are pulled together and secured together, for example, with the help of a U-shaped pin and a plate with holes under the pins; tightening takes place with the help of nuts. The connected filler holes (11) and the filler nozzle (13) form a common (uniform) for all elements filler manifold for the liquid electrolyte (2) with an open hole in one of the extreme MVE (1). Similarly, the openings (10) of the gas outlet and the nozzle (14) of the gas outlet form a common manifold for the gas outlet with an open hole in one of the extreme MVE (1).

Затем анодные пластины (5) из алюминия или из другого заявленного материала, закрепляют на токосъемных устройствах (4), которые закреплены на внутренней поверхности съемной крышки (3). После чего съемные крышки (3) с анодными пластинами (5)герметично закрепляют на корпуса МФЭ (1), а внутренние объёмы корпусов МФЭ (1)заполняют жидким электролитом (2) до требуемого уровня. Для этого жидкий электролит через заливное отверстие крайнего МФЭ (1) заливают МВ ИТ, состоящий из трех МФЭ (1), до тех пор, пока электролит не перестанет перетекать из общего коллектора, во внутренние объемы МВЭ (1), после чего герметизируют заливное отверстие (8) крайнего МФЭ (1) при помощи заглушки (17). В качестве жидкого электролита (2) применяют известные электролиты в виде растворов кислот, солей или щелочей.Then, the anode plates (5) of aluminum or of another claimed material are fixed on current collecting devices (4), which are fixed on the inner surface of the removable cover (3). After that, removable covers (3) with anode plates (5) are hermetically fixed to the MFE housings (1), and the internal volumes of the MFE housings (1) are filled with liquid electrolyte (2) to the required level. For this, the liquid electrolyte is poured through the filling hole of the extreme MFE (1) to the MV IT, consisting of three MFE (1), until the electrolyte stops flowing from the common collector into the internal volumes of the MFE (1), after which the filling hole is sealed (8) extreme MFE (1) using a plug (17). As a liquid electrolyte (2), known electrolytes are used in the form of solutions of acids, salts or alkalis.

После заправки ВА ИТ между анодными пластинами (5) и жидким электролитом (2) в МФЭ (1) начинается электрохимическая реакция между алюминием, водой в электролите и кислородом с образованием тепловой и электрической энергий, пузырьков водорода и твердых продуктов реакции. При этом вода в электролите расходуется и его уровень в МФЭ (1) снижается. Выделяемый во время протекания электрохимической реакции водород поднимается вверх и извлекается из МФЭ (1) по каналам газоотвода (9), а затем по общему коллектору.After refueling VA IT between the anode plates (5) and the liquid electrolyte (2) in the MPE (1), an electrochemical reaction begins between aluminum, water in the electrolyte and oxygen with the formation of thermal and electrical energies, hydrogen bubbles and solid reaction products. In this case, water in the electrolyte is consumed and its level in the MPE (1) decreases. Hydrogen released during the course of the electrochemical reaction rises and is removed from the MFE (1) through the gas exhaust channels (9), and then through the common collector.

После израсходования анодной пластины (5) и/или жидкого электролита (2) работа МВЭ (1) МВ ИТ прекращается. После смены пластины анода (5) и/или жидкого электролита (2) работа МВЭ (1) МВ ИТ.After the anode plate (5) and / or liquid electrolyte (2) has been consumed, the operation of the MVE (1) MV IT is terminated. After changing the anode plate (5) and / or liquid electrolyte (2), the operation of the MVE (1) MV IT.

При этом расстояние, которое необходимо пройти паразитному току по электролиту (7) от анодной пластины (5) и катодов (6) одного МВЭ (1) до анодной пластины (5) и катодов (6) другого МВЭ (1) будет достаточно большим, чтобы создать неблагоприятные условия для паразитных токов.In this case, the distance that the stray current through the electrolyte (7) must pass from the anode plate (5) and the cathodes (6) of one MVE (1) to the anode plate (5) and the cathodes (6) of the other MVE (1) will be quite large, to create adverse conditions for stray currents.

Заявленная конструкция МВ ИТ обеспечивает повышение срока службы за счет отсутствия возникновения паразитных точек утечки. Они не возникают за счет того, что через некоторое время работы МВ ИТ уровень жидкого электролита (2) в МВ ИТ опускается ниже и в разделительном канале (18) не остается жидкого электролита (2), при этом МФЭ (1) размыкаются по электролиту (2), что полностью ликвидирует возможность возникновения потерь от паразитных токов по электролиту (2). Для обеспечения защиты от паразитных токов до размыкания МВЭ (1) по электролиту (2), т.е. до понижения уровня электролита (2), следует выполнять заливной канал (10) длиной, определяемой из выражения: L=0,1÷0,9 (H-d).The claimed design of MV IT provides an increase in service life due to the absence of spurious leakage points. They do not arise due to the fact that after some time of operation of the MV IT, the level of liquid electrolyte (2) in the MV IT falls lower and no liquid electrolyte (2) remains in the separation channel (18), while the MPE (1) opens along the electrolyte ( 2), which completely eliminates the possibility of losses from stray currents through the electrolyte (2). To provide protection against stray currents until the MVE (1) opens through the electrolyte (2), i.e. before lowering the electrolyte level (2), the filling channel (10) should be made with a length determined from the expression: L = 0.1 ÷ 0.9 (H-d).

При L менее 0,1 (H-d)вышеуказанное расстояние, которое проходит паразитный ток будет небольшим в первое время работы ВА ИТ (до снижения уровня электролита), что приводит к возникновению паразитных токов до размыкания МФЭ (1) по электролиту, следовательно, снижается срок службы МВ ИТ.When L is less than 0.1 (Hd), the above distance that the parasitic current passes will be small at the first time of VA IT operation (until the electrolyte level decreases), which leads to parasitic currents before the MFE opens (1) on the electrolyte, therefore, the time decreases MV IT services.

При L более 0,9 (H-d)зазор между концом стенки, образующей заливной канал и дном МФЭ будет слишком малым, в результате при работе в МВ ИТ образуются твердые продукты реакции, которые через определенного количества циклов образовывают в заливном канале твердую пробку, что приводит канал неработоспособным канала, либо снизится скорость залива электролита во все ячейки, так как в данном месте будет уменьшение площади сечения заливного канала, что в конечном итоге приведет к выходу МВ ИТ их строя.At L> 0.9 (Hd), the gap between the end of the wall forming the filler channel and the bottom of the MFE will be too small; as a result, when working in MV IT, solid reaction products are formed, which after a certain number of cycles form a solid plug in the filler channel, which leads to the channel is an inoperative channel, or the rate of electrolyte filling in all cells will decrease, since in this place there will be a decrease in the cross-sectional area of the filling channel, which will ultimately lead to the failure of the IT IT.

Заявленная конструкция МВ ИТ обеспечивает снижение времени обслуживания за счет того, что по сравнению с прототипом необходимое для смены пластины анода (5) и/или жидкого электролита (2).The claimed design of MV IT provides a reduction in service time due to the fact that, compared with the prototype, it is necessary to change the anode plate (5) and / or liquid electrolyte (2).

Полезная модель была раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления полезной модели, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, полезную модель следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.A utility model has been disclosed above with reference to a specific embodiment. For specialists, other embodiments of the utility model that do not change its essence, as disclosed in the present description, may be obvious. Accordingly, a utility model should be considered limited in scope only by the following claims.

Claims (10)

1. Металло-воздушный источник тока, содержащий металло-воздушный элемент со съемной крышкой, внутреннее пространство которого заполнено жидким электролитом, на внутренней поверхности съемной крышки закреплено токосъемное устройство, на котором закреплена расходуемая металлическая анодная пластина, в одной из боковых стенок металло-воздушного элемента расположены заливной канал, заливное отверстие, канал газоотвода, отверстие газоотвода, а на одной из торцевых стенок металло-воздушного элемента закреплен газодиффузионный катод, при этом заливной канал, проходящий по высоте боковой стенки, связан через разделительный канал с заливным отверстием, проходящим вдоль боковой стенки перпендикулярно заливному каналу, выполненному с возможностью подачи жидкого электролита снизу в металло-воздушный элемент, а канал газоотвода, проходящий поперек боковой стенки выше заливного канала, соединен с отверстием газоотвода, проходящим вдоль боковой стенки перпендикулярно каналу газоотвода, причем заливной канал выполнен длиной, определяемой из выражения: L=0,1÷0,9 (H-d), где L – длина заливного канала; H - расстояние от дна корпуса до верхней точки заливного отверстия, d – наименьший линейный размер перпендикулярного сечения заливного канала.1. Metal-air current source containing a metal-air element with a removable cover, the inner space of which is filled with liquid electrolyte, on the inner surface of the removable cover a current-collecting device is fixed, on which a sacrificial metal anode plate is fixed, in one of the side walls of the metal-air element there is a filler channel, a filler hole, a gas outlet channel, a gas outlet hole, and a gas diffusion cathode is fixed on one of the end walls of the metal-air element, with the volume of the filler channel, passing along the height of the side wall, is connected through the separation channel with the filler hole, passing along the side wall perpendicular to the filler channel, configured to supply liquid electrolyte from below to the metal-air element, and a gas outlet channel extending across the side wall above the filler channel connected to the gas outlet opening extending along the side wall perpendicular to the gas outlet channel, and the inlet channel is made with a length determined from the expression: L = 0.1 ÷ 0.9 (Hd), where L is the length of drainage channel; H is the distance from the bottom of the housing to the upper point of the filler hole, d is the smallest linear dimension of the perpendicular section of the filler channel. 2. Источник тока по п.1, отличающийся тем, что заливное отверстие и отверстие газоотвода выполнены сквозными, проходящими вдоль боковой стенки.2. The current source according to claim 1, characterized in that the filler hole and the gas outlet hole are made through, passing along the side wall. 3. Источник тока по п.1, отличающийся тем, что заливное отверстие выполнено несквозным, проходящим вдоль боковой стенки.3. The current source according to claim 1, characterized in that the filling hole is made through, passing along the side wall. 4. Источник тока по п.1, отличающийся тем, что выполнен из последовательно соединенных между собой металло-воздушных элементов с образованием единых заливного коллектора и коллектора для газоотвода при соединении смежных заливных отверстий при помощи заливного штуцера и смежных отверстий газоотвода при помощи штуцера газоотвода, соответственно.4. The current source according to claim 1, characterized in that it is made of metal-air elements connected in series with each other to form a single inlet manifold and a gas outlet manifold when connecting adjacent inlet openings using an inlet nozzle and adjacent exhaust openings using a gas outlet fitting, respectively. 5. Источник тока по п.1, отличающийся тем, что заливной штуцер и штуцер газоотвода выполнены съемными.5. The current source according to claim 1, characterized in that the filler nozzle and the gas outlet fitting are removable. 6. Источник тока по п. 1, отличающийся тем, что заливной штуцер и штуцер газоотвода выполнены несъемными.6. The current source according to claim 1, characterized in that the filler nozzle and the gas outlet fitting are fixed. 7. Источник тока по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала анода используют алюминий, магний, цинк, сплавы магния, сплавы цинка.7. The current source according to claim 1, characterized in that aluminum, magnesium, zinc, magnesium alloys, zinc alloys are used as the anode material. 8. Источник тока по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит газодиффузионный катод, закрепленный на внутренней поверхности боковой стенки металло-воздушного элемента с заливным каналом.8. The current source according to claim 1, characterized in that it further comprises a gas diffusion cathode mounted on the inner surface of the side wall of the metal-air element with a filler channel. 9. Источник тока по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит газодиффузионный катод, закрепленный на внутренней поверхности боковой стенки металло-воздушного элемента, противоположной боковой стенке с заливным каналом.9. The current source according to claim 1, characterized in that it further comprises a gas diffusion cathode mounted on the inner surface of the side wall of the metal-air element opposite the side wall with a filler channel. 10. Источник тока по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит газодиффузионный катод, закрепленный на внутренней поверхности другой торцевой стенки металло-воздушного элемента.10. The current source according to claim 1, characterized in that it further comprises a gas diffusion cathode mounted on the inner surface of the other end wall of the metal-air element.
RU2019138621U 2019-11-29 2019-11-29 Metal-air current source RU196225U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138621U RU196225U1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Metal-air current source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138621U RU196225U1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Metal-air current source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU196225U1 true RU196225U1 (en) 2020-02-21

Family

ID=69630694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019138621U RU196225U1 (en) 2019-11-29 2019-11-29 Metal-air current source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU196225U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2183371C1 (en) * 2001-06-07 2002-06-10 Серопян Михаил Георгиевич Metal-air battery
CN205355210U (en) * 2015-12-21 2016-06-29 深圳海能动力控股有限公司 Air battery
RU169334U1 (en) * 2016-10-07 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Metal-air electrochemical cell
CN206789665U (en) * 2016-06-02 2017-12-22 王志林 A kind of metal-air battery
CN207183334U (en) * 2017-05-18 2018-04-03 安徽晟麦德机电设备有限公司 Zinc-air battery frame structure
RU192241U1 (en) * 2019-04-24 2019-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "АЛ Технолоджис" METAL-AIR BATTERY WITH PACK INSTALLATION AND REMOVAL DEVICE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2183371C1 (en) * 2001-06-07 2002-06-10 Серопян Михаил Георгиевич Metal-air battery
CN205355210U (en) * 2015-12-21 2016-06-29 深圳海能动力控股有限公司 Air battery
CN206789665U (en) * 2016-06-02 2017-12-22 王志林 A kind of metal-air battery
RU169334U1 (en) * 2016-10-07 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Metal-air electrochemical cell
CN207183334U (en) * 2017-05-18 2018-04-03 安徽晟麦德机电设备有限公司 Zinc-air battery frame structure
RU192241U1 (en) * 2019-04-24 2019-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "АЛ Технолоджис" METAL-AIR BATTERY WITH PACK INSTALLATION AND REMOVAL DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2000000671A1 (en) Electrode assembly
KR20120087420A (en) Metal Air Secondary Cell Unit and Moudle for Metal Air Secondary Cell Comprising the Same
CN112542637B (en) Aluminum air battery module
US20160043421A1 (en) Fuel cell system ion exchanger
EP3506415B1 (en) A metal air fuel cell and its system
CN113013446B (en) Packaging structure of inclined fuel cell stack
RU196225U1 (en) Metal-air current source
KR101015698B1 (en) Powdered fuel cell
CN110954493B (en) Simulation battery device for in-situ detection of gas generation of solid-state battery
CN100414736C (en) Fuel cell stack packaging device
CN210154642U (en) Measuring system
CN210607471U (en) Aluminum air fuel battery system
CN211017238U (en) Internal oxygen type metal-air battery pack
CN208104564U (en) Electrolysis unit
KR102032233B1 (en) An housing for a solid oxide fuel cell or solid oxide electrolysis cell
CN100388543C (en) Fuel cell with higher operation stability
CN201397853Y (en) Valve-control maintenance-free dry-charged lead-acid storage battery capable of being side laid to use
CN114361657B (en) Single electrolyte aluminum air battery monomer structure
CN205944250U (en) Open battery in bottom
CN220376796U (en) End plate of water electrolyser
CN108565373A (en) One proton exchanging film fuel battery surge tank
CN218291133U (en) Electrolysis device
CN218299833U (en) Fuel cell humidifier
CN216362137U (en) Functional end plate of integrated water separator for fuel cell system
CN213660504U (en) Metal fuel cell and battery pack

Legal Events

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

Effective date: 20201130

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20210914

QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220418

Effective date: 20220418