Claims (8)
1. Трубчатый элемент для батарей электрохимических устройств с тонкослойным твердым электролитом, газодиффузионными электродами и интерфейсными слоями, отличающийся тем, что слои с рифленой поверхностью твердого электролита в форме «волны», в форме «трапеции», или в форме «треугольника» формируют элемент, а один из «гофров» по образующей трубки (рифленого цилиндра) выполнен из материала токопрохода, например хромита лантана стронция, электрически соединенный с внутренним электродом, например, из LSM или Ni кермета и твердым электролитом, например, на основе диоксида циркония стабилизированного иттрием (YSZ), причем с последним через электроизоляционный слой, например алюмомагнезиальную шпинель или стеклогерметик.1. A tubular element for batteries of electrochemical devices with a thin layer solid electrolyte, gas diffusion electrodes and interface layers, characterized in that the layers with a corrugated surface of the solid electrolyte in the form of a "wave", in the form of a "trapezoid", or in the form of a "triangle" form an element, and one of the “corrugations” along the generatrix of the tube (corrugated cylinder) is made of a current passage material, for example strontium lanthanum chromite, electrically connected to an internal electrode, for example, LSM or Ni cermet and a solid electrolyte, for example, based on zirconia stabilized with yttrium (YSZ), with the latter through an electrical insulating layer, for example, alumina-magnesian spinel or glass sealant.
2. Трубчатый элемент для батарей электрохимических устройств с тонкослойным твердым электролитом, газодиффузионными электродами и интерфейсными слоями, отличающийся тем, что элемент с рифленой поверхностью твердого электролита со сферическими, пирамидальными выпуклостями, расположенными по образующей трубки или со сдвигом каждого ряда относительно соседних в «шахматном порядке», выполнен так, что один или два ряда выпуклостей по образующей трубки (цилиндра) изготовлен(ы) из материала токопрохода, например хромита лантана стронция, электрически соединенного с внутренним электродом, например, из LSM или Ni кермета и твердым электролитом, например, на основе диоксида циркония, стабилизированного иттрием (YSZ), причем с последним через электроизоляционный слой, например алюмомагнезиальную шпинель или стеклогерметик.2. A tubular element for batteries of electrochemical devices with a thin layer solid electrolyte, gas diffusion electrodes and interface layers, characterized in that the element with a corrugated surface of the solid electrolyte with spherical, pyramidal bulges located along the generatrix tube or with a shift of each row relative to staggered ones ", Made so that one or two rows of bulges along the generatrix of the tube (cylinder) is made (s) of the material of the current path, for example chromium lanthanum strontium, el electrically connected to an internal electrode, for example of LSM or Ni cermet, and a solid electrolyte, for example, based on yttrium stabilized zirconia (YSZ), with the latter through an electrical insulating layer, for example, alumina-magnesian spinel or glass sealant.
3. Трубчатый элемент для батарей электрохимических устройств с тонкослойным твердым электролитом, газодиффузионными электродами и интерфейсными слоями, отличающийся тем, что элемент выполнен с несущим внутренним электродом, например, из LSM или Ni кермета, трубчатой конструкции имеющим внутреннюю, гладкую цилиндрическую поверхность и внешнюю «макрорельефную» поверхность в виде гофр по образующей в форме «волны», «трапеции», «треугольника» или сферических, пирамидальных выпуклостей, расположенных по образующей или со сдвигом каждого ряда относительно соседних в «шахматном порядке», при этом один гофр для одних конструкций, один или два ряда выпуклостей для других конструкций, расположенные по образующей элемента изготовлены из материала токопрохода, например хромита лантана стронция, электрически соединенного с внутренним электродом, например, из LSM или Ni кермета и твердым электролитом, например, на основе диоксида циркония, стабилизированного иттрием (YSZ), причем с последним через электроизоляционный слой, например алюмомагнезиальную шпинель или стеклогерметик.3. A tubular element for batteries of electrochemical devices with a thin-layer solid electrolyte, gas diffusion electrodes and interface layers, characterized in that the element is made with a supporting inner electrode, for example, of LSM or Ni cermet, of a tubular structure having an internal, smooth cylindrical surface and an external macrorelief "A surface in the form of corrugations along a generatrix in the form of a" wave "," trapezoid "," triangle "or spherical, pyramidal bulges located along the generatrix or with a shift of each row and relative to the neighboring ones in a “checkerboard pattern”, with one corrugation for some structures, one or two rows of bulges for other structures located along the generatrix of the element made of a current passage material, for example strontium lanthanum chromite, electrically connected to an internal electrode, for example, from LSM or Ni cermet and a solid electrolyte, for example, based on yttrium stabilized zirconia (YSZ), with the latter through an insulating layer, for example, alumina-magnesian spinel or glass sealant.
4. Трубчатый элемент для батарей электрохимических устройств с тонкослойным твердым электролитом, газодиффузионными электродами и интерфейсными слоями, отличающийся тем, что элемент выполнен с несущим внешним электродом, например, из LSM или Ni кермета, трубчатой конструкции имеющим наружную цилиндрическую поверхность и внутреннюю «макрорельефную» поверхность в виде гофр по образующей в форме «волны», «трапеции», «треугольника» или сферических, пирамидальных выпуклостей, расположенных по образующей или со сдвигом каждого ряда относительно соседних в «шахматном порядке», при этом один гофр для одних конструкций, один или два ряда выпуклостей для других конструкций, расположенные по образующей элемента выполнены из материала токопрохода, например хромита лантана стронция, электрически соединенного с внутренним электродом, например, из LSM или Ni кермета, и твердым электролитом, например, на основе диоксида циркония, стабилизированного иттрием (YSZ), причем с последним через электроизоляционный слой, например алюмомагнезиальную шпинель или стеклогерметик.4. A tubular element for batteries of electrochemical devices with a thin layer solid electrolyte, gas diffusion electrodes and interface layers, characterized in that the element is made with a supporting external electrode, for example, of LSM or Ni cermet, of a tubular structure having an outer cylindrical surface and an inner "macro-relief" surface in the form of corrugations along the generatrix in the form of a “wave”, “trapezoid”, “triangle” or spherical, pyramidal bulges located along the generatrix or with a shift of each row, relate flaxen adjacent in a “checkerboard pattern”, with one corrugation for some structures, one or two rows of bulges for other structures located along the generatrix of the element made of a current passage material, for example strontium lanthanum chromite, electrically connected to an internal electrode, for example, from LSM or Ni cermets, and a solid electrolyte, for example, based on yttrium stabilized zirconia (YSZ), with the latter through an insulating layer, for example, alumina-magnesian spinel or glass sealant.
5. Трубчатый элемент для батарей электрохимических устройств с тонкослойным твердым электролитом, газодиффузионными электродами и интерфейсными слоями, отличающийся тем, что элемент выполнен с несущими внешним и внутренним электродами, например, из LSM или Ni кермета, имеющими соответственно внешнюю и внутреннюю гладкие цилиндрические поверхности и расположенный между ними и соединенный с ними через интерфейсные слои тонкий твердый электролит, например YSZ толщиной 2-50 мкм, выполненный в виде гофр по образующей в форме «волны», «трапеции», «треугольника» или сферических, пирамидальных выпуклостей, расположенных по образующей или со сдвигом каждого ряда относительно соседних в «шахматном порядке» при этом один гофр для одних конструкций, один или два ряда выпуклостей для других конструкций, расположенные по образующей элемента выполнены из материала токопрохода, например хромита лантана стронция, электрически соединенного с внутренним электродом, например, из LSM или Ni кермета, и твердым электролитом, например, на основе диоксида циркония, стабилизированного иттрием (YSZ), причем с последним через электроизоляционный слой, например алюмомагнезиальную шпинель или стеклогерметик.5. A tubular element for batteries of electrochemical devices with a thin-layer solid electrolyte, gas diffusion electrodes and interface layers, characterized in that the element is made with supporting external and internal electrodes, for example, LSM or Ni cermet having respectively external and internal smooth cylindrical surfaces and located between them and a thin solid electrolyte connected to them through the interface layers, for example, YSZ 2-50 μm thick, made in the form of corrugations along a generatrix in the form of a "wave", "trapezoid", A “triangle” or spherical, pyramidal bulges located along the generatrix or with a shift of each row relative to the neighboring ones in a “checkerboard pattern” with one corrugation for some structures, one or two rows of bulges for other structures located along the generatrix of the element made of current passage material, e.g. strontium lanthanum chromite electrically connected to an internal electrode, e.g. from LSM or Ni cermet, and a solid electrolyte, e.g. based on yttrium stabilized zirconia (YSZ), p contact the latter through an insulating layer, for example, alumina-magnesian spinel or glass sealant.
6. Способ изготовления трубчатого элемента для батарей электрохимических устройств с тонкослойным несущим твердым электролитом, газодиффузионными электродами и интерфейсными слоями по пп.1-5, отличающийся тем, что включает сматывание в рулон в необходимой последовательности и необходимом количестве слоев тонких пленок внутреннего электрода, интерфейсного слоя, твердого электролита, интерфейсного слоя и внешнего электрода, формование изделия с последующим спеканием, при этом в процессе сматывания после пленки внутреннего электрода в место расположения одного гофра для одних конструкций, одного или двух рядов выпуклостей для других конструкций, расположенных по образующей элемента закладывают пленку из материала токопрохода, например хромита лантана стронция, и пленку из электроизоляционного материала например, алюмомагнезиальной шпинели или стеклогерметика, затем наматывают другие функциональные слои, формуют, спекают и вскрывают, например, методом шлифования, обнажают токопроход.6. A method of manufacturing a tubular element for batteries of electrochemical devices with a thin-layer supporting solid electrolyte, gas diffusion electrodes and interface layers according to claims 1-5, characterized in that it includes winding into a roll in the required sequence and the required number of layers of thin films of the inner electrode, the interface layer solid electrolyte, the interface layer and the outer electrode, forming the product, followed by sintering, while in the process of winding after the film of the inner electrode in There is an arrangement of one corrugation for one structure, one or two rows of bulges for other structures located along the generatrix of the element, lay a film of a current passage material, for example strontium chromite, and a film of electrical insulation material, for example, alumina-magnesia spinel or glass sealant, then wrap other functional layers, molded, sintered and opened, for example, by grinding, expose the current passage.
7. Способ изготовления трубчатого элемента для батарей электрохимических устройств с тонкослойным твердым электролитом, несущим или несущими газодиффузионными электродами и интерфейсными слоями по пп.1-5, отличающийся тем, что включает сматывание в рулон в необходимой последовательности и необходимом количестве слоев тонких пленок внутреннего электрода, интерфейсного слоя, твердого электролита, интерфейсного слоя и внешнего электрода, формование изделия с последующим спеканием, при этом в процессе сматывания после пленки внутреннего электрода в место расположения одного гофра для одних конструкций, одного или двух рядов выпуклостей для других конструкций, расположенных по образующей элемента, закладывают пленку из материала токопрохода, например хромита лантана стронция, и пленку из электроизоляционного материала, например алюмомагнезиальной шпинели или стеклогерметика, затем наматывают другие функциональные слои, а после предварительного формования, рифления пленок изделие закладывают в простую цилиндрическую форму с ровными поверхностями, заполняют одно или два промежутков между заготовкой элемента и формой более крупным микропорошком, производят, например, магнитно-импульсное прессование, производят спекание, а затем вскрывают, например, методом шлифования, обнажают токопроход.7. A method of manufacturing a tubular element for batteries of electrochemical devices with a thin layer solid electrolyte, bearing or carrying gas diffusion electrodes and interface layers according to claims 1-5, characterized in that it includes winding into a roll in the required sequence and the required number of layers of thin films of the inner electrode, the interface layer, the solid electrolyte, the interface layer and the outer electrode, molding the product with subsequent sintering, while in the process of winding after the inner film electrode in the location of one corrugation for some structures, one or two rows of bulges for other structures located along the generatrix of the element, lay a film of a current passage material, such as strontium lanthanum chromite, and a film of electrical insulation material, such as alumina magnesia spinel or glass sealant, then wound others functional layers, and after preliminary forming, corrugation of the films, the product is laid in a simple cylindrical shape with smooth surfaces, fill one sludge two gaps between the workpiece and the form element larger micropowder produce, for example, magnetic pulse compression, produce sintering and then opened, for example, by grinding, bare tokoprohod.
8. Батарея трубчатых элементов электрохимических устройств с несущим тонкослойным твердым электролитом или несущим, несущими газодиффузионными электродами и интерфейсными слоями по пп.1-5, соединенные по току последовательно-параллельно через электронпроводящий войлок, например никелевую вату при несущем катоде, отличающуюся тем, что для последовательного соединения элементов по току войлок закладывают в углубление между «гофрами» или выпуклостями внешнего электрода, расположенными напротив токопрохода первого элемента, выводящего внутренний электрод и токопроходом второго элемента, вставляемым в углубление между «гофрами» или выпуклостями и соединенным электрически с первым, при этом параллельное соединение групп последовавтельно соединенных элементов в батарею осуществляют так же войлоком, помещая его между «гофрами» или выпуклостями внешних электродов соседних элементов групп, начиная от общего коллектора тока: первый с первыми, второй со вторыми и т.д.8. The battery of tubular elements of electrochemical devices with a carrier thin-layer solid electrolyte or carrier, bearing gas diffusion electrodes and interface layers according to claims 1-5, connected by current in series and parallel through an electrically conductive felt, for example nickel wool with a carrier cathode, characterized in that for the series connection of the current elements of the felt is laid in the recess between the "corrugations" or convexities of the external electrode located opposite the current passage of the first element, output the inner electrode and the current passage of the second element, inserted into the recess between the "corrugations" or bulges and electrically connected to the first, while the parallel connection of groups of series-connected elements in the battery is also carried out with felt, placing it between the "corrugations" or bulges of the external electrodes of the neighboring elements of the groups starting from a common current collector: the first with the first, the second with the second, etc.