RU2055425C1

RU2055425C1 - Separator for chemical source of electric energy

Info

Publication number: RU2055425C1
Application number: RU9393011364A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Шалагин
Original assignee: Научно-производственная фирма "НИРРО"
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: layer of hydrogen absorber coated with material chosen from group including silicon, germanium, chrome is deposited on one side of separator manufactured from fibre material to prevent formation of passivating film on hydrogen absorber. EFFECT: prolonged service life on chemical source of electric energy. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве химических источников тока (ХИТов). The invention relates to the electrical industry and can be used in the production of chemical current sources (HITs).

Известен сепаратор для электрического аккумулятора представляющий собой пластину из пористого материала между электродами аккумулятора. A known separator for an electric battery is a plate of porous material between the electrodes of the battery.

Известен сепаратор для химического источника тока, выполненный из волокнистого материала, поверхность волокон которого покрыта поглотителем водорода, нанесенного с одной стороны. Недостатком этого сепаратора является то, что при работе на поверхности поглотителя образуется пассивирующая пленка, препятствующая поглощению водорода. A known separator for a chemical current source made of fibrous material, the surface of the fibers of which is coated with a hydrogen absorber deposited on one side. The disadvantage of this separator is that when operating on the surface of the absorber, a passivating film is formed that prevents the absorption of hydrogen.

Техническим результатом изобретения является повышение скорости поглощения водорода, что непосредственно увеличивает ресурс ХИТа. The technical result of the invention is to increase the rate of absorption of hydrogen, which directly increases the resource of HIT.

Для этого на сепаратор, выполненный из волокнистого материала, покрытого с одной стороны слоем поглотителя водорода, на слой поглотителя водорода нанесено защитное покрытие. В качестве защитного покрытия может быть использован материал из группы кремний, германий, хром. For this, a separator made of a fibrous material coated on one side with a layer of hydrogen absorber is coated with a layer of hydrogen absorber. As a protective coating, material from the group of silicon, germanium, and chromium can be used.

На фиг.1 изображен источник тока для случая серебряно-цинковой электрохимической системы дисковой конструкции с предложенным сепаратором, разрез; на фиг. 2 показано сечение одного волокна волокнистого материала сепаратора (фильтровальной бумаги), покрытого поглотителем водорода; на фиг.3 показано сечение одного волокна волокнистого материала сепаратора (фильтровальной бумаги), покрытого поглотителем водорода и защитной пленкой. Figure 1 shows the current source for the case of a silver-zinc electrochemical system of a disk design with the proposed separator, section; in FIG. 2 shows a cross section of one fiber of a fibrous material of a separator (filter paper) coated with a hydrogen absorber; figure 3 shows a cross section of one fiber of the fibrous material of the separator (filter paper), coated with a hydrogen absorber and a protective film.

Предложенный сепаратор используется для химического источника тока, состоящего, например, из корпуса 1, крышки 2, уплотнительной прокладки 3. В корпусе 1 находится положительный электрод 4 из смеси порошков окиси серебра и графита, а в крышке 2 размещен отрицательный электрод 5 из пасты, содержащей порошок амальгамированного цинка и загущенный электролит. Между электродами 4 и 5 находится сепаратор, состоящий из гидратцеллюлозной пленки 6 и волокнистого материала (фильтровальной бумаги) 7 с нанесенным на поверхность волокна поглотителем водорода 8 и защитным покрытием 9. Поглотитель водорода 8 выполнен из титана, а защитное покрытие 9 выполнено из кремния, и они соответственно нанесены на волокно со стороны, обращенной к гидратцеллюлозной пленке 6. The proposed separator is used for a chemical current source, consisting, for example, of a housing 1, a cover 2, a sealing gasket 3. In the housing 1 is a positive electrode 4 from a mixture of silver oxide and graphite powders, and a negative electrode 5 from a paste containing amalgamated zinc powder and a thickened electrolyte. Between the electrodes 4 and 5, there is a separator consisting of cellulose hydrate film 6 and fibrous material (filter paper) 7 with a hydrogen absorber 8 applied to the fiber surface and a protective coating 9. The hydrogen absorber 8 is made of titanium and the protective coating 9 is made of silicon, and they are respectively deposited on the fiber from the side facing the hydrated cellulose film 6.

При хранении и работе источника тока в отрицательном электроде 5, находящемся в крышке 2, имеют место побочные самопроизвольные процессы, сопровождающиеся выделением водорода. Количество выделяющегося водорода обусловливается удельной скоростью образования водорода и массой электрода. Выделяющийся водород создает предпосылки для роста избыточного давления. Газ стремится равномерно распределиться в объеме источника тока. Диффундируя к поглотителю водорода 8, водород сорбируется последним и равномерно распределяется в нем. Количество поглотителя должно быть таким, чтобы гарантировано поглощать выделяющийся водород. Это требование обеспечивается превышением количества поглотителя водорода по стехиометрическому количественному отношению с водородом на 1-10 мас. During storage and operation of the current source in the negative electrode 5 located in the cover 2, side spontaneous processes occur, accompanied by the evolution of hydrogen. The amount of hydrogen released is determined by the specific rate of hydrogen production and the mass of the electrode. The released hydrogen creates the prerequisites for the growth of excess pressure. The gas tends to be evenly distributed in the volume of the current source. Diffusing to the hydrogen absorber 8, hydrogen is sorbed last and is evenly distributed in it. The amount of absorber must be such that it is guaranteed to absorb the released hydrogen. This requirement is ensured by the excess of the amount of hydrogen absorber in a stoichiometric quantitative ratio with hydrogen by 1-10 wt.

Защитное покрытие 9, оставаясь проницаемым для водорода, не дает образоваться пассивирующей пленке на поверхности поглотителя водорода, которая препятствует проникновению водорода внутрь поглотителя 8. Защитное покрытие 9 имеет коэффициент прилипания, значительно больший, чем поглотитель 8 и тем самым увеличивает скорость поглощения водорода. The protective coating 9, while being permeable to hydrogen, does not allow the formation of a passivating film on the surface of the hydrogen absorber, which prevents the penetration of hydrogen into the absorber 8. The protective coating 9 has a adhesion coefficient significantly greater than the absorber 8 and thereby increases the rate of hydrogen absorption.

В таблице указан перечень материалов, из которых изготавливается защитное покрытие, его толщина и характеристика надежности. The table shows the list of materials from which the protective coating is made, its thickness and reliability characteristic.

Claims

1. SEPARATOR FOR CHEMICAL CURRENT SOURCE, made of fibrous material coated on one side with a layer of hydrogen absorber, characterized in that a protective coating is applied to the layer of hydrogen absorber.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the protective coating is made of a material selected from the group comprising silicon, germanium, chromium.