RU2710024C1 - Металловодяная батарея - Google Patents
Металловодяная батарея Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710024C1 RU2710024C1 RU2018138250A RU2018138250A RU2710024C1 RU 2710024 C1 RU2710024 C1 RU 2710024C1 RU 2018138250 A RU2018138250 A RU 2018138250A RU 2018138250 A RU2018138250 A RU 2018138250A RU 2710024 C1 RU2710024 C1 RU 2710024C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- metal
- electrolyte
- collector
- battery
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid 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
Изобретение относится к устройствам для накапливания электрической энергии и последующего использования ихи преобразования в автономном режиме для функционирования различных аппаратов и может быть использовано, например, в качестве маломощных источников питания. Металловодяная батарея (МВБ) имеет корпус, содержащий металловодяные элементы, включающие анод, катод, залитые электролитом и соединенные в общий заливочный трубопровод с воронкой, которая соединяется с цилиндрической заливочной емкостью, отвод газов, образующихся в результате реакции, осуществляется в коллектор, при этом в металловодяных элементах сегментный корпус выполнен из намагниченного материала и представляет собой подковообразный магнит, соединяемый в донной части с основанием-коллектором через изолирующую прокладку, причем анод содержит пластины из магниевого сплава, соединенные в пакет, между ними с зазором вставлены пластины из угля, соединенные в пакет и заливаемые электролитом на водной основе, в нижней части пакетов вставлен воздушный распылитель, к которому компрессором через гибкий шланг подводится воздух. Техническим результатом изобретения является повышение удельных электрических характеристик МВБ, увеличение ресурса и удобство эксплуатации. 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для накапливания электрической энергии и последующего использования ее и преобразования в автономном режиме для функционирования различных аппаратов и может быть использовано, например, в качестве маломощных источников питания.
Известна аккумуляторная батарея, содержащая металлический контейнер, в который помещены аккумуляторы в пластмассовых сосудах, соединенные между собой шинами, при этом контейнер выполнен герметичным, имеет узел крепления батареи к различным типам летательных аппаратов, устройство для соединения с дренажной системой летательного аппарата, а аккумуляторы - специальный V-образный экран для предотвращения обрызгивания батареи электролитом при заряде, причем батарея оснащена термодатчиком, сигнализирующим о критическом повышении температуры аккумуляторной батареи (патент РФ №2313159, МПК Н01М 10/28, опубл. 20.12.2007).
Недостатками известного аккумулятора являются необходимость заливки химического электролита, кроме того требуется периодический цикл доливки и зарядки аккумулятора, сложность в обслуживании аккумулятора.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение «Металловоздушная батарея». Согласно изобретению МВБ содержит корпус, электрические выводы, по крайней мере, два металловодяных 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, при этом электролитная емкость и общий коллектор размещены выше верхней кромки металловоздушных элементов, а электролитная емкость соединена с коллектором гибким трубопроводом. В нижней части каждого элемента на одной или обеих торцевых стенках выполнено отверстие, диаметр которого составляет от 0,8 до 1 внутреннего поперечного размера элемента. Указанные отверстия гибкими трубопроводами соединены с одним или двумя общими коллекторами. Общие коллекторы выполнены из материала, не смачиваемого электролитом. Электролитная емкость выполнена в виде воронки с эластичной полусферической крышкой, надетой с натягом на воронку. В торцах коллекторов могут быть установлены съемные пробки. Каждый элемент МВБ снабжен уплотняемой крышкой, которая имеет полость, сообщающуюся трубопроводом с электролитом элемента и заполненную электролитом или водой. При этом нижняя кромка указанного трубопровода расположена под уровнем электролита в элементе. Соотношение объема полости в крышке и массы анода в элементе составляет (см3/г) от 1 до 10. Вентилятор установлен на торцевой стенке корпуса батареи и через терморегулятор соединен с электрическими выводами батареи. Металлический анод каждого элемента МВБ снабжен цилиндрическим токоотводом, к которому присоединен гибкий герметичный токовывод, проходящий через уплотняемое отверстие, расположенное в верхней части торцевой стенки каждого элемента. В верхней части торцевой стенки каждого элемента выполнены отверстия для эвакуации выделяющегося водорода, при этом отверстия объединены общим коллектором. (Патент РФ №2183371, МПК Н01М 12/06 опубл. 10.06.2002).
Недостатком изобретения является сложность в обслуживании двух карманов, имеющих сужение в средней части и ненадежная эксплуатация с гибкими трубопроводами.
Задачей изобретения является создание МВБ, обладающей повышенной емкостью, длительным ресурсом и удобством эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что МВБ содержит корпус, электрические выводы, по крайней мере, двенадцать металловодяных элементов, водный раствор в котором в качестве металооводяных элементов используются угольные электроды, вставленные с зазором внутри оболочки из магниевых сплавов расположенные внутри магнитных секций с общим коллектором и электролитной емкостью включающей систему подачи воды и систему подачи воздуха с компрессором, при этом в нижней части сегмента вставлен распылитель воздуха. Парное сочетание электродов магниевый сплав и уголь в воде позволяет на выходе получать напряжение до 1,2 В, причем в результате электрохимической реакции магниевый сплав уменьшается, его поверхность требует очистки. Для этого используется барботаж с нижней части металооводяных элементов с помощью подводимого воздуха с компрессора и воздушного распылителя. Для повышения эффективности реакции между анодом и катодом корпус сегментов выполнен и магнитного сплава, создающего магнитное поле внутри сегмента, ускоряя процессы реакции.
Выполнение МВБ в соответствии с указанными признаками позволяет существенно повысить удельные электрические характеристики и ресурс батареи за счет исключения паразитных токов утечки по электролиту и упростить эксплуатацию за счет соединения сегментных корпусов с пакетами анодов и катодов с основанием-коллектором электролитной емкости, которая позволяет оперативно осуществлять обслуживание и заправку элементов водным электролитом.
На фиг. 1 изображено описываемое устройство, вид сбоку, на фиг. 2 - вид сверху. Металловодяная батарея (МВБ) имеет корпус 1, содержащий металловодяные элементы 2, включающие анод, катод, залитые электролитом и соединенные в общий заливочный трубопровод 8 с воронкой 7, которая соединяется с цилиндрической заливочной емкостью 6, отвод газов, образующихся в результате реакции осуществляется в коллектор 13, отличающаяся тем, что в металловодяных элементах 2 сегментный корпус 3 выполнен из намагниченного материала, представляющий подковообразный магнит, соединяемый в донной части с основанием-коллектором 10 через изолирующую прокладку, при чем анод содержит пластины из магниевого сплава 5, соединенные в пакет, между ними с зазором вставлены пластины из угля 4, соединенные в пакет, заливаемые электролитом на водной основе, в нижней части пакетов вставлен воздушный распылитель 12, к которому компрессором 9 через гибкий шланг 11 подводится воздух
Батарея работает следующим образом. В емкость основание-коллектор 10 через общий заливочный трубопровод 8 с воронкой 7, и цилиндрическую заливочную емкостью 6 через фильтр заливают воду, электролит самотеком поступает сразу во все элементы МВБ. Между анодом и катодом происходит электрохимическая реакция, которая ускоряется магнитным полем корпуса сегментов. В результате на пластинах происходит разделение зарядов, ЭДС через шины поступает на шины-электроды. Батарея готова к приему нагрузки. В процессе работы выделяющийся водород удаляется через коллектор 13, а твердые продукты реакции (шлам) скапливаются на дне емкости основание-коллектор 10. Израсходованный в процессе работы электролит автоматически доливается из полости 6 через общий заливочный трубопровод 8 в основание-коллектор 10. Чистота анода и катода, а также температурный режим МВБ поддерживается в заданном диапазоне путем периодического выключения компрессора по сигналу термодатчика (либо датчика времени).
Таким образом предлагаемая металловодяная батарея может обеспечить повышенными удельными электрическими характеристиками, длительным ресурсом и удобством эксплуатации и может быть реализована на практике в сельской местности и в труднодоступных районах для подачи энергии в компьютерную и радиоаппаратуру, а также зарядки аккумуляторных батарей.
Claims (1)
- Металловодяная батарея имеющая корпус, содержащий металловодяные элементы, включающие анод, катод, залитые электролитом и соединенные в общий заливочный трубопровод с воронкой, которая соединяется с цилиндрической заливочной емкостью, отвод газов, образующихся в результате реакции, осуществляется в коллектор, отличающаяся тем, что в металловодяных элементах сегментный корпус выполнен из намагниченного материала и представляет собой подковообразный магнит, соединяемый в донной части с основанием-коллектором через изолирующую прокладку, причем анод содержит пластины из магниевого сплава, соединенные в пакет, между ними с зазором вставлены пластины из угля, соединенные в пакет и заливаемые электролитом на водной основе, в нижней части пакетов вставлен воздушный распылитель, к которому компрессором через гибкий шланг подводится воздух.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138250A RU2710024C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Металловодяная батарея |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138250A RU2710024C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Металловодяная батарея |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710024C1 true RU2710024C1 (ru) | 2019-12-24 |
Family
ID=69022946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138250A RU2710024C1 (ru) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Металловодяная батарея |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710024C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4626482A (en) * | 1985-11-18 | 1986-12-02 | Alupower, Inc. | Metal/air batteries |
RU2118014C1 (ru) * | 1997-06-17 | 1998-08-20 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Металло-воздушный электрохимический элемент |
RU2183371C1 (ru) * | 2001-06-07 | 2002-06-10 | Серопян Михаил Георгиевич | Металловоздушная батарея |
CN106532194A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 云南冶金集团创能金属燃料电池股份有限公司 | 金属空气电池系统以及车辆 |
-
2018
- 2018-10-29 RU RU2018138250A patent/RU2710024C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4626482A (en) * | 1985-11-18 | 1986-12-02 | Alupower, Inc. | Metal/air batteries |
RU2118014C1 (ru) * | 1997-06-17 | 1998-08-20 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Металло-воздушный электрохимический элемент |
RU2183371C1 (ru) * | 2001-06-07 | 2002-06-10 | Серопян Михаил Георгиевич | Металловоздушная батарея |
CN106532194A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 云南冶金集团创能金属燃料电池股份有限公司 | 金属空气电池系统以及车辆 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bagotsky et al. | Electrochemical power sources: batteries, fuel cells, and supercapacitors | |
KR100790680B1 (ko) | 수소발생장치 | |
KR101231676B1 (ko) | 공기 금속 이차 전지 유닛 및 이를 포함하는 공기 금속 이차 전지 모듈 | |
KR850700290A (ko) | 니켈-수소 쌍극성 배터리 | |
CN104584319A (zh) | 金属空气电池 | |
US20220074059A1 (en) | Electrolytic cell for h2 generation | |
CN108321344A (zh) | 一种铝空气电池、电池组及发电机组 | |
US8304121B2 (en) | Primary aluminum hydride battery | |
RU2710024C1 (ru) | Металловодяная батарея | |
US11043710B2 (en) | Metal air fuel cell and its system | |
KR101015698B1 (ko) | 분말형 연료 전지 | |
CN210154642U (zh) | 一种测量系统 | |
CN110954493B (zh) | 一种用于原位检测固态电池产气的模拟电池装置 | |
RU2183371C1 (ru) | Металловоздушная батарея | |
JP2012248529A (ja) | ハイブリッド水素燃料電池 | |
CN202616357U (zh) | 一种全密封式铅酸蓄电池 | |
US3037066A (en) | Sealed storage cell and charging circuits therefor | |
CN109103550B (zh) | 一种动力金属空气电池 | |
CN206931668U (zh) | 一种半固态锂电池 | |
US4131723A (en) | Lead storage battery with limited evolution of gas | |
RU170026U1 (ru) | Кислородно - цинковый аккумуляторный элемент | |
CN206038230U (zh) | 一种用于锂电池的检漏装置 | |
US20110300429A1 (en) | Automotive ballast battery | |
CN206040817U (zh) | 一种基于碳硅负极材料的聚合物锂离子电池 | |
CN217062197U (zh) | 一种金属片电池系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201030 |