RU68187U1 - PRIMARY ELECTRICAL ELEMENT - Google Patents

PRIMARY ELECTRICAL ELEMENT Download PDF

Info

Publication number
RU68187U1
RU68187U1 RU2007122965/22U RU2007122965U RU68187U1 RU 68187 U1 RU68187 U1 RU 68187U1 RU 2007122965/22 U RU2007122965/22 U RU 2007122965/22U RU 2007122965 U RU2007122965 U RU 2007122965U RU 68187 U1 RU68187 U1 RU 68187U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
cathode
electrolyte
copper
electrodes
Prior art date
Application number
RU2007122965/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Евгеньевич Хабаров
Сергей Васильевич Хабаров
Геннадий Юрьевич Колесников
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет
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 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет
Priority to RU2007122965/22U priority Critical patent/RU68187U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU68187U1 publication Critical patent/RU68187U1/en

Links

Classifications

    • Y02E60/12

Landscapes

  • Primary Cells (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к первичным гальваническим элементам, и может быть использовано в первичных гальванических батареях, активируемых водой.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to primary galvanic cells, and can be used in primary galvanic batteries activated by water.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению удельной энергоемкости и надежности при эксплуатации гальванического элемента, обладающего минимальными габаритами и массой.The technical result, which can be obtained using the present invention, is to increase the specific energy consumption and reliability during operation of a galvanic cell having a minimum size and weight.

Заявляемый гальванический элемент содержит цилиндрический корпус выполняющий роль анода, внутри которого соосно установлен дополнительный цилиндр, меньшего диаметра. Корпус и дополнительный электрод выполнены с полыми стенками, представляют собой единую конструкцию. В полые стенки анода помещен порошковый (жидкий или постоянный) магнит, позволяющий удерживать на аноде активный пористо-рыхлый слой из железосодержащей стружки. Катод, представляет собой два медно-проволочных электрода, намотанных на перфорированные диэлектрические цилиндры. Перфорированный пластмассовый цилиндр служит для крепления медного проволочного катода во внутренней полости анода. Для регулирования уровня электролита, в качестве электролита используется электроактивированная вода, по показаниям пьезометра в гальваническом элементе имеются патрубки оборудованные кранами. Для снятия тока с катода положительная клемма установлена на крышке, отрицательная клемма в верхней части анода. На дне анода установлена диэлектрическая прокладка, предназначенная для изоляции электродов. Катод, представляющий собой два медно-проволочных электрода, соединен между собой перемычкой.The inventive galvanic cell contains a cylindrical body acting as an anode, inside which an additional cylinder of a smaller diameter is coaxially mounted. The housing and the additional electrode are made with hollow walls, represent a single design. A powder (liquid or permanent) magnet is placed in the hollow walls of the anode, which makes it possible to retain an active porous-loose layer of iron-containing chips on the anode. The cathode is two copper-wire electrodes wound around perforated dielectric cylinders. A perforated plastic cylinder is used to mount a copper wire cathode in the inner cavity of the anode. To control the electrolyte level, electroactivated water is used as the electrolyte, according to the readings of the piezometer, in the galvanic cell there are nozzles equipped with taps. To remove current from the cathode, a positive terminal is installed on the cover, a negative terminal is at the top of the anode. At the bottom of the anode there is a dielectric gasket designed to insulate the electrodes. The cathode, which is two copper-wire electrodes, is interconnected by a jumper.

Ил. 1Fig. one

1 п. ф-лы1 p. Fs

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к первичным гальваническим элементам, и может быть использовано в первичных гальванических батареях, активируемых водой.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to primary galvanic cells, and can be used in primary galvanic batteries activated by water.

Уровень техникиState of the art

Резервная первичная батарея, активируемая водой, содержащая корпус, в котором размещены последовательно соединенные гальванические элементы, состоящие из биполярных электродов, разделенных сепараторами-электролитоносителями, при этом батарея выполнена из секций, размещенных на одной плоскости с зазорами и электрически соединенных между собой посредством общих концевых электродов, выполненных с прорезями, совпадающими с зазорами между секциями, при этом стенка корпуса выполнена со сквозными пазами, расположенными над указанными прорезями и имеющими идентичную геометрию с ними.A backup primary battery, activated by water, comprising a housing in which series-connected galvanic cells are arranged, consisting of bipolar electrodes separated by electrolyte separators, the battery being made of sections placed on the same plane with gaps and electrically connected to each other by means of common end electrodes made with slots matching the gaps between the sections, while the wall of the housing is made with through grooves located above the specified threads and having identical geometry with them.

В. батарее общий концевой электрод выполнен в виде пластины из анодного материала и имеет площадь контактных поверхностей, превышающую удвоенную площадь контактной поверхности электрода.V. the battery, the common end electrode is made in the form of a plate of anode material and has a contact surface area exceeding twice the contact surface area of the electrode.

В батарее ширина прорези в общем концевом электроде соответствует зазору между смежными секциями, а длина прорези составляет 80 90% ширины общего концевого электрода.In the battery, the width of the slot in the common end electrode corresponds to the gap between adjacent sections, and the length of the slot is 80 to 90% of the width of the common end electrode.

В батарее ширина прорези в общем концевом электроде составляет 1 4 мм.In the battery, the slot width in the common end electrode is 1 4 mm.

В батарее кромка прорези в общем концевом электроде совмещена с одной из сторон электрода.In the battery, the edge of the slot in the common end electrode is aligned with one of the sides of the electrode.

В батарее все прорези общих концевых электродов сообщаются с одной из боковых поверхностей батареи.In the battery, all slots of the common end electrodes communicate with one of the side surfaces of the battery.

В батарее площадь сквозного паза в корпусе не превышает площади соответствующей прорези в общем концевом электроде (см. патент RU 2092935, кл.. Н01М 6/32, Н01М 6/34).In the battery, the area of the through groove in the housing does not exceed the area of the corresponding slot in the common end electrode (see patent RU 2092935, class .. Н01М 6/32, Н01М 6/34).

К неудобствам по работе с данной резервной первичной батареей, активируемой водой, относятся ее низкий срок службы, конструктивная сложность, неудобство эксплуатации и невозможность осуществления контроля за уровнем воды в активационных камерах.The disadvantages of working with this backup primary battery activated by water include its low service life, structural complexity, inconvenience of operation and the inability to control the water level in the activation chambers.

Известен химический источник тока резервного типа, который содержит корпус и расположенные в нем анод, катод, отсек с электролитом. Анод выполнен из электрохимического активного материала, выбранного из группы, содержащей алюминий, магний, цинк или их сплавы, катод представляет собой газодиффузный воздушный электрод, отсек для электролита расположен между тыльной стороной анода и стенкой корпуса. Держатель анода на поверхности, примыкающей к боковым стенкам корпуса, снабжен узлом герметизации, выполненным в виде клеевого слоя или герметизирующей прокладки. Воздушный электрод закрыт защитной решеткой, выполняющей одновременно роль токовывода. (см. патент RU 2168246, кл. Н01М 6/32, Н01М 12/04).Known chemical backup current source, which contains a housing and located in it anode, cathode, compartment with electrolyte. The anode is made of an electrochemical active material selected from the group consisting of aluminum, magnesium, zinc or their alloys, the cathode is a gas diffusion air electrode, an electrolyte compartment is located between the back of the anode and the wall of the housing. The anode holder on the surface adjacent to the side walls of the housing is equipped with a sealing assembly made in the form of an adhesive layer or a sealing gasket. The air electrode is closed by a protective grill, which simultaneously serves as a current output. (see patent RU 2168246, class Н01М 6/32, Н01М 12/04).

К недостаткам указанного гальванического элемента, относятся его конструктивная и эксплуатационная сложность, а также невозможность контроля за уровнем активированной воды в камере активации.The disadvantages of this galvanic cell include its structural and operational complexity, as well as the inability to control the level of activated water in the activation chamber.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту принятый авторами за прототип является медно-магниевая батарея «Маячок», которая содержит диэлектрический корпус и расположенные в нем анод и катод. В качестве анода используются магниевые сплавы, катодным материалом служит хлорид меди. Сепараторы выполняют функцию фиксатора межэлектродного расстояния. Ими могут быть, запрессованные в активный материал, стеклянные или пластмассовые шарики, The closest in technical essence and the achieved positive effect adopted by the authors for the prototype is a copper-magnesium battery "Mayachok", which contains a dielectric housing and the anode and cathode located in it. Magnesium alloys are used as the anode, copper chloride serves as the cathode material. Separators perform the function of a clamp interelectrode distance. They can be pressed into the active material, glass or plastic balls,

либо волокна из синтетических материалов, расположенные по направлению потока электролита. Выводы электродов осуществляется проволочными электродами из смеси графита и бутилкаучука, нанесенного прокаткой на магний или сшивку из медной проволоки (Химические источники тока / В.Н.Варыпаев, М.А.Дасоян, В.А.Никольский; Под. ред. В.Н.Варыпаева: Учеб. пособие для студ. вузов по спец. «Технология электрохимических производств» - М.: Высшая школа, 1990. - 240 с., ил., с.142-145).or fibers of synthetic materials located in the direction of electrolyte flow. Electrode leads are carried out by wire electrodes made of a mixture of graphite and butyl rubber, rolled by rolling on magnesium or crosslinking from copper wire (Chemical current sources / V.N.Varypaev, M.A.Dasoyan, V.A. Nikolsky; Under the editorship of V.N. .Varypaeva: Textbook for university students on specialty “Technology of electrochemical production” - M .: Higher school, 1990. - 240 p., Ill., P.142-145).

К недостаткам указанного гальванического элемента относятся его конструктивная и эксплуатационная сложность, а также, гальванический элемент не позволяет производить контроль за уровнем воды в активационной камере.The disadvantages of this galvanic cell include its structural and operational complexity, and also, the galvanic cell does not allow for monitoring the water level in the activation chamber.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению удельной энергоемкости и надежности при эксплуатации гальванического элемента, обладающего минимальными габаритами и массой.The technical result, which can be obtained using the present invention, is to increase the specific energy consumption and reliability during operation of a galvanic cell having a minimum size and weight.

Технический результат достигается с помощью первичного гальванического элемента, содержащего цилиндрический корпус с электролитом, анод и катод, на дне анода установлена диэлектрическая прокладка для изоляции электродов друг от друга, выводные клеммы положительных и отрицательных электродов, при этом он дополнительно снабжен патрубками с кранами и пьезометром обеспечивающие возможность регулирования уровня электролита, а в качестве электролита используется электроактивированная вода, при этом корпус и дополнительный электрод, расположенный внутри корпуса, выполнены в виде цилиндров с полыми стенками, внутрь которых помещен магнит, позволяющий удерживать на их поверхности пористо-рыхлый слой из железосодержащей стружки, катод состоит из двух The technical result is achieved using a primary galvanic cell containing a cylindrical body with an electrolyte, an anode and a cathode, a dielectric gasket is installed at the bottom of the anode to isolate the electrodes from each other, the output terminals of the positive and negative electrodes, while it is additionally equipped with nozzles with taps and a piezometer that provide the ability to control the electrolyte level, and electrolyte is used as electrolyte, while the casing and the additional electrode laid inside the case, made in the form of cylinders with hollow walls, inside of which a magnet is placed, allowing to hold a porous-loose layer of iron-containing chips on their surface, the cathode consists of two

медно-проволочных электродов различного диаметра намотки и установлен с внутренней и внешней стороны дополнительного электрода.copper-wire electrodes of various winding diameters and installed on the inner and outer sides of the additional electrode.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. изображен первичный гальванический элемент.In FIG. The primary cell is depicted.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Заявляемый гальванический элемент (фиг.) содержит цилиндрический корпус выполняющий роль анода 1, внутри которого соосно установлен дополнительный электрод 2, меньшего диаметра, Корпус 1 и дополнительный электрод 2 выполнены с полыми стенками, представляют собой единую конструкцию. В полые стенки анода 1 помещен порошковый (жидкий или постоянный) магнит 3, позволяющий удерживать на аноде активный пористо-рыхлый слой 4 из железосодержащей стружки. Катод 5, представляет собой два медно-проволочных электрода, намотанных на перфорированные диэлектрические цилиндры 6 и 7. Перфорированный пластмассовый цилиндр 7 служит для крепления медного проволочного катода 5 во внутренней полости анода 1. Для регулирования уровня электролита, в качестве электролита используется электроактивированная вода, по показаниям пьезометра 8 в гальваническом элементе имеются патрубки 9 и 10 оборудованные кранами. Для снятия тока с катода 5 положительная клемма. 11 установлена на крышке 12, отрицательная клемма 13 в верхней части анода 1. На дне анода 1 установлена диэлектрическая прокладка 14, предназначенная для изоляции электродов. Катод 5, представляющий собой два медно-проволочных электрода, соединен между собой перемычкой 15.The inventive galvanic cell (Fig.) Contains a cylindrical body acting as an anode 1, inside of which an additional electrode 2, of a smaller diameter, is coaxially mounted, the housing 1 and the additional electrode 2 are made with hollow walls, represent a single structure. A powder (liquid or permanent) magnet 3 is placed in the hollow walls of the anode 1, which makes it possible to hold an active porous-loose layer 4 of iron-containing chips on the anode. The cathode 5 is two copper-wire electrodes wound around perforated dielectric cylinders 6 and 7. A perforated plastic cylinder 7 is used to fasten the copper wire cathode 5 in the inner cavity of the anode 1. To control the electrolyte level, electroactivated water is used as the electrolyte, the testimony of the piezometer 8 in the galvanic cell there are pipes 9 and 10 equipped with taps. To remove current from cathode 5, a positive terminal. 11 is mounted on the cover 12, the negative terminal 13 is in the upper part of the anode 1. At the bottom of the anode 1, a dielectric spacer 14 is installed, designed to insulate the electrodes. The cathode 5, which is two copper-wire electrodes, is interconnected by a jumper 15.

Первичный гальванический элемент работает следующим образом.The primary cell is as follows.

Через патрубок 9 в гальванический элемент заливается электроактивированная вода, которая заполняет межэлектродное пространство до определенного уровня, поднятие которого контролируется пьезометром 8. Through the pipe 9, electro-activated water is poured into the galvanic cell, which fills the interelectrode space to a certain level, the raising of which is controlled by the piezometer 8.

Взаимодействие активированной воды с пористо-рыхлым активным слоем 4, расположенным на стенках анода 1 и дополнительного электрода 2, и ребристой поверхностью медного проволочного электрода 5, обеспечивает начало электрохимической реакции и создание разности потенциалов на клеммах 11 и 13 гальванического элемента. Перфорированные диэлектрические цилиндры 6 и 7 служат для крепления медного проволочного катода 5 во внутренней полости анода 1. Сброс электролита осуществляется с помощью патрубка 10 с краном.The interaction of activated water with a porous-loose active layer 4 located on the walls of the anode 1 and the additional electrode 2, and the ribbed surface of the copper wire electrode 5, provides the beginning of an electrochemical reaction and the creation of a potential difference at the terminals 11 and 13 of the galvanic cell. Perforated dielectric cylinders 6 and 7 are used to fasten the copper wire cathode 5 in the inner cavity of the anode 1. The electrolyte is discharged using a pipe 10 with a tap.

Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими техническими решениями имеет следующие преимущества:The proposed utility model in comparison with the prototype and other technical solutions has the following advantages:

1. Использование в качестве электролита активированной воды позволяет повысить мощность гальванического элемента;1. The use of activated water as an electrolyte can increase the power of a galvanic cell;

2. Применение активного пористо-рыхлого слоя, с использованием железосодержащей стружки позволяет значительно увеличить площадь отрицательного электрода, и, следовательно, существенно снизить габариты, массу гальванического элемента, а также повысить его удельную энергоемкость и обеспечить периодическую смену активного слоя.2. The use of an active porous-loose layer, using iron-containing chips, can significantly increase the area of the negative electrode, and, therefore, significantly reduce the size, weight of the galvanic cell, as well as increase its specific energy consumption and ensure periodic change of the active layer.

3. Медно-проволочный катод имеет ребристую поверхность, что значительно увеличивает рабочую площадь электрода и позволяет производить его замену с наименьшими трудозатратами.3. The copper-wire cathode has a ribbed surface, which significantly increases the working area of the electrode and allows it to be replaced with the least labor.

4. Возможность изменения уровня электролита по показаниям пьезометра позволяет регулировать технологический процесс и выходную мощность гальванического элемента в зависимости от нужд потребителя.4. The possibility of changing the electrolyte level according to the readings of the piezometer allows you to adjust the process and the output power of the galvanic cell depending on the needs of the consumer.

Таким образом, видно, что приведенные выше сведения подтверждают возможность осуществления заявляемого изобретения, достижения указанного технического результата и решения поставленной задачи.Thus, it is seen that the above information confirms the possibility of implementing the claimed invention, achieving the specified technical result and solving the problem.

Claims (1)

Первичный гальванический элемент, содержащий цилиндрический корпус с электролитом, анод и катод, на дне анода установлена диэлектрическая прокладка для изоляции электродов друг от друга, выводные клеммы положительных и отрицательных электродов, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен патрубками с кранами и пьезометром обеспечивающие возможность регулирования уровня электролита, а в качестве электролита используется электроактивированная вода, при этом корпус и дополнительный электрод, расположенный внутри корпуса, выполнены в виде цилиндров с полыми стенками, внутрь которых помещен магнит, позволяющий удерживать на их поверхности пористо-рыхлый слой из железосодержащей стружки, катод состоит из двух медно-проволочных электродов различного диаметра намотки и установлен с внутренней и внешней стороны дополнительного электрода.
Figure 00000001
A primary galvanic cell containing a cylindrical body with an electrolyte, anode and cathode, a dielectric strip is installed at the bottom of the anode to isolate the electrodes from each other, the output terminals of the positive and negative electrodes, characterized in that it is additionally equipped with nozzles with taps and a piezometer providing the ability to control the level electrolyte, and electrolyte is used as electrolyte, while the housing and an additional electrode located inside the housing are made in the form of hollow cylinders with walls, which are placed inside the magnet, capable of holding on the surface of a porous layer of loose-containing iron turnings, the cathode consists of two copper-wire electrodes of different diameters and the winding is mounted to the inner and outer sides of the additional electrode.
Figure 00000001
RU2007122965/22U 2007-06-18 2007-06-18 PRIMARY ELECTRICAL ELEMENT RU68187U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007122965/22U RU68187U1 (en) 2007-06-18 2007-06-18 PRIMARY ELECTRICAL ELEMENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007122965/22U RU68187U1 (en) 2007-06-18 2007-06-18 PRIMARY ELECTRICAL ELEMENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU68187U1 true RU68187U1 (en) 2007-11-10

Family

ID=38958782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007122965/22U RU68187U1 (en) 2007-06-18 2007-06-18 PRIMARY ELECTRICAL ELEMENT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU68187U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494523C2 (en) * 2011-03-18 2013-09-27 Александр Федорович Милашенко Method to generate and accumulate dc energy from human body
RU187092U1 (en) * 2018-09-17 2019-02-19 "Научно-производственное предприятие "Морские Спасательные Средства" Общество с ограниченной ответственностью WATER-ACTIVATED BATTERY

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494523C2 (en) * 2011-03-18 2013-09-27 Александр Федорович Милашенко Method to generate and accumulate dc energy from human body
RU187092U1 (en) * 2018-09-17 2019-02-19 "Научно-производственное предприятие "Морские Спасательные Средства" Общество с ограниченной ответственностью WATER-ACTIVATED BATTERY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Parametric study and optimization of a low-cost paper-based Al-air battery with corrosion inhibition ability
RU2584153C1 (en) Reversible fuel cell and battery of reversible fuel cells
US3043898A (en) Gas depolarized battery
CN101567477B (en) Stack-layered magnesium-air batteries
CA2741560C (en) Electrodes for use in bacterial fuel cells and bacterial electrolysis cells and bacterial fuel cells and bacterial electrolysis cells employing such electrodes
JP6913865B2 (en) Electrode assembly and flow battery with improved electrolyte dispersion
KR101751707B1 (en) Metal-air feul cell and manufacturing method thereof
RU2016139354A (en) DEVICE FOR FUEL CELL BATTERIES
JP2005535783A (en) Electrolysis method and apparatus
WO2007111895A3 (en) Rechargeable lithium/water, lithium/air batteries
JP2005512278A5 (en)
US3647542A (en) Solid-fluid battery
RU68187U1 (en) PRIMARY ELECTRICAL ELEMENT
JP6001717B2 (en) Fuel cell
US3759748A (en) Electrically recharged metal air cell
US3391028A (en) Fuel cell and method of producing electricity
RU2344517C1 (en) Primary galvanic cell
KR20080106839A (en) Powdered fuel cell
US3317349A (en) Ambipolar battery including electrodes of identical nickelous composition
EP0157777A1 (en) Chemo-electric cell with at least one gas electrode
US2980745A (en) Counterelectromotive-force cell
RU149465U1 (en) ELECTROCHEMICAL CURRENT SOURCE FOR CATHODE PROTECTION OF UNDERGROUND STRUCTURES
RU2444095C1 (en) Electrochemical device
EP3321990B1 (en) Flow battery, process for its manufacture, and use thereof
KR101637008B1 (en) Carbon felt with the differened in the active site and redox flow secondary battery comprises a the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080619