RU92549U1

RU92549U1 - FLEXIBLE ELECTROCHROME PANEL

Info

Publication number: RU92549U1
Application number: RU2009139997/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Леонидович Гусев; Станислав Владимирович Кондрашов; Олег Николаевич Ефимов; Татьяна Николаевна Кондырина; Наталия Владимировна Гладышева
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический Центр "ТАТА" (ООО НТЦ "ТАТА")
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2010-03-20

Abstract

Гибкая электрохромная панель, содержащая, по крайней мере, одну электрохромную ячейку, состоящую из двух гибких полимерных светопрозрачных пленок с нанесенным на них электропроводящим покрытием, установленных между собой с образованием полости, заполненной электрохромной средой, отличающаяся тем, что между гибкими полимерными светопрозрачными пленками размещен электропроводник в виде утковой угольной нити, а электрохромная ячейка герметизирована по торцевому периметру термопластичным герметиком с твердостью по Шору А не более 30-40, при этом по периметру наружных сторон гибких полимерных светопрозрачных пленок электрохромной ячейки расположены токопроводящие шины, соединенные с положительным и отрицательным электродом соответственно.A flexible electrochromic panel containing at least one electrochromic cell, consisting of two flexible polymer translucent films with an electrically conductive coating deposited on them, installed between each other with the formation of a cavity filled with an electrochromic medium, characterized in that an electrical conductor is placed between the flexible polymer translucent films in the form of a weft coal thread, and the electrochromic cell is sealed at the end perimeter with a thermoplastic sealant with a shore hardness of not more than 30-40, When this perimeter outer sides of flexible translucent polymer film electrochromic cell disposed conductive lines connected to the positive and negative electrode, respectively.

Description

Полезная модель относится к прикладной электрохимии и может быть использована в устройствах с электрически управляемой величиной светопропускания, например, в светоотражающих конструкциях архитектурных сооружений и в транспортных средствах для регулирования светового потока, поступающего в помещение или салон.The utility model relates to applied electrochemistry and can be used in devices with an electrically controlled amount of light transmission, for example, in reflective structures of architectural structures and in vehicles for regulating the light flux entering a room or salon.

Известна «ЭЛЕКТРОХРОМНАЯ ЯЧЕЙКА», см. патент Германии №19802339 от 23.01. 1998 г., состоящая из двух прозрачных расположенных параллельно и на расстоянии одна от другой пластин, несущих на обращенных внутрь сторонах плоские электроды с наружными выводами. Пластины соединены между собой клейкой уплотняющей прокладкой, расположенной по краю пластин между ними, оставляя свободной узкую краевую зону. Полость между пластинами заполнена электрохромной средой.The well-known "ELECTROCHROMIC CELL", see German patent No. 19802339 of 23.01. 1998, consisting of two transparent plates located parallel and at a distance from one another, carrying flat electrodes with external terminals on the sides facing inward. The plates are interconnected by an adhesive sealing gasket located along the edge of the plates between them, leaving a narrow edge zone free. The cavity between the plates is filled with an electrochromic medium.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.The above device is the closest in technical essence to the claimed device and therefore is selected as a prototype.

Недостатками устройства являются: нестабильность работы при пониженных температурах и неравномерность окрашивания панели из-за непостоянства потенциала по поверхности панели.The disadvantages of the device are: instability at low temperatures and uneven coloring of the panel due to the volatility of the potential on the surface of the panel.

Достигаемым техническим результатом полезной модели является создание гибкой, тонкой, легкой электрохромной панели с высокой надежностью и высоким качеством работы, в том числе и при пониженных температурах.The achieved technical result of the utility model is the creation of a flexible, thin, light electrochromic panel with high reliability and high quality work, including at low temperatures.

Для достижения технического результата в гибкой электрохромной панели, содержащей, по крайней мере, одну электрохромную ячейку, состоящую из двух гибких полимерных светопрозрачных пленок с нанесенным на них электропроводящим покрытием, установленных между собой с образованием полости, заполненной электрохромной средой, новым является то, что между гибкими полимерными светопрозрачными пленками размещен электропроводник в виде утковой угольной нити, а электрохромная ячейка герметизирована по торцевому периметру термопластичным герметиком с твердостью по Шору А не более 30-40, при этом по периметру наружных сторон гибких полимерных светопрозрачных пленок электрохромной ячейки расположены токопроводящие шины, соединенные с положительным и отрицательным электродом соответственно.To achieve a technical result in a flexible electrochromic panel containing at least one electrochromic cell, consisting of two flexible polymer translucent films coated with an electrically conductive coating installed between them with the formation of a cavity filled with an electrochromic medium, it is new that between flexible polymer translucent films placed an electrical conductor in the form of a weft carbon thread, and the electrochromic cell is sealed along the end perimeter of thermoplastic seals conductors with a Shore A hardness of not more than 30–40, while along the perimeter of the outer sides of the flexible polymer translucent films of the electrochromic cell there are conductive buses connected to the positive and negative electrodes, respectively.

На фигурах 1 и 2 представлена конструкция заявляемого устройства. Устройство содержит электрохромную ячейку 1, состоящую из двух гибких полимерных светопрозрачных пленок 2,3 с нанесенным на них электропроводящим покрытием 4, установленных между собой с образованием полости 5, заполненной электрохромной средой 6. Между гибкими полимерными светопрозрачными пленками 2,3 размещен электропроводник 7 в виде утковой угольной нити, а электрохромная ячейка герметизирована по торцевому периметру термопластичным герметиком 8 с твердостью по Шору А не более 30-40, при этом по периметру наружных сторон гибких полимерных светопрозрачных пленок 2,3 электрохромной ячейки 1 расположены токопроводящие шины 9,10 соединенные с положительным 11 и отрицательным 12 электродом соответственно.In figures 1 and 2 presents the design of the inventive device. The device comprises an electrochromic cell 1, consisting of two flexible polymer translucent films 2,3 with an electrically conductive coating 4 applied thereon, interconnected to form a cavity 5 filled with an electrochromic medium 6. An electric conductor 7 is placed between the flexible polymer translucent films 2,3 in the form carbon filament, and the electrochromic cell is sealed at the end perimeter with a thermoplastic sealant 8 with a shore hardness of not more than 30-40, while the flexible polymeric 2.3 x translucent films of the electrochromic cell 1 positioned 9.10 busbars 11 connected to positive and negative electrode 12, respectively.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сущность работы любого электрохромного устройства, а именно гибкой электрохромной панели состоит в обратимом протекании реакции окислении-восстановлении компонентов электрохромного состава при протекании через него электрического тока. Надежность и качество работы такого устройства, наряду с конкретным составом, определяются конструкцией подводящих шин и распределением потенциала по поверхности прозрачного электрода.The essence of the operation of any electrochromic device, namely, a flexible electrochromic panel, is the reversible course of the oxidation-reduction reaction of the components of the electrochromic composition when an electric current flows through it. The reliability and quality of work of such a device, along with the specific composition, are determined by the design of the supply busbars and the potential distribution over the surface of the transparent electrode.

В случае использования в качестве электродов полимерной ПЭТФ пленки с электропроводящим покрытием известные способы передачи потенциала на поверхность электрода становятся не эффективными. Напыление металлического слоя по периметру электрода серьезно осложняет процесс изготовления в случае различных типоразмеров панели. Кроме того, разность КЛТР металла и электропроводящего покрытия приводит к ухудшению контакта в случае воздействия перепадов температур. Контакты самоклеющейся фольги имеют высокое переходное сопротивление. Подвод потенциала с помощью гибкого многожильного провода требует сильного сдавливания поверхности электрода и провода, что приводит к деформации пленки и разрушению электропроводящего слоя.In the case of using polymer PET films as electrodes with an electrically conductive coating, known methods for transferring potential to the electrode surface become ineffective. The deposition of a metal layer around the perimeter of the electrode seriously complicates the manufacturing process in the case of various panel sizes. In addition, the difference in the CTE of the metal and the electrically conductive coating leads to poor contact in the event of temperature changes. The contacts of the self-adhesive foil have a high transition resistance. The supply of potential using a flexible stranded wire requires strong compression of the surface of the electrode and wire, which leads to deformation of the film and the destruction of the electrically conductive layer.

В заявляемой полезной модели данная проблема решена тем, что между гибкими полимерными светопрозрачными пленками размещен электропроводник в виде утковой угольной нити, которую укладывают «змейкой». Моноволокна угольной нити обеспечивают «мягкий» контакт большой площади между подводящей шиной и поверхностью электрода.In the claimed utility model, this problem is solved by the fact that between the flexible polymer translucent films there is an electric conductor in the form of a weft coal thread, which is laid with a “snake”. Carbon monofilament provides a “soft” contact of a large area between the supply bus and the electrode surface.

Равномерность окрашивания панели определяется постоянством потенциала по поверхности панели. В случае высокого поверхностного сопротивления материала электрода, из-за падения потенциала от точки подвода напряжения (периметр устройства) до центра панели, окрашивание области вблизи от питающей шины происходит существенно быстрее, чем в центре («эффект схлопывания»).The uniformity of coloring of the panel is determined by the constancy of the potential on the surface of the panel. In the case of a high surface resistance of the electrode material, due to the potential drop from the voltage supply point (device perimeter) to the center of the panel, the coloring of the area near the supply bus occurs much faster than in the center (“collapse effect”).

Для предотвращения этого эффекта в предлагаемой полезной модели вдоль одной из сторон (наибольший эффект достигается в случае наиболее длиной стороны) укладывается ряд дополнительных промежуточных шин с расстоянием между ними 150-200 мм. При этом шины соединяются между собой проводником, не касающимся поверхности электрода по другой (короткой)стороне.To prevent this effect in the proposed utility model along one of the sides (the greatest effect is achieved in the case of the longest side), a number of additional intermediate tires are laid with a distance between them of 150-200 mm. In this case, the tires are interconnected by a conductor that does not touch the electrode surface on the other (short) side.

В отличие от случая, когда промежуточные шины находятся в контакте с питающей шиной проложенной по периметру, предложенное соединение шин обеспечивает практически равный потенциал вдоль промежуточных шин, что приводит к более равномерному окрашиванию. Неожиданным положительным эффектом предложенного решения, является уменьшение сопротивления между точками подвода питающего напряжения и как следствие уменьшение времени срабатывания в 2-2.5 раза.In contrast to the case where the intermediate tires are in contact with the feed bus running along the perimeter, the proposed connection of the tires provides almost equal potential along the intermediate tires, which leads to a more uniform coloring. An unexpected positive effect of the proposed solution is a decrease in the resistance between the points of supply of the supply voltage and, as a result, a decrease in the response time by 2-2.5 times.

Были изготовлены гибкие электрохромные панели размером 150х150 мм. Между гибкими полимерными светопрозрачными пленками была проложена утковая нить углеродной ткани УВИС-Т15Р в виде «змейки» с периодом 20-25 мм. Края «змейки» не должны выходить за границы 0,5 мм.Flexible electrochromic panels with a size of 150x150 mm were made. Between the flexible polymer translucent films, a weft thread of UVIS-T15P carbon fabric was laid in the form of a "snake" with a period of 20-25 mm. The edges of the "snake" should not go beyond the boundaries of 0.5 mm.

Шины питания проведены по периметру контура герметизации многогожильным медным неизолированным гибким проводом. После обхода контура по периметру конец шины должен выходить за пределы длинной стороны контура на 80-100 мм.Power buses are drawn along the perimeter of the sealing loop with a multi-core copper uninsulated flexible wire. After circumambulating the perimeter of the contour, the end of the tire should extend beyond the long side of the contour by 80-100 mm.

Изменение времени и равномерности окрашивания образцов при циклическом воздействии перепада температур.Change in the time and uniformity of staining of samples under cyclic exposure to temperature differences.

№образцаSample No. Время окрашивания до испытаний сStaining time before testing with Время окрашивания после испытаний сStaining time after testing with Равномерность окрашиванияColor uniformity 1one 4545 185185 неравномерноunevenly 22 8282 115115 равномерноevenly 33 9090 Не окрашиваетсяNot stained 4four 4545 5252 равномерноevenly

Claims

A flexible electrochromic panel containing at least one electrochromic cell, consisting of two flexible polymer translucent films with an electrically conductive coating deposited on them, installed between each other with the formation of a cavity filled with an electrochromic medium, characterized in that an electrical conductor is placed between the flexible polymer translucent films in the form of a coal weft, and the electrochromic cell is sealed at the end perimeter with a thermoplastic sealant with a shore hardness of not more than 30-40, When this perimeter outer sides of flexible translucent polymer film electrochromic cell disposed conductive lines connected to the positive and negative electrode, respectively.