RU98113408A - Эластичный тонкослойный открытый электрохимический элемент - Google Patents

Claims (37)

1. Эластичный тонкослойный открытый жидкостной электрохимический элемент, содержащий три слоя, первый из которых является нерастворимый отрицательный электрод, второй - нерастворимый положительный электрод и третий - водный электролит, расположенный между первым и вторым слоями и включающий: (а) легко впитывающее влагу вещество, поддерживающее открытый элемент все время во влажном состоянии; (б) электроактивное растворимое вещество, служащее для получения необходимой ионной проводимости; (с) растворимый в воде полимер, служащий для получения определенной вязкости, необходимой для получения нужной липкости первого слоя и прилипаемости второго слоя к первому.

2. Элемент по п. 1, в котором слой электролита выполнен в виде пористого вещества.

3. Элемент по п. 2, в котором пористое вещество выбирают из группы веществ, в которую входят фильтровальная бумага, пластиковая мембрана, целлюлозная мембрана и ткань.

4. Элемент по п. 1, в котором в состав первого слоя нерастворимого положительного электрода входит порошок двуокиси марганца, и в состав второго слоя нерастворимого отрицательного электрода входит порошок цинка.

5. Элемент по п. 4, в котором в состав первого слоя нерастворимого отрицательного электрода входит угольный порошок.

6. Элемент по п. 4, в котором в состав второго слоя нерастворимого положительного электрода входит угольный порошок.

7. Элемент по п. 4, в котором электроактивное растворимое вещество выбирают из группы веществ, содержащих хлорид цинка, бромид цинка, фторид цинка и двуокись калия.

8. Элемент по п. 1, в котором в состав первого слоя нерастворимого отрицательного электрода входит порошок окиси серебра, и в состав второго слоя нерастворимого положительного электрода входит порошок цинка.

9. Элемент по п. 8, в котором применено электроактивное растворимое вещество в виде двуокиси калия.

10. Элемент по п. 1, в котором в состав первого слоя нерастворимого отрицательного электрода входит порошок кадмия, и в состав второго слоя нерастворимого положительного электрода входит порошок окиси никеля.

11. Элемент по п. 10, в котором применено электроактивное растворимое вещество в виде двуокиси калия.

12. Элемент по п. 1, в котором в состав первого слоя нерастворимого отрицательного электрода входит порошок железа, и в состав второго слоя нерастворимого положительного электрода входит порошок окиси никеля.

13. Элемент по п. 12, в котором применено электроактивное вещество в виде двуокиси калия.

14. Элемент по п. 1, в котором в состав первого слоя нерастворимого отрицательного электрода и второго слоя нерастворимого положительного электрода входит порошок окиси свинца, элемент заряжают от напряжения, прикладываемого к вышеназванным электродам.

15. Элемент по п. 14, в котором применено электроактивное вещество в виде серной кислоты.

16. Элемент по п. 1, в котором вещество, легко впитывающее влагу, и электроактивное растворимое вещество представляют собой один и тот же материал.

17. Элемент по п. 16, в котором указанный один и тот же материал выбирают из группы веществ, в состав которой входят: хлорид цинка, бромид цинка, фторид цинка и двуокись калия.

18. Элемент по п. 1, в котором в состав материала, легко впитывающего влагу, входят хлорид кальция, бромид кальция, бифосфат калия и ацетат калия.

19. Элемент по п. 1, в котором растворимый в воде полимер выбирают из группы веществ, в которую входят поливинилалкоголь, полиакриламид, полиакриловая кислота, поливинилпирролидон, полиэтиленоксид, агар-агар, агароза, крахмал, гидроксиэтилцеллюлоза и их соединения и сополимеры.

20. Элемент по п. 1, в котором растворимый в воде полимер и вещество, легко впитывающее влагу, представляют собой один и тот же материал.

21. Элемент по п. 20, в котором один и тот же материал, выбирают из группы, в состав которой входят декстран, сульфат декстрана и их соединения и сополимеры.

22. Элемент по п. 1, содержащий выводы, каждый из которых входит в электрический контакт с одним из первым и вторым слоев электродов.

23. Элемент по п. 22, в котором вывод выполнен из металла.

24. Элемент по п. 22, в котором вывод выполнен из графита.

25. Элемент по п. 23, в котором металл выбирают из группы, в состав которой входят железо, никель, титан, медь, нержавеющая сталь и их соединения, а также выводы подсоединяют к элементу путем печатной технологии.

26. Элемент по п. 1, содержащий по меньшей мере, один проводящий слой, улучшающий электронную проводимость, по меньшей мере, одного из упомянутых первых и вторых слоев электродов.

27. Элемент по п. 26, в котором проводящий слой выбирают из группы, в состав которой входят графитовая бумага и карбоновая ткань.

28. Элемент по п. 1, содержащий наружный слой, выбираемый из группы, в состав которой входят липкий слой-подложка, защитный пластинчатый слой и комбинации липкого слоя-подложки и защитного пластинчатого слоя.

29. Источник питания, состоящий из двух элементов, по п. 1, имеющих биполярное соединение по кольцевой схеме.

30. Источник питания по п. 29, в котором соединение, осуществляемое липким веществом, выбирают из группы, в состав которой входят проводящая двусторонняя липкая лента и проводящий слой клея.

31. Источник питания по п. 30, в котором проводящую двустороннюю липкую ленту и проводящий слой клея наносят путем печатной технологии.

32. Эластичный тонкослойный открытый жидкий электрохимический элемент, содержащий первый слой нерастворимого отрицательного электрода, второй слой нерастворимого положительного электрода и третий слой водного электролита, расположенный между первым и вторым слоями и включающий: (а) растворимый в воде полимер, служащий для обеспечения определенной вязкости, необходимой для хорошей прилипаемости первого и второго слоев к упомянутому третьему слою и для поддержания требуемой гигроскопичности, нужной для сохранения открытого элемента все время во влажном состоянии, (б) электроактивное растворимое вещество, служащее для обеспечения необходимой ионной проводимости.

33. Способ изготовления эластичного тонкослойного открытого жидкостного электрохимического элемента, включающий несколько этапов: (а) смачивание пористого вещества с обеих сторон водным раствором, содержащим вещество, легко впитывающим влагу, электроактивное растворимое вещество и растворимый в воде полимер, (б) нанесение на одну сторону пористого вещества слоя отрицательного электрода; (в) нанесение на вторую сторону пористого вещества слоя положительного электрода.

34. Способ по п. 33, в котором операцию смачивания осуществляют погружением.

35. Способ по п. 33, в котором операцию смачивания осуществляют путем печатной технологии.

36. Способ по п. 33, в котором слои отрицательного и положительного электродов включают активные нерастворимые порошковые материалы, смешанные с вышеназванным веществом, легко впитывающим влагу, электроактивным растворимым веществом и растворимым в воде полимером.

37. Способ по п. 36, в котором соединение слоев отрицательного и положительного электродов производят путем печатной технологии.