SU1284465A3 - Батаре металл-галогенных бипол рных элементов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель - устранение короткого замыкани . Каждьй элемент батареи содержит электропроводную стенку 1, на обеих сторонах которой выполнены в шахматном пор дке пазы 4 и 5 дл  размещени  в них перпендикул рно к стенке одним краем с одной с тороны, например, электродов из , а с другой стороны, например, электродов галогена из пористого графита. Нейтральные электропроводные стенки расположены на рассто нии см одна от другой. В каждом-элементе электродные пластины одной пол рности расположены между электродньачи пластинами другой пол рности. Рассто ние межг : ду  чейками много больше межэлектродного рассто ни , что снижает дендри- тообраэование. 2 ил. СО С

Description

-

р

СП

ы

Изобретение относитс  к химическим источникам тока и касаетс  батареи металл-галогенных элементов.

Цель изобретени  - устранение короткого замыкани  путем уменьшени  образовани  дендритов.

На фиг. 1 представлена предлагаема  батаре  металл-галогенных элементов , общий вид; на фиг, 2 - то же, поперечное сечение.

Каждый элемент батареи содержит нейтральную электропроводную плоскую стенку 1J котора  имеет первую 2 и вторую 3 противоположные стороны. Плоскость первой стороны 2 параллельна плоскости второй стороны 3. На стороне 2 выполнены пазы 4, которые ; параллельны один другому и расположены предпочтительно симметрично на стороне 2.

Аналогично на стороне 3 выполнены пазы 5, которые параллельны друг другу и расположены предпочтительно симметрично на стороне 3, Пазы 4 стороны 2 располагаютс  в шахматном пор дке относительно йазов 5 стороны 3, причем предпочтительноJ чтобы каждый паз 5 находитс  посередине нелсду парой соседних пазов 4 и наоборот.

Стенка 1 может быть изготовлена из любого подход щего электропроводного материала, обладающего химической- устойчивостью, т.е, химически нейтрального к электролиту и другим химическим веществам, с которыми он будет контактировать.

Кроме того, стенка 1 может быть изготовлена из графита или металла. Желательно, чтобы стенка была непроницаемой дл  электролита и газов. Один край электродов 6 например, цинка расположен в соответствующих пазах 4 на стороне 2 стенки 1 так, что электрод 6 находитс  в электрическом контакте со стенкой 1,

Один край электродов 7 расположен в соответствующих пазах 5 на стороне 3 стенки 1,.В батарее: металл-галогенных элементов электрод 7 представл ет собой электрод галогена и может v быть изготовлен из любого подход щего электродного материала типа пористого графита или пористого благородного катализированного металла.

Кра  электродов 6 в соответст вующих пазах 4 и кра  электродов 7 в : соответствующих пазах Ь удерживаютс  с помощыо соответствующих средств. Например, кра  могут

удерживатьс  путем цементировани , штазменног о распылени  в точке контакта или с помощью сварки. Однако предпочтительно электроды сделать так, чтобы они были чуть толще, чем соответствующие им канавки чтобы их кра  были вставлены в канавки под давлением и удерживались на своем месте за счет плотной посадки. Плотна  посадка электродов в соответствующие канавки просто и легко осуществл етс  и дает малое контактное сопротивление,

Электроды хлора 7 изготовлены так, что имеют внутреннюю полость 8, Така  конструкци  быть выполнена известными способами, например изготовлением двух половин соответствующей формы, которые затем скрепл ютс  по кра м или через непровод щую устойчивую пленку, или подгон   и скрепл   электродные половинки непосредственно между собой.

Полость 8 представл ет собой пространство , которое заполн етс  электролитом . Электрод 7 также снабжен пропускающим газ отверсти ми. Чтобы добитьс  равномерного распределени  электролита у каждого .отдельного хлорного электрода 7, кшкдый электрод хлора снабжаетс  электролитом через тонкую трубочку 9, св занную с вышерасположенной трубопроводной системой и действующую как регулирующа  поток насадка. Целесообразно, чтобы трубки 9 подавали электролит от трубопровода 10 вниз ко дну полости 8 хлорного электродаJ так как необходимо , чтобы электролит поступал на дно  чейки. Такое устройство также сводит до минимума входные паразитные токи за-Счет увеличени  длины трубки дл  максимального входного сопротивлени  электролита. Электролит подаетс  в трубопровод 10 из резервуара 11.

Инертна  стенка 1 каждого бипол рного элемента расположена параллельно стенке 1 соседних бипол рных эле- ментов.

Хлорные электроды 7 одного бипол рного элемента перемещаютс  с цинковыми электродами 6 соседнего бипол рного элемента. Каждый электрод продолжаетс  почти до нейтральной стенки соседнего бипол рного элект- родного элемента так, что между краем электрода и нейтральной стенкой 1 .

соседнего бипол рного элемента имеетс  лишь небольшой зазор.

Электроды между каждой парой со- седних нейтральных стенок 1 образуют  чейку, площадь которой может быть увеличена просто путем удлинени  нейтральной стенки 1 и присоединением дополнительных электродов.. При этом электроды на границах каждой  чейки либо все цинковые 6, либо хлорные 7. Такое устройство ограничивает веро тность наружного замыкани , так как оно обеспечивает разность потенциало на ширине  чейки, равную половине разности потенциалов, имеющейс  при чередовании внешних электродов от цинкового 6 к хлорному 7 вдоль всей батареи.

Согласно фиг. 2 отдельные бипол рные элементы располагаютс  на подхо- д щей изолирующей устойчивой подложке 12  чейки. Нейтральные стенки 1 прикрепл ютс  к подложке с помощью любых подход щих средств, например зажимов с помощью сквозных титановых болтов на стекл нной подложке. Дл  лучшего креплени  можно использовать пористую тефлоновую прокладку между стеклом и бипол рным элементом. При такой конфигурации стенки батареи состо т из крайних нейтральных стенок , т.е. стенок, которые имеют электроды только на одной стороне, и внешних электродов в каждой отдельной  чейке. Так как между краем каж- дого электрода и соседней ему нейтральной стенкой имеетс  небольшой зазор, то подход ща  нейтральна  прокладка 13 помещаетс  в зазор у внеш- н его электрода. Никакой крышки нет, уак что каждый электрод в батарее открыт в газосборное пространство, что обеспечивает наилучший выход газа , возможный из  чейки. Если батаре  помещена в кожух, вверху должно иметьс  соответствующее пространство дл  газа.

В случае длительного действи   чейки необходимо обеспечить наличие пространства дл  сбора металлическо- го осадка. Как показано на фиг. .1, это может быть выполнено посредством такого креплени  электродов, что между низом электродов и низом нейтральной стенки 1 остаетс  небольшое про- странство. Однако, чтобы сохранить электролит в  чейке, внешние электроды должны об зательно доходить до дна и прикрепл тьс  к изолирующей подложке , например к пористой те.флоковой прокладке на подложке.

Нейтральные стенки, которые вуют как разделители  чеек, сделаны немного вьпле верхушки электродов в  чейке. Электроизол ци  между  чейками обеспечиваетс  посредством высокого сопротивлени  пленки электролита , текущего через край электрода или внутренней стенки.

Предлагаема  батаре  может содержать 10-12 бипол рных элементов гребенчатого типа. Каждый элемент может иметь нейтральную стенку 1 высотой 10 см и длиной 12 см. Кажда  перва  поверхность 2 может иметь 14 цинко- вьгх электродов 6, выступающих на 6,35 - 8 см от плоскости поверхности 2 и верхним краем, лежащим на 2,54 см ниже верхнего кра  нейтральной стенки t.

Кажда  втора  поверхность 3 может иметь 12 хлорных электродов 7, выступающих на 6,35 - 8 см от плоскости поверхности 3, причем верхний край каждого на 2,54 см ниже кра  нейтральной стенки 1, а нижний край каждого на 0,3 см выше нижнего кра  нейтральной стенки 1. Нижний край каждого цинкового электрода 6, за исключением внешних электродов 6, может быть на 0,3 см вьш1е нижнего кра  нейтральной стенки t.

Таким образом, эффективное межъ чеечное рассто ние,, которое определ етс  рассто нием между нейтральным стенками, равным 6,35 - 8 см, много больше, чем действительное межэлектродное рассто ние, посредством чего достигаетс  снижение паразитных и/или дендритных эффектов, имеющихс  в электрохимической батарее.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Батаре  металл-галогенных бипол рных ,элементов, расположенных параллельно и содержащих эл1жтропроводную нeйтpaльнvю стенку с разнопол рными электродными питастйнами на противоположных сторонах, о т л и чающа с  тем, что, с целью устранени  короткого замыкани  путем уменьшени  образовани  дандритов, нейтральные стенки расположены на рассто нии 6,35 - 8,0 см одна от другой и на обеих их сторонах в шахматном пор дке выполнены пазы дл  размеще512844656

   ни  в них перпендикул рно к стенке те электродные пластины одной пол р- одним краем соответствующих электрод- ности расположены между электродными ных пластин, причем в каждом элемен- пластинами другой пол рности.

   /

   1г

   VLL. г