Способ эксплуатации электрохимического генератора

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение стабильности напряжения и увеличение коэффициента использования реагентов. Электрохимический генератор с металлокерамическими электродами с гидрофобизированным активным слоем заполняют щелочным электролитом и регулируют его концентрацию. Исходную концентрацию выбирают в зависимости от заданного ресурса работы из соотношения . В процессе эксплуатации периодически ее повышают, выбирая число повышений, величины повышенных кондентраций и периоды работы на каждой из них из соотношения где C_i - исходная и последующие концентрации щелочного электролита, мас.%; τ - заданный ресурс работы, ч (τ≥ 1000 ч); τ₀, τ₁...τ_n - периоды работы на соответствующих концентрациях, ч; A,B,D - коэффициенты, A=15-17; B=25-28; D=27,5-30,5. 2 табл.

Изобретение относится к электротехнике и касается способа эксплуатации электрохимического генератора с металлокерамическими электродами с гидрофобизированным активным слоем и щелочным электролитом. Цель изобретения - повышение стабильности напряжения и увеличение коффициента использования реагентов. П р и м е р. Электрохимический генератор вакуумируют и заполняют электролитом до полного затопления электродов. Исходную концентрацию электролита выбирают исходя из заданного ресурса работы электрохимического генератора (τ ) по уравнению C_o= · 10³+Β (1) где А и В - коэффициенты, причем А = 15-17, В = 25-28. Элементы выдерживают в электролите для удаления гидрофобных загрязнений, уменьшающих давление пробоя газа, после чего вытесняют электролит из газовых камер и вводят генератор в эксплуатацию. В течение циклов непрерывной работы концентрация электролита поддерживается на заданном уровне. Во время технологических остановок в процессе эксплуатации электрохимический генератор может быть перезаправлен электролитом более высокой концентрации, величина которой определяется из соотношений C_iτ_i = A·10³+Dτ% (2) где C_i - начальная и последующие концентрации, мас.%; τ_i - периоды работы на соответствующих концентрациях, ч; τ - заданный ресурс работы генератора, ч; А, Д - коэффициенты, причем А = 15-17, Д = 27,5-30,5. В табл.1 приведены данные по влиянию концентрации электролита на характеристики электрохимического генератора, рассчитанного на работу в течение 3000 ч. Из данных таблицы 1 следует, что положительный эффект увеличения удельных характеристик достигается при работе в диапазоне начальных концентраций 30-34%, что соответствует значениям коэффициентов А = 15-17 и В = 25-28 найденного эмпирического уравнения (1). Концентрация электролита оказывает влияние на работоспособность электрохимического генератора двумя путями: увеличением начальных характеристик и ускорением коррозии электродов, приводящей к ускорению спада характеристик при повышении концентрации щелочного электролита. Выбор оптимальной рабочей концентрации определяется компромиссным решением влияния этих двух факторов. В то же время существует возможность компенсации снижения характеристик во время работы электрохимического генератора путем периодического повышения концентрации электролита. При этом возрастает скорость коррозионного разрушения электродов, однако, выбор концентраций по соотношениям (2) позволяет обеспечить в конце работы генератора напряжение не ниже заданного. Выбор числа повышений концентрации (n) и длительности работы на каждой из них (τ_i ) определяется исходя из конкретных требований к данному генератору, наиболее стабильным напряжением во время эксплуатации ( ΔU) или наибольшим коэффициентом использования реагентов на единицу мощности (что характеризуется снижением расхода реагентов (ΔР) по сравнению с работой на постоянной исходной концентрации (С_о), что иллюстрируется данными табл.2. При этом на величины n и τ_iнакладываются следующие ограничения: n≅N, где N - число остановок генератора; τ_i≥Т, где Т - обязательный цикл непрерывной работы. Таким образом, выбор начальной концентрации электролита по уравнению (1) и периодическое повышение концентраций по соотношениям (2) обеспечивает достижение положительных эффектов - повышение стабильности напряжения и увеличение коэффициента использования реагентов.

Формула изобретения

СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА с металлокерамическими электродами с гидрофобизированным активным слоем, включающий заполнение щелочным электролитом и регулирование его концентрации, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности напряжения и увеличения коэффициента использования реагентов, исходную концентрацию электролита выбирают в зависимости от заданного ресурса работы из соотношения
и в процессе эксплуатации периодически ее повышают, выбирая число повышений, величины концентрации и периоды работы на каждой из них из соотношений

где C_i - начальная и последующие концентрации, мас.%;
τ_i - периоды работы на соответствующих концентрациях, ч;
τ - заданный ресурс работы генератора, ч;
A, B, D - коэффициенты, причем A = 15 - 17, В = 25 - 28, D = 27,5 - 30,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2