Гальванический элемент

 

Сущность изобретения: гальванический элемент содержит между внешним кожухом и цинковым анодом, выполненным в виде .корпуса, дополнительный корпус, приклеенный к аноду клеевой композицией. Клеевая композиция содержит эпоксидную смолу (20-70 об.%) и порошок цинка фракцией мкм (остальное). 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

С(МОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, Я3 „„1814114 А1 (н)з Н 01 M 6/04, 2/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ flATEkTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - "- - -"" ( (57) Сущность изобретения: гальванический элемент содержит между внешним кожухом и цинковым анодом, выполненным в виде

° корпуса, дополнительный корпус, прикле" енный к аноду клеевой композицией. Клеевая композиция содержит эпоксидную смолу (20-70 об. f,) и порошок цинка фракцией 30 — 70 мкм (остальное). 1 з.и. ф-л ы, 1 ил.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4934665/07 .(22) 05.05.91 (46) 07.05.93. Бюл. № 17 (71) Научно-производственное обьединение

"Квант" (72) В.И.Грановский, В.Г.Копаев, К.О.Сафронов, В.И,Поляков, С.В.Дмитренко, В.П.Кассюра и Н.И.Агафонов .(56) Патент Великобритании ¹ 2036609, кл. Н 01 M 2/02, 1980.

Патент США ¹ 3397995, кл, Н 01 M 2/04, 1975. (54) ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к гальваническим элементам, преимущественно к солевым;

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности гальванического элемента, В предложенном гальваническом элементе повышение эксплуатационной надежности достигается за счет введения электропроводного клеевого слоя, Электрический ток при разряде гальванического элемента передается от анода к электропроводному слою, а от последнего — к дополнительному корпусу, через который осуществляется внешний токосъем, При сквозном разрушении цинкового анода в результате хранения или разряда электролит контактирует с электропроводным слоем локально, в местах сквозных разрушений анода, при этом клеевая прослойка не допускает. затеканий электролита .между ею и

Ф Ф анодом, Цинковый наполнитель электропроводного слоя не образует коррозионной пары с анодом, так как материал один и тот же. Разрушений клеевого слоя в местах контакта с электролитом не происходит, т,к. растворение частиц электропроводного наполнителя возможно только в первых слоях частиц, ближайших к электролиту, потому что частицы электропроводного наполнителя, растворяясь, забивают каналы на пути электролита продуктами собственного электрохимического растворения, вследствие чего электролит не проходит через клеевой фь слой к вспомогательному корпусу. Клеевой электропроводниковый слой способствует полному использованию анода.

Экспериментально установлено, что в клеевой композиции предпочтительно использовать в качестве связующего эпоксидную смолу, а в качестве наполнителя порошок цинка фракцией 30 -70 мкм. Выбор

1814114 фракции цинкового наполнителя обусловлен следующим, Нижний предел размера гранул 30 мкм выбран вследствие того, что при меньшей величине гранул повышается вероятность цинкового порошка, а если размер гранул превышает 70 мкм, то увеличивается степень электрохимической растворимости гранул при контакте с электролитом, что уменьшает. надежность гальванического элемента. Оптимальная концентрация цинкового порошка в эпоксидной смоле устанавливалась экспериментально. Как показали проведенные эксперименты, оптимальное содержание эпоксидной смолы в клеевой композиции составляет 20 — 70 об,, т,к. при меньшем содержании эпоксидной смолы наблюдалось снижение эксплуатационной надежности, вероятно, из-за уменьшения механической прочности, а при содержании смолы свыше 70 об. резко падала электропроводность, На чертеже показан гальванический элемент, который содержит цинковый анод

1, угольный токоотвод 2, катод 3, сепаратор

4, крышку5, внешний кожух 6. дополнительный корпус 7, клеевую электропроводную композицию 8, металлический колпачок 9.

Клеевая композиция 8 выполняется из связующего материала, например эпоксидных смол, полиамида и т.п., с электропроводным íàlloëнителем, например, из порошка цинка, предпочтительно фракцией

30-70 мкм, концентрация цинкового порошка в связующем 20 — 70 об. . Дополнительный корпус 7, приклеенный электропроводной композицией 8 к цинковому аноду 1, служит опорой гальванического элемента и передаточным звеном для .электрического тока между электропроводным слоем и внешним электрическим контактом, В качестве материала можно использовать алюминий, полиэтилен, полипропилен из-за их высокой коррозионной стойкости и низкой цены, Гальванический элемент работает следующим образом.

После подключения его к нагрузке (на чертеже не показана) с выводов элемента, с одним из которых служит металлический колпачок 9, контактирующий с угольным токоотводом 2. а другим — дно дополнительного корпуса 7, которое контактирует с

5 цинковым айодом 1, на нагрузку поступает полезная электрическая энергия. При работе элемента происходит расходование анода. При этом возможны локальные разрушения цинкового анода 1 на всю глу1о бину стенки корпуса. В случае сплошного разрушения цинкового стакана по окружности, например, в центральной зоне,:гальванический элемент. будет продолжать работать без существенного изменения характеристик, поскольку в месте кольцевого локального повреждения ток будет проходить по клеевой композиции 8 к вспомогательному корпусу 7. Одновременно это позволяет обеспечить функционирование гальванического элемента практически до . полного растворения цинкового анода 1. °

Случаи повреждения гальванического элемента из-за частичного разрушения внешнего корпуса или эрозии корпуса по

25 окружности отсутствуют. что способствует повышению его эксплуатационной надежности;

Формула изобретения

1, Гальванический элемент, содержа30 щий цинковый анод, выполненный в виде корпуса, в котором размещены угольный то. коотвод, катод и генератор, крышку, внешний кожух и дополнительйый корпус, установленный между кожухом и анодом, 35 отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, дополнительный корпус приклеен к аноду с помощью клеевой композиции, выполненной из связующего материала и электропро40 водного наполнителя.

2. Элемент по и, 1, отличающийся тем, что клеевая композиция содержит в качестве связующего эпоксидную смолу, а в . качестве электропроводного наполнителя порошок цинка фракцией 30-70 мкм при следующем соотношении компонентов, об, :

Эпоксидная смола 20 — 70

Порошок цинка Ост льное

Составитель В.Копаев

Техред М.Моргентал Корректор М, Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1829 Тираж . Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета п0 изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5