Способ активации топливной батареи

Изобретение относится к источникам энергии, в частности к воздушно-алюминиевым топливным батареям.

Техническим результатом изобретения является повышение удельной мощности топливной батареи за счет уменьшения ее габаритных размеров.

Указанный технический результат достигается тем, что электроды выполнены в виде упруго связанного между собой набора пластин, образуя плоскую пружину сжатия, которая, разжимаясь от пускового механизма, сжимает и нарушает герметичность эластичной емкости с электролитом, который, вытекая из емкости, заполняет межэлектродное пространство, при этом эластичная емкость с электролитом прокалывается установленными внутри нее штырями, в процессе активизации входящими в отверстия, выполненные в электродах, а штыри выполнены в виде перфорированных трубок.

Способ активизации топливной батареи позволяет повысить удельную мощность топливной батареи в результате уменьшения ее габаритных размеров за счет того, что до активизации батареи эластичная емкость с электролитом занимает рабочий объем батареи, который освобожден от электродов путем их сжатия. 2 з.п. ф-лы,3 ил.

 

Изобретение относится к источникам энергии, в частности к воздушно-алюминиевым топливным батареям.

Известна топливная батарея (заявка RU 2010151113), в которой при активации ее электролит вводится в межэлектродное пространство из отдельной от батареи емкости.

Известен химический источник энергии (Пат. RU 2127932), в котором при активации его также электролит вводится в межэлектродное пространство из отдельной емкости.

Недостатком известных способов активации топливных батарей является то, что не обеспечивается компактность источников тока вследствие того, что отдельные емкости с электролитом требуют дополнительного объема.

Известен топливный элемент (Пат. RU 2399121) со встроенной системой подачи рабочих сред.

Недостатком известного топливного элемента является относительно большие габаритные размеры, обусловленные необходимостью наличия отдельного дополнительного объема для рабочей среды.

Техническим результатом изобретения является повышение удельной мощности топливной батареи за счет уменьшения ее габаритных размеров.

Указанный технический результат достигается тем, что электроды выполнены в виде упруго связанного между собой набора пластин, образуя плоскую пружину сжатия, которая, разжимаясь от пускового механизма, сжимает и нарушает герметичность эластичной емкости с электролитом, который, вытекая из емкости, заполняет межэлектродное пространство, при этом эластичная емкость с электролитом прокалывается установленными внутри нее штырями, в процессе активизации входящими в отверстия, выполненные в электродах, а штыри выполнены в виде перфорированных трубок.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где: на фиг.1 изображена топливная батарея до ее активизации; на фиг.2 - топливная батарея после ее активизации; на фиг.3 - вариант исполнения штыря.

В корпусе топливной батареи 1 размещены электроды: катоды 2 и аноды 3, связанные между собой упругими элементами 4, образуя плоскую пружину сжатия, сдерживаемая от расжатия пусковым устройством 5, при этом в свободной части корпуса размещена эластичная и в исходном состоянии герметичная емкость 6 с электролитом 7, а внутри этой емкости расположены упирающиеся через оболочку емкости в корпус батареи штыри 8, которые могут быть выполнены, например, в виде перфорированных трубок 9.

Активация топливной батареи происходит следующим образом. При поднятии вверх пускового устройства 5 происходит расжатие электродов 2 и 3 за счет упругих сил в элементах 4, при этом электроды начинают воздействовать на оболочку емкости 6, стремясь ее сдавить, вследствие чего штыри 8 прокалывают оболочку емкости, проходя сквозь электроды, например, через выполненные в них соответствующие отверстия, а электролит 7, истекая из емкости, заполняет все межэлектродное пространство батареи. В результате батарея активирована.

Данный способ обеспечивает возможность достижения более компактных конструкций топливных батарей вследствие того, что емкость с электролитом не требует дополнительного объема, так как она до активации батареи занимает рабочий объем, который освобожден от электродов путем их сжатия. В конечном итоге обеспечивается повышение удельной мощности топливной батареи, например воздушно-алюминиевой.

1. Способ активации топливной батареи, заключающийся в том, что электроды, выполненные в виде упруго связанного между собой набора пластин, образуя плоскую пружину сжатия, разжимаясь от пускового механизма, сжимают и нарушают герметичность эластичной емкости с электролитом, который, вытекая из емкости, заполняет межэлектродное пространство.

2. Способ активации топливной батареи по п.1, отличающийся тем, что эластичная емкость с электролитом прокалывается установленными внутри нее штырями, в процессе активизации входящими в отверстия, выполненные в электродах.

3. Способ активации топливной батареи по п.2, отличающийся тем, что штыри выполнены в виде перфорированных трубок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к энергоустановкам для совместной выработки электроэнергии и теплоты, использующим углеводородное топливо и предназначенным для локальных потребителей.

Заявленное изобретение относится к твердым окисным топливным элементам (ТЭ), полученным в соответствии со способом, в котором имеют место стадии: - нанесения слоя топливного электрода: слоя электролита, содержащего стабилизированный цирконий, на слой топливного электрода для получения системы из основы топливного электрода и электролита; - спекания системы из основы топливного электрода и электролита друг с другом для получения полуэлемента; - нанесения на слой электролита предварительно спеченного полуэлемента одного или более слоев кислородного электрода, причем, по меньшей мере, один из слоев содержит композит из лантан-стронций-манганита и стабилизированного циркония для получения полного твердого окисного элемента; - спекания одного или более слоев кислородного электрода с предварительно спеченным полуэлементом; а также пропитки марганцем одного или более слоев кислородного электрода полного твердого окисного элемента для получения пропитанного марганцем ТЭ.

Изобретение относится к энергетике, к системе энергоснабжения космических аппаратов и напланетных станций. Электрохимическая система энергоснабжения космического аппарата с замкнутым по воде рабочим циклом включает электролизер воды и кислородо-водородный генератор, гидравлически связанные друг с другом через резервуар сбора воды и пневматически сообщающиеся с баллонами хранения водорода и кислорода, последний из которых соединен с системой обеспечения жизнедеятельности космического аппарата пневмомагистралью с запорным элементом, металло-водородный аккумулятор, имеющий штуцер для водорода, через который он соединен с баллоном хранения водорода пневмомагистралью с запорным элементом.

Изобретение относится к системам топливных элементов, использующих в качестве топливного газа водород. Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение регулирования расходных характеристик системы циркуляции реагента в зависимости от требуемого для работы топливного элемента количества реагента. Устройство содержит топливный элемент, использующий газообразный реагент, систему хранения реагента и систему его подачи в топливный элемент, в состав которой входит система циркуляции реагента, включающая блок струйных аппаратов, регуляторы сечения, запорные клапана, причем блок струйных аппаратов содержит по крайней мере два струйных аппарата с разными проходными сечениями и расходными характеристиками, которые соединены параллельно таким образом, что имеют общий напорный коллектор, общую приемную камеру и общий выходной коллектор, при этом перед напорным коллектором установлены электромагнитный запорный клапан, резервный электромагнитный запорный клапан и регулятор сечения, соединенные кабелями с электрическим контроллером.

Топливный элемент и батарея топливных элементов относятся к области химических источников тока с прямым преобразованием химической энергии окисления водорода кислородом воздуха в электрическую энергию.

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в автономных, резервных, мобильных аэродромных и авиационных энергоустановках. .

Изобретение относится к энергоустановкам с электрохимическими генераторами (ЭХГ) на основе водородно-кислородных топливных элементов (ТЭ) и может быть использовано при производстве и эксплуатации указанных энергоустановок.

Изобретение относится к топливным элементам, в частности к эксплуатации топливного элемента при определенных температурах. .

Изобретение относится к покрытым золотой оболочкой частицам, применимым в качестве электрокатализаторов для топливных элементов. .
Изобретение относится к области электрохимии, в частности к разделу прямого преобразования химической энергии в электрическую, и может быть использовано в производстве сепараторов для топливных элементов со щелочным электролитом (ТЭЩЭ).

Настоящее изобретение относится к газогенератору для конверсии топлива в обедненный кислородом газ и/или обогащенный водородом газ, который может быть использован в любом процессе, требующем обедненного кислородом газа и/или обогащенного водородом газа, предпочтительно, используют его для генерирования защитного газа или восстановительного газа для запуска, выключения или аварийного отключения твердооксидного топливного элемента (SOFC) или твердооксидного элемента электролиза (SOEC). Настоящее изобретение предлагает способ конверсии топлив в обедненный кислородом газ и/или обогащенный водородом газ, который предусматривает каталитическое сжигание топлива в первой каталитической горелке, сжигание дымового газа во второй каталитической горелке, а также снижение количества кислорода и моноокиси углерода. Изобретение позволяет увеличивать работоспособность твердооксидных топливных элементов и обеспечить безопасность их работы. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к подводной лодке, содержащей устройство для производства электроэнергии. Технический результат - повышение компактности с одновременной оптимизацией КПД. Устройство для производства электроэнергии включает в себя топливный элемент, средства подачи газообразного кислорода газа, средства подачи углеводородного топлива и средства отвода отработавших газов, отличающееся тем, что топливный элемент является элементом с внутренним риформингом, работающим при высокой температуре и высоком давлении (P), причем рабочее давление больше или равно давлению погружения (P0) подводной лодки, тем, что средства подачи газообразного кислорода и средства подачи углеводородного топлива способны доставлять газообразный кислород и углеводородное топливо при давлении, согласующимся с рабочим давлением, и тем, что средства отвода отработавших газов способны отводить отработавшие газы наружу из погруженной подводной лодки. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу снижения проницаемости мембраны по отношению к ионам ванадия. Способ включает введение катионного поверхностно-активного вещества, по меньшей мере, в часть поверхности мембраны и внутреннюю часть мембраны инкубацией мембраны в водный или водно-солевой раствор, содержащий катионное поверхностно-активное вещество или смесь катионных поверхностно-активных веществ. Также предложена ванадиевая редокс-батарея (варианты). Изобретение позволяет значительно снизить проницаемость катионообменных мембран по отношению к ионам ванадия, в особенности к Нафиону, для применения модифицированных мембран в ванадиевых редокс-батареях. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 табл., 19 пр.

Изобретение относится к электроду для топливного элемента, который содержит углеродные нанотрубки; катализатор для топливного элемента, нанесенный на углеродные нанотрубки; и иономер, обеспеченный так, чтобы покрывать углеродные нанотрубки и катализатор для топливного элемента, причем, если длина углеродных нанотрубок обозначена как La [мкм], а шаг между центрами углеродных нанотрубок обозначен как Ра [нм], то длина La и шаг Ра между центрами удовлетворяют двум выражениям, приведенным ниже: 30≤La≤240; и 0,351×La+75≤Ра≤250. Повышение выходной мощности топливного элемента за счет увеличения числа мест на углеродных нанотрубках для нанесения металлического катализатора на единицу площади является техническим результатом изобретения. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 17 ил.

Изобретение относится к энергетическому оборудованию и может быть использовано в качестве электрохимического генератора на основе водородно-кислородных топливных элементов для резервного электропитания аварийных объектов, при этом в заявленном генераторе газообразный водород получают в проточном реакционном сосуде путем гидролиза водной суспензии алюминия. Повышение безопасности и эффективности работы электрохимического генератора обеспечивается за счет выполнения генератора водорода в виде проточного реакционного сосуда гидролиза алюминия, входы которого соединены трубопроводами с баком водной суспензии алюминия и с баком водного раствора едкого натра при их одновременном подключении к системе вытеснения в виде баллона со сжатым газом. Первый выход реакционного сосуда гидролиза алюминия соединен с первым входом батареи топливных элементов, а второй выход - с баком для сбора водного раствора продуктов гидролиза. Батарея топливных элементов снабжена системой подачи кислорода, подключенной к батарее баллонов с кислородом. 1 ил.

Изобретение относится к батарее твердооксидных топливных элементов, состоящей из узла подачи воздуха, включающего фланец со штуцером с калиброванной шайбой, рассекатель потока воздуха, средний фланец с отверстиями для установки трубок с уплотнениями для подачи воздуха в топливные элементы; камеры теплообмена с теплообменником в виде цилиндра из пористого материала с аксиальными каналами и с установленными в них с зазором трубками для подачи воздуха в топливные элементы, экрана, из каталитического дожигателя остаточного топлива, содержащего пористый материал с нанесенным катализатором и выполненный в виде трубной решетки с закрепленными в ней открытыми концами топливных элементов и с проходящими сквозь нее трубками для подачи воздуха. Камеры электрохимического окисления топлива с топливными элементами, закрытые концы которых направлены в сторону реактора парциального окисления первичного топлива воздухом, фиксируются относительно корпуса с помощью керамического фланца с углублениями и с каналами для поступления топлива из реактора парциального окисления первичного топлива воздухом. Реактор парциального окисления первичного топлива воздухом выполнен в виде диска из пористого материала с нанесенным катализатором. Узел подачи смеси первичного топлива с воздухом, включающий верхний фланец со штуцером с калиброванной шайбой и цилиндр с осевым каналом, заканчивающимся диффузором, выполнен из теплоизоляционного материала и обеспечивает понижение рабочей температуры первичного топлива. Повышение кпд электрохимического генератора на основе твердоокидных топливных элементов является техническим результатом изобретения. Коэффициент использования топлива в батарее достигает 85%. 4 ил.

Изобретение относится к способу обогащения изотопа кислорода. Способ включает получение кислорода, содержащего первично обогащенный изотоп кислорода, с помощью дистилляции кислородного сырья при использовании первого дистилляционного устройства, получение воды с помощью гидрогенизации кислорода, содержащего первично обогащенный изотоп кислорода, получение оксида азота, отводимого при дистилляции сырья оксида азота, при использовании второго дистилляционного устройства, и получение оксида азота и воды с помощью осуществления реакции химического обмена между водой и отведенным оксидом азота, в результате чего получают оксид азота, имеющий повышенную концентрацию изотопа кислорода, и воду, имеющую пониженную концентрацию изотопа кислорода, причем оксид азота, имеющий повышенную концентрацию изотопа кислорода, подают во второе дистилляционное устройство, а кислород, полученный электролизом воды, имеющей пониженную концентрацию изотопа кислорода, возвращают в первое дистилляционное устройство. Изобретение обеспечивает эффективное обогащение изотопа кислорода. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к катализатору для разложения углеводородов, способу его получения и к батарее топливных элементов. Катализатор содержит соединение, содержащее по меньшей мере никель и алюминий, и металлический никель, имеющий диаметр частиц от 1 до 25 нм, в котором энергии связи между металлическим никелем и соединением, содержащим по меньшей мере никель и алюминий, в катализаторе составляют от 874,5 до 871,5 эВ (Ni 2p1/2), от 857 до 853 эВ (Ni 2p3/2) и от 73,5 до 70 эВ (Al 2p), и энергия активации катализатора составляет от 4×104 до 5×104 Дж/моль. Способ получения катализатора включает: стадию, на которой получают соединение, содержащее никель и алюминий; стадию, на которой формуют отформованную основу в качестве предшественника катализатора, содержащего соединение; первую стадию термической обработки, на которой проводят стадию (1) декарбонизации/дегидратации и стадию (2) спекания предшественника катализатора, где целевая температура, которая должна быть окончательно достигнута на стадии (2) спекания, устанавливается от 920 до 1250°С, где указанная стадия термической обработки осуществляется в присутствии потока газа, где количество протекающего газа составляет от 1 до 5000 (кг·л/мин)/м3; и вторую стадию термической обработки, на которой подвергают полученный в результате катализатор восстанавливающей обработке, чтобы металлизировать каталитический металлический элемент в нем, где целевая температура, которая должна быть окончательно достигнута на второй стадии термической обработки, устанавливается от 600 до 900°С, и время удерживания при этой целевой температуре составляет от 1 до 10 часов. Технический результат - обеспечение содержащего никель катализатора, имеющего сильную корреляцию между носителем и никелем, который является превосходным в свойстве сопротивления коксованию и является оптимальным для работы DSS (ежедневный запуск и отключение) и батареи топливных элементов. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 6 пр.

Изобретение относится к способу эксплуатации бифункциональной электрохимической системы, содержащей анодную и катодную электродные камеры с четырехходовыми клапанами на входе и выходе из электродных камер, резервуар-сепаратор с водой, соединенный с анодной и катодной камерами и с контейнерами хранения водорода и кислорода, насосы, включающему очистку от газов анодной и катодной электродных камер при смене режимов работы, отличающемуся тем, что систему снабжают дополнительными насосами и дополнительным резервуаром-сепаратором с водой, сообщающимся с источником поступления воды и имеющим выходы для подсоединения трубопроводов к входам анодной и катодной камер бифункциональной электрохимической системы, осуществляют очистку электродных камер путем закачивания в них воды из дополнительного резервуара и вытеснения оставшихся газов из анодной и катодной камер в контейнеры для хранения водорода и кислорода. Также изобретение относится к бифункциональной электрохимической системе. Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в улучшении массогабаритных характеристик БЭС, снижении ее стоимости, эксплуатационных расходов и повышении экономичности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для прямого преобразования химической энергии топлива в электрическую с использованием твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) и может быть использовано для автономного энергоснабжения различных бытовых и технологических устройств небольшой мощности. Предложен электрохимический генератор на твёрдоокисных топливных элементах, содержащий корпус, расположенную в нём камеру смешения топлива и окислителя, камеру окисления топлива с расположенным в ней по меньшей мере одним топливным элементом, камеру дожига продуктов окисления, камеру нагрева и распределения окислителя, при этом выход камеры смешения топлива и окислителя соединен с камерой окисления топлива, а выход камеры окисления топлива соединён с входом в камеру дожига продуктов окисления. Отличительной особенностью предложенного электрохимического генератора является то, что камера окисления топлива включает две зоны: зону парциального окисления топлива и зону электрохимического окисления топлива, для чего камера окисления топлива отделена от камеры смешения топлива и окислителя проницаемой для смеси топлива и окислителя стенкой, выполненной из жаростойкого материала. Повышение эффективности использования топлива, увеличение надежности устройства, упрощение конструкции, а также ускорение выхода ТОТЭ на рабочий режим является техническим результатом изобретения. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к источникам энергии, в частности к воздушно-алюминиевым топливным батареям.Техническим результатом изобретения является повышение удельной мощности топливной батареи за счет уменьшения ее габаритных размеров.Указанный технический результат достигается тем, что электроды выполнены в виде упруго связанного между собой набора пластин, образуя плоскую пружину сжатия, которая, разжимаясь от пускового механизма, сжимает и нарушает герметичность эластичной емкости с электролитом, который, вытекая из емкости, заполняет межэлектродное пространство, при этом эластичная емкость с электролитом прокалывается установленными внутри нее штырями, в процессе активизации входящими в отверстия, выполненные в электродах, а штыри выполнены в виде перфорированных трубок.Способ активизации топливной батареи позволяет повысить удельную мощность топливной батареи в результате уменьшения ее габаритных размеров за счет того, что до активизации батареи эластичная емкость с электролитом занимает рабочий объем батареи, который освобожден от электродов путем их сжатия. 2 з.п. ф-лы,3 ил.

Наверх