Способ изготовления высокотемпературной топливной батареи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

357775

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 31. т 111.1968 (№ 1267012/1287084/

/24-7)

Приоритет 31.VIII.1967, № 1222б/67, Швейцария

Опубликовано,31,Х.1972, Бюллетень № 33

М. Кл. Н 01m 27/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК 621.352.6(088.8) Дата опубликования описания 20.XII.1972

Авторы изобретения и заявители

Иностранцы

Гельмут Танненбергер (Австрия) и Раймар Шмитт (Федеративная Республика Германии) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

ТОПЛИВНОЙ БАТАРЕИ

Изобретение относится к области изготовления химических источников тока — топливных элементов, в частности к способам изготовления высокотемпературных топливных батарей.

Известные способы изготовления высокотемпературных топливных элементов с твердым электролитом методом плазменного напыления разноименных электродов и твердого электролита в виде тонких слоев на пористую трубчатую подложку представляют значитель- N ные технологические трудности при последовательном соединении ряда элементов в топливную батарею, так как требуется последовательно нанести на подложку участки слоев разноименных электродов и твердого электро- 15 лита, соединяя между собой материалы с весьма различными физическими и механическими свойствами (керамика, металлы, сплавы) .

Целью изобретения является улучшение способа последовательного соединения отдельных 20 элементов в высокотемпературную топливную батарею путем плазменного напыления на пористую трубчатую подложку разноименных электродов и твердого электролита в виде участков заданного размера. 25

Это достигается тем, что плазменное напыление материала электродов и твердого электролита в виде порошков осуществляют с применением помещаемых между плазменной горелкой и подложкой специальных шаблонов 30 с отверстиями переменного сечения, размеры которых соответствуют заданным размерам наносимых участков покрытия.

Топливная батарея изготавливается путем последовательного, нанесения на трубчатую подложку участков первого слоя, образующих электрод одного знака, разделенных междусобой электроизоляционными участками из керамики. На этот слой наносят участки твердого электролита каждого из элементов, покрывающие большую часть электрода соответствующего элемента и часть электроизоляционного участка, а также участки из электроннопроводящего материала, покрывающие большую часть электроизоляционных участков и часть электрода, не покрытую твердым электролитом. Затем наносят третий слой в виде участков, образующих электроды второго знака каждого элемента, покрывающих большую часть электролита соответствующего элемента и соединенных с электроннопроводящим участком второго слоя.

В процессе изготовления топливной батареи шаблоны выбираются таким образом, чтобы обеспечить заданные размеры напыляемых участков покрытия в продольном и поперечном направлениях трубки-подложки.

На чертеже изображен шаблон для осуществления описываемого способа.,357775

Составитель Я. Лапин

Редактор Т. Загребельная Техред Л. Куклина

Корректоры: E. Сапунова и В. Федулова

Заказ 4057/1 Изд. Ко 1627 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Шаблон выполнен в виде пластины 1, изготовленной, например, из нержавеющей стали, в которой выполнены овальные отверстия а. Размеры отверстий соответствуют участкам, оставляемым открытыми для напыления. Перед пластиной 1 с двух сторон участков, открытых для напыления, закреплены две прямоугольные пластины 2 из того же материала и той же толщины, что и пластина 1.. Пластины 2 крепятся с помощью зажимных винтов 8 и пазов б, обеспечивающих возможность бокового перемещения этих пластин. Таким образом устанавливают заданный размер щели в, параллельной оси трубки-подложки, на которую производят напыление, при этом (в зависимости от положения пластин 2) щель имеет переменную ширину, определяющую ширину напыляемых участков. Пластина 1 закреплена на опоре 4, позволяющей установить эту пластину в плоскости, параллельной трубчатой подложке. Пластины 2 могут размещаться также и за пластиной 1.

Размеры щели зависят от диаметра трубкиподложки и расстояния между трубкой и ro5 релкой. Например, при трубке диаметром

10 им, расположенной на расстоянии 100 мм от горелки, ширина щели составляет 5 мм.

Предмет изобретения

10 Способ изготовления высокотемпературной топливной батареи с твердым электролитом путем послойного плазменного напыления на пористую трубчатую подложку разноименных электродов и твердого электролита, отличаю15 бийся тем, что, с целью нанесения на подложку слоев заданных размеров, указанное напыление осуществляют посредством шаблона с соответствующим отверстием переменного сечения, который помещают между плазмен20 ной горелкой и подложкой.