Натрий-серный аккумулятор

Авторы патента:

ДЕМИДОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

МОРАСЕВСКИЙ АНДРЕЙ ГЕОРГИЕВИЧ

БАЙРАЧНЫЙ ЕВГЕНИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ЕЖОВ СТАНИСЛАВ БОРИСОВИЧ

ШАПОТ МИХАИЛ БОРИСОВИЧ

H01M10/38 - конструкции и изготовление

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

НИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 555468

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.75 (21) 2141368, 07

1 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77.Бюллетень Ы 15 (45) Дата опубликования описания 14.06.77 (51) М. Кл.с

Н 01 М 10/38

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.355.9 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. И. демидов, А. Г. Морачевский,Е. В. Байрачный, С. Б. Ежов и М. Б. Шапот

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени

М. И. Калинина (71) Заявитель (54) НАТРИЪСЕРН61Й АККУМУЛЯТОР

Изобретение относится к натрий-серным аккумуляторам, которые могут найти применение как источники питания, например, для автомобилей.

Известен натрий-серый аккумулятор, в 5 котором для обеспечения контакта анодный токовый коллектор выполнен в виде проволоки и прижат к твердому электролиту (1).Однако в таком аккумуляторе контактные сопротивления между токовым коллектором до- 10 вольно высоки.

Известен натрий-серый аккумулятор, содержащий анодную и катодную камеры, разделенные пластиной из твердого электролита, анодный и катодный токовые коллекторы, нат- 15 рий и серу (2).

Йля того, чтобы избежать манипуляции с металлическим натрием при сборке аккумулятора катодную камеру первоначально заполняют полисульфидом натрия, после чего эле- 20 мент собирают. Собранный аккумулятор нагревают до температуры плавления полисульфида, затем к анодному и катодному токовым коллекторам подключают зарядное устройство и проводят электролиз, который обусловли- 25 вает генерацию натрия в анодную камеру, Однако в аккумуляторе такой конструкции высокое контактное сопротивление между твердым электролитом и анодны ". то ко вы м коллектором при генерации натрия в анодную камеру,. которое приводит к увеличению напряжения заряда до 6-10 В, что является причиной электрохимического пробоя электролита, который наблюдается при напряжении более

4,0 В.

Цель изобретения вЂ” устранение пробоя электролита и уменьшение напряжения заряда.

Для этого в предлагаемом аккумуляторе между твердым электролитом и анодным токовым коллектором расположен слой из смеси гидроокиси натрия и натрийсодержащих о солей с температурой плавления 207-300 С, например гидроокись натрия и бромид натрия.

Такой слой в расплавленном состоянии смачивает коллектор и твердый электролит, уменьшая тем самым сопротивление.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аккумулятор, разрез: на фиг, 2 вЂ” график зависимости напряжения от времени.

555468

5 у Риг.

UHMMIlM

Заказ 468/26

Тираж 1 002 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Натрий-серный аккумулятор содержит анодную камеры 1 и катодную 2, разделенные пластиной из твердого электролита 3, анодный 4 и катодный 5 токовые коллекторы, натрий 6, серу 7 и солевой расплав 8. 5

Аккумулятор работает следуюшим образом.

При разряде натрий из анодной камерь.

1 переходит в катодную камеру 2 и взаимодействует с серой„ образуя полисульфид натния. При заряде аккумулятора к токовым кол-) лекторам 4 и 5 подключают зарядное устройство и проводят электролиз, который обусловливает генерацию натрия в анодную камеру.

Проводят сравнительное испытание известного натрий-серного аккумулятора и предла- l5 гаемого аккумулятора. Испытание проводят о при 300 С.

На фиг. 2 показана зависимость напряжения от времени при заряде испытуемых аккумуляторов, где кривая 1 вЂ” известный акку- 20 мулятор (ток заряда 30 маlсм (, а кривая я

2 вЂ” предлагаемый аккумулятор (ток заряда

100 ма/см ).

Предлагаемый натрий-серный аккумулятор позволяет снизить контактное сопротивление 25 между твердым электролитом и анодным токовым коллектором, уменьшить напряжение заряда, устранить электрохимический пробой твердого электролита и ускорить процесс регенерации аккумулятора.

Формула изобретения

Натрий-серный аккумулятор, содержаший анодную и катодную камеры, разделенные твердым электролитом, анодный и катодный токовые коллекторы, натрий и серу, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью устранения пробоя электролита и уменьшения напряжения заряда, между электролитом и анодным токовым коллектором расположен слой из смеси гидроокиси натрия и натрийсодержащих солей с температурой плавб ления 207-300 С, например гидроокись натрия и бромид натрия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции № 2093105, М. Кл.

Н 01 М 13/00, 28.01.1972 r.

2. Патент Великобритании№1327604, класс Н 1 В, 22.08.1974 г. о 8

Устройство для подачи пастообразных заполнителей в химический источник тока // 524265

Герметичный химический источник тока // 518825

Устройство для установки блоков аккумуляторов в корпус // 309417

Композитный материал положительного электрода и способ его изготовления // 2208270

Изобретение относится к материалам положительных электродов для перезаряжаемых батарей

Уплотняющая конструкция для литий-ионной полимерной батареи // 2308791

Изобретение относится к уплотняющей конструкции для литий-ионной полимерной батареи

Электрохимический элемент с улучшенной безопасностью // 2315397

Изобретение относится к батарее из сборки электрохимических элементов

Батареи с электродами в виде покрытия, нанесенного прямо на нанопористые сепараторы // 2513988

Предложены литиевые батареи, содержащие (а) пакет сепаратор/катод, содержащий слой токового коллектора катода, располагающийся между первым катодным слоем и вторым катодным слоем и нанесенный одной стороной первого катодного слоя на пористый сепараторный слой, при этом первый катодный слой нанесен в виде покрытия прямо на сепараторный слой; (б) пакет сепаратор/анод, содержащий слой токового коллектора анода, располагающийся между первым анодным слоем и вторым анодным слоем и приклеенный одной стороной первого анодного слоя к пористому сепараторному слою, при этом первый анодный слой нанесен в виде покрытия прямо на сепараторный слой; и (в) электролит, при этом батареи содержат чередующимися слоями пакет сепаратор/катод и пакет сепаратор/анод. В предпочтительном варианте участки пакета сепаратор/катод и пакета сепаратор/анод не контактируют друг с другом, и электрические соединения краев выполняются через эти участки. Также предложены способы изготовления таких батарей. Повышение плотности энергии и мощности литиевых батарей при повышении эффективности их производства является техническим результатом заявленного изобретения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Пористый сепаратор из ультратонких волокон, обладающий теплостойкостью и высокой прочностью, и способ его изготовления, а также аккумуляторная батарея с применением такого сепаратора // 2516851

Изобретение относится к изготовлению сепараторов аккумуляторных батарей. Предложены пористый сепаратор из ультратонких волокон, обладающий теплостойкостью и высокой прочностью, и способ его изготовления, который предоставляет возможность массового производства теплостойкого и высокопрочного сепаратора из ультратонких волокон посредством применения метода воздушного электропрядения (AES), и аккумуляторная батарея с применением такого сепаратора. Способ изготовления теплостойкого и высокопрочного сепаратора из ультратонких волокон включает следующие стадии: воздушное электропрядение смешанного раствора с содержанием от 50 до 70 масс.% теплостойкого полимерного материала и от 30 до 50 масс.% разбухающего полимерного материала, чтобы тем самым сформировать пористую ткань, изготовленную из теплостойких ультратонких волокон, в которой теплостойкий полимерный материал и разбухающий полимерный материал объединены в форме ультратонких волокон; выполнение сушки, чтобы регулировать содержание растворителя и влаги, которые остаются на поверхности пористой ткани; и выполнение термокомпрессии высушенной пористой ткани при температуре между 170 и 210°C. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл., 7 пр.

Способ заполнения герметизированного аккумулятора гелеобразным сернокислым электролитом // 2582657

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу заполнения герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов гелеобразным сернокислым электролитом. Повышение удельной энергии и плотности тока разряда свинцово-кислотного аккумулятора за счет улучшения пропитки пористых активных масс электродов и сепараторов электролитом является техническим результатом изобретения. Способ включает заполнение герметизированного свинцового аккумулятора сернокислым гелеобразным электролитом путем создания разрежения газов в аккумуляторе, подачу в него электролита и выдержку для пропитки пористых активных масс электродов и сепараторов электролитом, при этом создание разрежения и подачу электролита производят циклически, а выдержку осуществляют при атмосферном давлении газов. Изготовленный аккумулятор обладает большей, на 15-20%, величиной плотности тока в номинальном и пиковом режимах разряда, а также повышенной, на 11-20%, емкостью и удельной энергией. Оптимальное значение разрежения газов в аккумуляторе при циклическом заполнении гелеобразным электролитом составляет 40-60 кПа, а длительность выдержки для пропитки пор активных масс аккумулятора составляет 20-30 секунд. 1 табл.

Способ изготовления катодного материала, катодный материал и литий-ионный аккумулятор // 2585176

Изобретение относится к способу изготовления композитного катодного материала. Способ включает следующие стадии: получение гидрогеля или ксерогеля V2O5; выдержка в герметичном тефлоновом автоклаве при температуре 130-200°C и давлении 100-600 МПа в течение суток смеси, содержащей гидрогель или ксерогель V2O5, и углеродного материала с получением композиционного материала, содержащего наностержни V2O5 в оболочке из графена; центрифугирование полученного композиционного материала; промывка композиционного материала; сушка композиционного материала при температуре 50°C. Также предложены композитный катодный материал и литиевый аккумулятор. Изобретение позволяет увеличить емкость и количество циклов перезарядки аккумулятора. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.