Патент ссср 153985
Иллюстрации
Реферат
Класс H Olm; 21g, 35 № 153985 ссср, ®„@,, ° Ж, ЙА ГЕНЩ
;."В@ЧС1, ц фа u / / :. I ВМ3-ща Пд(д
:"" -" — — ——
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа М 97
Н. Е. Заев
СПОСОБ АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Заявлено 31 июля 1961 г. за М 740615/26.10 в Комитет по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» Ма 8 за 1963 г.
Известны способы аккумулирования электрической энергии, позволяющие после зарядки от источника высокого напряжения постоянного тока создавать между полюсами аккумулятора разность потенциалов.
Предлагаемый способ аккумулирования электрической энергии позволяет уменьшить вес и габариты аккумулирующих устройств.
Это достигается использованием в качестве аккумулирующего материала твердого диэлектрика с преимущественно электронной проводимостью. Диэлектрик подвергают длительной зарядке при повышенной температуре (относительно рабочей при разрядке) высоким напряжением, близким к пробивному. С контактных металлизированных поверхностей снимается высокое напряжение постоянного микротока.
На чертеже изображена конструкция высоковольтного аккумуля тора в двух проекциях, поясняющая предлагаемый способ.
Аккумулятор содержит металлические электроды 1 и 2, плотно прилегающие к диэлектрику 8.
Принцип действия высоковольтного аккумулятора основан на том, что при длительном приложении к электродам 1 и 2 высокой постоянной разности потенциалов, близкой к пробивной прочности данного диэлектрика, с катода (вследствие автоэлектронной эмиссии) в диэлектрик в большом количестве внедряются электроны, закрепляющиеся в приэлектродном объеме диэлектрика на соответствующих им по энергии «уровнях прилипания», создаваемых примесями, а со стороны анода соответствующее количество электронов уходит из диэлектрика в анод, оставляя в прианодном объеме дырки.
Концентрация закрепившихся электронов и дырок внутри диэлектрика растет в направлении к соответствующему электроду (например, № 153985 так, как схематически показано на чертеже). Если на несколько секунд закоротить электроды 1 и 2, то напряжение на конденсаторе упадет до нуля. При этом удаляется заряд, обусловленный емкостью поляризации. После ликвидации короткого замыкания между электродами 1 и 2 на конденсаторе через некоторое время снова появляется высокое напряжение.
Причиной возникновения этой разности потенциалов является выход носителей заряда к электродам из приэлектродного объема вследствие того, что напряженность электрического поля внутри диэлектрика между заряженными зонами меньше напряженности внешнего поля между металлизированными поверхностями (электродами) по воздуху.
Разность потенциалов вначале составляет 600 — 800 в и более в зависимости от конкретных условий: природа и состав диэлектрика, длительность и напряжение при зарядке, время, прошедшее после зарядки, площадь электродов, объем диэлектрика между электродами, температура при разрядке и т. п.
После зарядки знаки на электродах высоковольтного аккумулятора соответствуют знакам зарядного напряжения.
Приводится пример, поясняющий предлагаемый способ.
Аккумулятор из массы Т-150, титанат кальция с двуокисью циркония (электронная проводимость), имеетэлектродыизвозжженногосеребра площадью 5,8 см-, высотой 0,5 сл. Для снижения токов утечек вся межэлектродная наружная поверхность керамики покрыта лаком
ФГ-9 (с последующей запечкой при 150 С в течение часа).
Зарядка производится циклами по 13 часов: 2 часа -- подъем температуры от 20 до 200, выдержка при 200 в течение 9 часов, охлаждение до 20 за 2 часа. Зарядное напряжение 6000 в (от германиевого двухполупериодного выпрямителя с П-образным фильтром) гключается до начала нагрева и выключается по окончании охлаждения.
Всего — 6 циклов зарядки.
Первые недели после зарядки разность потенциалов электродов, измеряемая электрическим вольтметром С-95 (600 в), удерживается более 600 в. Через 64 суток — 310 в, через 77 суток — 120 в, через
100 суток 26 в.
Ток короткого замыкания в высоковольтном аккумуляторе с диэлектриком из массы Т-150 при 19 С составляет 10 — ii а/см . Высоковольтные аккумуляторы имеют характерную особенность зависимости разности потенциалов Ъ" одной ячейки от температуры Т< при разрядке: Ъ" тем выше, чем ближе Т, к Т. — температуре зарядки, достигая при T> = Т 1200 в и более, но быстро (часы) начинает спадать.
Предмет изобретения
Способ аккумулирования электрической энергии, позволяющий после зарядки от источника высокого напряжения постоянного направления создавать между полюсами (электродами) аккумулятора высокую разность потенциалов, отличающийся тем, что, с целью снижения веса и габаритов аккумулирующего устройства, в качестве аккумулирующего материала устанавливают твердый диэлектрик с преимущественно электронной проводимостью; который подвергают зарядке при повышенной температуре напряжением, близким к пробивному, и используют с помощью контактных металлизированных поверхностей как источник тока высокого напряжения. № 153985 р
Редактор Л. И. Колыбина Техред T. П. Курилко
Корректор И. С. Дроздова
Типография, пр, Сапунова, 2.
11одп. к печ. 25/VI — 63 г. Формат бум. 70 >< 108 />G Объем 0,26 изд. л.
Зак. 1613/10 Тираж 1225 Цена 4 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий ГССР
Москва, Центр, пр Серова, д. 4.