Электрод накопителя электрической энергии

Электрод накопителя электрической энергии

Реферат

 

Электрод накопителя электрической энергии содержит токоотвод, активный уголь и сажу. Электрод накопителя электрической энергии выполнен в виде отдельных слоев активного угля и сажи. Слой сажи расположен между токоотводом и слоем активного угля при соотношениях толщин слоев: сажа - активный уголь 1:4-1:100. Технический результат - снижение контактного сопротивления на границе раздела активная масса электрода - токоотвод. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для изготовления электрохимических устройств.

Известен электрод электрохимического устройства, содержащий слой активного угля, токоотвод.

Однако электрохимическое устройство, содержащее такой электрод, имеет высокое электрическое сопротивление, что связано с высоким контактным сопротивлением на границе раздела токоотвод-электрод из-за плохого контакта частиц активного угля с поверхностью токоотвода, вследствии их низкой дисперсности.

Известен электрод конденсатора, содержащий слой смеси активного угля с сажей, токоотвод. (Япония, в.з. №5757120. кл. Н 01 G 9/00, 26.5.82 г. - прототип).

Электрохимическое устройство, содержащее электрод прототипа, имеет высокое электрическое сопротивление, что связано с высоким контактным сопротивлением на границе раздела слоя смеси активный уголь с сажей - токоотвод из-за плохого контакта между ними. Плохой контакт слоя частиц активного угля в смеси с частицами сажи, имеющих разнородную дисперсность, обусловлен образованием слоя неоднородной поверхности из этих частиц, наличием пористых участков.

Цель изобретения - снижение контактного сопротивления на границе раздела активная масса электрода - токоотвод.

Поставленная цель достигается тем, что электрод накопителя электрической энергии, содержащий токоотвод, активный уголь, сажу, выполнен в виде отдельных слоев активного угля и сажи, причем слой сажи расположен между слоем активного угля и токоотводом при соотношениях толщин слоев: сажа - активный уголь 1:4-1:100.

Применение предлагаемого электрода накопителя электрической энергии имеет следующее преимущества перед прототипом:

1. значительно снижается электрическое сопротивление накопителя;

2. значительно снижается контактное сопротивление на границе раздела активная масса электрода - токоотвод.

Изготовление электрода накопителя электрической энергии в виде отдельных слоев активного угля и сажи и расположение слоя сажи между слоем активного угля и токоотводом, при соотношении толщин слоев 1:4-1:100, способствует значительному снижению электрического сопротивления накопителя за счет значительного снижения контактного сопротивления на границе раздела активная масса электрода - токоотвод, вследствие значительного улучшения контакта между ними. Улучшение контакта электрода с поверхностью токоотвода происходит вследствие нахождения в зоне контакта слоя частиц сажи, обладающих более высокой дисперсностью, однородностью, чем частицы одного активного угля или в смеси с сажей, что значительно увеличивает площадь соприкосновения, между токоотводом и электродом, уменьшает количество пористых участков.

Контактное сопротивление на границе раздела активная масса электрода - токоотвод повышается при соотношении толщин слоев: сажа - активный уголь больше 1:100 за счет малого количества слоя сажи в контактном с токоотводом слое, что ухудшает контакт и уменьшает площадь этого контакта.

Контактное сопротивление не изменяется при соотношении слоев толщин сажа - активный уголь, равном 1:4, из-за хорошего контакта между слоем сажи и токоотводом.

Отличительных признаков изобретения в литературе не найдено.

На приведенном чертеже изображен предлагаемый электрод, состоящий из слоя активного угля 1, слоя сажи 2, токоотвода 3, при соотношении слоев: сажа - активный уголь 1:4-1:100.

Для получения сравнительных данных изготавливались электроды, содержащие токоотвод, активный уголь, сажу, выполненные в виде отдельных слоев, с расположением слоя сажи между слоем активного угля и токоотводом, при соотношении слоев: сажа - активный уголь 1:3; 1:50; 1:120, и электрод, содержащий токоотвод и слой смеси активного угля с сажей (прототип).

С использованием предлагаемого электрода и электрода-прототипа собирались накопители электрической энергии и определялось их электрическое сопротивление, оценивающее контактное сопротивление на границе раздела активная масса электрода - токоотвод. Полученные данные представлены в таблице.

ЭлектродАктивная масса ИзготовлениеСоотношение толщины слоев: сажа - акт. угольЭлектрическое сопротивление мОмПрототип Сажа, угольВ виде слоя смеси - активный уголь, сажа.- 1,1Предлагаемый Сажа, уголь В виде слоя сажи и слоя активного угля. 1÷30,63 1÷40,63 1÷500,65 1÷1000,67 1÷1200,73

Таким образом, как видно из таблицы, накопитель электрической энергии, электрод которого содержит токоотвод в виде активной массы: уголь, сажу, выполненные в виде отдельных слоев и с расположением слоя сажи между слоем активного угля и токоотводом при соотношении толщин слоев: сажа - активный уголь 1:4-1:100, имеет значительно более низкое электрическое сопротивление за счет значительного снижения контактного сопротивления на границе раздела активная масса электрода - токоотвод.

Формула изобретения

Электрод накопителя электрической энергии, содержащий токоотвод с последовательно размещенными на нем контактным и активным слоями, отличающийся тем, что, с целью снижения контактного сопротивления, отношение толщины контактного слоя к толщине активного слоя выбрано в пределах 1÷4-1÷100.

РИСУНКИ