Водородно-кислородная топливная батарея

Водородно-кислородная топливная батарея

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

О. Г. Сарандинаки, В. К. Межгайлис, Л. М. Кулик, Л. В. Тарлев, В. М. Голов и М. В. Гурьянов

Лаявитель

ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНАЯ ТОПЛИВНАЯ БАТАРЕЯ

Известны батареи газовых топливных элементов со щелочным электролитом, содержащие корпус с изоляцией на внутренней поверхности, в котором размещены биполярные сварные электроды с радиальными каналами, имеющими нежесткие тонкостенные оправы с отверстиями для прохода электролита. Осевые каналы образуются путем совмещения отьерстий в оправах и в изолирующих межэлсктродных прокладках. Такие батареи сложны в сборке, имеют ненадежное уплотнение газовых и электролитных полостей и невысокие удельные характеристики.

Цель изобретения — повышение удельных характеристик и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что оправы электродов по периферии снабжены эластичными уплотпяющими манжетами, разделяющими корпус на отдельные межэлектродные электролитные полости, в отверстиях оправ помещешя втулки, калиорованные по проходному сечению и длине, а радиальные каналы, сообщающие газовые полости электродов с отверстиями в их оправах, выполнены по всему периметру этих отверстий и расположены на некотором расстоянии от наружной кромки электродов.

На фиг. 1 изображена предлагаемая батарея, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Батарея состоит из корпуса 1 с крышкой 2, в котором расположен пакет биполярных электродов 8, стянутых дырчатыми полыми стяжными тягами 4, пропущенными через осевые каналы, служащие коллекторами подвода рабочих газов. Концы стяжных тяг выведены наружу через полости штуцеров подвода и отвода газов для подтяжки межэлектродных прокладок 5 без демонтажа крышки.

10 Пакет электродов притяпивается к крышке 2. На противоположном конце пакета помещена опорная пластина б, в которой закреплены концы стяжных тяг. Крайние электроды пакета изолированы от крышки 2 и

15 опорной пластины б прокладками 7. Между электродами расположены сетчатые пластмассовые сепараторы 8.

Kîðïóñ заполнен электролитом и разделен на отдельные межэлектродные электролитные

20 полости с помощью тонких ободов 9 из эластичного диэлектрика, например фторопласта, охватывающих электроды по их внешнему контуру и соприкасающихся с внутренней поверхностью сосуда, покрытой слоем электро25 изоляции, например фторопластовой пленкой.

Диаметр ободов электродов несколько больше внутреннего диаметра сосуда. При постановке пакета электродов в сосуд ободы деформируются, прижимаясь к внутренней по30 верхности корпуса При этом сохраняется

196140 подвижность пакета относительно корпуса, что необходимо при разборке батареи для ремонта и лри подтяжке межэлектродных прокладок во время эксплуатации.

В каждом бипВЛФрном электроде активные пластины 10ана@ и,катод — снабжены приварной оправой (рамкой) ll из тонколистового металла, например нержавеющей стали.

Между анодом и катодом находится перегородка 12 также из тонкого металлического листа, которая делит пространство внутри биполярного электрода на две изолированные полости — для топливного газа, например водорода, и окислителя, например кислорода, по наружному контуру оправа электрода приварена или припаяна контактным способом к указанной перегородке.

В оправе электрода выполнено шесть отверстий — четыре для подвода и отвода рабочих газов и два для электролита. В отверстиях для электролита закреплены втулки 13 из диэлектрического материала, располагающиеся при сборке батареи на одной оси и образующие коллекторы для подвода и отвода электролита. Длина втулок такова, что между их соседними торцами остается заданный зазор, определяющий проходное сечение входа и выхода электролита для межэлектродных полостей; что обеспечивает одинаковые скорости протока электролита через все полости.

Отверстия для прохода рабочих газов при сборке пакета электродов совмещаются, и изолирующие межэлектродные прокладки б устанавливаются концентрично с ними. В результате в пакете электродов образуются осевые каналы, через которые пропущены стяжные тяги, В каждом биполярном электроде два из осевых каналов подвода и отвода газов сообщаются с газовой полостью анода, а два — с полостью катода. Отверстия в оправах, образующие совместно с отверстиями в прокладках осевые каналы, размещены на некотором

10 расстоянии от внешней кромки электродов.

Вокруг отверстий для фиксации прокладок 5 в оправе электрода смонтированы кольцевые выступы, и между оправой и межполостной перегородкой электрода помещены штампо15 ванные кольца 14 с радиальными гофрами, образующими проходы для газа.

Предмет изобретения

Водородно-кислородная топливная батарея

20 со щелочным электролитом, содержащая корпус, биполярные электроды, имеющие оправы с отверстиями для прохода электролита и газов, стянутые тягами с отверстиями, которые образуют совместно с отверстиями оправ и

25 уплотняющими прокладками газовые магистрали, отличающаяся тем, что, с целью улучшения удельных характеристик и обеспечения равномерной циркуляции электролита и газов, оправы электродов снабжены манжета30 ми, разделяющими корпус на отдельные электролитные полости, в отверстиях оправ для прохода электролита установлены калибровочные втулки, а в отверстиях для прохода газов — гофрированные шайбы.

&us g

Рог 1

Составитель Ю. Драгомирова

Редактор П. А. Вербова Техред T. П. Курилко

Корректоры: Г. Е. Опарина и О. Ь. Т7ории77

Заказ 927,712 Тираж 535 Г1од7777с7!ос

ЦНИИ11И Комитета но делам изобретений и открь7тий нри Совсте Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2