Анод водоактивируемого источника тока

Анод водоактивируемого источника тока

Реферат

Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано при изготовлении резервных источников тока, активируемых морской водой.

Известны химические источники одноразового действия, активируемые морской водой. В качестве анодного материала используются сплавы на основе магния, например:

1. Сплав на основе магния марки МА2-1, содержащий, мас.%:

Алюминий	3,8-5
Цинк	0,8-1,5
Марганец	0,3-0,7
Магний	Остальное

Однако электрохимические свойства (потенциал и разрядное напряжение) и пластичность данного сплава не высоки (см. Б.А.Колачев и др. «Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов», М.: Металлургиздат, 1972 г., стр.198).

2.. В авторском свидетельстве СССР №531885 «Сплав на основе магния», М. кл.² С22С 23/00 (опубликовано 15.10.76. Бюллетень №38) в целях повышения потенциала и разрядного напряжения предлагается сплав, содержащий компоненты, мас.%:

Галлий	1,0-1,5
Индий	2-4
Магний	Остальное

По информации описания к авторскому свидетельству СССР №531885 данный состав имеет в паре с AgCl электродом разрядное напряжение 1,23 В.

3. В авторском свидетельстве СССР №1735420 «Сплав на основе магния», М. кл.⁵ С22С 23/00 (опубликовано 23.05.92. Бюллетень №19) целью изобретения является повышение коэффициента использования анодного материала. Для достижения указанной цели предлагается сплав, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Индий	1,5-4,5
Алюминий	0,4-1,0
Магний	Остальное

Коэффициент использования анодного материала предлагаемого сплава составляет 77-81%, что выше на 4-10% коэффициента использования анодного материала сплава по авт. свид. №531885. Увеличение коэффициента использования анодного материала достигается за счет введения в сплав алюминия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является сплав на основе магния для изготовления анодов резервных химических источников тока, приведенный в патенте США №2270193, кл. 75-168 следующего состава, мас.%:

Галлий	0,1-5
Марганец	0,01-3
Магний	Остальное

Однако эффективность источников тока с анодным материалом, указанным в вышеприведенных аналогах и прототипе, в существенной мере снижается за счет интенсивной коррозии во время работы источника тока. Скорость коррозии магниевого сплава достаточно велика и не может обеспечить необходимые качества источника тока без принятия дополнительных мер. Снижение скорости коррозии анода является одним из важных вопросов производства водоактивируемых источников тока. Этот вопрос непосредственно определяет качество источника тока, уровень экологичности его производства и его стоимость.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение анодного сплава, позволяющего при его использовании снизить скорость коррозии, получить стабильно высокие характеристики.

Поставленная задача решается тем, что на основе известного (см. прототип: патент США №2270193) анодного сплава магния с добавкой галлия (без добавки марганца) создают сплав, в состав которого входит ртуть. Процесс образования магниево-ртутного сплава заключается в сплавлении магния, галлия и ртути в специальных ретортах, образуя химическое соединение магниевого сплава с ртутью. Предлагаемый сплав имеет следующий состав, мас.%:

Галлий	0,9-5
Ртуть	1,3-4,5
Магний	Остальное

Анализ патентной и технической литературы показал, что предлагаемый анодный сплав не известен из уровня техники и обладает изобретательским уровнем.

Содержание ртути в заявляемом анодном сплаве является оптимальным: при величине <1,3 положительный эффект снижения скорости коррозии невысок, при величине >4,5% делает сам источник тока и его производство экологически грязными и затрудняет его дальнейшую утилизацию.

Экспериментальные исследования заявляемого анодного сплава и прототипа дали следующие результаты.

1. Заявляемый сплав с содержанием ртути: 1,3; 3; 4,5%.

Разрядное напряжение в паре с AgCl электродом, В соответственно: 1,39; 1,43; 1,46.

2. Сплав по прототипу (без ртути):

Разрядное напряжение в паре с AgCl электродом. В: 1,23.

Анод, изготовленный из заявляемого сплава в составе водоактивируемого источника тока, позволил повысить его разрядные характеристики.

Анод водоактивируемого источника тока на основе сплава магния и галлия, отличающийся тем, что в сплав введена ртуть при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Галлий	0,9-5
Ртуть	1,3-4,5
Магний	Остальное