Способ приготовления водной составляющей электролита для химического источника тока

Способ приготовления водной составляющей электролита для химического источника тока

Реферат

Изобретение относится к области электротехники, в частности к приготовлению водной составляющей электролита для химических источников тока.

Известен способ изготовления электролита для щелочных аккумуляторов (см. патент RU №2257647, кл. Н01М 10/26), в состав которого входит гидроксид щелочного металла и дистиллированная вода.

Известен также способ изготовления электролита для свинцовых кислотных аккумуляторных батарей (см. патент RU №2258981, кл. Н01М 10/10). Этот способ, принимаемый здесь в качестве прототипа, заключается в том, что в силикагель добавляют при постоянном помешивании дистиллированную воду и неорганическую кислоту. Полученную смесь выдерживают в магнитном поле, созданном в трубе круглого сечения, выполненной из магнитного материала.

Недостатком известных щелочных и кислотных электролитов, содержащих в своем составе обычную или омагниченную дистиллированную воду, является то, что при использовании таких электролитов энергоемкость аккумуляторов определяется, в основном, количеством примененного активного вещества на электродах.

Задачей заявленного изобретения является приготовление оригинальной водной составляющей для щелочных и кислотных аккумуляторов, позволяющей полнее использовать примененное химически активное вещество на электродах и получить лучшие энергетические характеристики аккумулятора.

Осуществление заявленного способа

В емкость с дистиллированной водой опускают постоянный магнит. Доведя воду до кипения, добавляют в нее измельченный субстрат животного происхождения (например, рога животных) в количестве 5-8 г на 1 л воды. Через 20-30 мин в кипящую жидкость добавляют масло растительного происхождения (например, пихтовое масло) и кипятят еще 5-10 мин. Затем раствор остужают, фильтруют и в таком состоянии применяют вместо обычной дистиллированной воды при приготовлении электролита для щелочного или кислотного аккумулятора.

Раскрытие изобретения

Наиболее существенные признаки изобретения - обработка дистиллированной воды, предназначаемой для получения аккумуляторного электролита, материалами биологического происхождения в особых температурно-временных условиях.

Получаемый эффект - полнее используется примененное химически активное вещество на электродах и при той же массе активного вещества обеспечиваются как технический результат - лучшие энергетические характеристики аккумулятора.

Осуществление изобретения

Для подтверждения причинно-следственной связи между существенными признаками изобретения и заявленным техническим результатом успешно проведена серия испытаний, суть которых заключалась в:

- получении биоактивированной дистиллированной воды в соответствии с заявленным способом;

- сравнении основных энергетических характеристик пар однотипных аккумуляторов, использующих в составе электролита обычную и биоактивированную дистиллированную воду.

Результаты испытаний одной из пар аккумуляторов (типа 6МТС-9) приведены в прилагаемом «Акте испытаний».

Из таблицы и графиков «Акта испытаний» путем общеизвестных физико-математических соображений получены следующие характеристики:

Внутреннее сопротивление аккумулятора Ri

Ri вычисляется по формуле Ri=(E-U)/I, где I - ток разряда, равный 2 А. Поскольку Ri несколько меняется во время разряда, для получения усредненного значения Ri выбран относительно ровный участок каждого графика (где Е и U не опускаются ниже 10 В).

Результаты вычислений Ri размещены в нижеприведенной таблице 1, построенной на базе таблицы «Акта испытаний».

Таблица 1
Результаты вычислений Ri
t	0	10	30	60	90	120	150	180	240	250	260
Uж	12,4	12,2	12,1	12,0	11,8	11,6	11,2	10,7	4,7	-	-
Uи	13,1	13,0	12,9	12,7	12,6	12,4	12,1	11,8	10,8	10,1	5,5
Еж	12,9	12,6	12,5	12,3	12,1	12,0	11,8	11,4	8,4	-	-
Еи	13,8	13,2	13,1	12,9	12,9	12,7	12,5	12,1	11,7	11,2	8,1
Ri ж, Ом	0,25	0,20	0,20	0,15	0,15	0,20	0,30	0,35	1,85	-	-
Ri и, Ом	0,35	0,10	0,10	0,10	0,15	0,15	0,20	0,15	0,45	0,55	1,30

Таким образом:

- с обычной дистиллированной водой Ri ж усредн. = 0,225 Ом;

- с биоактивированной водой Ri и усредн. = 0,194 Ом.

Достигнутое уменьшение внутреннего сопротивления аккумулятора на 14% является полезным техническим результатом, поскольку аккумулятор отдаст больше энергии в нагрузку и меньше потратит ее впустую.

Потенциальные характеристики аккумулятора Е и U

Поскольку Е и U несколько меняются во время разряда, для получения усредненных значений Е и U также выбран относительно ровный участок каждого графика (где Е и U не ниже 10 В).

Таким образом:

- с обычной дистиллированной водой Еж усредн. = 12,2 В;

- с обычной дистиллированной водой Uж усредн. = 11,8 В;

- с биоактивированной водой Еи усредн. = 12,6 В;

- с биоактивированной водой Uи усредн. = 12,2 В.

Достигнутое увеличение ЭДС и напряжения на нагрузке аккумулятора на 0,4 В является полезным техническим результатом, поскольку аккумулятор отдаст больше энергии в нагрузку.

Энергоотдача аккумулятора

Энергоотдача аккумулятора (Эа) по сути - амперчасы, отданные в нагрузку. Для корректности сравнения зачетное время обоих аккумуляторов принято таким, в течение которого напряжение на нагрузке каждого снизилось до уровня 6 В при поддержании тока силой 2 А. Из графиков видно, что зачетное время аккумулятора с обычным электролитом составляет 230 мин, а аккумулятора с опытным электролитом - 258 мин. Это составляет соответственно (та же индексация);

Эа ж=7,7 А·ч; Эа и=8,6 А·ч.

Достигнутое увеличение энергоотдачи аккумулятора на 12% является безусловно полезным техническим результатом.

1. Способ приготовления водной составляющей электролита для химического источника тока, включающий намагничивание дистиллированной воды, отличающийся тем, что для намагничивания дистиллированной воды в нее помещают постоянный магнит и доводят до кипения, в кипящую воду добавляют субстрат животного происхождения в количестве 5-8 г на 1 л воды и кипятят 20-30 мин, затем добавляют масло растительного происхождения в количестве 15-25 мл. на 1 л воды и смолу растительного происхождения в количестве 20-25 мл. на 1 литр воды и продолжают кипятить в течение 5-10 мин, после чего полученный раствор остужают и фильтруют.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве субстрата животного происхождения используют измельченные рога животных.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве масла растительного происхождения используют пихтовое масло.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве смолы растительного происхождения используют сосновую смолу.