Способ эксплуатации воздушно-цинкового генератора

Способ эксплуатации воздушно-цинкового генератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОlIИСАНИЕ „„„„„

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

{ л

I (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 03.08.72(21)1816380/24-07 (23) Приоритет (32)03.08.71 (31) 11361/71 (33) Швейцария (43) Опубликовано 15.03 78.Бюллетень ¹10 (45) Дата опубликования описания 07.02.78 (51) М. Кл, Н 01 М 1" .f{18

Н 01 М 1042

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам иэооретений и открытий (53) УДК 621.355. . 1 6/9 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Денис Дониат, Аугусто Порта и Бернард Бугнет (Швейцария) Иностранная фирма

С. А, Отомобиль Ситроен" (Франция) (71) Заявитель

1 (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНО-LIHHKOB0M

ГЕ Н EP AT 0 PA

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации воздушно-цинковых генераторов.

Известен спссo6 эксплуатации воздушнопинкового генератора, предусматриваюший егo механический перезаряд, заключаюшийся в извлечении отработанного цинкового электрода из ячейки и замене его новь{м, Однако такой способ требует большого количества цинка, поскольку продукты его разряда не возврашаются в генератор для повторного использования.

Наиболее близким к изобретению по технической. сушности и достигаемым результатам является способ эксплуатации воздушно-цинкового генератора путем подачи суспензии цинка в электролите к входу анодной камеры разряда, удаления продуктов реакции вместе с электролитом из анодной камеры, восстановления их до металлического цинка и введения восстановленного цинка с электролитом в анодную камеру, Недостатком этого способа являстся необходимость восстановления цинка вне генератора сложным путем и в течение длительного времени.

Для упрощения эксплуатации генератора по предлагаемому способу восстановление производят введением в электролит на выходе из анодной камеры порций металла более электроотрицатепьного, чем цинк, например алюминия.

На чертеже показан генератор, эксплуатируемый по описываемому способу.

Генератор содержит химический источник тока 1, снабженный воздушным электродом

2, связанным с положительной клеммой 3, коллектором 4 анодного тока, связанным с отрицательной клеммой 5, и пористым сепаратором 6, расположенным между электродом 2 и коллектором 4.

Воздушный электрод 2, образуюший катод генератора, состоит из плоской пористой пластины. К em задней стороне, противоположной стороне, расположенной напротив сепара" îðà 6 и коллектора 4, подводят воздух при помоши трубопровода 7, причем азот и избыток воздуха могут быть удалены через выходной трубопровод 8.

598582

Катодом 2 может быть воздушный электрод обычного типа, образованный, например, . пористой пластиной, оплавленной никелем, покрытым слоем каталитического материала на основе активного угля и серебра. Задняя сторона этого катода, питаемая возду» хом, снабжена гидрофобным пористым слоем, например, политетрафторэтилена, позволяюшим проход»ть воздуху.

Активная анодная масса состоит из 10 частиц цинка в суспензии в жидком щелоч»ом электролите, таком как KOH.

Анодный коллектор 4 состоит из перфорированной перегородки, выполненной из материала, хорошо проводя него электричест- 15 во и химически инертного по отношению к электролиту, например из никелевой сетки с тонкими отверстиями.

Сепаратор 6, находяшийся в данном случае в соприкосновении с анодным коллектором 4, может быть обычного типа и представляет собой войлочный лист из синтетических волокон, например найло»а. Он выбран таким, чтобы обеспечить проход электролита и помешать проходу частиц цин ка, вз веш енн ых в н ем.

Анодный коллектор 4 и сепаратор 6 ограничивают оцну сторону пространства. 9анодное пространство, причем это пространство предназначено для циркуляции а»одной сусле»зии,между нижним входом 10 и верхним вьгходом 11.

Пространство. 9 образует часть цепи, служагцей для циркуляции анод»ой суспензии.

Эта цепь содержит, кроме пространства 9, верхнюю трубку 12, соединенную с выходом 11 и ведущую к входу насоса 13, и нижнюю трубку 14, соединенную с выходом этого насоса и выходящую в пространство

9 через вход 10 последнего.

Кроме того, генератор содержит средства для питания порошком алюминия, Эти средства включают в себя винт 15 питания, приводимый в движение электрическим мотором 1 6 с изменяемой скоростью и предна- 45 значенный для транспортирования дозированного объема порошка алюминия, выходящего из бункера 17, и подачи этого порошка в бункер 18, соединенный с верхней трубкой

12 цепи циркуляции.

Эксплуатация генератора происходит следуюгцим образом, Суспензия цинка в электролите циркулиSS рует по цепи, проходяшей через анодное пространство 9. Указанная цепь служит для непрерывной рециркуляции анодной суспензии так, что частицы цинка в суспензии ударяются о коллектор 4 и претерпевают электрохимическое окисление, сопровождающееся образованием ци»кат-ионов согласно реакции

Zn + ИН вЂ” + Хц (ОН) + 2е

А нодную суспензию, содержащую цинка ионы, образуемые при разряце, далее постепенно удаляют из анод»ого пространства

9 и рециркулируют при помощи насоса 13 по трубкам 12 и 14. Цинкат-ионы путем диффузии покидают, таким образом, поверхность частиц цинка и распределяются в электролите во время этой рециркуляции.

Рециркуляция суспензии позволяет постоянно приводить в контакт частицы во взвешенном состоянии с коллектором 4, чтобы снова произошло электрохимическое окисление.

Кроме того, благодаря этой рециркуляции можно предотвратить пассивацию цинка, мешая образованию окисной пленки на поверхности частиц„ На выходе из анодной камеры в суспензию, циркулируюшую по трубке 12, из бункера 18 периодически вводят порции металла более электроотрицательного, чем цинк, например алюминия, магния. При этом происходит восстановление ци»ка по реакции

2А1 + ЗЕп(ОН) — э 4A1(OH) + Лап + 40К

Алюминий расходуется необратийо, а цинк восстанавливается и повторно используется.

Для предотвращения насышения электролита алюминат-ионами они могут быть удалены из суспензии.

Замешение цинка может происходить пу-тем непрерывного или периодического при- . ведения в контакт анодной суспензии с твер- дым алюминием в виде пластин или лент, а цинк, осаждаюшийся на поверхности алюминия, может быть снят и приведен во взвешенное состояние путем перемешивания суспензии и в случае необходимости при помощи соответствующих соскабливаюших средств, формула изобретения

Способ эксплуатации воздушно-цинкового генератора путем подачи суспензии цинка в электролите к входу анодной камеры разряда, удаления вместе с электролитом из анодной камеры продуктов реакции, восстановления их до металлического цинка и введения восстановленного цинка с электролитом в анодную камеру, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью упрошения эксплуатации, восстановление производят введением в электролит на выходе из анодной камеры порций металла более электроотрицательного, чем цинк, например алюминия.

598582

Составитель Ю. Драгомирова

Редактор А,-Пейсоченко Техред Н. Андрейчук. Корректор Н. Тупипа!

Заказ 1309/54 Тираж 960 Подписное

UHHHKIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4