Первичный электрохимический элемент
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при производстве химических источников тока (ХИТ).
Задача - создание первичного электрохимического элемента, обеспечивающего улучшение удельных электрических характеристик путем повышения рабочего напряжения за счет изменения конструкции и расположения катодного токосъема.
Технический результат достигается тем, что в первичном электрохимическом элементе, содержащем катод и анод, выполненных в виде катодной и анодной композиций, которые разделены сепаратором и имеют катодный и анодный токосъемы, согласно конструкции, катодный токосъем выполнен сетчатым и размещен между сепаратором и катодом.
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при производстве химических источников тока (ХИТ).
Основной задачей усовершенствования ХИТ является достижение надежных и стабильных характеристик, которые зависят, как правило, от удельных электрических характеристик единичного элемента.
Известен первичный электрохимический элемент (ПЭЭ) пиротехнического генератора электрического тока по патенту на изобретение РФ №2095745, МПК 6 F 42 C 11/00, Н 01 М 6/20, з. 20.09.1996 г., оп.10.11.1997 г. - прототип.
Известный ПЭЭ содержит цилиндрический анод и катод, выполненные в виде анодной и катодной композиций, которые разделены сепаратором и размещены между анодным и катодным металлическими токоотводами.
Качественное улучшение основных характеристик в прототипе достигается соотношением размера анода, катода и сепаратора к их толщине, а также новым рецептурным соотношением компонентов композиций анода, катода и сепаратора.
Задача, положенная в основу полезной модели, заключается в создании первичного электрохимического элемента, обеспечивающего улучшение удельных электрических характеристик путем повышения рабочего напряжения за счет изменения конструкции и расположения катодного токосъема.
Поставленная задача решается тем, что в первичном электрохимическом элементе, содержащем катод и анод, выполненных в виде катодной и анодной композиций, которые разделены сепаратором и
имеют катодный и анодный токосъемы, согласно конструкции, катодный токосъем выполнен сетчатым и размещен между сепаратором и катодом.
Металлический токосъем в виде сетки, размещенной между активным катодным компонентом и ионопроводящим электролитом, увеличивает рабочую поверхность катода, которая представляет собой трехфазную границу: металл/расплав/окислитель.
Увеличение рабочей поверхности катода приводит к снижению истинной плотности тока. И как следствие, понижению катодной поляризации, что в свою очередь способствует повышению рабочего напряжения на элементе.
В источниках патентной и научно-технической информации не обнаружена указанная выше совокупность существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна».
На чертеже представлен общий вид ПЭЭ в разрезе.
Первичный электрохимический элемент содержит анод 1 и катод 2 в виде композиций, сепаратор 3, анодный токосъем 4 с внешней стороны анода 1 и катодный токосъем 5 в виде металлической сетки, размещенной между катодом 2 и сепаратором 3.
Катодный токосъем 5 может быть выполнен из металлической просечной сетки, плетеной сетки, сетки, полученной электрохимическими методами, перфорированной фольги и т.п.
В процессе работы элемента сепаратор 3, обеспечивающий пространственное разделение анода 1 и катода 2, допускается проведение электрохимической реакции, включающей перенос ионов между анодом 1 и катодом 2. Перенос ионов обуславливает прохождение электрического тока от катода к аноду. При этом на сеточном катодном токосъеме 5 формируется электронопроводящая губка из отработавших компонентов катода 2. Образование электронопроводящей губки приводит к дополнительному увеличению рабочей поверхности катода, снижению
катодной поляризации, повышению рабочего напряжения и улучшению удельных электрических характеристик первичного электрохимического элемента.
Изготовления предлагаемой к защите конструкции не требует разработки нового оборудования и переоснащения существующих производств, а используемые компоненты широко применяются в электротехнике.
Таким образом, подтверждается возможность практической реализации заявленного технического результата. На основании изложенного можно сделать заключение, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».
Первичный электрохимический элемент, содержащий катод и анод из анодной и катодной композиций, разделенные сепаратором, катодный и анодный токосъемы, отличающийся тем, что катодный токосъем выполнен сетчатым и размещен между сепаратором и катодом.
