Способ формовки электрода интеграторадискретного действия

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 030979 (2l) 2824643/18-10 (51) М. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

H 01 G 9/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150681, бюллетень N9 22

Дата опубликования описания 15,06.81 (53) УДК 621.319 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.È. Оше, А.A. Филонов, Б.И. Ильин и В.Л. Климентов (71) За яв итель (54) СПОСОБ ФОРИОВКИ ЭЛЕКТРОДА ИНТЕГРАТОРА

ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к производству молекулярных преобразователей электрической энергии и может быть использовано в производстве хлорсеребряных интеграторов дискретного действия.

Известен способ формовки электрода, заключающийся в очистке поверхности серебра и нанесении на нее анодным током осадка хлористого серебра с последующим катодноанодным циклированием его в электролите, содержащем анионы хлора (1) .

Для интегратора, в котором электрод отформован этим способом, характерно довольно высокое напряжение на выходе в процессе работы, которое растет с ростом плотности тока и при уменьшении температуры. Это является причиной того, что при плотности тока больше

5 мА/см при комнатной температуре напряжение на интеграторе становится соизмеримым с напряжением отсечки. B последнем случае про-, исходит ложное срабатывание элек тронной схемы, согласованной с .интеграторам, и возникает отрица- тельная ошибка интегрирования. С понижением температуры положение ухудшается дополнительно, например, при -40ОC ложное срабатывание электронной схемы происходит уже при плотности тока 1-1,5 мА/см.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ, в котором с целью снижения внутреннего сопротивления интегратора и расширения диапазона рабочих температур и токов применяют особый режим формовки: на серебряный электрод наносят вначале анодным током осадок хлористого серебра в коли15 честве, превышакщем номинальное в 1,5-2 раза, затем удаляют его катодггым током, причем повторяют этот процесс до получения стабильной величины истинной поверхности

20 электрода, а потом наносят номиналь. ное количество хлористого серебра.

Указанный способ снижает внутреннее сопротивление интегратора за счет увеличения истинной рабочей поверхности электрода, т.е. за счет снижения истинной плотности тока, приводящей к уменьшению напряжения на работающем интеграторе (2).

Этот способ имеет, однако, принЗО ципиальные ограничения, связан838784 ные с тем, что слишком сильное разрыХление осадка приводит к уменьшению его прочности. При достаточно.сильном разрыхлении осадок начинает суспензироваться в электролит, что резко ухудшает точность интегрирования. Кроме того, снижение истинной плотности тока изза разрыхления поверхности вызывает ограничение работоспособности интегратора при повышенных темпера-1 турах, так как при этом начинает сказываться утечка тока на заряжение двойного электрического слоя, что дополнительно снижает точность интегрирования.

Целью изобретения является расширение верхнего токового и нижнего температурного пределов работоспособности интегратора.

Поставленная цель достигается за счет увеличения электрохимической активно" òè электрода без сущеотвенного изменения величины поверхности электрода: поверхность серебряного .электрода подвергают непосредственно перед. нанесением осац1 ка электрохимической активации путем обработки катодным током плотностью 0,1-1 мЛ/см в электролите, 2 содержащем катионы щелочного металла в течение 1-60 мин. Такая обработка увеличивает ток обмена электродной реакции в интеграторе и снижает падение напряжения на интеграторе при его работе при заданной плотности тока и температуре, причем действует она как на анодном, так и на катодном циклах работы интегратора. Это снижение напря>кения на интеграторе позволяет применять большие плотности тока и более низкие температуры без опасания превысить предельно допустимые значения напря>кения на интеграторе.

Положительный эффект при этом достигается только при активации с достаточно большой плотностью катодного тока и при достаточно длительном времени воздействия.

При применении активации током плотностью меньше 0,1 мЛ/см в течение менее 1 мин положительный эффект практически исчезает совсем.

Применение времени активации более

60 мин нецелесообразно по экономическим соображениям, так как слишком сильно удлиняет технологический цикл.

Эффект активации исчезает также и при слишком больших плотностях тока. Так, при плотности тока, превышающей 10 MA/ñì, возникает бурное выделение водорода, на образование которого расходуется практически весь катодный ток вместо того, чтобы тратиться на процесс, вызывающий активацию электроца. Такой ток не дает поэтому реального

5 гО

)5

2О

30 ..>5

45 улучшения характеристик электродов интегратора по сравнению с электродами, не подвергавшимися активации

Более того, после такой обработки наблюдается даже некоторое ухудшение точности интегрирования и возникает нестабильность характе0 ристик интегратора, в частности нестабильность выходного напряжения на нем. Применение для актиьации токов плотностью превышаю 2

1 щей 10 глА/см,не только не целесообразно, но даже вредно. Наилучший положительный эффект возникает при катодной активации токами плотностью 0,1-0,5 MA/см в течение 2040 мин.

В качестве электролита для активации могут быть использованы растворы, содержащие растворенные соли щелочных металлов (лития, натрия, калия, рубидия, цезия, франция).Концентрация соли в электролите сама по себе несущественна, хотя она должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить указанные выше токи.

Активацию необходимо проводить непосредственно перед операцией нанесения рабочего осадка, чтобы образующееся на поверхности вещество не успело полностью разложиться. Между активацией и нанесением рабочего осадка из рабочего электролита не следует допус " кать промежутка более нескольких минут, по крайней мере не более пяти-десяти минут, лучше сократить его до 0,5-1 мин. Учитывая это, а также то, что рабочий электролит интегратора содержит катионы щелочных глеталлов, целесообразнО для проведения операции активации использовать также рабочий электролит.

Это позволяет отказаться от операции замены электролита для активации на рабочий электролит, от промежуточных проглывок электрода, что упрощает и сокращает производственный цикл без ухудшения характеристик изделия.

Операция активации увеличивает ток обмена на отформованном электроде, покрытом рабочим осадком, а это, в свою очередь снижает напря>кение на электроде, а следовательно и на интеграторе. При заданном токе каждому десятикратному увеличению тока обмена соответствует снижение напряжения на электроде на 60 иВ.Снижение напряжения на интеграторе позволяет применять более высокие рабочие плотности тока при комнатной температуре, а также расширить температурный предел работоспособности в сторону .более низких температур, без опасения превысить предельно до838784

Формула изобретения

Составитель Н. федотов

Редактор И. НестероваТехред М.Голинка Корректор И. Коста

Заказ 4451/77 Тираж 784 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðáä, ул.Проектная, 4 пустимые значения напряжения на интеграторе.

Пример выполнения формовки электродов интеграторов дискретного действия включает следующие режимы технологических ступеней: обезжиривание поверхности серебряных электродов в 20%-ном фосфорно-щелочном растворе при 80 С в течение 10 мин, активацию катодным током плотностью 0,25 MA/см в течение 40 мин в рабочем электролите, нанесение рабочего осадка анодным током плотностью 1 мА/см с последующим его циклированием, заканчивающимся нанесением осадка с но- 15 минальным зарядом.

Такая активация увеличивает ток обмена на электроде не менее, чем в 10-12 раз по сравнению с током обмена на электроде, обработанном 7О по той же схеме, но без актйвирования. Это позволяет увеличить плотность рабочего тока при разряде интегратора при комнатной температуре не менее чем до 5 мА/см и

При температуре -40 С напряжение на

Я интеграторе снижается при 0,25 мА/см, по крайней мере, до 0,15 В в отличие от неактивированных электродов, у которых при этом же токе в таких же условиях получается напряжение

0,25 В и более.

Таким образом предлагаемый способ формовки электрода интегратора дискретного действия позволяет расширить температурные и токовые 35 пределы его работоспособности, а именно: плотность тока до 5 мА/см при комнатной температуре и до

0,25 мА/см при -40"C

1. Способ формовки электрода интегратора дискретного действия, включающий очистку поверхности серебряного электрода и нанесение на нее анодным током осадка хлористого серебра„ отличающийся тем, что, с целью расширения верхнего предела работоспособности интегратора по току, а нижнего по температуре, непосредственно перед нанесением осадка электрод подвергают электрохимическому активированию путем обработки его катодным током плотностью 0,1-10 мА/см в течение 1-б0 мин в электролите,содержащем катионы щелочного металла.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью сокращения промежутка времени между активацией и нанесением рабочего осадка, обработку проводят в рабочем электролите интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 280454, кл. C 25 В 1/00, 18.10.68.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 508812, кл. Н 01 G 9/2?, 08.10.74 (прототип).