SU142584A1 - Fuel cell - Google Patents

Description

Известны топливные элементы, работающие на принципе иоиизаини и соединени  газов, подводимых к инертным nopHCTHJvi электродам, расноложенным на небольшом рассто нии один от другого.Fuel cells operating on the principle of ionizini and combining gases supplied to inert nopHCTHJvi electrodes located a short distance from one another are known.

В предлагаемом элементе электроды состо т из двух нористых пластин, изготовленных путем спекани  порошка металла, nanpjiMep никел , и промежуточного сло  порошка между ними, обладаюшего спойством катализатора. Такое выполнение элемента обеспечивает его эффективную работу при температуре окружающей среды и давлении, ле превышающем одной атмосферы.In the proposed element, the electrodes consist of two normed plates, made by sintering metal powder, nanpjiMep nickel, and an intermediate layer of powder between them, possessing a catalyst loop. Such an embodiment of the element ensures its effective operation at ambient temperature and a pressure less than one atmosphere.

Рекомендуетс  изготовл ть пластины из одинаковых или разных материалов, а порошок, образующий промежуточный слой, делать из материала, аналогичного материалу пластин, в частности из никел . Пластина, помещенна  со стороны подвода газов, может быть менее пористой, чем пластина, помещенна  со стороны электролита.It is recommended to make plates of the same or different materials, and the powder forming the intermediate layer should be made of a material similar to the material of the plates, in particular nickel. A plate placed on the gas supply side may be less porous than a plate placed on the electrolyte side.

На фиг. 1 изображен топливный элемент; на фиг. 2 - диффузор с разрезом.FIG. 1 shows a fuel cell; in fig. 2 - diffuser with a cut.

Ло 142584- 2 -Lo 142584-2 -

Описываемый топливный элеме1гт работает слелующнм образомГаз-вссстаиовитель (например, водород, окись углерода или метан) нагфазл етс  на обладающий тталитическимн спойстпами и не поддающийс  воздействию продуктов электролиза порнстын электрод, который погружен в электролит, например щелочной. При контакте с этим - лектродом газ поглощаетс , а затем ионизируетс , пыспобожда  электрон, который зар жает электрод отрицательно. Образовавшнес  при этом ионы стрем тс  к другому электроду, изготовленному также лз nojufCToro материала, на к. орыи направл етс  окисл ющий газ (например, кислород, воздух иЛ« газ, образующий галоидные соли).The fuel element described here operates in the following manner: A gas composer (for example, hydrogen, carbon monoxide or methane) is fused to a thermally resistant and non-electrolyte porous cell that is immersed in an electrolyte, such as an alkaline electrode. Upon contact with this electrode, the gas is absorbed and then ionized, which protects the electron, which negatively charges the electrode. The resulting ions tend to a different electrode, also made from a material, to which an oxidizing gas is directed (for example, oxygen, air, or a gas that forms halide salts).

Топливный элемент работает при нормальной температуре окружающего воздуха и прн давленич, немного превышающем атмосферное. Рассто ние между дву.м  его инертными, не поддающимис  воздейстнию электролита и пористыми электродами не превышает толщины сло , называемого диффузионным. Практически это рассто ние равно 0.1-0,2 мм.The fuel cell operates at normal ambient temperature and the pressure is slightly higher than atmospheric. The distance between its two inert, not affected by electrolyte and porous electrodes does not exceed the thickness of the layer, called diffusion. In practice, this distance is 0.1-0.2 mm.

Электролит циркулирует в  чейке при давлении ниже, чем давление активного газа; во избежание полной пропитки электродов и проплкног;е1П1  газа в электролит.The electrolyte circulates in the cell at a pressure lower than the pressure of the active gas; in order to avoid complete impregnation of the electrodes and proplnog; e1P1 gas in the electrolyte.

Дл  устранени  проникновени  газа в электролит электроды изготовл ютс  с такой пористостью, при которой величина потерь при проходе газами электродов меньше необходимого избыточного давлени . Величина избыточного давлени  должна быть меньше одной атмосферы .In order to eliminate the penetration of gas into the electrolyte, the electrodes are fabricated with a porosity such that the magnitude of the loss during the passage of the electrode gases by gases is less than the required overpressure. The amount of overpressure must be less than one atmosphere.

Количество электролита между электродами ограничено, что достигаетс  применением капилл рного разделител , изготовл емого из нейлона, асбеста или стекловолокна.The amount of electrolyte between the electrodes is limited, which is achieved by using a capillary separator made from nylon, asbestos or fiberglass.

При работе электролита образуетс  вода, котора  уменьнтаст его плотность II вследствне этого ухудшает прохождение реакции. Влн нм1 воды тем меньше, чем больше электролита в начале реакции.During the operation of the electrolyte, water is formed, which reduces its density II and therefore worsens the passage of the reaction. Vln nm1 of water is the smaller, the larger the electrolyte at the beginning of the reaction.

Отрицательный электрод элемента состоит из двух пг)ристых пластин , изготовленных путем спекани  металлического порошка, или двух металлических губок, например никелевых, с промежуточным слоем в виде очень тонко размолотого порошка, играющего роль катализатора.The negative electrode of the element consists of two PG plates made of metal by sintering metal powder, or two metal sponges, such as nickel sponge, with an intermediate layer in the form of a very finely ground powder playing the role of a catalyst.

Пористость пластин неодинакова, причем более плотна  пластина помещена со стороны электролита. Так, пластина со стороны нодачи гачов нмеет толщину 0,9-1,1 мм, а со стороны электролита 0,5-0,8 мм. Промежуточный слой при этом равен 2,5-3,5 мм.The porosity of the plates is not the same, with a more dense plate placed on the electrolyte side. Thus, the plate on the side of the Gachov nodachi has a thickness of 0.9-1.1 mm, and on the electrolyte side 0.5-0.8 mm. The intermediate layer at the same time is 2.5-3.5 mm.

Положительные электроды изготовл ютс  из различных материалов , что не вли етна работу отрицательного электрода. Опытами установлено , что лучше всего делать отрицательный электрод из никел , а положнтельный - из активного угл , покрытого пленкой серебра. Мощность такого элемента равна 0,1 вт на 1 см электрода прн напр жении 0,5 в.Positive electrodes are made of various materials, which is not affected by the work of the negative electrode. Experiments have established that it is best to make a negative nickel electrode, and a positive one - from active carbon coated with a silver film. The power of such an element is 0.1 W per 1 cm of the electrode with a voltage of 0.5 V.

В описываемом топливном элементе к двум электродам / и 2. разделенным прокладкой ,9, прикладываютс  диффузоры 4 i 5. Электроды с диффузорами располагаютс  в корпусе, состо щем из двух металлических составных стенок 6 и 7, покрытых изнутри изолирующим (например, нейлоном, полиэтиленом или т. п. материалом). Между этими стенками, соединенными болтами 8, проложены круглые прокладки 9 и JO. Электроды прижимаютс  к прокладке 3 с помощью пружин /У и J2. Электролит в элемент поступает через трубку J3, а выходит через отверстие М, просверленное в одном из электродов, к трубку /5.In the described fuel cell, diffusers 4 and 5 are applied to two electrodes / and 2. Split gasket, 9. Electrodes with diffusers are located in a housing consisting of two metal composite walls 6 and 7, which are coated with insulating material (for example, nylon, polyethylene or etc. material). Between these walls, connected by bolts 8, there are rounded gaskets 9 and JO. The electrodes are pressed against the gasket 3 by means of springs Y and Y and J2. The electrolyte enters the cell through the tube J3, and out through the hole M, drilled in one of the electrodes, to the tube / 5.