SU142584A1 - Топливный элемент - 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.

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.

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.

На фиг. 1 изображен топливный элемент; на фиг. 2 - диффузор с разрезом.

Ло 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).

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.

Электролит циркулирует в  чейке при давлении ниже, чем давление активного газа; во избежание полной пропитки электродов и проплкног;е1П1  газа в электролит.

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 .

Количество электролита между электродами ограничено, что достигаетс  применением капилл рного разделител , изготовл емого из нейлона, асбеста или стекловолокна.

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.

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.

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.

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.

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.