177480. lajstromszámú szabadalom • Szeparátor elrendezés ezüst-cink kémiai áramforrásokhoz
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 177480 Bejelentés napja: 1979. VI. 27. (ME—2281) Közzététel napja: 1981. IV. 28. Nemzetközi osztályozás: ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI H 01 M 2/14 HIVATAL Megjelent: 1982. XI. 30. Feltalálók : Szabadalmas : Dr. Sors László, oki. vegyészmérnök, Budapest, Medicor Művek, Budapest Gattyán István, elektrotechnikus, Ecser, Dr. Hajdú László, oki. villamosmérnök, Budapest, Dr. Zahorán János, oki. vegyészmérnök, Budapest Szeparátor elrendezés ezüst-cink kémiai áramforrásokhoz 1 2 A találmány tárgya szeparátor elrendezés ezüst-cink kémiai áramforrásokhoz, amelynek a cink elektróddal közvetlenül szomszédos többrétegű mikroporózus hártyákból álló szeparátor egysége, valamint a szeparátor egységnek a cink elektróddal átellenes oldalával közvetlenül szomszé- 5 dós egy- vagy többrétegű makroporózus pótszeparátora van. A találmány szerinti szeparátor elrendezés mindenfajta ezüst-cink kémiai áramforráshoz, azaz akkumulátorokhoz és primer elemekhez is alkalmazható. Ismert módon az ezüst-cink akkumulátorok az elterjedten használt savas (ólom) és lúgos (nikkel-vas vagy nikkelkadmium) akkumulátorokhoz képest nagyobb fajlagos kapacitással és nagyobb terhelhetőséggel rendelkeznek. Az előnyök ellenére az ilyen áramforrások széleskörű elterjedését gátolja, hogy élettartamuk a savas és lúgos akkumulátorokénál rövidebb. A rövidebb élettartam mind az elérhető töltési-kisütési ciklusok számában, mind pedig a tárolhatóságí időben megmutatkozik. A jelenlegi legkorszerűbb ismert ezüst-cink akkumulátoroknál a garantált 20 ciklusszám 30 és 100 között, a garantált élettartam 6 és 12 hónap között van. Élettartam alatt az elektrolittal feltöltött állapotban mért tárolhatóságí időt értjük, amelyen belül az áramforrás bármikor használatba vehető. Az ezüstcink akkumulátorok élettartam és tárolhatóságí problé- 25 mái összetettek, nagymértékben függenek a fő alkatrészeiket képező ezüst-oxid és cink elektródok, valamint az elektrolit anyagösszetételétől és szerkezeti kiképzésétől. Az elérhető ciklusélettartam és tárolhatóság tekintetében a pozitív és negatív elektródok között elhelyezkedő szepará- 30 tor egység minősége és szerkezeti kialakítása kiemelkedő szerepet játszik. Az ezüst-cink vegyi áramforrások szeparátorai szemipermeábilis hártyák, melyek funkciójukat tekintve az ezüst-oxid és cink elektródok térbeli és villamos elválasztására és az akkumulátorcella belső áramvezetését biztosító ionok áteresztésének megkönnyítésére szolgálnak. Az ezüst-cink akkumulátorok működését és kialakításuk alapvető összefüggéseit jól ismerteti az Acta Technica 10 Academiae Scíentíarum Hungarícae, Tomus 73 (1- 2) kiadványában, L. Hajdú és J. Zahorán: „Recent Research Results in the Field of Hermetically Sealed Miniature Silver-Zinc Storage Batteries” című cikke, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1972 pp. 117—141, amelyben légmentesen le- 15 zárt ezüst-cink akkumulátorok gyártása során nyert tapasztalatokat foglalják össze. A szerzők ugyanezen folyóirat 76. évfolyam 1—2. számában a 153—175. oldalakon (1974) további kutatásaik eredményeit „Hermetically Sealed Silver-Zinc Batteries Operating in the Silver (I) Oxide (Ag,0) Phase” című cikkükben foglalják össze. Ebben a cikkben a szeparátor hártyák károsodását vizsgálják 140 ciklus lezajlása után rétegenként és az 5. ábrán diagramot közölnek az ezüstbehatolás mértékéről. A két'idézett cikkben a szerzők az ezüst-cink akkumulátorok konstrukciós problémái közül soknak megoldását ismertetik, és a további fejlesztés irányát a szeparáció megjavításában jelölik meg, mert ennek révén tartják lehetségesnek a cikluséleítartam megnövelését. A szeparátorokkal szemben támasztott fontosabb követelményeket az alábbiakban foglalhatjuk össze: 177480
