163488. lajstromszámú szabadalom • Villamos akkumulátorcella és eljárás annak előállítására

3 163488 4 mely a szilárd elektrolitot képezi, hermetikusan hozzáerősíthető, továbbá amely villamos szigetelő, vagy úgy van elkészítve, hogy felülete villamosan szigetelő. Az 1 cellatest célszerűen a nátrium hatásának ellenáll. 5 Az 5 lemez rács-szerkezetű polikristályos anyagból van készítve, melyben a nátrium-ionok a kristály szerkezetéhez képest szabadon mozognak. Az 5 lemez az 1 cellatesthez az át-nem-eresztő 9 rögzítőanyag segítségével van hozzáerősítve, amely lehet 10 üveg (mely előnyösen mind a nátrium, mind a kén hatásának ellenáll), és amely rögzítőanyag az 5 lemezzel és az 1 cellatesttel megfelelő kötést létesít. Ha az 5 lemezt színterelt alumíniumoxidból gyártjuk, akkor a rögzítési céloknak leginkább a Kovar- 15 üveg felel meg. A 4 lemezelektródák villamosan vezető válaszfalak, amelyek előnyösen a nátrium és a kén hatásának egyaránt ellenállnak. A 4 lemezelektródák az 1 cellatesthez a 2 és 3 rögzítőanyag révén vannak hozzáerősítve, mely le- 20 het kompresszió útján tömítéssel előállított kötés, vagy lehet egy O-alakú gyűrű, melynek összenyomható anyaga van, amelyet a nátrium nem támad meg. Lehet például használni alumíniumból készített O-gyűrűt, vagy grafit anyagú, például grafoil tömi- 25 test. A 2 és 3 rögzítőanyag lehet hermetikusan záró kötés is, amely előnyösen a fémnátrium hatásának ellenálló anyagból áll. A cellaszerkezetnek égy példaképpeni, gyakorlati kiviteli alakját az 1. ábrán mutatjuk be. Ebben a 30 konstrukcióban az 5 lemez béta alumíniumoxid, melynek 1,5 mm a vastagsága, a 8 anódtér 4,5 mm mély és 35 mm átmérőjű, míg a 7 katódtér 2,6 mm mély és 22 mm átmérőjű. A 4 lemezelektróda anyaga rozsdamentes acél, melynek vastagsága 0,13 mm. 35 Annák érdekében, hogy egy akkumulátort felépítsünk, a cellákat egymásra kell rakni. A 4 lemezelektródák, amelyek így az egyes cellák közé kerülnek, előnyösen két, egymás mellett levő cella számára közös elektróda gyanánt alkalmazhatók. Ennek 40 megfelelően minden egyes egymás mellett levő cella között csupán egyetlen 4 lemezelektróda van. A 7 katódteret kezdetben nátriumpoliszulfiddal töltjük még, így nem szükséges a 8 anódteret nátriummái kitölteni, feltéve ha villamos áramút áll 45 rendelkezésre (rajzunkon ez nincs feltüntetve) az 5 lemez és a 8 anódtér 4 lemezelektródája között. A nátriumot a 8 anódtérben elektrolízis útján állítjuk elő miután az akkumulátorcellát a 7 katódtérben levő nátriumpoliszulfid olvadási pontjánál nagyobb hőmérsékletre melegítettük. Az 5 lemez és a 7 katódtér mellett levő 4 lemezelektróda közötti villamosan vezető áramút kialakítása végett a 7 katódtérbe szénből, vagy grafitból álló mátrixot helyezünk, amelyet előzőleg nátriumpoliszulfiddal átitattunk. A porózus szén- vagy grafitlemez az 5 lemez és a 4 lemezelektróda között maximum 4:1 arányban van összenyomva. A nátriumpoliszulfid kezelésének megkönnyítése végett - amely tudvalevően higroszkopikus és könynyen oxidálódik - a mátrixot olvadt nátriumpoliszulfiddal történő átitatás után hagyjuk megszilárdulni és az így kapott testet folyadék- vagy gőz-fázisú elemi kénnel vonjuk be. Amikor a bevont test lehűlt, külső felületén elemi kénből védőréteg képződik, amely a nátriumpoliszulfidot a környezeti levegőből érő hatások ellen megóvja. A 2. ábrán láthatunk egy tárcsa alakú testet, amelyben a nátriumpoliszulfiddal átitatott 10 mátrixot 11 kénréteg vonja be. Szabadalmi igénypontok 1. Villamos akkumulátorcella, amelynek nátriumionokat vezető szilárd elektrolittal egymástól elválasztott, folyékony ként tartalmazó katódtere és folyékony nátriumot tartalmazó anódtere van, azzal jellemezve, hogy az akkumulátorcella kezdeti állapotában a katódtér (7) kénréteggel (11) bevont, nátriumpoliszulfidból és villamosan vezető anyagból - előnyösen nátriumpoliszulfiddal átitatott villamosan vezető mátrixból (10) - álló testet tartalmaz. 2. Az 1. igénypont szerinti akkumulátorcella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mátrix összenyomott szén-vagy grafitlemez. 3. Eljárás az 1. vagy 2. igénypont szerinti akkumulátorcella előállítására, azzal jellemezve, hogy egy nátriumpoliszulfidból és villamosan vezető anyagból - előnyösen nátriumpoliszulfiddal átitatott villamosan vezető mátrixból - álló testet elemi kénnel bevonunk, a bevont testet az akkumulátorcella önmagában ismert módon kialakított katódterébe helyezzük, az akkumulátorcellát felmelegítve az elemi ként és a nátriumpoliszulfidot megolvasztjuk, majd elektrolízissel a katódtérből az anódtérbe nátriumot juttatunk át. 1 rajz, 2 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 75.3497.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató 2