169281. lajstromszámú szabadalom • Fém-levegő fél-tüzelőanyagcella
MAGTAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 169281 Bejelentés napja: 1973. VHI. 02. (TE-733) Közzététel napja: 1976. V. 28. Megjelent: 1977. VII. 30. Nemzetközi osztályozás: H01M 27/04 -T 4 9 Bejelentés napja: 1973. VHI. 02. (TE-733) Közzététel napja: 1976. V. 28. Megjelent: 1977. VII. 30. 1 ORSZÁGOS rALALMANY HIVATAL I Bejelentés napja: 1973. VHI. 02. (TE-733) Közzététel napja: 1976. V. 28. Megjelent: 1977. VII. 30. Feltalálók: Kienn Lászlóné vegyészmérnök 25%, Hadusfalvi István fizikus 25%, Kádár Endre vegyészmérnök 25%, Kulcsár Sándor vegyészmérnök 25%, Budapest Tulajdonos: TEXELEKTRO Textil- és Elektronika Ipari Szövetkezet, Budaörs, 50% INTERAG RT. Budapest 50% Fém-levegő fél-tüzelőanyagcella 1 A találmány tárgya fém-levegő fél-tüzelőanyagcella, amelynek fémanódja és katalizátor-réteggel ellátott, oxigénnel működő katódja, valamint savas vagy lúgos elektrolitja van. 5 Ismeretes, hogy a hidrofób oxigén-elektróddal készült fém-levegő fél-tüzelőanyagcellák töltését belső vagy külső töltési módszerrel lehet végezni. A belső töltés olyan oxigén-elektródok esetén végezhető közvetlenül, amelyeknek katalizátora a töl- 10 tés során kémiailag változatlan marad. Ilyen például a platina katalizátor. Egyéb katalizátorok, például ezüst katalizátor esetén a töltés csak úgynevezett segédelektród segítségével végezhető annak érdekéljen, hogy az oxigén-elektród feszültség- 15 mentes legyen, különben ugyanis az ezüst átalakulna ezüst(I)-oxiddá, aminek következtében az elektród szerkezete megváltoznék, és az elektród tönkremenne. 20 A belső töltési módszer nagy hátránya, hogy a töltés az oxigén-elektród élettartamát a katalizátor anyagától függetlenül csökkenti. Külső töltés alkalmazásakor a kisült fémelekt- 25 ródot kiveszik a cellából, és megfelelő töltőberendezésben töltik fel, majd visszahelyezik a cellába, aminek révén a cella újból működőképessé válik. A külső töltési eljárás hátránya, hogy a fémelekt ród és a szeparátor nagy lúgtaítalma miatt 30 a fém-, például cink-elektród kivételekor sok lúg veszendőbe megy. További hátrány, hogy a fémelektród újratöltése körülményes, mert járulékos berendezéseket, például kádakat igényel. E módszer legfőbb hátránya azonban, hogy a fémelektródnak a cellából való többszöri kivétele, illetve abba való visszahelyezése az elektródot erősen igénybe veszi, aminek következtében szilárdsága egyre csökken, majd a fémelektród szétporlad. Az eddig ismert, hidrofób katódú fém-levegő fél-tüzelőanyagcellákat olyan elrendezéssel készítik, hogy katódjuk egyúttal a cella külső házát is képezi, és az anőd(ok) a katódlemezek által képzett belső térben van(nak) elrendezve. Ezt az teszi lehetővé, hogy a katód - hidrofobitása folytán - a lúgot nem engedi át, a levegő számára azonban átjárható. Ebből következik, hogy ha több cellát nagyobb egységgé, illetve teleppé szerelnek össze, akkor az egyes cellák között megfelelő távolságot kell hagyni a katód levegő-, illetve oxigén-ellátása érdekében. A működés közben felszabaduló nitrogént nagyobb (kb. 100mA/cm2 feletti) terhelések esetén ventillátor segítségével távolítják el, hogy ezáltal biztosítani lehessen a megfelelő oxigénellátást. A katódnak cellaházként való alkalmazása számos hátránnyal jár, amelyek közül a legsúlyosabbak a következők: 169281 i
