174087. lajstromszámú szabadalom • Kompozició cink-elektódot tartalmazó lúgos elektrolitú kémiai áramforrásban alkalmazható szeparátor készítésére
174087 MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Feltalálók: SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Nemzetközi osztályozás: Bejelentés napja: 1976. XI. 18. (VI—1101) H 01 M 2/14 Kiállítási elsőbbség: 1976. V. 19. Közzététel napja: 1979. III. 28. Megjelent: 1980. IV. 30. _______________________L Szabadalmas: Dr. Lukács József oki. gépészmérnök 25%, Horváth Pál oki. fizikus 25%, Villamosipari Kutató Intézet Kulcsár Sándor oki. vegyészmérnök 25%, Kádár Endre oki. vegyészmérnök 259?, Budapest Kompozíció cink elektródot tartalmazó lúgos elektrolitú kémiai áramforrásban alkalmazható szeparátor készítésére. 1 2 A találmány tárgya kompozíció cink elektródot A cinkátionokkal túltelített elektrolitból töltés tartalmazó lúgos elektrolitú kémiai áramforrásban alkalmazható szeparátor készítésére. A nikkel-cink cellák romlásának egyik oka, a szakirodalom szerint az, hogy a nikkelelektródok a 5 túltelített cinkátot tartalmazó oldatban gyorsan romlanak. A romlás főként az amperóra kapacitás csökkenésén és kisebb részben a feszültségszint csökkenésén észlelhető. 10 A cinkelektród kisütése közben az elektrokémiai reakció teljes reakcióegyenlete: Mint ismeretes, a cink önmaga nem, ill. alkalmasan választott adalékanyagok hatása eredményeként az általában használt káliumhidroxid, ill. nátriumhidroxid elektrolitban igen csekély mértékben oldódik. 20 A kisütés közben keletkező cinkoxid azonban a lúgban jól oldódik, telített oldata 50 g/liter, 30%-os KOH-ban. Amennyiben az oldódás nem cinkoxid, hanem a vázolt reakcióegyenlet primér termékeként cink- 25 hidroxid alakban játszódik le, a lúgban való oldhatóság 60-80 g/liter az általánosan alkalmazott 30%-os KOH oldatban. Kisütés közben az oldat túltelítődik cinkát anionokkal. 30 kor a Zn tűkristályok formájában kiválva a cinkelektród és a nikkeleiektród között rövidzárlatot okozhat, másrészt a cinkátionokkal túltelített elektrolit károsítja a nikkelelektródot, ezért igen nagy jelentősége van a szeparátor cinkát áteresztő képességének. Amennyiben ugyanis kisütés közben nem tud túltelített cinkát oldat képződni, úgy részben megóvjuk a szeparátort a dendritektől, részben pedig a nikkelelektród romlását is megakadályozzuk. Az irodalomból sok kísérlet ismert a szeparátor minőségének javítására. Ilyent ír le a 3 573 994 számú amerikai szabadalom, amely szerint cellulóz szálból és titándioxidból és valamilyen termoplasztikus por felhasználásával készítenek szeparátort. Szervetlen szeparátort ír le a 3 556 631 számú amerikai szabadalom, amely szerint szilíciumdioxid, vasoxid és magnéziumkarbonát felhasználásával égetéssel készítenek szeparátort. A 3 684 580 számú amerikai szabadalom szerint hidrofób polimerből és metakril savból készítenek szeparátort. A 3 558 358 számú szabadalom polivinilalkohol filmet ajánl nikkel-cink cella szeparátorként éppen a cinkát diffúzió csökkentése céljából. A találmány szerinti szeparátor készítésére való kompozíció egyesíti magában az eddig bemutatott 174087
