196271. lajstromszámú szabadalom • Elektród másodfajú elektromos energiatároló eszközökhöz és másodfajú elektromos energiatároló eszköz
10 196271 11 dezve fémes elektron gyűjtő felülettel van ellátva. Az elektrongyü itö elem természetesen elektromosan vezető alkatrész. A másodfajú elektromos erengia tároló eszköz talál many szerint i kiviteli alakjában a háznak elektromosan nem vezető belsői felülete vari és nedvességgel szemben ellenálló, vízzáró szerkezeti kivitelben készül. Az elektródok a házon belül nemvizes folyadékba merülnek. Ez a folyadék általában legfeljebb 100 ppm vizet tartalmazhat. A folyadékot olyan anyagok közül kell választani, amelyek alkalmasak ionizálható fémsó létrehozására, vagy pedig oldott állapotban kell ilyen sót tartalmazniuk. Mindéi, elektród a hőkezeléssel előállított szén alapú anyagból áll, megfelelő elektrongyűjtő felületekkel van kialakítva és ez a fel ület célszerűen az elektrolit folyadékjával nem érintkezik, attól szigetelve van. A találmány szerinti másodfajú elektromos energiatároló eszköz kialakítható úgy is, hogy benne a polaritás nem váltható és ilyenkor az elektromosan vezető szén alapú szálakból kialakított együttes, például szövet, valamint elektrongyüjtő része, amely pozitív elektródként, és váltakozva negativ elektródként szolgál, továbbá fémből mint lítiumból és/vagy megfelelő más fémötvözetböl áll, lényegében vízmentes folyadékba merül, amely folyadék önmagában véve is alkalmas ionizálható fémsó oldatának képzésére, vagy legalább egy olyan ionizálható fémsót tartalmaz, amely az elektrolit ionizáiására alkalmas oldott állapotban. A találmány szerinti másodfajú elektromos energiatároló eszköz felépítésében célszerű hagyományos porózus szeparátorokat, például üvegszál, polimerizált anyagú, vagy polimerizált anyagokból álló kompozíció alapján kialakított részelemeket alkalmazni, amelyek célszerűen elválasztják egymástól a pozitív és a negatív elektródokat, a közöttük levő távolságot biztosítják. A legelőnyösebb a nem szövéssel előállított polipropilén lap behelyezése szeparátorként az elektródok közé, mivel a tapasztalat szerint ez a megfelelő porozitás mellett elegendő mértékűén kígyózó, csavarodó áramlási utat biztosít ahhoz, hogs a szén alapú anyag szálai ne juthassanak át rajta és így ne jöhessen létre rövidzár az elektródok között. A porózus szeparátorok egyidejűleg igen jótékony hatást fejtenek ki az elektródok elválasztásában és megtámasztásában játszott szerepük révén. A szakirodalom jól ismeri a folyadékzáró házban elrendezett energiatároló egységeket. Az ezeknél használatos házkialakítás igen jól megfelel a jelen találmány szerinti energiatároló eszköz házaként is, ha anyaga elektromosan nemvezetö, gázok és/vagy folyadék (víz és vízgőz) számára áthatolhatatlan. A ház kémiai szempontból megfelelő alapanyagaként tártuk fel a poli vinil-kloridot, a polietilént, a polipropilént, a politrifluor-etilént, a hasonló perfluorátozott polimereket, az állandó vázas polimereket, a gyorsan szilárduló reaktív uretánkeverékek * ■ I;, az arámitokat, a nemvezető polimer anyaggal kialakított fémes borítóelemeket, ahol a me gfe lelő polimer anyag például a Dow Chemical Co. által gyártott DER 331 vagy DERACANE, ZETABON jelű epoxigyanták és/ /' agy üveg, illetve megfelelő fémoxid, fluorid és hasonlók. Az adott szén alapú anyagok m dlett a ház anyagaként a tapasztalat szerint nem felel meg az akril, a polikarbonát és a nejlon alapú vegyületek csoportja. Az akrilok és a polikarbonátok könnyen törnek, igen rideggé válnak, míg a nejlon (az aramid'ik kivételével) vegyileg reaktív. A megfelelő vegyi tulajdonságok elérése céljából a ház kialakításához használt anyagoknak legfeljebb 2,15 g vizet szabad évente a felület minden m2-n átengedni. Ez annyit jelent., hogy a környezetből a ház belsejébe a ház falain keresztül évente legfeljebb 2,15 g vízgőz juthat be a felület minden m2- -tn. A jelenleg ismert hőre lágyuló műanyaguk közül, ügy tűnik, egyetlenegy sem alkalmas a folyadékzárásnak ezt a szintjét olyan vastagság mellett is biztosítani, amely még elfogadható lehet az áramforrás házának kialakításakor. Mai tudásunk szerint fólia vastagságú rétegben csak az alumínium, az ötvözött acél és néhány más fémes anyag biztosítja a nedvességgel szembeni abszolút zárást. így például a 0,038 mm-nél vastagabb ahimíniumfólia a tapasztalat szerint teljes mértékben vízzáró, vízgőzt egyáltalában nem engedi át. Az is kitűnt, hogy a 0,009 mm vastag alumíniumfóliát más anyagokkal kombinálva olyan réteges szerkezet jön létre, amely szintén alkalmas a kívánt vízzárás biztosítására. A ház kialakításéra megfelelőnek bizonyultak a fémből és a műanyagból álló réteges szerkezetek, a katódos leválasztással létrehozott fémrétegek epoxigyanta bevonattal, belső műanyag-, vagy üvegbevonattal, amelyek mint védőréteggel kialakított fémes struktúrák mind a vegyi ellenállóképesség, mind pedig a folyadékzárás feltételeit teljesí ik. Az ezidáig létrehozott cellák és telepek többségét vagy 5 ppm alatti víztartalmú száraz dobozban, üvegcellában, vagy pedig olyan kettősfalú házban alakítottuk ki, amelyben a falak közötti teret aktivált móléit uláris szűrő, például 5 A jelű zeolit tölti ki. Az elektrolitot mint folyadékot célszerűét elektromosan nemvezetö, vegyileg stabilis nemvizes oldószerből készítjük, amely ionizálható sót vagy sókat tartalmaz és a só, illetve sók az elektrolitban oldott állapoton vtnnak jelen. Oldószerként jól alkalmazhatók az irodalomból és a gyakorlatban általánosan ismert anyagok, mint egyes oxigén- és kéntartalmú vegyületek, ahol a kénnel együtt vagy a kén helyett nitrogénatomok is jelen lehetnek. Az említett atomok szénhez kapcsolódnak és elektrokémiailag nem reakcióképes ákapotban vannak. A tapasztalat azt mutatja, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
