Автoры: Вoржев Владимир Фёдорович, Стекольникова Наталья Михайловна, Стекольников Юрий Алекcандрович, Мамонтова Юлия Евгеньевна
Изобретение отноcитcя к облаcти химичеcких иcточников тока и может быть иcпользовано при изготовлении цинковых паcтообразных анодов. Соглаcно изобретению в cоcтав загущенного щелочного электролита химичеcкого иcточника тока c цинковым порошкообразным анодом введен
-аминоацетат в количестве 12-25 г/л. Техническим результатом является улучшение электрических характеристик, уменьшение пассивации цинкового электрода, выведение ртути из его состава. 1 табл.
Изобретение относится к области химических источников тока и может быть использовано при изготовлении цинковых пастообразных анодов. Известен химический источник тока, активная масса цинкового анода со щелочным электролитом которого содержит в своем составе ртуть, свинец для уменьшения газовыделения и повышения срока службы [1]. Известен цинковый анод со щелочным электролитом, более близкий к предполагаемому по технической сущности и достигаемому результату, в состав которого в качестве добавки введена смесь двух сополимеров с разной молекулярной массой полиола и окиси этилена, содержащих в качестве концевых групп гидроксил из ряда метил, этил, пропил в массовых % от 0,114 до 0,780 [2]. Это не позволяет эффективно снизить газовыделение и в составе анода остается ртуть (HgO) в количестве 0,009-0,55 (мас.%).
Цель изобретения - улучшение условий токосъема за счет уменьшения пассивации цинкового анода и повышение срока сохранности и срока использования элементов, снижение газовыделения и вывод ртути из состава анода.
Цель достигается за счет использования в изветном цинковом аноде
-аминоацетата в количестве 12-25 г/л в загущенном щелочном электролите.
Проведена корректировка состава тройного электролита с одновременной проверкой герметичности элементов и разрядных характеристик воздушно-цинкового миниатюрного источника тока (
11,8 мм, h=4,2 мм) (таблица).
Отметим, что для работы химического источника тока важное значение имеет электропроводность раствора электролита, которая максимальна для 30% (мас.) КОН. Теоретическая емкость воздушно-цинкового элемента в указанных габаритах составляет 220 mA·ч.
| Таблица | ||||||
| Влияние состава электролита на разрядные характеристики элемента ВЦ-43 при нагрузке 510 Ом, уголь СИТ-1 | ||||||
 | СKOH | CZnO |  | Вытекание электролита при разряде | Начальное напряжение (В) | Емкость (mA·ч) |
| 1 | 27,25 | 1,0 | 71,25 | - | 1,40 | 185 |
| 2 | 26,81 | 2,5 | 70,69 | - | 1,41 | 192 |
| 3 | 26,50 | 3,5 | 70,01 | - | 1,40 | 192 |
| 4 | 29,90 | 0,2 | 69,90 | - | 1,41 | 181 |
| 5 | 31,35 | 3,5 | 65,15 | - | 1,40 | 192 |
| 6 | 31,70 | 2,5 | 65,80 | - | 1,40 | 192 |
| 7 | 30,80 | 5,0 | 64,20 | - | 1,39 | 192 |
| 8 | 33,20 | 0,2 | 66,60 | - | 1,41 | 205 |
| 9 | 37,20 | 1,0 | 65,80 | - | 1,41 | 212 |
| 10 | 36,60 | 2,5 | 60,90 | - | 1,41 | 210 |
| 11 | 36,00 | 3,5 | 60,50 | - | 1,41 | 210 |
| 12 | 39,90 | 2,5 | 59,90 | - | 1,42 | 210 |
| 13 | 39,00 | 2,5 | 58,50 | - | 1,41 | 213 |
| 14 | 36,00 | 3,5 | 60,50 | - | 1,39 | 208 |
| 15 | 38,00 | 5,0 | 57,00 | - | 1,39 | 208 |
| 16 | 37,00 | 7,5 | 55,50 | + | 1,37 | 203 |
| 17 | 42,00 | 1,0 | 57,00 | + | 1,37 | 209 |
В составы 1÷4 введен
-аминоацетат в количестве 10 г/л, 5÷8
12 г/л; 9÷12 г/л20 г/л; 12÷1525 г/л; 16,178 г/л. Видно, что при СKOH>33% емкость элемента составляет 90% от теоретической. При высокой нагрузке наблюдается вытекание электролита - незначительное у состава 16 и значительное у состава 17 через воздуховодное отверстие (разгерментизация элемента). В области малых СKOH разряд элемента происходит за счет потребления воды из электролита, что затрудняет разряд и приводит к пониженному значению емкости. В области высоких СKOH (при концентрации -аминоацета менее 8% (мас.)) процесс идет до более высоких значений емкости, однако при этом происходит расширение элемента за счет газовыделения, что и приводит к вытеканию электролита через воздуховод. Разрядные характеристики оптимальны у состава электролита 36,25% КОН+3,6% ZnO и -аминоацетата (12÷20 г/л), который позволяет увеличить токосъем за счет уменьшения пассивации цинкового анода (Rнагрузочное=510 Ом вместо 800÷1000 Ом, рекомендуемых для этих габаритов). Отметим, что из состава цинкового анода выведена ртуть.
Источники информации
1. Кублановский B.C., Пирский Ю.К. / Синтез электрокатализаторов восстановления кислорода. // Тезисы докладов I Укр.-рос.конференции «Газофазное получение новых функциональных материалов и пленок». Ужгород. - 1989. - с.18-20.
2. Патент
2366039 (Россия), Н01М 4/96, 2009. 
