Патент на изобретение №2312431

(54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ХИМИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ЭНЕРГИЮ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области электрохимических генераторов для преобразования химической энергии в энергию переменного электрического тока. Согласно изобретению генератор состоит из ротора и статора, в котором симметричные топливные элементы, каждый из которых состоит из твердого электролита и рабочих электродов с токовыводами, выполненными из активного материала, способного к разложению и ионизации как топлива, так и окислителя, поочередно выполняющих функции топливного и окислительного электродов при смене электродов за счет их вращения, объединены в группы и размещены на роторе, а на статоре размещены камеры окислителя и восстановителя с системой функционального обеспечения. В объеме электролита размещен дополнительный электрод – нулевая сетка, создавая при этом между нулевой сеткой и рабочими электродами участок с ионной проводимостью, а рабочие электроды соединены между собой через нулевую сетку проводником с электронной проводимостью. Техническим результатом изобретения является повышение КПД преобразования. 1 ил.

Изобретение относится к области прямого преобразования химической энергии в энергию переменного электрического тока и может быть использовано в источниках тока.

Известен способ преобразования химической энергии вещества в электрическую (патент РФ №2277274), при котором симметричные топливные элементы, каждый из которых состоит из твердого электролита с токовыводами и электродами, способных к разложению и ионизации как топлива, так и окислителя, в равной мере, поочередно выполняющих функции топливного и окислительного электродов, объединяют в группы и размещают на роторе, а на статоре размещают камеры окислителя и восстановителя и системы функционального обеспечения, который принят в качестве прототипа.

Основным недостатком известного способа является его низкая эффективность, обусловленная неудобством размещения и громоздкостью исполнения камер окисления и восстановления, разделенных между собой многократно повторяющимися электродными парами.

В основу заявляемого изобретения положена задача создания способа преобразования энергии химического вещества в энергию переменного электрического тока, обеспечивающего повышение эффективности процесса и облегчение технического исполнения устройства.

Технический результат, который может быть получен при реализации заявляемого способа, состоит в повышении КПД процесса преобразования энергии с возможностью снимать как фазное (между электродами), так и линейное (между электродом и сеткой) напряжение.

Для решения поставленной задачи в электрохимическом генераторе, состоящем из ротора и статора, при котором симметричные топливные элементы, каждый из которых состоит из твердого электролита с токовыводами и рабочими электродами, выполненных из активного материала, способного к разложению и ионизации как топлива, так и окислителя, поочередно выполняющие функции топливного и окислительного электродов при смене реагентов на электродах за счет их вращения, объединяют в группы и размещают на роторе, а на статоре размещают камеры окислителя и восстановителя с системой функционального обеспечения. В объеме электролита размещают дополнительный электрод – нулевую сетку, создавая при этом между нулевой сеткой и рабочими электродами участок с ионной проводимостью, а рабочие электроды соединяют между собой через сетку проводником с электронной проводимостью. Группы топливных элементов и камеры восстановителя и окислителя соответственно располагают или на статоре, или на роторе.

Способ поясняется чертежом, где приведена схема генератора, выполненная в соответствии с заявляемым способом.

Электрохимический генератор содержит ротор с размещенными на нем рабочими электродами 1, в объеме которых расположен электролит 2 и дополнительный электрод – нулевая металлическая сетка – 3, и статор, состоящий из камеры восстановления 4 и камеры окисления 5.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Образуют электрохимическую пару активных электродов 1, поочередно выполняющих функции топливного и окислительного электродов при смене реагентов на электродах за счет их вращения, разделенных слоем электролита 2, в котором размещен дополнительный электрод – нулевая сетка – 3 таким образом, чтобы она была связана с рабочим электродом участком с ионной проводимостью, а между собой сетки связаны проводником с электронной проводимостью, в результате чего появляется возможность придать электроду любые формы и очертания, ограничиться только двумя камерами (по одной окислительной и восстановительной) независимо от количества фаз снимаемого электрического тока, разнеся их по статору в противофазы работы генератора.

Реакция электрохимического горения на электродах в момент их нахождения в камерах восстановления 4 и окисления 5 поддерживается за счет ионной проводимости на участке электрод-сетка и электронной проводимости на участке сетка – сетка. В противофазе работы генератора направление движения электрического тока меняется на противоположное. Количество скоммутированных групп электродных пар определяет число фаз электрического тока, снимаемого с генератора.

Формула изобретения

Электрохимический генератор для преобразования энергии химического вещества в энергию переменного электрического тока, состоящий из ротора и статора, в котором симметричные топливные элементы, каждый из которых состоит из твердого электролита и рабочих электродов с токовыводами, выполненными из активного материала, способного к разложению и ионизации как топлива, так и окислителя, поочередно выполняющие функции топливного и окислительного электродов при смене реагентов на электродах за счет их вращения, объединены в группы и размещены на роторе, а на статоре размещены камеры окислителя и восстановителя с системой функционального обеспечения, отличающийся тем, что в объеме электролита размещен дополнительный электрод – нулевая сетка, создавая при этом между нулевой сеткой и рабочими электродами участок с ионной проводимостью, а рабочие электроды соединены между собой через нулевую сетку проводником с электронной проводимостью.

РИСУНКИ