Гуманитарные материальные технологии роботовладельческого общества

(15) Известен перезаряжаемый электрохимический элемент (по патенту на изобретение РФ № 2126193 по заявке № 95119852 от 28.02.1994 г.; также в статьях «Алкалиновые батарейки – что это такое?» / probatareeiki.ru, 5/02/2022 г., «Алкалиновая батарейка: техническая характеристика, виды, область применения и отличия от солевых батареек» / 3batareiki.ru, 5.02.2022 г.), содержащий контейнер, имеющий внутреннюю и нижнюю поверхности, в котором размещены перезаряжаемый цинковый отрицательный электрод, являющийся первым активным компонентом электрохимического элемента, являющийся вторым активным компонентом электрохимического элемента, перезаряжаемый положительный электрод из диоксида марганца МnO₂, первая разрядная ёмкость которого, наблюдаемая при низких токах разряда, равна, по существу, теоретической одноэлектродной разрядной ёмкости диоксида марганца, а именно 308 мА × ч/гр, при этом указанный положительный электрод имеет по меньшей мере внешнюю боковую периферическую поверхность, нижнюю и верхнюю поверхности; способный проводить ионы водный электролит, основной компонент которого выбран из группы, включающей растворы гидроксидов щелочных металлов и раствор соли, выбранной из группы, включающей хлорид цинка ZnCl₂, хлорид аммония NH₄

Cl и их смеси; разделитель, расположенный между указанными электродами, закрывающий элемент, расположенный в верхней части контейнера и уплотняющий указанные элементы, расположенные внутри контейнера, и полюсные наконечники, контактирующие соответственно с отрицательным электродом и положительным электродом из диоксида марганца MnO₂ c образованием соответственно отрицательного и положительного полюсных выводов электрохимического элемента, в котором изменение размера положительного электрода, во время зарядно-разрядных циклов ограничено за счёт противодействия по меньшей мере по его внешней боковой периферической и нижней поверхностей со стороны внутренней поверхности контейнера, а также за счёт дополнительного противодействия по меньшей мере со стороны разделителя и/или за счёт противодействия со стороны закрывающего элемента, отличающийся тем, что значение его электродного баланса, а именно отношение теоретической разрядной ёмкости цинкового отрицательного электрода к теоретической одноэлектродной разрядной ёмкости указанного положительного электрода из диоксида марганца MnO₂ лежит в пределах – 70 % – 110 %.

Кроме того, отрицательный электрод может быть выполнен из цинка, а электролит представляет собой 1 н.– 15 н. раствор гидрокиси калия.

Кроме того, электролит может содержать в небольшом количестве растворённый в нём оксид цинка.

Кроме того, разделитель может содержать первый и второй слои, при этом первый слой представляет собой слой, способный пропускать ионы, а второй слой изготовлен из способного поглощать электролит нетканого материала и способного поглощать электролит усиленного материала из нетканого волокна.

Кроме того, в третьем и четвёртом случаях указанный отрицательный электрод содержит порошкообразный цинк, смешанный с гелеобразующим агентом, выбранным из группы, состоящей из метакрилата калия, полиметакриловой кислоты, карбоксиметилцеллюлозы, крахмала и их производных.

Кроме того, в третьем и четвёртом случаях указанный положительный электрод из диоксида марганца MnO₂ дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из 5–15 вес.% графита, 0,1–15 вес.% сажи и 3–25 вес.% соединения бария, выбранного из группы, состоящей из окиси бария, гидроокиси бария, сульфата бария.

Кроме того, в первом случае на внутреннюю поверхность контейнера нанесено покрытие на основе электропроводящего углерода, представляющее собой водную дисперсию графита и сополимера поливинилацетата.

Кроме того, в первом и третьем случаях отрицательный электрод имеет цилиндрическую форму и расположен по центру элемента, а положительный электрод из диоксида марганца представляет собой кольцевой электрод, имеющий внутреннюю периферическую поверхность, который находится в контейнере по меньшей мере в виде одной спрессованной таблетки.

Кроме того, в первом и третьем случаях разделитель имеет комплексную структуру, которая способна пропускать ионы и, по крайней мере, газообразный водород и кислород и задерживать дендриты цинка, при этом разделитель является микропористым разделителем с размером пор, не превышающим 0,2 мкм.

Кроме того, в третьем и четвёртом случаях указанный отрицательный электрод дополнительно содержит металлический ингибитор коррозии, выбранный из группы, состоящей из свинца, индия, галлия, висмута и ртути.

Кроме того, в третьем и четвёртом случаях указанный отрицательный электрод дополнительно содержит органический ингибитор коррозии.

Кроме того, в третьем и четвёртом случаях указанный положительный электрод из диоксида марганца MnO₂ дополнительно содержит 0,01–5 вес.% катализатора рекомбинации водорода, выбранного из группы, включающей серебро, окись серебра и соли серебра.