способ приготовления водной составляющей электролита для химического источника тока

Формула изобретения

1. Способ приготовления водной составляющей электролита для химического источника тока, включающий намагничивание дистиллированной воды, отличающийся тем, что для намагничивания дистиллированной воды в нее помещают постоянный магнит и доводят до кипения, в кипящую воду добавляют субстрат животного происхождения в количестве 5-8 г на 1 л воды и кипятят 20-30 мин, затем добавляют масло растительного происхождения в количестве 15-25 мл. на 1 л воды и смолу растительного происхождения в количестве 20-25 мл. на 1 литр воды и продолжают кипятить в течение 5-10 мин, после чего полученный раствор остужают и фильтруют.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве субстрата животного происхождения используют измельченные рога животных.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве масла растительного происхождения используют пихтовое масло.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве смолы растительного происхождения используют сосновую смолу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники, в частности к приготовлению водной составляющей электролита для химических источников тока.

Известен способ изготовления электролита для щелочных аккумуляторов (см. патент RU №2257647, кл. Н01М 10/26), в состав которого входит гидроксид щелочного металла и дистиллированная вода.

Известен также способ изготовления электролита для свинцовых кислотных аккумуляторных батарей (см. патент RU №2258981, кл. Н01М 10/10). Этот способ, принимаемый здесь в качестве прототипа, заключается в том, что в силикагель добавляют при постоянном помешивании дистиллированную воду и неорганическую кислоту. Полученную смесь выдерживают в магнитном поле, созданном в трубе круглого сечения, выполненной из магнитного материала.

Недостатком известных щелочных и кислотных электролитов, содержащих в своем составе обычную или омагниченную дистиллированную воду, является то, что при использовании таких электролитов энергоемкость аккумуляторов определяется, в основном, количеством примененного активного вещества на электродах.

Задачей заявленного изобретения является приготовление оригинальной водной составляющей для щелочных и кислотных аккумуляторов, позволяющей полнее использовать примененное химически активное вещество на электродах и получить лучшие энергетические характеристики аккумулятора.

Осуществление заявленного способа

В емкость с дистиллированной водой опускают постоянный магнит. Доведя воду до кипения, добавляют в нее измельченный субстрат животного происхождения (например, рога животных) в количестве 5-8 г на 1 л воды. Через 20-30 мин в кипящую жидкость добавляют масло растительного происхождения (например, пихтовое масло) и кипятят еще 5-10 мин. Затем раствор остужают, фильтруют и в таком состоянии применяют вместо обычной дистиллированной воды при приготовлении электролита для щелочного или кислотного аккумулятора.

Раскрытие изобретения

Наиболее существенные признаки изобретения - обработка дистиллированной воды, предназначаемой для получения аккумуляторного электролита, материалами биологического происхождения в особых температурно-временных условиях.

Получаемый эффект - полнее используется примененное химически активное вещество на электродах и при той же массе активного вещества обеспечиваются как технический результат - лучшие энергетические характеристики аккумулятора.

Осуществление изобретения

Для подтверждения причинно-следственной связи между существенными признаками изобретения и заявленным техническим результатом успешно проведена серия испытаний, суть которых заключалась в:

- получении биоактивированной дистиллированной воды в соответствии с заявленным способом;

- сравнении основных энергетических характеристик пар однотипных аккумуляторов, использующих в составе электролита обычную и биоактивированную дистиллированную воду.

Результаты испытаний одной из пар аккумуляторов (типа 6МТС-9) приведены в прилагаемом «Акте испытаний».

Из таблицы и графиков «Акта испытаний» путем общеизвестных физико-математических соображений получены следующие характеристики:

Внутреннее сопротивление аккумулятора Ri

Ri вычисляется по формуле Ri=(E-U)/I, где I - ток разряда, равный 2 А. Поскольку Ri несколько меняется во время разряда, для получения усредненного значения Ri выбран относительно ровный участок каждого графика (где Е и U не опускаются ниже 10 В).

Результаты вычислений Ri размещены в нижеприведенной таблице 1, построенной на базе таблицы «Акта испытаний».

Таблица 1
Результаты вычислений Ri
t	0	10	30	60	90	120	150	180	240	250	260
Uж	12,4	12,2	12,1	12,0	11,8	11,6	11,2	10,7	4,7	-	-
Uи	13,1	13,0	12,9	12,7	12,6	12,4	12,1	11,8	10,8	10,1	5,5
Еж	12,9	12,6	12,5	12,3	12,1	12,0	11,8	11,4	8,4	-	-
Еи	13,8	13,2	13,1	12,9	12,9	12,7	12,5	12,1	11,7	11,2	8,1
Ri ж, Ом	0,25	0,20	0,20	0,15	0,15	0,20	0,30	0,35	1,85	-	-
Ri и, Ом	0,35	0,10	0,10	0,10	0,15	0,15	0,20	0,15	0,45	0,55	1,30

Таким образом:

- с обычной дистиллированной водой Ri ж усредн. = 0,225 Ом;

- с биоактивированной водой Ri и усредн. = 0,194 Ом.

Достигнутое уменьшение внутреннего сопротивления аккумулятора на 14% является полезным техническим результатом, поскольку аккумулятор отдаст больше энергии в нагрузку и меньше потратит ее впустую.

Потенциальные характеристики аккумулятора Е и U

Поскольку Е и U несколько меняются во время разряда, для получения усредненных значений Е и U также выбран относительно ровный участок каждого графика (где Е и U не ниже 10 В).

Таким образом:

- с обычной дистиллированной водой Еж усредн. = 12,2 В;

- с обычной дистиллированной водой Uж усредн. = 11,8 В;

- с биоактивированной водой Еи усредн. = 12,6 В;

- с биоактивированной водой Uи усредн. = 12,2 В.

Достигнутое увеличение ЭДС и напряжения на нагрузке аккумулятора на 0,4 В является полезным техническим результатом, поскольку аккумулятор отдаст больше энергии в нагрузку.

Энергоотдача аккумулятора

Энергоотдача аккумулятора (Эа) по сути - амперчасы, отданные в нагрузку. Для корректности сравнения зачетное время обоих аккумуляторов принято таким, в течение которого напряжение на нагрузке каждого снизилось до уровня 6 В при поддержании тока силой 2 А. Из графиков видно, что зачетное время аккумулятора с обычным электролитом составляет 230 мин, а аккумулятора с опытным электролитом - 258 мин. Это составляет соответственно (та же индексация);

Эа ж=7,7 А·ч; Эа и=8,6 А·ч.

Достигнутое увеличение энергоотдачи аккумулятора на 12% является безусловно полезным техническим результатом.