Патент №2045796 - Электрохимическое устройство с твердым электролитом и способ его эксплуатации

Использование: в электротехнике для преобразования химической энергии в электрическую, в частности в электрохимических генераторах, электролизерах. Сущность изобретения: электрохимическое устройство (ЭХУ) содержит основу, слой твердого электролита, восстановительный и окислительный электроды с токосъемными средствами, расположенные по обе стороны твердого электролита, средства коммутации и систему подвода окислительной и восстановительной среды в рабочую зону. Кроме того, ЭХУ снабжено нагружающим узлом, который располагается, по меньшей мере, со стороны одного из электродов с возможностью передачи нагружающего усилия на последний в направлении слоя твердого электролита через соответствующее токосъемное средство. В одном из вариантов в качестве токосъемного средства используется непосредственно тело электрода, который в данном случае выполняется массивным и одновременно выполняет функцию основы. Слой электролита для этого варианта целесообразно выполнять в виде тонкой пленки, в которой исключается растрескивание за счет создания в нем напряжения по крайней мере двухосного сжатия под воздействием передаваемого через электроды внешнего усилия со стороны нагружающего узла. Предусматривается вариант передачи внешнего усилия на электроды и слой электролита через дискретные тела, которые в этом случае могут выполнять функцию токосъемных средств, что позволяет уменьшить толщину электродов до функциональной величины, обеспечивающей только каталитические свойства, поскольку функция продольного токосъема с электродов снимается токопроводящими дискретными телами. Кроме того, в этом случае улучшаются условия электрического контакта пары электролит электрод. Способ эксплуатации ЭХУ включает разогрев до рабочей температуры при двухстороннем сжатии электролита и подачу реагентов в активную зону электродов. Рабочую температуру ЭХУ выдерживают в пределах температуры спекания материала твердого электролита. Внешнее усилие, обеспечивающее сжатие электролита, прикладывают после разогрева выше 600°С и снимают в режиме охлаждения при температуре ниже 600°С. Внешнее усилие сжатия электролита может быть переменным по величине. 2 с. и 25 з. п. ф-лы, 8 ил.