Введение к работе
Актуальность проблемы, Химические источники тока (ХИТ) на эвременном этапе развития техники нашли широкое применение как зтономные источники электрической энергии. Трудно найти область гхники. где бы не применялись эти устройства. Ввиду большого эомышленного значения ХИТ, научные исследования в этой области каждым годом расширяются, неизменно возрастает ежегодное число центов и публикаций. Большинство из них связано с усовер-шетвованием традиционных источников тока, однако, существует ш областей техники, требующих качественно новые ХИТ.
На первый план исследований выдвинуты наиболее перспектив-іе электрохимические системы с металлическим литием, в качестве юдного материала В частности, внимание ученных и специалистов :е более привлекают ХИТ на основе системы литий-тионилхлорид. юокая удельная энергия (превышает 1100Вт*ч/л), стабильное ізрядное напряжение (от 3 до 3,5 В), работоспособность в широ-ім интервале температур (от минус 60 до 70 'О, не дефицитность низкая стоимость сырья создают исключительно благоприятные рспективы для их исследования и разработки.
В ряде зарубежных стран (США,Япония,Франция,ФРГ,Израиль) ементы системы литий - тионилхлорид уже давно достигли уровня омышленного производства В нашей стране, несмотря на огромный терес исследователей к данной системе серийное производство их элементов отсутствует, что связано прежде всего с низким овнем технической оснащенности отраслевых заводов и отсутстви-технологии изготовления ХИТ. В свою очередь технологические и нструкторские работы существенно" тормозятся из-за недостаточ-й изученности процессов протекающих в литиевых ХИТ, что не зволяет вести научно-обоснованный поиск решений технических аач и совершенствования конструкции.
Целью настоящей работы является исследование и разработка-іструквди и технологии литий - тионилхлоридных элементов типо-шера R14 и батарей на их основе, предназначенных для исполь-іания в космической технике и в других автономных изделиях >шального назначения и организация производства этих источни-I тока.
Научная новизна роботи
1. Получены новые данные о механизме влияния модифицирующих
добавок в электродную массу сажевого электрода на эксплуатацион
ные характеристики:
установлено влияние порошкообразной меди на пористую структуру электродного материала;
показано влияние модифицирующих добавок ( порошкообразной меди и коллоидного графита) на электрические характеристики сажевого электрода;
предложен механизм катодного восстановления хлористого тионила на сажевом электроде, содержащем медь.
2. Исследованы электромагнитные поля, возникающие в элемен
те рулонной конструкции, при изменении величины разрядного тока:
показана зависимость изменения величины электромагнитной индукции от величины тока разряда;
изучено влияние направления электрического тока в электродах на величину электромагнитной индукции вдоль оси симметрш элемента, а также на изменение потенциалов на концах злектродої и разрядные характеристики элемента.
Практическая ценность х реализация работы:
і. Разработана технология многослойного сажевого электрод! для литий - тионилхлоридных элементов.
-
Разработана технология и определены основные технико эксплуатационные характеристики литий - тионилхлоридных элементов серии ТХЛ - 5 типоразмера R14 и батарей на их основе, удов летворяющих требованиям военных стандартов СССР по группам 3 и J - авиационная техника, космические аппараты и ракетно-косми ческие комплексы;
-
Цредложзн способ зашиты ХИТ от заряда и лереразряда использованием отечественных полупроводниковых диодов.
-
Разработан способ эксплуатации, конструкция и технологи элемента с встроенным нагревателем.
-
Основные результаты работы внедрены в ОКТБ " Орион" пр НИИ и в НІЖ "ЭЛИАК", производящих опытные и мелкосерийные парти химических источников тока.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на: Всесоюзной научно - технической конференции "Нэвые направления в области исследования, производства и эксплуатации конструкционных углеродных материалов" - Мэсква, 1986г.; Юбилейной региональной научной конференции " Электрохимия процессов литиевых ХИТ" - Красноярск, 1989г.; I Всесоюзном совещании "Литиевые источники тока" - Вэвочеркасск, 1990г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 12 авторских свидетельств.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и технических рекомендаций, списка литературы (90 наименований) и приложения. Работа содержит 156 страниц текста, 101 рисунок и 6 таблиц, имеет обший объем 175 страниц.
