Способ формовки электрода интеграторадискретного действия

Союз Советских Социалистических РеслублинОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл. Н 01 С 9/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ФОРИОВКИ ЭЛЕКТРОДА ИНТЕГРАТОРА ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯИзобретение относится к производству молекулярньпс преобразователей электрической энергии и может быть использовано в производстве хлорсеребряных интеграторов дискретного действия.Известен способ формовки электрода, заключающийся в очистке поверхности серебра и нанесении на нее анодным током осадка хлористого серебра с последующим катодноанодным циклированием его в электролите, содержащем анионы хлора 1 .Для интегратора, в котором электрод отформован этим способом, характерно довольно высокое напряжение на выходе в процессе работы, которое растет с ростом плотности тока и при уменьшении температуры. Это является причиной того, что при плотности тока больше 5 мА/см при комнатной температуре напряжение на интеграторе становится соизмеримым с напряжением отсечки. В последнем случае про-, исходит ложное срабатывание элек тронной схемы, согласованной с интегратором, и возникает отрица-тельная ошибка интегрирования. С понижением температуры положение ухудшается дополнительно, например, при -400 С ложное срабатывание электронной схемы происходит уже при плотности тока 1-1,5 мА/см,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ, в котором с целью снижения внутреннего сопротивления интегратора и расширения диапазона рабочих температур и токов применяют особый режим формовки: на серебряный электрод наносят вначале анодным током осадок хлористого серебра в коли честве, превышакщем номинальноев 1,5-2 раза, затем удаляют его катодггым током, причем повторяют этот процесс до получения стабильной величины истинной поверхности 20 электрода, а потом наносят номинальное количество хлористого серебра.Указанный способ снижает внутреннее сопротивление интегратора за счет увеличения истинной рабочей поверх ности электрода, т.е, за счет снижения истинной плотности тока, приводящей к уменьшению напряжения на работающем интеграторе 2.Этот способ имеет, однако, прин ципиальные ограничения, связан 8387845 1 О 15 2 О 25 30 5 40 45 ные с тем, что слишком сильное разрыХление осадка приводит к уменьшению его прочности. При достаточно.сильном разрыхлении осадок начинает суспензироваться в электролит, что резко ухудшает точностьинтегрирования. Кроме того, снижение истинной плотности тока изза разрыхления поверхности вызывает ограничение работоспособностиинтегратора при повышенных темпера.1турах, так как при этом начинаетсказываться утечка тока на заряжение двойного электрического слоя,что дополнительно снижает точностьинтегрирования,Целью изобретения является расширение верхнего токового и нижнеготемпературного пределов работоспособности интегратора.Поставленная цель достигаетсяза счет увеличения электрохимической .активности электрода без сущеотвенного изменения величины поверхности электрода; поверхностьсеребряного .электрода подвергают непосредственно перед нанесением осацка электрохимической активации путем обработки катодным током плотностью 0,1-1 мЛ/см в электролите,2содержащем катионы щелочного металла в течение 1-60 мин. Такая обработка увеличивает ток обмена электродной реакции в интеграторе иснижает падение напряжения на интеграторе при его работе при заданной плотности тока и температуре, причем действует она как наанодном, так и на катодном циклахработы интегратора, Это снижениенапряжения на интеграторе позволяет применять большие плотноститока и более низкие температуры безопасания превысить предельно допустимые значения напрякения наинтеграторе,Положительный эффект при этомдостигается только при активациис достаточно большой плотностьюкатодного тока и при достаточнодлительном времени воздействия,При применении активации токомплотностью меньше 0,1 мЛ/см втечение менее 1 мин положительныйэффект практически исчезает совсем.Применение времени активации более60 мин нецелесообразно по экономическим соображениям, так как слишкомсильно удлиняет технологический цикл.Эффект активации исчезает также ипри слишком больших плотностяхтока. Так, при плотности тока, превышающей 10 мЛ/см , возникает бурноевыделение водорода, на образование которого расходуется практически весь катодный ток вместо того, чтобы тратиться на процесс, вызывающий активацию электроца. Такой ток не дает поэтому реального улучшения характеристик электродов интегратора по сравнению с электродами, не подвергавшимися активации, Более того, после такой обработки наблюдается даже некоторое ухудшение точности интегрирования и возникает нестабильность характеФ ристик интегратора, в частности нестабильность выходного напряжения на нем. Применение для актиьации токов плотностью превышаюЬщей 10 мЛ/см ,не только не целесообразно, но даже вредно. Наилучший положительный эффект возникает при катодной активации токами плотностью 0,1-0,5 мЛ/см в течение 20- 40 мин.В качестве электролита для активации могут быть использованы. растворы, содержащие растворенные соли щелочных металлов (лития, натрия, калия, рубидия, цезия, франция).Концентрация соли в электролите сама по себе несущественна, хотя она должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить указанные выше токи.Лктивацию необходимо проводить непосредственно перед операцией нанесения рабочего осадка, чтобы образующееся на поверхности вещество не успело полностью разложиться. Между активацией и нанесением рабочего осадка из рабочего электролита не следует допус " кать промежутка более нескольких минут, по крайней мере не более пяти-десяти минут, лучше сократить его до 0,5-1 мин. Учитывая это, а также то, что рабочий электролит интегратора содержит катионы щелочных металлов, целесообразнО для проведения операции активации использовать также рабочий электролит. Это позволяет отказаться от операции замены электролита для активации на рабочий электролит, от промежуточных промывок электрода, что упрощает и сокращает производственный цикл без ухудшения характеристик изделия. Операция активации увеличивает ток обмена на отформованном электроде, покрытом рабочим осадком, а это, в свою очередь снижает напряжение на электроде, а следовательно и на интеграторе. При заданном токе каждому десятикратному увеличению тока обмена соответствует снижение напряжения на электроде на60 мВ.Снижение напряжения на интеграторе позволяет применять более высокие рабочие плотности тока при комнатной температуре, а также расширить температурный предел работоспособности в сторону более низких температур, без опасения превысить прецельно до838784 Формула изобретения Составитель Н. федотов Редактор И, НестероваТехред М.Голинка Корректор М, КостаЗаказ 4451/77 Тираж 784 Подпис ное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Л; Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгорбд, ул.Проектная, 4 пустимые значения напряжения наинтеграторе,Пример выполнения формовки электродов интеграторов дискретногодействия включает следующие режимы технологических ступеней:обезжиривание поверхности серебряных электродов в 20-ном фосфорно-щелочном растворе при 80 ОС втечение 10 мин;активацию катодным током плотностью 0,25 мА/см" в течение 40 мин 1 Ов рабочем электролите,нанесение рабочего осадка аноднымтоком плотностью 1 мА/см с последующим его циклированием, заканчивающимся нанесением осадка с номинальным зарядом.Такая активация увеличивает токобмена на электроде не менее, чемв 10-12 раз по сравнению с токомобмена на электроде, обработанном рОпо той же схеме, но без актйвирования. Это позволяет увеличитьплотность рабочего тока при разряде интегратора при комнатной температуре не менее чем до 5 мА/смПри температуре -40 С напряжение наинтеграторе снижается при 0,25 мА/см,по крайней мере, до 0,15 В в отличие от неактивированных электродов,у которых при этом же токе в такихже условиях получается напряжение0,25 В и более,Таким образом предлагаемый способ формовки электрода интеграторадискретного действия позволяетрасширить температурные и токовые 35 пределы его работоспособности, аименно: плотность тока до 5 мА/смпри комнатной температуре и до0,25 мА/см при -40"С,1. Способ формовки электрода интегратора дискретного действия, включающий очистку поверхности серебряного электрода и нанесение на нее анодным током осадка хлористого серебра о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения верхнего предела работоспособности интегратора по току, а нижнего по температуре, непосредственно перед нанесением осадка электрод подвергают электрохимическому активированию путем обработки его катудным током плотностью 0,1-10 мА/см в течение 1-б 0 мин в электролите,содержащем катионы щелочного металла,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью сокращения промежутка времени между активацией и нанесением рабочего осадка, обработку проводят в рабочем электролите интегратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 280454, кл. С 25 В 1/00, 18,10.68,2. Авторское свидетельство СССРР 508812, кл. Н 01 0 9/2, 08.10,74