[發(fā)明專利]一種用于救生定位燈的改進(jìn)陰極配方

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810470097.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108963290B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬納森·薩森;尤里·辛格曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 埃普希勒電動(dòng)燃料有限公司
• 主分類號(hào): H01M6/34
• 分類號(hào): H01M6/34;H01M4/06;H01M4/48;H01M4/58
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘;李翔

一種水激活電池，包括a)至少一個(gè)陽(yáng)極，所述至少一個(gè)陽(yáng)極選自鎂、鋁、鋅及其合金；b)陰極，所述陰極包括支撐至少一種堿式銅鹽的骨架，所述堿式銅鹽包括Cu(OH)₂與銅鹽(n?1)CuX的結(jié)合，其中(n?1)為堿式銅鹽中CuX與Cu(OH)₂之間的摩爾比，使得在鹽水中與鎂陽(yáng)極的放電反應(yīng)可寫(xiě)成nMg+Cu(OH)₂·(n?1)CuX＝Mg(OH)₂+(n?1)MgX+nCu，所述陰極還包括非吸濕性可溶性離子導(dǎo)電材料；c)至少一個(gè)空腔，用于分隔所述陰極和所述至少一個(gè)陽(yáng)極；和d)通向所述至少一個(gè)空腔的至少一個(gè)孔，用于注入形成電解質(zhì)的含水液體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池驅(qū)動(dòng)燈光領(lǐng)域，具體涉及救生定位燈的陰極配方。

背景技術(shù)

飛機(jī)和航海船舶的乘客和機(jī)組人員或船員必須配備由水激活電池(WAB)供電的救生定位燈的救生衣。用于船舶上的水激活電池通常包括安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的鋰基動(dòng)力電池。但是，由于存在爆炸的可能，鋰基動(dòng)力電池被禁止用于飛機(jī)的水激活電池。相反，已被開(kāi)發(fā)的水激活電池包含連接到燈的干電極，使得浸入水中導(dǎo)致水進(jìn)入水激活電池外殼中的孔隙，充滿電極之間的間隙并溶解水激活電池中包含的鹽以提供離子，從而在為燈供電的電極之間產(chǎn)生離子電流。

根據(jù)救生定位燈的航空航天標(biāo)準(zhǔn)AS4492，水激活電池需要在浸入淡水10分鐘內(nèi)和在浸入海水5分鐘內(nèi)點(diǎn)亮具有特定光強(qiáng)度的燈，并且保持該光強(qiáng)度至少八個(gè)小時(shí)。這種水激活電池也被要求保質(zhì)期長(zhǎng)。不幸的是，濕度往往會(huì)引起與水浸激活相同的反應(yīng)，而在世界的一些地方如牙買加、佛羅里達(dá)都有炎熱潮濕的環(huán)境。因此，水激活電池中使用的化學(xué)品需要滿足相互矛盾的要求，既要在炎熱潮濕的環(huán)境中保持穩(wěn)定，又要易于通過(guò)浸入水中來(lái)激活。

這種類型的延遲作用電池已為人所知數(shù)十年，并且這種電池的各種實(shí)施方案及其制造和使用的方法以及它們的組成部件的制造方法已在美國(guó)專利中得到描述，特別是在美國(guó)專利號(hào)2,491,640、2,636,060、2,655,551、2,658,935、2,716,671、2,817,697、3,343,988、3,859,136、3,953,238、4,016,339、4,192,913、4,261,853、4,332,864、4,368,167、4,487,821、4,803,135和4,822,698中。

US 2,491,640描述了一種此類伏打電池，其特別用于在海上操作緊急信號(hào)。該信號(hào)可以是燈光以指示有人因沉船事故或其它原因陷入困境。它也可以是漂浮在水面上發(fā)出可以在遠(yuǎn)處檢測(cè)到的信號(hào)的電子設(shè)備。該電池適用于為信號(hào)供電并通過(guò)浸入水中而被激活，水可以是內(nèi)陸湖泊或河流的淡水或海洋的鹽水。

這種電池主要包括通常為鎂合金的陽(yáng)極和通常為銀或銅鹵化物的陰極，其中儲(chǔ)存能量的釋放通過(guò)將電池浸入海水中而啟動(dòng)，海水充當(dāng)陽(yáng)極和陰極之間的導(dǎo)電電解質(zhì)。

與此類伏打電池相關(guān)的最早期專利大多使用基于氯化亞銅的陰極，而較近期的專利如US 4,192,913和US 4,261,853則描述了基于硫氰酸亞銅的陰極。

例如，Khasin等人的US 5,424,147描述了一種水激活延緩作用電池，其具有包含至少一個(gè)電池的外殼，所述電池包括至少一個(gè)陽(yáng)極，所述陽(yáng)極選自鎂、鋁、鋅及其合金；陰極，所述陰極包括骨架，所述骨架包括導(dǎo)電金屬并且其表面區(qū)域的一部分形成為開(kāi)放空間，并且還包括包圍所述骨架的活性陰極材料的熱壓剛性靜態(tài)床，所述陰極材料由氯化亞銅、硫、碳和可水離子化的鹽形成，并且所述陰極材料在壓力下被壓縮和熔融并加熱自身和骨架，從而形成熱熔融導(dǎo)電電化學(xué)活性相；至少一個(gè)空腔，其分隔陰極和所述至少一個(gè)陽(yáng)極，以及至少一個(gè)孔，其用于將形成電解質(zhì)的含水液體導(dǎo)入所述至少一個(gè)空腔。

文獻(xiàn)中描述的其它陰極包括硫酸銅、氯化鉛、碘化銅、氧化鉛或過(guò)硫酸鉀作為活性材料。但是，所有上述材料都存在以下一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題：

·儲(chǔ)存時(shí)對(duì)濕度的敏感性導(dǎo)致陰極膨脹，直到陽(yáng)極和陰極之間的空腔不再存在；