КЕРАМИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ С ИНТЕГРИРОВАННЫМИ УПЛОТНЕНИЯМИ И НЕСУЩЕЙ ОПОРОЙ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ПАКЕТЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ С ТАКИМИ МЕМБРАНАМИ

1. Керамическая мембрана, содержащая
тонкий слой керамического электролита,
промежуточный слой пористого электрода, на который опирается тонкий слой керамического электролита, и
толстый керамический опорный слой, на который опирается промежуточный слой, и в котором имеется множество полостей, разделенных решетчатой структурой опорных ребер.
2. Керамическая мембрана по п.1, в которой тонкий слой электролита и керамический опорный слой, которые выступают радиально наружу за пределы периметра слоя пористого электрода, образуя периметр герметизации, где герметизируется слой пористого электрода.
3. Керамическая мембрана по п.1, в которой слой пористого электрода имеет периметр, расположенный внутри периметров тонкого слоя электролита и керамического опорного слоя так, что тонкий слой электролита и керамический опорный слой образуют периметр герметизации, где герметизируется слой пористого электрода.
4. Керамическая мембрана по п.1, в которой слой пористого электрода образован спеканием содержащего нестойкие добавки материала керамического электрода в сыром состоянии.
5. Керамическая мембрана, содержащая
тонкий слой, содержащий материал керамического электролита в сыром состоянии,
промежуточный слой, на который опирается тонкий слой электролита, материал промежуточного слоя выбран из группы, включающей содержащий нестойкие добавки материал электрода в сыром состоянии и материал пористого электрода в сыром состоянии, и
более толстый опорный слой, на который опирается промежуточный слой, и который содержит керамический материал в сыром состоянии и имеет множество полостей, разделенных решетчатой структурой опорных ребер,
причем трехслойная сборка ламинирована и затем подвергнута спеканию с образованием композитной структуры с пористым промежуточным слоем.
6. Керамическая мембрана по п.5, в которой тонкий слой электролита и опорный слой выступают радиально наружу за пределы периметра слоя пористого электрода, образуя периметр герметизации, где герметизируется слой пористого электрода.
7. Керамическая мембрана по п.5, в которой слой пористого электрода имеет периметр, расположенный внутри периметров тонкого слоя электролита и керамического опорного слоя так, что слой электролита и керамический опорный слой образуют периметр герметизации, где герметизируется слой пористого электрода.
8. Электрохимический элемент, содержащий
керамическую мембрану по п.1, и
второй электродный слой, нанесенный на поверхность тонкого электролита и имеющий полярность, обратную полярности пористого электрода.
9. Электрохимический элемент, содержащий
керамическую мембрану по п.2, и
второй электродный слой, нанесенный на поверхность тонкого электролита и имеющий полярность, обратную полярности герметизированного электрода.
10. Электрохимический элемент, содержащий
керамическую мембрану по п.3, и
второй электродный слой, нанесенный на поверхность тонкого электролита и имеющий полярность, обратную полярности герметизированного электрода.
11. Электрохимический элемент, содержащий
керамическую мембрану по п.4, и
второй электродный слой, нанесенный на поверхность тонкого электролита и имеющий полярность, обратную полярности пористого электрода.
12. Электрохимический элемент, содержащий
керамическую мембрану по п.5, и
второй электродный слой, нанесенный на поверхность тонкого электролита и имеющий полярность, обратную полярности пористого электрода.
13. Электрохимический элемент, содержащий
керамическую мембрану по п.6, и
второй электродный слой, нанесенный на поверхность тонкого электролита и имеющий полярность, обратную полярности герметизированного электрода.
14. Электрохимический элемент, содержащий
керамическую мембрану по п.7, и
второй электродный слой, нанесенный на поверхность тонкого электролита и имеющий полярность, обратную полярности герметизированного электрода.
15. Пакет электрохимических элементов, содержащий
первую плотную электропроводную пластину,
электрохимический элемент по п.8, причем первая пластина примыкает к опорной поверхности элемента и имеет электрический контакт с пористым электродом элемента,
вторую плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит элемента,
второй электрохимический элемент по п.8, причем вторая пластина примыкает к опорной поверхности второго элемента и имеет электрический контакт с пористым электродом второго элемента, и
третью плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит второго элемента.
16. Пакет электрохимических элементов по п.15, в котором материал по меньшей мере одной плотной электропроводной пластины выбран из группы, содержащей хром-никелевый суперсплав, ферритную нержавеющую сталь и хромит лантана.
17. Пакет электрохимических элементов, содержащий
первую плотную электропроводную пластину,
электрохимический элемент по п.9, причем первая пластина примыкает к опорной поверхности элемента и имеет электрический контакт с герметизированным электродом элемента,
вторую плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит элемента,
второй электрохимический элемент по п.9, причем вторая пластина примыкает к опорной поверхности второго элемента и имеет электрический контакт с герметизированным электродом второго элемента, и
третью плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит второго элемента.
18. Пакет электрохимических элементов, содержащий
первую плотную электропроводную пластину,
электрохимический элемент по п.10, причем первая пластина примыкает к опорной поверхности элемента и имеет электрический контакт с герметизированным электродом элемента,
вторую плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит элемента,
второй электрохимический элемент по п.10, причем вторая пластина примыкает к опорной поверхности второго элемента и имеет электрический контакт с герметизированным электродом второго элемента, и
третью плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит второго элемента.
19. Пакет электрохимических элементов, содержащий
первую плотную электропроводную пластину,
электрохимический элемент по п.11, причем первая пластина примыкает к опорной поверхности элемента и имеет электрический контакт с пористым электродом элемента,
вторую плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит элемента,
второй электрохимический элемент по п.11, причем вторая электропроводная пластина примыкает к опорной поверхности второго элемента и имеет электрический контакт с пористым электродом второго элемента, и
третью плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит второго элемента.
20. Пакет электрохимических элементов, содержащий
n электрохимических элементов по п.8, где n≥2, и
n+1 плотных электропроводных пластин,
в котором каждая из n-1 пластин примыкает к опоре одного из n электрохимических элементов и имеет электрический контакт как с пористым электродом этого элемента, так и электродом, нанесенным на тонкий электролит другого элемента из n электрохимических элементов, а каждая из оставшихся двух пластин имеет электрический контакт с наружной поверхностью одного из наружных элементов из n электрохимических элементов.
21. Пакет электрохимических элементов, содержащий
n электрохимических элементов по п.9, где n≥2, и
n+1 плотных электропроводных пластин,
в котором каждая из n-1 пластин примыкает к опорной поверхности одного из n электрохимических элементов и имеет электрический контакт как с герметизированным электродом этого элемента, так и электродом, нанесенным на тонкий электролит другого элемента из n электрохимических элементов, а каждая из оставшихся двух пластин имеет электрический контакт с наружной поверхностью одного из наружных элементов из n электрохимических элементов.
22. Пакет электрохимических элементов, содержащий
n электрохимических элементов по п.10, где n≥2, и
n+1 плотных электропроводных пластин,
в котором каждая из n-1 пластин примыкает к опорной поверхности одного из n электрохимических элементов и имеет электрический контакт как с герметизированным электродом этого элемента, так и электродом, нанесенным на тонкий электролит другого элемента из n электрохимических элементов, а каждая из оставшихся двух пластин имеет электрический контакт с наружной поверхностью одного из наружных элементов из n электрохимических элементов.
23. Пакет электрохимических элементов, содержащий
n электрохимических элементов по п.11, где n≥2, и
n+1 плотных электропроводных пластин,
в котором каждая из n-1 пластин примыкает к опорной поверхности одного из n электрохимических элементов и имеет электрический контакт как с пористым электродом этого элемента, так и электродом, нанесенным на тонкий электролит другого элемента из n электрохимических элементов, а каждая из оставшихся двух пластин имеет электрический контакт с наружной поверхностью одного из наружных элементов из n электрохимических элементов.
24. Пакет электрохимических элементов, содержащий
первую плотную электропроводную пластину,
электрохимический элемент по п.12, причем первая пластина примыкает к опорной поверхности элемента и имеет электрический контакт с промежуточным слоем элемента,
вторую плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит элемента,
второй электрохимический элемент по п.12, причем вторая электропроводная пластина примыкает к опорной поверхности второго элемента и имеет электрический контакт с промежуточным слоем второго элемента, и
третью плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит второго элемента.
25. Пакет электрохимических элементов, содержащий
первую плотную электропроводную пластину,
электрохимический элемент по п.13, причем первая пластина примыкает к опорной поверхности элемента и имеет электрический контакт с герметизированным электродом элемента,
вторую плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит элемента,
второй электрохимический элемент по п.13, причем вторая электропроводная пластина примыкает к опорной поверхности второго элемента и имеет электрический контакт с герметизированным электродом второго элемента, и
третью плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит второго элемента.
26. Пакет электрохимических элементов, содержащий
первую плотную электропроводную пластину,
электрохимический элемент по п.14, причем первая пластина примыкает к опорной поверхности элемента и имеет электрический контакт с герметизированным электродом элемента,
вторую плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит элемента,
второй электрохимический элемент по п.14, причем вторая пластина примыкает к опорной поверхности второго элемента и имеет электрический контакт с герметизированным электродом второго элемента, и
третью плотную электропроводную пластину, имеющую электрический контакт с электродом, нанесенным на тонкий электролит второго элемента.
27. Пакет электрохимических элементов, содержащий
n электрохимических элементов по п.12, где n≥2, и
n+1 плотных электропроводных пластин,
в котором каждая из n-1 пластин примыкает к опоре одного из n электрохимических элементов и имеет электрический контакт как с промежуточным слоем этого элемента, так и электродом, нанесенным на тонкий электролит другого элемента из n электрохимических элементов, а каждая из оставшихся двух пластин имеет электрический контакт с наружной поверхностью одного из наружных элементов из n электрохимических элементов.
28. Пакет электрохимических элементов, содержащий
n электрохимических элементов по п.13, где n≥2, и
n+1 плотных электропроводных пластин,
в котором каждая из n-1 пластин примыкает к опоре одного из n электрохимических элементов и имеет электрический контакт как с герметизированным электродом этого элемента, так и электродом, нанесенным на тонкий электролит другого элемента из n электрохимических элементов, а каждая из оставшихся двух пластин имеет электрический контакт с наружной поверхностью одного из наружных элементов из n электрохимических элементов.
29. Пакет электрохимических элементов, содержащий
n электрохимических элементов по п.14, где n≥2, и
n+1 плотных электропроводных пластин,
в котором каждая из n-1 пластин примыкает к опоре одного из n электрохимических элементов и имеет электрический контакт как с герметизированным электродом этого элемента, так и электродом, нанесенным на тонкий электролит другого элемента из n электрохимических элементов, а каждая из оставшихся двух пластин имеет электрический контакт с наружной поверхностью одного из наружных элементов из n электрохимических элементов.
30. Планарная структура керамической мембраны для электрохимического элемента, содержащая
плотный электролит,
плотную несущую опору, перфорированную множеством полостей,
пористый электрод, определяющий активную площадь элемента, и
плотную периферическую область, обеспечивающую герметизацию боковых кромок активной площади,
причем пористый электрод герметизирован внутри плотного электролита, плотной несущей опоры и плотной периферической области.
31. Планарная структура керамической мембраны для электрохимического элемента, содержащая
плотный электролит,
плотную несущую опору, перфорированную множеством полостей, и
материал пористого электрода, определяющий активную площадь элемента,
при этом плотный электролит и плотная несущая опора совместно обеспечивают герметизацию пористого электрода внутри структуры и образуют плотную периферическую область, обеспечивающую герметизацию боковых кромок активной площадки.