ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР, ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ И СПОСОБ СБОРКИ

1. Электрохимический процессор (1), включающий:
a) первый электрод (200) и второй электрод (300), каждый из которых имеет первую и противоположно расположенную вторую поверхности, причем первый электрод (200) и второй электрод (300) имеют различные электродные потенциалы и физически отделены друг от друга в направлении оси X,
b) электролит (401), который покрывает по меньшей мере часть первой поверхности первого электрода (200) и часть первой поверхности второго электрода (300) в направлении оси Y и электрически соединяет указанный первый электрод (200) со вторым электродом (300),
отличающийся тем, что
по меньшей мере часть первой поверхности второго электрода (300), не покрытая электролитом (401), покрыта в направлении оси Y электроизоляционным материалом (500), который граничит с электролитом (401), при этом активация электрохимического процессора (1) содействует латеральному расслоению второго электрода (300) и изоляционного материала (500), начиная с места контакта второго электрода (300) и изоляционного материала (500), что обеспечивает канал между вторым электродом (300) и изоляционным материалом (500).
2. Электрохимический процессор (1) по п.1, отличающийся тем, что рядом со вторым электродом (300) расположен третий электрод (1200), имеющий первую и противоположно лежащую вторую поверхность, который физически отделен от второго электрода (300) и расположен в направлении оси X противоположно первому электроду (200).
3. Электрохимический процессор (1) по п.2, отличающийся тем, что он включает основу (100), на которую вторыми сторонами помещены первый электрод (200), второй электрод (300) и, если имеется, третий электрод (1200).
4. Электрохимический процессор (1) по п.2, отличающийся тем, что он включает герметизационный слой (700), который расположен параллельно основе (100), причем первый электрод (200), второй электрод (300) и, если имеется, третий электрод (1200), электролит (401), а также изоляционный материал (500) расположены послойно между основой (100) и герметизационным слоем (700) в направлении оси Y.
5. Электрохимический процессор (1) по п.1, отличающийся тем, что он включает две противоположно расположенных прокладки (800, 801), которые ограничивают электрохимический процессор (1) в направлении оси X, причем прокладка (801) и изоляционный материал (500) образуют стенки первой реакционной камеры (400), содержащей электролит (401).
6. Электрохимический процессор (1) по п.5, отличающийся тем, что прокладка (800)
a) граничит с изоляционным материалом (500) с противоположной стороны от реакционной камеры (400), или
b) расположена отдельно от изоляционного материала (500), так что изоляционный материал (500) и прокладка (800) образуют стенки второй реакционной камеры (600).
7. Электрохимический процессор (1) по п.6, отличающийся тем, что вторая реакционная камера (600) по меньшей мере частично наполнена вторым электролитом (402), являющимся тем же самым, что и первый электролит (401), или отличным от первого электролита (401), или реагентом (1100).
8. Электрохимический процессор (1) по п.1, отличающийся тем, что между вторым электродом (300) и изоляционным материалом (500) расположен набухающий слой (1000) и/или по меньшей мере один набухающий элемент (1001).
9. Электрохимический процессор (1) по п.2, отличающийся тем, что он включает слой (1300) миграции, который расположен на части первой поверхности второго электрода (300) или по меньшей мере на части первой поверхности третьего электрода (1200).
10. Электрохимический процессор (1) по п.2, отличающийся тем, что первая поверхность второго электрода (300) и/или, если присутствует, третьего электрода (1200), соответственно,
a) по меньшей мере частично покрыта защитным слоем (1400) или
b) в первую поверхность указанных электродов встроены защитные элементы (1401).
11. Электрохимический процессор (1) по п.1, отличающийся тем, что он включает
a) электрод (1500) миграции или
b) реактивную подсистему (1600)
которые физически соединены со вторым электродом (300).
12. Электрохимический процессор (1) по п.2, отличающийся тем, что первый электрод (200), второй электрод (300) и/или третий электрод (1200) выполнены в виде слоя с предпочтительной толщиной слоя от 10 до 100000 нм, более предпочтительно от 20 до 1000 нм, в особенности от 30 до 500 нм.
13. Электрохимический процессор (1) по п.11, отличающийся тем, что первый электрод (200) выполнен с возможностью электрического соединения со вторым электродом (300), третьим электродом (1200), электродом (1500) миграции или подсистемой (1600) посредством внешнего токопровода, который содержит переключатель для замыкания электрической цепи.
14. Электрохимический процессор (1) по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что
a) первый электрод (200) и/или третий электрод (1200) содержат материал или состоят из материала, выбранного из группы, включающей графитную сажу, двухкомпонентный материал, содержащий графит и (мет)акрилатную смолу; электропроводящие полимеры, предпочтительно поли(3,4-этилендиокситиофен) (PEDOT), поли(3,4-этилендиокситиофен)-поли(стиролсульфонат) (PEDOT:PSS), полианилин, активированный полианилин (PANI); и/или металлы,
b) второй электрод (300) содержит материал или состоит из материала, выбранного из группы, состоящей из металлов, таких как алюминий, тантал, или электропроводящих полимеров, предпочтительно поли(3,4-этилендиокситиофен)a (PEDOT), поли(3,4-этилендиокситиофен)-поли(стиролсульфонат)а (PEDOT:PSS), полианилина, активированного полианилина (PANI);
2
4
c) электролит (401) и/или электролит (402) содержит неорганические соли, предпочтительно NaCl, CaCl, LiClO, и/или кислоты, предпочтительно слабые кислоты, при этом электролит (401) предпочтительно является раствором или гелем указанных неорганических солей и/или указанных кислот, причем раствор или гель могут содержать добавки, такие как алкиленгликоли, например этиленгликоль, или смеси воды и этиленгликоля, и/или загустители, такие как поливиниловые спирты и/или полисахариды, такие как целлюлоза и/или крахмал, безводные электролиты на основе N,N-диметилформамида, N,N-диметилацетамида и/или гамма-бутиролактона,
d) электроизоляционный материал (500) и/или прокладки (800, 801) содержат материал или состоят из материала, выбранного из группы, включающей полиэфир, полиэтилен, полипропилен и/или смоляной лак, предпочтительно (мет)акриловую смолу, сополимерную смолу, содержащую (мет)акрилат и/или полиуретан,
e) основа (100) содержит материал или состоит из материала, выбранного из группы, включающей пластмассу, предпочтительно полиэтилен, полипропилен, соэкструдированный полиэтилен, соэкструдированный полипропилен, полиэтилентерефталат, полиэтилен-нафталин-дикарбоксилат, поликарбонат и/или полиамид; бумагу, мелованную бумагу, стекло или керамический материал,
f) герметизационный слой (700) содержит материал или состоит из материала, выбранного из группы, включающей пластмассы, предпочтительно полиэтилен, полиэфир, лак на основе (мет)акрилатной смолы, сополимеры (мет)акрилата и/или полиуретаны, причем указанный материал предпочтительно является прозрачным,
g) набухающий слой (1000) и/или по меньшей мере один набухающий элемент (1001) содержит материал или состоит из материала, выбранного из группы, включающей материалы, которые увеличивают свой объем при контакте с водой или электролитом (401), предпочтительно поливиниловый спирт,
h) слой (1300) миграции содержит материал или состоит из материала, выбранного из группы, включающей материалы, которые увеличивают свой объем при контакте с водой или электролитом (401), предпочтительно поливиниловый спирт,
i) защитный слой (1400) и/или по меньшей мере один защитный элемент (14 01) содержит материал или состоит из материала, выбранного из группы, включающей графитную сажу, алюминий или электропроводящие полимеры, предпочтительно поли(3,4-этилендиокситиофен) (PEDOT), поли(3,4-этилендиокситиофен)-поли(стиролсульфонат) (PEDOT:PSS), полианилин, активированный полианилин (PANI);
j) электрод миграции (1500) содержит композиционный материал, включающий по меньшей мере один электропроводящий полимер в комбинации с ионно-проводящим полимером, предпочтительно композит полианилина и поливинилового спирта, композит PEDOT:PSS и поливинилового спирта и/или их сочетания;
k) подсистема (1600) состоит из веществ, которые демонстрируют физическое изменение по меньшей мере одного своего свойства или подвергаются химической реакции при контакте с электролитом и/или водным раствором, предпочтительно представляющих собой цветовой индикатор, вещество или композицию, производящие экзотермическую реакцию, вещество или композицию, увеличивающие свой объем.
15. Электрохимический процессор (1) по п.1, отличающийся тем, что графический слой, включающий по меньшей мере одно изображение и/или один цветной сигнал, находится по меньшей мере на части второй поверхности второго электрода (300).
16. Применение электрохимического процессора (1) согласно любому из пп.1-15 в качестве индикатора времени, интегратора времени и температуры, части упаковки для продуктов, соусов и/или напитков, лекарств, фармацевтических продуктов, косметики и/или химикатов, такой как контейнеры, бутылки, пакеты «ТЕТРАПАК», или колпачков или завинчивающихся крышек для указанных контейнеров.
17. Способ сборки электрохимического процессора согласно любому из пп.1-15, где
a) используют первый электрод (200) и второй электрод (300), имеющие первую и противоположную вторую поверхности, причем первый электрод (200) и второй электрод (300) имеют различные электродные потенциалы и расположены отдельно друг от друга в направлении оси X,
b) по меньшей мере часть первой поверхности первого электрода (200) и часть первой поверхности второго электрода (300) покрывают электролитом (401) в направлении оси Y, причем электролит (401) соединяет указанный первый электрод (200) со вторым электродом (300), и
c) по меньшей мере часть первой поверхности второго электрода (300), не покрытой электролитом (401), покрывают в направлении оси У электроизоляционным материалом (500), который граничит с электролитом (401).