Щелочной аккумулятор

Щелочной аккумулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОпйСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СВ1са Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 10.Ч.1934 (¹ 147137/24-7) с присоединением заявки №

43/06

1 35/08 .8(088.8) Приоритет

Опубликовано 15.Ч.1960. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 30.111.1972

Комитет по делам иаосретенмй и открытий при Сове в Ммнмстров

СССР

Автор изобретения

С. Д. Воротников

Заявитель

ЩЕЛОЧНОЙ АККУМУЛЯТОР

Изобретение относится к щелочным аккумуляторам, а именно к ципко-никелевым щелочным аккумуляторам.

В предлагаемом щелочном аккумуляторе отрицательный электрод выполнен в виде железной сетки.

Кроме того, в электролит аккумулятора могут быть введены окись ртути и

На фиг. 1 — 3 схематически изображен аккумулятор в варианте с отрицательными tt положительными пластинами, работающими обеими поверхностями; на фиг. 4 и 5 — вариант выполнения аккумулятора с пластинами, работающими лишь одной поверхностью каждая.

Электрический ципко-никелевый щелочной аккумулятор состоит из ряда положительных

1 и отрицательных 2 пластин, смонтированных в металлическом сосуде 3. Пластины сварены между собой по однородности при помоц1Н соединительных мостиков 4, к которым прикреплены выводные борны 5, ири помощи которых все пластины аккумулятора прикрепляются к крышке сосуда 8. Борны также служат выводом электрического тока от пластин.

Пластины аккумулятора расположены в сосуде горизонтально или наклонно. При горизонтальном расположении пластины имеют изогнутую корытообразную форму (см. фиг. 2), а при наклонном расположении пластины (см. фиг. 3) имеют ровную поверхность.

Применение изогнутых или наклонно расголоженных пластин вызвано скоплением Il) зырьков газов при работе аккумулятора на

10 нижних плоскостях пластин ири горизонтальном tt t pасположении. При наклонном же положении пластин пузырьки газов свободно скользят ио наклонной плоскости, отрываются от пласпчш и г1однимаются на поверхность

15 электролита.

Попожительные пластины 1 располага1отся с промежутком в 5 лотт от отрицате.пьиых пластин 2 и изолированы от последних эбонитовыми распорками и 6. От корпуса сосуда пластины изолированы эбонитовыми прокладками 7.

На чертеже изображено два варианта конструкции аккумуляторов, в первом варианте отрицательные It положительные пластины работают обеими поверхностями, а во втором варианте пластины работают лишь одной поверхностью каждая, вторая же поверхность пластин прилегает к эбонитовой прокладке 8, 30 которая изолирует пластины от замыкания.

128515

50

Второй вариант аккумулятора дает возможность иметь большой запас активной массы на полюсе, что необходимо для работы аккумуляторов прп тяжелых режимах.

Сосуд аккумулятора цельносварный, изго авляется пз листового железа, инкелируется или оксидируется в щелочах для предохранения от окисления.

Положительные пластины изготавливаются из ламельных пакетиков с внутренней и металлической перегородкой по сечению или из трубочек с металлическим стерженьком, также по сечению трубочки. Активной массой положительных пластин служит гпдрит окиси никеля с никелевыми лепестками пли металлическим порошком.

Металлическая перегородка в ламелях, стерженек в трубках н никелевые лепестки илп металлический порошок в активной массе служат для уменьшения внутреннего сопротивления активной массы.

Отрицательные пластины изготавливаются из железной никелированной луженой сетки, причем сетка берется в несколько слоев для увеличения поверхности пластины, которая наматывается на металлическую пластину площадью, равной отрицательной. пластине, так что металлическая пластина находиться внутри сетки и является перегородкой, разделяющей слои сетки по сечению. Изготовленная отрицательная пластина из луженой сетки с металлической луженой перегородкой обрабатывается в крепкой щелочи под током, затем оцинковывается в щелочной ванне и амальгамируется металлической ртутью.

Железные и железно-никелированные пластины обжигаются в муфельной печи до яркокрасного цвета, после чего обрабатываются в щелочи, оцинковыва ются, амальгамируются ртутью и собираются в аккумулятор. Электролитом данного аккумулятора служит раствор едкого натрия или калия, в которых растворяется окись цинка до насыщения, образуя цинкаты.

В целях плотного и ровного осадка цинка на отрицательные пластины, а также для обратимости реакций в электролите, к последнему добавляются хлористый аммоний и гидрат алюминия в определенных весовых соотношениях.

Во время зарядки аккумулятора активная масса на положительных электродах перехо5

40 дит из гидрата в окись никеля, т. е. обогащается кислородом и водородом, а на отрицательных пластинах происходит гальваническое осаждение металлического цинка из цинката электролита.

Цинк в виде слоя покрывает сетку отрицательных пластин, одновременно амальгамируясь ртутью, имеющейся на пластинах. В заряженном виде аккумулятор имеет пару из окиси никеля и цинка, которые создают разность потенциалов, равную 1,9 в.

Прн разряде аккумулятора происходит растворение цинка на отрицательных пластинах и образование цинката с электролитом, при последующем заряде происходит снова та хке реакция с отложением цинка на отрицательшях пластинах.

Горизонтальное расположение пластин способствует лучшему использованию цинка при осаждении и растворении и поддержанию равномерной плотности электролита, что способствует равномерному осаждению цинка при заряде на каждой отрицательной пластине, а также и равномерному растворению при разряде, так как нри таком расположении пластип происходит перемешивание электролита снизу вверх и обратно, следовательно, равномерно, так как плотность слоев электролита преодолевается ионами равномерно.

При вертикальном же расположении пластин слой электролита между пластинами также является вертикальным, благодаря чему его удельная плотность будет разная, т. е. в верхних слоях меньшая, а в нижних большая, вследствие чего растворение цинка идет сверху вниз, а в нижних слоях электролита происходит большее отложение цинка при заряде.

Это приводит к неравномерному осаждению цинка, ведущему к замыканиям между пластинами и опадению металлического цинка на дно сосуда, вызывающему обеднение электролита цинком, что ведет к систематическому снижению емкости аккумулятора.

Предмет изобретения

I. Щелочной аккумулятор, отличающийся тем, что отрицательный электрод выполнен в в иде железной сетки.

2. Форма выполнения аккумуляторов по и, 1, отличающаяся тем, что в электролит введены окись ртути и хлористый аммоний.