Способ изготовления положительного электрода свинцового аккумулятора

Патент 1705923

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к э; ектротехнике и касается произведем г-ч свинцовых аккумуляторов. Цель ияоьретения повышение удельных энергетических характеристик. В панцырь из КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО ИЗОЛЯ Ц1- ОННОГ( материала помещают то:;оо од из свинца и проводят формирование п растворе серной кислоту. Пог.-срхнпсл ыГ; слой токоотвода преобразуется п акти-чую массу, заполняющую пространство, ограниченное панцирем. В описании дана зависимость между объемом токоотвода до и после формирования и обцин объемом электрода. 2 ил., 1 табл. с 9 ff

." с>

I гЭЭ г;-";-.ТС}т Х (,(> /l, f,;x t g-, ° 1-(}1Х

Р<<1Уа),rÌ 4

f 0 !<,"

< i< < - - а

I! i I i / ã r 1 2 l i J !t l I r ò l 1

Йь 3 4/ L ь >, i t В<1Ф > f> } t> }р !jan. }>д

<Р (:Л сО

ЛЭ

ГОСУДА<ГСТБЕ - .. "<Й г10". ИТЕТ

ПО И БРсЛЕИ1>,Я>Я И O f}(f= Ò, -;ßÌ

ПРИ ПИТ СССР

Н АВТСРС 4,".Р/ С "К.,;. -;:-ТЯП = ТВУ (21) 4754178/07 (22) 08.08„89 (46) 15.01.92. Бюл, 1 2 (71) Всесоюз>1ый1 научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический аккумуляторный институт (72) И,Б.Коновалов, В.Н.Демин и В.А.Рымарева (53) 62 !.3 ">5.2,035.2(С2"..8) (56) }<ПХ, 1988, 1 11, с.2556, Багоцкий Б.С, Скундин А.М.

Химические источники тока, К.: Энергоиздат, 1981, с.180 ° (54) СПОСОБ ИЭГn nRHEH. Я ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА

Изобретение относится к электротехнической промышлснност<1, в частности к способам >1зготовления электродов свинцовых аккумуляторов.

Известен сгособ изготовления электрода свинцового аккумулятора, включакиций нанесение активной массы на токоотяод. На токоотвод наносятся rlo-. очередно слои губчатого свинца путем элекrрoлиза и гпа<1>ита. <олученный токоотвод с многосло: и;м покрытием подвергают ано.",>.ой С ормировке. ОднаКо при данном с<1с>со".е получения электрод». имеют низкую удельную емкость.

Наиболее близк<м к изобретснию являе1 c изГc rc> лl .ния Jlr>JI<>".(è те JI Ьi<ОГО З Jll . i i ЕДа С Я<<НЦQЯC>I О а К К У мулятср,<, r<>, l:>>гт«<й н; ..-Геt«1p .;тив><ой масс»> il i т > е«, I i-° . у1 е>м llpe о<>раз<>г>1»и>! I> >- рл> l от ноl о слс>л то

Н 01 1 4/18//Н 91 И 10/1" (57) Изобретение от>.<осится к э!>ектротехнике и касае TcR г роизволс", з свинцовых аккуму.-,лторов. Цель изо< ретения вЂ” повыяение удегпьt»I>, энергетических характеристик. }! паttghlp!> из коррозионно-стойкого изоляц!.;онног< материала п<>ме<цают то,;оо-, ->JI из сг<инца и проводят форм>1рование л раст..оре

Р Ч сернои кист оты. iio.: .ðxt<;,ert1ы;; слои токоотвода преобразуется я акти: <ую массу, запог<нг>юц уа г!ространст во, ограниченное панцирем. В описании дана зависимость между г бьемом токоотвода до и после фс>рмиро<зания и oh.ièM обьемом электрода. 2 кл., 1 табл. коотвода в активнуи массу посредством электрохимичес кой выработки в .ст воре, Изготовление, т.е. е>ормирование электрода, производится в раст.;оре серной кислоты с добавкам

Недостатком известного способа является невозможность образовс<ния >;оличества активной м,-,ссы, доста <очно< A лля получе><ия сикс.1 ti»ix . .арактеристик активной массн, сравнимых с характерис тиками масс намаз!«,х эл ктродов. Это с><>услс.влен! акт>1ftttrl< массы на .токсот вс!г<е. нару<><а< тсл . <>< кт рине с >«1;a межд,> н<<;;<1 . Кт>с!л, 1 ОГО, l!>>i! V > <.Ã1<<» >« I! акт><>зно,i M;1< сы

:..<е><яе гсл с < струк Tgp ° t; ll< з>«<><,!«г е коeiiны, расс«о< "-.Mrl, езду ил ч«> (,,:...l ОДИ; t< y ЕЛ< 1Ю С<>i <<Л< I««I! ((Ä23 тельного э.:;ектродэ с Bl «<(оя>го а ккумуллтора акр «a ;It!! t на;(осе!ц е активной массы на токпптвпд гутet! IpeAG» разования поверхнпстнпгп слоя токоотвоиа в акги()1)ую массу ппсрерством электрохим !ческ<эй (J(аб<этки в растворе, перед нанесениel; активной массы токоотвод ломе.,ают в замкнутое просгранст;о, обраэоганнс)е пан<(!рем из коррсэионно-стойк эго пористого магериала, приче;. объем,ппме(oe, ого в замкнутое прострэнстао Toi

Чэ+(K !) Vr () К где V вЂ” объем помо!

3 °

V вЂ” о . ций об-ем электрора, ограниченного па))цирем, см

V - объем токоотвпда посге

r электрохим,(I(.ciao."l обработки, см 3, К * 2 q-(f g - коз< )(иц!.!eнт пропорциональности (ппстоянн1я вегичина, полученная экспери. !О)<тальным путе,л), Г(а Г;иг, г.оказ-:1 прсдлагаеный электрод, -..:г..:)ий< вид(, на <(1)иг, 2 - сечение А-А;<а ((<иг. ..

0: )ГщЕС Г ВЛЕНИЕ Эа яВЛяЕМОГО СППСО»

Са !.роиэв вЂ”. (или сл(тдую(<(им путем. Тпкоот ЬОД ((,.1г ° 1 (< в((11)пл<г1ен ный иэ св: и (а, пома(<1,)л(1 B замкнутое пас-., ранс гцо, . ..p(1.)î..:а:-;I!of панцирсм 2 из кп.,эоэ )пннп-стс!il .пгп по50

p)!oT:;ão и р !аг.:-, !"1f)p «ер, из лавсано;:с.й тка )и ° . 1-1 f("< логp /наг

P(. . T!!O;: И 11(Э " ;(!Д!!< (H Э;1Е1;Т, )CX !!!!1«Еьи г ое р>.,-. т(-t-::. . Г..<:э ; Tпo;«<)тя(...";. ,, < о(.1. ° -"(:("« .. a .«) (<т - . ° и "э t осу 3

Г /tt )<<(Ч< !t", " t "tl, "-: (" П»

< (t.Ю ° ) 1 .!It(i! t t(, tt,t Э С (:, (° а".с

J r актисн(эй1 f1<>ectl, Все эт

)(<а;Эт <,;I:OOТ:..„" ХЭРаг<т(Э(Э(<С-;t(;

5 тор )стики.

Цель изобрет(н11я - п<э()ь);.le!1;fe удельн(,(х э()ергег(!и. oi

i „(õ «i« в а н.! я ) 11< i

Л «I (11(, 1.; Н),Ш(Е () 1»ЕМ.1 i()l(O

Сре 1 1<-.Ч,:)Г(.. ft(,;;сЭц.:< Са.

< n q ь т их (;t. ú(l o(1 1! Об!((е

1 (- - ((- Ф

i4, а11мгэ

ГО С (.>:." 1.. i t e < i,; g (l l! (:: н»» i i -! < 1 т Ь . OP)-!.(1O!1 °

« подуют»й!

1<, + (К- 1,1 Чт

Т0 поме!(1емпго в эамгде V вЂ” сбъем т кнутое пространство токоотводэ, перед,.) лом Фсрмированияр сч

V вЂ” общ(!й об ем электрода

Э ограниче <ного панц.!ром, см ;

VT вЂ” объем токпотвода после фор» ирпвэния, см

К вЂ” коэ фициенг пр,порципнальности, ПРИ СС/))ЕСТЭЛЕНИИ залег)ЯЕМ<эГО с. соба прове л(!сь испыга». л элект()пдов, име эц1!х ц)! .;1, .;,. <еску î <)(эрму токооrf)otic;s в виде сте„";:.I круглого сечения.

8 этом случае объемы можно выра-.)ить как пооиэяерения плп((алей соответству«)(<(их сечений< на рлину электрода. Изменен;.е we длины электрода во лpeits < )прми,",ог)анил бчлп вп много раз меньше обшей рлины электрода,следог<1гег:ьно, им мо .)о пренебречь.

В этом случае изменение объемов удет пря

Диа;.(етры, ухаэанныс на йиг.2, имеют следу .:;ие сэоэначенил: р вЂ” диам "тр эл" ктрпда, о раниченЭ ног и панцирем, вЂ” диаметр токпптвг<да пгсле т

<:(эрмиро еа ния, ди!аметр, f)o ei(Be;.>c; о я эамто

«н/Tое про " rp(1!1". T эо Гпк< отяс;да, перед «прм -.,li иeм.

Дг)я определен . i,),- t (<;(«х<)димо за(t р trüñ;,1, !)э. К. (а. гь т .". C. т:o;;1, оста,)1<.аеас)1 ппсг.е

<(с ".! !ЭП 1 ;1 1 (" : Г:,- ГОЛ Oj I(» f ЕМ<-ННО

<;3г)В ;H . . ). ", . (1 И ",.)ПКа СОМ, УРЕРжИЛ(),!<(! Н:t СЕ» с(, И,(i/ Э М, t: CV ((.(1, 1 .Э(t H (Х <. I< l (<ТO fl t"t (Г (;1 т " ) ". И;.((= .Этол РЕ(-.С-..::-.,(д,с ..:.,1, 11"., К )Г-",()1<М И С. <, i: (1<-,.--<.,э -..г=- -;p,-,да,1.;: ир)л л cii)Y < "-1((1<Э С "вЂ” .,!,! (. f Ц,". Эм г(»(<

1705923

В процессе формирования в электроде происходит следующее: поверхностный слой токоотвода 1 преобразуется в активную массу 3, состоящую в основном из PbO>, удельный объем которой больше удельного объема свинца. Ь результате этого размер токоотвОДа УненьшаетсЯ с Лт До 11т-, а размер электрода увеличивается рп

Dg. Активная масса 3, увеличиваясь в объеме, заполняет подпанц«рное пространство, воздействует на панцирь, стараясь растянуть его и увеличить объем под«aнцирного пространства .

Со стороны панциря на активную массу создается ct.ла реакции, Образующая определенное давление на поверхность активнс;й массы. Это способствует получению определенной структуры актиг ной и;;ссы, отлич юце и с я От с т p v к т у г I.: t.в с с и 3 в p e T I IL x поверх; сс1 х электj ñ;,;,pB отсуTcT вигн ракоr> .н, расслж:.; нии, вздутн..

55 толщина слоp активной массы, требуемо>" габаритный р; знер зле кт рода и т . д.

Осу;:,сствлени= известногс> способа

ПРОВОДЛЛОСЬ В СЛЕД > ЩИХ УСЛОВИНХ:

5 токсотвод, выполненный из сВ нца, R виде стержня длиной H = 80 мм и диаметром Г)1-, помещался в трубчатый 1о панцирь из лавсановой ткани с внутвЂ” реннин пиаметром D = 13 мн.

10 ,яля определения 1 задавались ветО личиной Л,. = 7,2 нн, выбранной конструктивно из соображений жесткости и Обеспечения реконендуемого пад ния напряжения при пропускании электрического тока.

Зачем токоотвод с панцирем помо. али в раствор серной кислоты вЂ” 1,1 г/сн с добавками хлорной к .аслоты 8 г/ll и нитрата аммония 10 г/л и вели формирование при плотности тока 3 Р/дн

При подсчетах обьемоя токоотг,ода и электрода получили следующие значенияVT= 3 25см, V = 1Обсм . 25

Затем, задаваясь рядом значений кеэл ьициента К, в пределах 2, 0->, О, определяли по вышеописанной формуле

1 т >

Были изготовлены и отформирогза ны 30 ряд электродов, > оторые затем были испытаны циклированиен я 5-часовом режиме разряда.

Таблица приводит ряд характерных результатов испытаний.

I гарантирует надежный электрический кон1акт между активно,"- массой и токоотгодом.

Нанесение активной нгвссы в просгранство, ограничен,гое панцирен, вь!полненнын из корро".èñííî-стойкого пористого материала, гозяоляет за счет создания на поверхность активной массы определенного давления создать структуру активной массы, отличающуюся отсутстг.ием раковин, вздутий расслаиваний и наличием гарантированного, надежного электрического контакта между активной массой и токсжтводом.

Это позволяет получ. ть достаточный слой к структуру активной массы, необходимые для получения удельных энергетических характеристик, сравнимых с харак:еристиками наназных электродов.

Кроме того, создание на поверхность активнсвй массы определенного давления, а следовательно, . получение активной массы вышеопис",Ilíît". структуры с высокими удельными харак герис1икаь,и неразрывно с.. -.занс> с соблюдением следующих r..îïîðöèé

Vy + (K-1). VT то к при K = 2,5-4,5.

Возможно изготовление предлагаемым способом электродов и других конструктивных исполнений, например, плоского, представляющего собой токоотвсд из перфорироганного листа свинца, помещенного м жду двумя листам панциря, сваренными по периметру и сквозь отверстия в токоотводе. Зазор между," нцирем и токоотводон заполняют активной массой по заявляемому сг;.:собу. формула изобретения

Способ изготовления положительного электрода свинцового аккумулятора, включающи>". заполнение активной массой полости между панцирем из коррозионно-стойко,.о пористого материала и токоотяодон, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью поаыш"I!1я удельных энергегичес„,èx хаpeктерист>.к, актиBíó!B массу и лу" чают путем г".реобразован> л повепхноС1 I:ÝÃC СЛОЯ тОГСОРтВОДа > ПО!Ц ЩЕI!I-ГОГО прсдзаpt:тельно в замкнуroc гростран-.

С ГЗО ОС, а !>Г>а(}1}ЛО }(}!«;! °;. ЕМ) r,};!! 1(;.1

Об,см TQKoo TBo(f,l ()» }е;},:p. oTcf} }43

1( тламток() Удел(ьная (с:fl

11;1 (! то ) см

Примечание О

М)1 емкост ь

5-часового ре)}(има

С >,) 2

P 1/С)Л

Частичные раары.ь па}(циря и нару}()ение контакта

5 5 О, 4,7? 8о

0,016 массы

}Д с)}еДУ}()}}}ег()о-11(} .ll(..}})}л

Ч g + (iC-1) Vr

V т К

) где Ч вЂ” об.ьен помецаем гo 1}

То кнутое прострамст}}о отвода, с 1;

1 2,5

2 3,3

3 4,5

4 2,0 б,19

5,47

4,88

6,93

9,9

9)3

B,Я

1О 5

0,070

0,073

О, 060

О, 030

О} ! ((Ь(}! >, Kг((Оl с>Г р, }!,! }ного панцир(;л, см

Сл.}ЪЕ}1 1()" Î-} ) 1а ПV(:»»

) i, - }(!

Р 1(1!) Г}()}, СМ

Г ((. > g }, ) " .< . .,, ;}}},иент про}1ор} }1о}>аг}ь}}о(, (и (Г1!)с1 (>jll }H )!

}}е)1:}(}}}}}1, 11())}ученна0 экспер.}}л".:}Гальнь})л путе,,) . мелду токоотво>(О)Л И а Кт)}ИНОЙ массой

Частичное оплывание активной

Соста витель Техред

Корректор M,Ñàìáîðñêïÿ

Редактор И.Товтин

Заказ 199

Подпис Ноо

Тираж

Гагарина, 10i

Произв; ic.. венно-издательский комбин::ò "Патент", г. Ужгород, ул.

8К>1НП11 Государственного комитеге по ийобрст, илм и откр|,,тиям при ПК11Т СССР

113G35, Иосква, И-35, Раушокал наб., д. 4/5