Электродная пластина свинцового кислотного аккумулятора и способ ее изготовления

Электродная пластина свинцового кислотного аккумулятора и способ ее изготовления

Реферат

 

Изобретение относится к свинцовым аккумуляторам. Согласно изобретению электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора состоит из активированной основы, включающей свинцовое волокно, составляющее 60-90 вес.% от активированной основы, и волокна из свинцового сплава, содержащего кадмий, которые равномерно перемешаны и переплетены; пластиночной решетки для сбора тока и пропускания электричества в комбинации с активированной основой; язычка для электрического соединения между электродными пластинами, язычок электрически соединен с пластинчатой решеткой и зафиксирован на ней. Кроме того, указан способ для производства электродной пластины; способ заключается в том, что свинцовые волокна и волокна из свинцового сплава режутся на короткие кусочки и заливаются клейким раствором для того, чтобы равномерно распределить их по отношению друг к другу в пространстве с помощью перемешивания. Техническим результатом изобретения является повышение электрических характеристик и ресурса электродной пластины. 2 с. и 31 з.п.ф-лы, 6 ил.

Область техники Изобретение относится к электродной пластине свинцового кислотного аккумулятора и способу ее изготовления.

Предшествующий Уровень В Китайской заявке на патент CN 1051273, озаглавленной " положительный кислотный электрод в форме пластины " и вышедшей 8 мая 1991 года, описывается электродная пластина, которая состоит из двух лежащих друг над другом пластин одинаковой конструкции. Периферическая часть соседних поверхностей двух проводящих электричество пластин снабжена основным фланцем, а каждая из электропроводящих пластин снабжена достаточным количеством отверстий для входящей жидкости. При этом соседние поверхности электропроводящих пластин покрыты свинцовым порошком. Для того, чтобы продлить время жизни электродной пластины, связывающая сила покрытия из свинцового порошка, покрывающего электродную пластину, увеличивается с помощью профилирования краев по периферии соседних поверхностей или расположением усиливающих ребер на соседних поверхностях электропроводящих пластин. Этот патент несколько повысил время жизни электродной пластины. Однако с точки зрения эффективности аккумулятора, чрезмерная толщина электродной пластины ведет к уменьшению удельной энергии.

Другая китайская заявка на патент CN 2073171U, озаглавленная "свинцовый кислотный аккумулятор, имеющий высокую удельную энергию и длительное время жизни ", вышедшая 13 марта 1991 года, предлагает техническое решение для уменьшения толщины электродной пластины в аккумуляторе, состоящее в уменьшении толщины решетки пластины положительного электрода до 4,0-7,5 мм. При этом решетка пластины отрицательного электрода, соответственно также делается тоньше, так что в том же самом корпусе свинцового кислотного аккумулятора число электродных пластин соответственно увеличивается (т.е. площадь поверхности увеличивается), и поляризационный ток зарядки и перезарядки уменьшается. Поэтому удельная энергия увеличивается, при том что время жизни не уменьшается. Однако рост удельной энергии из-за увеличения площади поверхности при уменьшении толщины электродных пластин, вообще говоря, без сомнения уменьшит время жизни и прочность электродных пластин. Это представляло из себя проблему, трудную для разрешения в течение нескольких лет в области конструирования аккумуляторов.

Технические решения, раскрытые в описанных выше двух патентах, не могут радикально преодолеть противоречие между увеличением времени жизни и уменьшением удельной энергии аккумулятора. В то же время скорость рециркуляции кадмия низка, а стоимость производства высока.

Соответственно, цель настоящего изобретения - создать электродную пластину, имеющую высокую удельную энергию, высокую мощность, длительное время жизни, сопротивляемость к перезарядке и быструю зарядку, а также способ ее производства.

Раскрытие Изобретение представляет из себя электродную пластину для свинцового кислотного аккумулятора, содержащую активированную основу, включая свинцовые волокна и волокна из свинцового сплава, содержащего кадмий, которые смешиваются и переплетаются равномерно; указанные свинцовые волокна составляют 60-90% по весу от данной основы, а поверхность свинцовых волокон покрывается кадмием, составляющим 1-5% по весу от общего веса данного свинцового волокна; пластиночную решетку для собирания тока и пропускания электричества в комбинации с указанной активированной основой; и язычок, используемый в электрическом соединении между электродными пластинами и зафиксированный на указанной пластиночной решетке с обеспечением электрического контакта.

Изобретение также указывает способ изготовления электродной пластины, состоящий из следующих этапов: путем резания, процессов прессования с плавлением или продувки с плавлением, свинцовое волокно и волокно из свинцового сплава изготавливаются из свинца и из содержащего кадмий свинцового сплава; эти волокна разрезаются на кусочки; эти кусочки свинцового волокна и волокна из свинцового сплава помещаются в клейкий раствор; с помощью помешивания образуется смесь, которая перемешана и переплетена равномерно в трехмерном пространстве; данный раствор выдавливается из указанной смеси и получается заготовочный блок; заготовочный блок прессуется под давлением; на заготовочном блоке формируется пластиночная решетка путем процесса прессования расплава; и язычок присоединяется к указанной пластиночной решетке.

Электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора по данному изобретению будет детально описана со ссылками на приложенные чертежи.

На фиг. 1 представлен вид спереди электродной пластины для свинцового кислотного аккумулятора согласно данному изобретению; на фиг. 2 - вид сбоку электродной пластины для свинцового кислотного аккумулятора, показанного на фиг. 1; на фиг. 3 - вид в сечении другой электродной пластины для свинцового кислотного аккумулятора согласно данному изобретению; на фиг. 4 - вид спереди электродной пластины для свинцового кислотного аккумулятора, показанной на фиг. 3; на фиг. 5 - вид спереди язычка, используемого на электродной пластине, показанной на фиг. 1; язычок присоединяется к решетке пластины после того, как активированная основа совмещается с пластиночной решеткой; на фиг. 6 - вид сбоку язычка, показанного на фиг. 5.

Детальное описание наилучшего варианта Электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора согласно данному изобретению состоит из активированных основ 3301302 и пластиночных решеток 2, 7 для собирания электрического тока и пропускания электричества, а также пластины 4, 5 для повышения механической прочности активированной основы. Понятно, что пластиночные решетки 2, 7 также выполняют функцию повышения механической прочности активированной основы.

Активированная основа согласно данному изобретению производится смешиванием свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава. Следует отметить, что термин "волокно", употребляемый в данном изобретении, означает очень тонкую проволоку. Более того, термин "волокно", употребляемый в данном изобретении, и термин "одна или более волоконных частей", употребляемый ниже, имеют иногда одно и то же значение.

Преимущество использования волокон состоит в том, что волокно может увеличивать площадь поверхности активированного материала, повышая КПД активированного материала и увеличивая удельную энергию. После смешивания двух видов волокна, можно изготовить волоконный войлок или ткань способом, похожим на способ изготовления бумаги из непереплетенной ткани (метод AGM) с большим количеством пор между волокнами. Когда происходит реакция для образования тока в аккумуляторе из-за капиллярности, эти поры позволяют втекать внутрь достаточному количеству жидкой кислоты. Поэтому реакция может протекать гладко.

Во время изготовления активированной базы соотношение между разными волокнами должно поддерживаться равномерным, то есть соотношение различных волокон на одинаковой единичной площади должно быть аналогичным. Когда активированная основа изготавливается из пучков волокон, волоконные пучки могут изготавливаться из одинаковых волокон или из различных волокон при данном отношении смешивания. Вообще говоря, если число волокон достаточно велико, лучше сначала связать различные волокна в пучки при данном отношении смешивания, а затем пучки волокон перемешивать для изготовления активированной основы. Активированная основа, изготовленная согласно вышеупомянутому способу, обладает структурой, похожей на ткань или войлок. Кроме того, во время изготовления активированной основы для того, чтобы получить электродную пластину, имеющую большую прочность, собирание тока и электропроводящие свойства, блок основания, который изготовляется согласно вышеупомянутому методу, может быть выполнен иначе с войлоком из свинцового сплава, который целиком сделан из волокон свинцового сплава. Затем они соединяются под давлением, образуя активированную базу с большей прочностью, сбором тока и электропроводностью.

Смешанные волокна, используемые в данном изобретении, состоят, главным образом, из свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава в данном весовом отношении. Для того, чтобы повысить прочность, сбор тока и электропроводность основы электродной пластины, в нее можно добавить другие волокна и пропиточные материалы. Однако в том случае, когда никакие другие волокна не добавляются, электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора согласно изобретению может также изготавливаться из свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава.

Смешанное волокно, используемое в данном изобретении, состоит, главным образом, из свинцового волокна и волокна из свинцового сплава в данном весовом соотношении. Для того, чтобы увеличить прочность, сбор тока и электропроводность основы электродной пластины, в нее также добавляются другие волокна и импрегнанты (пропитка, покрытие). Однако в том случае, когда никакие другие волокна не добавляются, электродную пластину для свинцового кислотного аккумулятора также можно изготовить согласно данному изобретению из свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава.

В электродной пластине согласно данному изобретению свинцовое волокно составляет 60-90% по весу от общего веса свинцового волокна и волокна из свинцового сплава. При этом поверхности всех свинцовых волокон покрываются кадмием, который составляет 1-5% по весу. Когда активированная основа согласно данному изобретению используется в положительной электродной пластине, на поверхности свинцового волокна образуется слой кристаллической решетки -PbO₂. Когда она используется в отрицательной электродной пластине, поверхность свинцового волокна остается неизменной. После реакции свинцовое волокно электродной пластины может образовывать кристаллическую решетку - PbO₂ на положительной электродной пластине при катализе кадмия, нанесенного на поверхность; при этом кристаллическая решетка - PbO₂ образуется с поверхности вглубь и в конце концов получается состояние, при котором внутренняя часть состоит из чистого свинца, а поверхностный слой из кристаллической решетки - PbO₂. Во время разрядки аккумулятора кристаллическая решетка - PbO₂ на поверхностном слое электродной пластины реагирует с кислотой, образуя электрический заряд, а сердцевина из чистого свинца используется как канал для передачи электричества.

Волокно из свинцового сплава составляет 10-40% по весу от общего веса свинцового волокна и волокна из свинцового сплава. В то же время их поверхность может покрываться кадмием, составляющим 1-5% веса. Во время работы кристаллическая решетка -PbO₂ образуется на поверхностном слое волокна из свинцового сплава в положительной электродной пластине, в то время как слой из чистого свинца образуется на поверхности волокна из свинцового сплава в отрицательной электродной пластине. Однако и для положительной электродной пластины и для отрицательной электродной пластины первоначальный состав сплава не меняется в центре волокна из свинцового сплава.

Главное в данном изобретении - это смешать вышеупомянутые два типа волокон в данном соотношении для изготовления активированной основы, чтобы использовать ее в электродной пластине для свинцового кислотного аккумулятора. Волокно из свинцового сплава само по себе обладает высокой прочностью, удовлетворительной устойчивостью к коррозии и довольно хорошей электропроводностью. Поэтому, вместе с пластиночной решеткой для собирания тока и проводимости электричества, основа, которая состоит из смеси свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава может удовлетворять требованиям по прочности, собиранию тока и электропроводности при ее использовании, и может увеличить механическую прочность электродной пластины и предотвратить короткое замыкание внутри аккумулятора. В изготовленной основе свинцовое волокно играет главную роль в создании электрического заряда, а волокно из свинцового сплава - в сборе тока и проводимости электричества, а также в сохранности всей электродной пластины. Более того, так как волокно из свинцового сплава содержит небольшое количество кадмия, кристаллическая решетка -PbO₂ всегда может присутствовать на поверхности положительной электродной пластины, образованной этими двумя волокнами, и поддерживать пластину в состоянии полного аккумулирования электричества.

Короче, в свинцовом кислотном аккумуляторе, использующем электродные пластины, изготовленные из свинцового волокна и волокна из свинцового сплава, так как поверхность этих двух волокон покрыта кадмием, составляющим 1-5% по весу, то во время реакции, обусловленной электризацией, на поверхностях группы электродных пластин, которые присоединены к положительному электроду постоянного тока, образуется кристаллическая решетка -PbO₂ при катализе кадмия.

Во время последующей работы, при непрерывной зарядке и разрядке, кристаллическая решетка -PbO₂ постоянно поддерживается на поверхностном слое свинцового волокна из-за катализа кадмия, содержащегося на волокне из свинцового сплава. Так как площадь микроповерхности -PbO₂ примерно в 20 раз больше, чем площадь кристаллической решетки -PbO₂2, то способность накапливать электрический заряд у первой намного больше, чем у второй. В то же самое время, в настоящем изобретении, -PbO₂ получается непосредственно из реакции в поверхностных слоях свинцового волокна и волокна из свинцового сплава, и поэтому -PbO₂ может прочно привязываться к волокну и не имеет тенденции от него отрываться. Более того, так как центры этих двух типов волокон остаются в первоначальном состоянии, то могут выдерживаться осцилляции, обусловленные большим током и импульсом зарядки. Кроме того, так как -PbO₂ и свинцовый сульфат не принадлежат к одному и тому же кристаллу, то свинцовый сульфат не служит центром кристаллизации на поверхностях этих волокон. В глубоком слое свинцового волокна -PbO₂ может также образовываться и вовлекаться в реакцию, и поэтому долгое время в процессе разрядки может поддерживаться большой выход тока. После приготовления основы согласно данному изобретению, узлы различных волокон в смеси волокон слегка сплавляются вместе при использовании технологии электрического искрового разряда, так что в центре всей электродной пластины формируется надежная сеть для сбора тока и пропускания электричества, и прочность соединения между различными волокнами во всей электродной пластине еще более повышается. Однако для того, чтобы использовать технологию электрического искрового разряда, на поверхности свинцового волокна и волокна из свинцового сплава должен существовать окисел (оксид). Поэтому, во вторую очередь, кадмиевое покрытие используется для замены оксидного слоя, чтобы можно было применить технологию электрического искрового разряда.

В волокне из свинцового сплава соответствующие предпочтительные весовые проценты для компонент следующие: 88-98,5% по весу для свинца, 1 - 7% для сурьмы и 0,5-5% по весу для кадмия. Волокно из свинцового сплава, приготовленное согласно вышеупомянутому процентному соотношению, используется, в основном, в обычных аккумуляторах и стоит довольно дешево.

В данном изобретении для другого волокна из свинцового сплава соответствующие весовые проценты для компонент могут быть, например, следующими: 94 - 99,32% по весу для свинца, 0,5 - 5% по весу для кадмия, 0,08 - 0,5% для кальция и 0,1-0,5% по весу для серебра. Волокно из свинцового сплава, изготовленное согласно этому соотношению, обладает довольно хорошим сопротивлением коррозии и может удлинить время жизни аккумулятора. Однако стоимость производства такого типа волокна из свинцового сплава весьма высока, а потеря электролита довольно большая, так как перенапряжение водорода и кислорода уменьшается из-за добавления серебра.

Кроме вышеупомянутых двух типов волокон, активированная основа согласно данному изобретению может также содержать другие микроволокна. Эти микроволокна состоят из углеродных волокон и волокон из других органических химических веществ. Главная цель добавления углеродного волокна избавиться от недостаточного сбора тока и устранить недостаточные свойства проводимости электричества для волокон из свинцового сплава. В особенности, когда весовое соотношение волокна из свинцового сплава довольно низкое и сбор тока и проводимость электричества неудовлетворительна, то в этом случае добавление углеродного волокна в данном количестве очевидно не увеличивает вес, но может увеличить эффект хорошего собирания тока и электропроводимости. Добавляемое количество углеродного волокна составляет 0,1-0,5% по весу от полного веса свинцового волокна и волокна из свинцового сплава. Более того, другие органические химические волокна тоже могут добавляться, в основном такие, как акриловые, которые имеют хорошую сопротивляемость кислотной коррозии и хорошие упругие свойства. Добавление этих волокон необходимо, главным образом, для повышения прочности всей электродной пластины. Добавление органических химических волокон, по-видимому, может играть роль кумулятивного катализатора, прочно связывающего отельные волокна. Добавляемое количество органических химических волокон примерно должно составлять 0,1-0,5% по весу от полного веса свинцового волокна и волокна из свинцового сплава.

Кроме того, после изготовления активированной основы согласно данному изобретению, эта основа может быть обработана защитным составом (импрегнантом). Самый удобный защитный слой - это политетрафтороэтилен. Пропитывание всей активированной основы не позволит волокнам сдвинуться относительно друг друга и тем самым снизить прочность активированной основы. Добавляемое количество импрегнантов составляет 0,1-1,5% по весу от веса основы. Кроме того, в активированную основу может добавляться углеродный порошок 0,1-0,5% по весу, например ацетиленовый углерод, отработанный графитовый порошок, угольная порошок или порошок из активированного углерода. Все вышеупомянутые углеродные волокна, органические химические волокна и углеродные порошки добавляются во время смешивания различных волокон перед изготовлением активированной основы, но импрегнанты добавляются после изготовления активированной основы.

Как показано на фиг. 1 и 2, пластиночная решетка 2, выполняющая роль собирателя тока и проводника электричества и увеличивающая механическую прочность активированной базы, интегрированным образом помещается на активированную основу 3. Во время изготовления предпочтительно формировать пластиночную решетку 2 непосредственно на активированной основе 3 путем прессования с плавлением активированной основы 3. Так как пластиночная решетка 2, получаемая при помощи прессования с плавлением состоит из того же самого материала, что и активированная основа, электрическое соединение между пластиночной решеткой 2 и активированной основой 3 хорошее, и внутреннее сопротивление меньше, чем в обычной электродной пластине. При этом количество неактивированного материала уменьшается, значит весовой процент активированного материала увеличивается.

Пластиночная решетка 2 состоит из полос решетки 21, которые, как правило, идут по радиусу и соединяются в общей точке пластиночной решетки 2 с язычком, о котором будет упомянуто позже, при этом, делая соответствующий вклад в собирание тока и электропроводность.

Можно также соединить две пластиночные решетки 2 (не показаны), которые были изготовлены заранее в виде рамки на каждой стороне активированной базы 3, а потом внедрить их в активированную базу 3 процессом прессования с плавлением. Или же, можно изготовить пластиночную решетку 2 из волокна из свинцового сплава в виде пористой сетки (не показано) с большими порами, а потом пропитанной обычной свинцовой пастой, улучшая тем самым характеристики обычной обработанной пастой электродной пластины.

На пластиночной решетке 2 язычок 1 служит соединением электродных пластин. Язычок 1 может прессоваться одновременно с формированием пластиночной решетки 2, когда последняя изготавливается прессованием с плавлением. Однако для того, чтобы уменьшить расход двух видов волокон, лучше изготавливать добавочный язычок 1 после того, как активированная основа 3 и пластиночная решетка 2 совмещены, то есть язычок является отдельным элементом в виде свинцового блочка фиг. 5 и 6, который имеет выемку шириной, соответствующей толщине активированной базы 3, и который может на уже готовой активированной базе фиксироваться прессованием с плавлением.

Состав вышеупомянутого войлока из волокон из свинцового сплава может быть таким же, как и состав волокна из свинцового сплава в активированной основе 3. Однако, так как основное назначение войлока из свинцового сплава состоит в повышении прочности, сбора тока и проводимости электричества электродной пластины, то диаметр его волокон из свинцового сплава следует делать больше. Например, можно использовать пучки из волокон свинцового сплава.

Альтернативное решение вопроса увеличения механической прочности основы согласно данному изобретению показано на фиг. 3 и 4. Конструкция состоит из биметаллической пластины, сделанной из свинца и другого металла с подходящей электропроводностью. В такой конструкции биметаллическая пластина используется как для замены элементов, соединяющих последовательно отдельные аккумуляторные ячейки, так и для формирования биполярной электродной пластины. Внутреннее сопротивление изготовленной таким образом пластины низкое.

В этом решении активированные основы 301, 302, которые прикреплены на обеих сторонах биметаллической пластины имеют форму круга, на боковых сторонах каждой основы помещаются решетки 7 для того, чтобы повысить прочность активированных основ 301,302.В данном решении пластиночная решетка 7 содержит радиальные выпрессованные углубления, интегрально сформированные на основах 301, 302. На круглых активированных основах 301,302 находится удлиненная радиальная выемка 9. Внутренний конец 91 выемки 9 полукруглый и коаксиален с соответствующими круглыми активированными основами. Ширина выемки равна диаметру полукруга. Такая конструкция используется для того, чтобы оставить газовую полость для полностью герметичного аккумулятора с кислородной циркуляцией. При этом решается проблема недостаточной подачи электролита к электродной пластине, возникающая из-за силы Лоренца в свинцовом кислотном аккумуляторе, которая отталкивает электролит к периферии. При конструкции с выемкой электролит с периферии может вовремя втекать обратно к центру.

Биметаллическая пластина состоит из металлической пластины 4, на поверхности которой нанесен тонкий слой свинца, в тесном контакте с которым находится свинцовая пластина 5. В центральной части биметаллической пластины есть полукруглое сквозное отверстие 8, форма которого соответствует полукруглому внутреннему концу 91 удлиненной выемки 9 активированных основ 301, 302. Металлическую пластину следует делать из металла, имеющего достаточную прочность, подходящую электропроводность. В общем, лучше всего чистая медь. Обе поверхности металлических и свинцовых пластин должны быть грубой обработки, то есть на них должно быть много мелких выступов и углублений для того, чтобы обеспечить хороший контакт медной пластины 4 и свинцовой пластины 5 с обеими активированными основами 301 и 302. В данном изобретении применяется способ изготовления шипов 6 на обеих поверхностях медной пластины 4 и одной поверхности пластины 5 путем удара. Медная пластина 4 соединяется с одной поверхностью свинцовой пластины 5 без шипов 6 так, чтобы получилась биметаллическая пластиночная конструкция. Высота шипов 6 на одной стороне медной пластины 4 для соединения со свинцовой пластиной 5 должна быть немного больше, чем толщина свинцовой пластины 5, а высота ее шипов 6 на другой стороне для соединения с активированной основой 302 должна быть немного больше, чем толщина активированной основы 302. Точно так же необходимо, чтобы высота шипов 6 на свинцовой пластине 5 была больше, чем толщина активированной основы 301 для прочного соединения. Из-за износа анода свинцовая пластина 5 биметаллической пластины должна служить положительным электродом при установке ее в аккумулятор для того, чтобы предотвратить попадание меди из медной пластины 4 в электролит и тем самым повлиять на свойства аккумулятора. На внешней периферической части биметаллической пластиночной конструкции края 41 и 51 делаются изогнутыми для установки уплотнительных прокладок, а также для того, чтобы обеспечить их сохранность при работе.

После того как круглые активированные основы 301, 302 прикреплены к биметаллической пластине, полукруглое сквозное отверстие 8 на биметаллической пластине должно быть полностью заполнено чистым свинцом, чтобы получить соединительную точку электродных пластин, то есть язычок. При этом толщина язычка должна быть больше, чем толщина всей электродной пластины. Если аккумулятор имеет вышеупомянутую электродную пластину, то положительный электрод (то есть сторона, на которой находится свинцовая часть биметаллической пластины) должна быть расположена горизонтальным образом вверху так, чтобы избежать эффекта стратификации (расслоения). Этот эффект появляется из-за различных плотностей электролита во время электрохимической реакции. Кроме того, кислород, который получается на положительном электроде, может подниматься вверх и соединяться с водородом на отрицательном электроде, образуя воду, так что циркуляция кислорода может происходить в условиях полной герметичности.

Конструкция электродной пластины и способ ее получения будет описана далее вместе со следующими примерами.

Пример 1.

Фиг 1 и 2 показывают пример 1 согласно данному изобретению. Сначала свинцовое волокно и волокно из свинцового сплава изготавливаются прессованием с плавлением, резанием, дутьем с плавлением и т.д. Для того, чтобы быть уверенным в том, что волокно из свинца и волокно из свинцового сплава обладает удовлетворительной электропроводностью, диаметры изготовленных волокон должны быть, например, 8 и 15 микрометров, соответственно. Потом на поверхности этих двух волокон соответственно наносится кадмий, который составляет 2% по весу от соответствующих весов свинцового волокна и волокна из свинцового сплава.

Состав используемого волокна из свинцового сплава следующий: 2% по весу сурьмы, 2% по весу кадмия и 96% по весу свинца.

Затем эти волокна режутся на короткие кусочки. Длина каждого кусочка свинцового волокна равна 1 мм, а длина каждого кусочка волокна из свинцового сплава равна 2,5 мм. Далее кусочки свинцового волокна и волокна из свинцового сплава смешиваются в весовом соотношении 9:1. Потом смесь помещается в первый контейнер, наполненный глицерином и хорошо перемешивается. Затем содержимое первого контейнера выливается во второй контейнер с большим количеством пор на дне и глицерин удаляется с помощью вакуумного насоса, который подсоединен к нижней части второго контейнера и обеспечивает откачку снизу. Кроме того, непосредственно над смесью во втором контейнере помещается резиновый поршень, имеющий диаметр, необходимый для того, чтобы можно было приложить давление сверху. Поэтому, с помощью процесса откачки вакуумным насосом и давления поршнем, может быть получен заготовочный блок с однородной (гомогенной) пористостью. После того как заготовочный блок спрессован, отфильтрован и экстрагирован, большая часть глицерина может быть удалена. Потом заготовочный блок очищается и сушится.

Причина, по которой используется глицерин (хотя можно использовать жидкое стекло и салатное масло, о чем упоминается в последующих примерах), состоит в том, что из-за вязкости самого раствора кусочки волокна, в нем содержащиеся, могут перемещаться в пространстве во время перемешивания и при этом достигается хорошая гомогенность раствора и переплетение волокон друг с другом.

Потом заготовочный блок снова прессуется для дальнейшей обработки.

Потом заготовочный блок помещается в матрицу (литейную форму), и пластиночная решетка 2 вместе с радиальными выемками изготавливается с помощью электрического искрового разряда. В конце концов, как показано на рис. 5 и 6, свинцовый блок 101, имеющий паз 10 с шириной, соответствующей толщине свинцового блока, устанавливается на ней с помощью прессования с плавлением, и электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора готова.

Пластиночная решетка 2 - это рамка, имеющая ответвления, простирающиеся радиально или в другом направлении и сделанная из свинцового волокна или волокна из свинцового сплава. Форма рамки квадратная. Активированная основа 3 - это пористая пластина, похожая на шерстяной войлок и состоящая из свинцового волокна и волокна из свинцового сплава, переплетенного друг с другом. Материал активированной основы 3 виден в пространстве между ответвлениями рамки пластиночной решетки. Язычок 1 - это свинцовый блок, имеющий паз 10 с шириной, соответствующей толщине пластиночной решетки 2, и язычок может фиксироваться на пластиночной решетке с помощью паза.

Пример 2.

Кусочки свинцового волокна с диаметром 80 микрометров и длиной 25 мм и кусочки волокна из свинцового сплава с диаметром 250 микрометров и длиной 25 мм изготавливаются по способу, описанному в примере 1. Волокно из свинцового сплава состоит из 0,5% по весу кадмия, 1% по весу сурьмы и 98,5% по весу свинца. На поверхности волокон из свинца и волокон из свинцового сплава соответствующим образом наносится кадмий, который составляет 5% по весу от их соответствующих весов. Вышеупомянутые волокна из свинца и свинцового сплава смешиваются в весовом соотношении 6: 4. Потом смесь выливается в первый контейнер, заполненный раствором жидкого стекла. При этом добавляются акриловые волокна, составляющие 0,1% по весу от общего веса двух вышеупомянутых волокон; углеродные волокна, составляющие 0,1% по весу и угольный порошок, составляющий 0,1% по весу, и все это равномерно перемешивается. Затем жидкое стекло извлекается и заготовочный блок высушивается таким же образом, как и в примере 1.

Войлок из волокон свинцового сплава, используемый в заготовочном блоке, изготавливается из волокон свинцового сплава диаметром 250 микрометров и длиной 25 мм согласно вышеупомянутому методу. Свинцовый сплав состоит на 7% из сурьмы, на 5% из кадмия и на 88% из свинца. Потом один кусок войлока из свинцового сплава помещается как в бутерброде между двумя вышеупомянутыми заготовочными блоками. После этого бутерброд сплавляется нагреванием и прессованием. При этом пластиночная решетка в форме сетки изготавливается прессованием с плавлением. И наконец, после того как фиксируется язычок прессованием с плавлением, получается электродная пластина согласно данному изобретению.

Конструкция электродной пластины в данном примере в основном похожа на ту, которая дана в примере 1, а единственное отличие состоит в том, что пластиночная решетка 2 представляет из себя квадратную раму в виде сетки, сформированную на бутерброде, который получается после сдавливания двух активированных основ с одним пористым материалом, помещенным, как в бутерброде, между ними, а вещество представляет из себя переплетенные волокна из свинцового сплава. При этом пластиночная решетка 2 и активированная основа 3 содержат 0,1% по весу акриловых волокон, 0,1% углеродных волокон и 0,1% по весу угольного порошка.

Пример 3.

Как показано на фиг. 3 и 4, две круглые основы 301 и 302 изготавливаются согласно способу, описанному в примере 1. Удлиненная выемка 9 формируется от края стороны до центра заготовочного блока. Внутренний конец 91 удлиненной выемки 9 основы - это полукруг, который коаксиален с круглой основой. Для того, чтобы повысить прочность основы, могут быть изготовлены прессованные углубления с помощью прессования с плавлением. Однако температура прессования с плавлением должна быть меньше, чем точка плавления свинца.

Круглые основы 301, 302 состоят из свинцового волокна с диаметром в 2 микрометра и длиной в 1 мм, а их поверхность покрыта кадмием в количестве 2% по весу, и волокна из свинцового сплава с диаметром в 5 микрометров и длиной в 2,0 мм, поверхность которых покрыта кадмием в количестве 2% по весу. Весовое соотношение при смешивании между свинцовым волокном и волокном из свинцового сплава составляет 9:1. Используемый раствор - глицерин.

Одна пластина биметаллической пластиночной конструкции - это медная пластина 4 толщиной в 0,5 мм. На обе стороны этой пластины нанесены (ударом) шипы 6 и обе они покрыты слоем свинца толщиной 0,2 мм. Затем они фиксированным образом соединяются со свинцовой пластиной 5, имеющей толщину 0,5 мм. На одну поверхность пластины 5 также нанесены шипы 6. В центре пластиночной конструкции имеется сквозное отверстие 8, форма которого соответствует полукруглому внутреннему концу 91 удлиненной выемки 9 в круглых заготовочных блоках 301, 302.

На каждой стороне биметаллической пластиночной конструкции круглая основа соответствующим образом прокалывается шипами 6. Удлиненные выемки 9 обеих основ 301, 302 устанавливаются в одном и том же направлении. Потом полукруглое сквозное отверстие 8 на металлической пластине и полукруглые внутренние концы 91 заполняются чистым свинцом, высота которого должна быть немного больше, чем толщина всей электродной пластины. Таким образом изготавливается электродная пластина свинцового кислотного аккумулятора.

Пример 4 Кусочки свинцового волокна диаметром в 60 микрометров и длиной 20 мм и кусочки волокна из свинцового сплава диаметром в 200 микрометров и длиной 25 мм изготавливаются согласно методу, изложенному в примере 1. Волокно из свинцового сплава состоит из 5% по весу кадмия, 7% по весу сурьмы и 88% по весу свинца. На поверхности свинцового волокна и волокна из свинцового сплава соответствующим образом наносится кадмий, составляющий 4% по весу от их соответствующих весов.

Вышеупомянутые волокна из свинца и свинцового сплава смешиваются с весовым соотношением 7:3. Затем смесь заливается в салатное масло и равномерно перемешивается, после чего заливается в контейнер с пористым дном. После сжимания, фильтрования и экстрагирования заготовочный блок очищается и сушится до получения требуемой формы. В качестве альтернативного способа может использоваться экстракция под действием силы тяжести для очистки и сушки заготовочного блока.

Потом войлок из волокна из свинцового сплава изготавливается по способу, из