Способ изготовления гибридной отрицательной пластины для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи и свинцово-кислотная аккумуляторная батарея

Способ изготовления гибридной отрицательной пластины для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи и свинцово-кислотная аккумуляторная батарея

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к гибридной отрицательной пластине, сконструированной так, что поверхность отрицательной пластины покрыта пористой углеродной смесью, полученной посредством смешивания двух типов углеродных материалов, состоящей из первого углеродного материала, имеющего электропроводность, и второго углеродного материала, имеющего емкостные характеристики конденсатора и/или емкостные характеристики псевдоконденсатора, и, по меньшей мере, связующего вещества, и к свинцово-кислотной аккумуляторной батарее, снабженной гибридной отрицательной пластиной.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В Национальной публикации № 2007-506230 переведенной Японской версии предлагается изобретение, в котором гибридная отрицательная пластина для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи изготавливается посредством покрытия поверхности отрицательной пластины, а именно, пластины, заполненной активным материалом свинца, слоем пористой углеродной смеси, сформированным посредством нанесения углеродной смеси, полученной посредством смешивания, по меньшей мере, двух типов углеродных материалов, выбранных из первого углеродного материала, имеющего электропроводность, и второго углеродного материала, имеющего емкостные характеристики конденсатора и/или емкостные характеристики псевдоконденсатора, и, по меньшей мере, связующего вещества на отрицательную пластину, а затем сушки, может значительно увеличить количество циклов зарядки-разрядки батареи, благодаря функционированию ее конденсатора даже при повторении зарядки-разрядки с высокой скоростью по действием различных условий возникновения прерываний (PSOC).

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК

Патентная ссылка

Патентная ссылка 1: Национальная публикация № 2007-506230 Японской переведенной версии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Упомянутое выше изобретение конкретно представляет собой способ изготовления гибридной отрицательной пластины посредством нанесения упомянутой выше углеродной смеси в виде пасты на поверхность пластины, заполненной активным материалом свинца, с последующей ее сушкой, с формированием на ней слоя пористой углеродной смеси.

В таком случае, когда отрицательная пластина покрывается углеродной смесью для изготовления гибридной отрицательной пластины, отрицательная пластина, полученная посредством заполнения решетчатой подложки токоприемника отрицательным активным материалом, содержит много влаги и является мягкой, и по этой причине, если ее поверхность покрывается пастообразной углеродной смесью с использованием шпателя, тогда возникает неудобство в том, что активный материал частично соскребается или нанесенная углеродная смесь частично отшелушивается после сушки, поскольку ее склеивание с отрицательной пластиной является плохим. Соответственно, для предотвращения неудобств, после того как упомянутая выше влажная отрицательная пластина должна быть выдержана для получения выдержанной пластины или должна быть высушена для получения высушенной отрицательной пластины подобно сухой заряженной пластине, на ее поверхность должна наноситься пастообразная углеродная смесь. В этом случае, относительно способов нанесения покрытия, рассматривается способ нанесения углеродной смеси в виде либо пасты, либо суспензии на поверхность высушенной отрицательной пластины с использованием шпателя или чего-либо подобного, способ нанесения ее на пластину с использованием кисти, способ печати или что-либо подобное. Однако когда используется любой из этих способов нанесения покрытия, необходимым является этап повторной сушки после нанесения покрытия, и по этой причине возникает та проблема, что операция изготовления гибридной отрицательной пластины становится неэффективной.

Дополнительно, даже в случае непрерывного изготовления отрицательных пластин в непрерывной системе заливки или растяжения, непрерывные отрицательные электроды сначала разрезаются, выдерживаются и сушатся один за другим, а затем покрываются углеродной смесью, так что эффективность работы заметно понижается.

Кроме того, если поверхность отрицательной пластины в высушенном состоянии покрывается углеродной смесью, тогда образуется слой покрытия из плотной углеродной смеси, и этот слой часто затрудняет движение электролитического раствора к отрицательной пластине, которая располагается под слоем покрытия, и соответственно, рабочие характеристики разрядки понижаются.

Принимая во внимание современный уровень техники, упомянутый выше, настоящее изобретение предназначается для решения проблем обычного изобретения современного уровня техники и для создания способа изготовления гибридной отрицательной пластины, который может упростить этап изготовления и улучшить эффективность изготовления, и представляет собой свинцово-кислотную аккумуляторную батарею, снабженную гибридной отрицательной пластиной, у которой улучшены характеристики батареи.

Настоящее изобретение представляет собой, как описано в п.1 формулы изобретения, способ изготовления гибридной отрицательной пластины для свинцово-кислотной аккумуляторной батарея, изготовленной посредством нанесения на поверхность отрицательной пластины, заполненной активным материалом, углеродной смеси, которую получают посредством смешивания двух типов углеродных материалов, состоящей из первого углеродного материала, имеющего электропроводность, и второго углеродного материала, обеспечивающего емкостные характеристики конденсатора и/или емкостные характеристики псевдоконденсатора, и, по меньшей мере, связующего вещества, причем лист из углеродной смеси, полученный посредством формирования углеродной смеси в виде листа, приклеивают под давлением, по меньшей мере, к части поверхности отрицательного активного материала во влажном состоянии, а затем сушат.

Настоящее изобретение, как описано в п. 2 или 3 формулы изобретения, отличается тем, что лист из углеродной смеси формируется в виде листа посредством способа формования экструзией или способа нанесения покрытия из углеродной смеси, или он получается посредством переноса пористого листа, который должен формироваться на нем, в виде листа.

Кроме того, настоящее изобретение, как описано в п.4 формулы изобретения, отличается тем, что углеродная смесь формируется в виде листа, а затем прессуется.

Кроме того, настоящее изобретение, как описано в п.5 или 6 формулы изобретения, отличается тем, что, по меньшей мере, один порошок, выбранный из группы, состоящей из порошка цинка, порошка камфары, порошка нафталина и порошка алюминия, добавляется к углеродной смеси в качестве порообразующего агента.

Кроме того, настоящее изобретение, как описано в п.7 формулы изобретения, отличается свинцово-кислотной аккумуляторной батареей, которая снабжена гибридной отрицательной пластиной, изготовленной с помощью способа изготовления в соответствии с любым из пп. 1-6 формулы изобретения, упомянутых выше.

В соответствии с настоящим изобретением, по пп. 1, 2 или 3 формулы изобретения, гибридная отрицательная пластина может быть изготовлена при хорошей эффективности изготовления и является улучшенной по производительности, и поскольку поверхность отрицательной пластины, заполненной активным материалом, покрывается листом из пористой углеродной смеси в приклеенном состоянии, гибридная отрицательная пластина может быть изготовлена хорошего качества, что дает возможность для перемещения и подачи электролитического раствора на внутреннюю сторону и предотвращает ухудшение активного материала свинца, а также дает улучшение характеристик разрядки с высокой скоростью и характеристик разрядки при низкой температуре при PSOC для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи.

Дополнительно, в соответствии с настоящим изобретением, по п.4 формулы изобретения, поскольку углеродная смесь формируется в виде листа, сушится, а затем прессуется, в углеродной смеси может легко быть обеспечен путь электропроводности, и соответственно, количество первого углеродного материала, имеющего электропроводность, в углеродной смеси может быть уменьшено. Соответственно, становится возможным сделать слой углеродной смеси тоньше, и становится возможным уменьшение внутреннего сопротивления свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, когда толщина слоя углеродной смеси становится меньше.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, по п.5 или 6 формулы изобретения, посредством добавления порообразующего агента, выбранного из группы, состоящей из порошка цинка, порошка камфары, порошка нафталина и порошка алюминия, к углеродной смеси, пористость слоя углеродной смеси увеличивается, облегчается подача серной кислоты к поверхности электродной пластины и улучшаются характеристики разрядки с высокой скоростью.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, по п.7 формулы изобретения, посредством создания свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, снабженной упомянутой выше гибридной отрицательной пластиной, может быть получена свинцово-кислотная аккумуляторная батарея, у которой улучшены характеристики разрядки с высокой скоростью и характеристики разрядки при низкой температуре, и тому подобное.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее, подробно описываются варианты осуществления способа осуществления настоящего изобретение.

Основной компонент отрицательной пластины для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи представляет собой отрицательную пластину, заполненную активным материалом, сконструированную посредством заполнения обычного известного активного материала свинца в решетчатую подложку токоприемника. В соответствии с настоящим изобретением, углеродная смесь, полученная посредством смешивания двух типов углеродных материалов, состоящая из первого углеродного материала, содержащего, по меньшей мере, один материал, выбранный из углеродной сажи, такой как ацетиленовая сажа или печная сажа, сажа «Ketjen Blac», графит или что-либо подобное, который необходим для обеспечения электропроводности поверхности отрицательной пластины, заполненной активным материалом, и второго углеродного материала, содержащего, по меньшей мере, один материал, выбранный из активированного угля, углеродной сажи, графита или чего-либо подобного, который необходим для обеспечения емкостных характеристик конденсатора и/или псевдоконденсатора, то есть, функции конденсатора, и, по меньшей мере, связующего вещества, формируется в виде листа, как описано подробно ниже, и полученный лист приклеивается под давлением, по меньшей мере, к части поверхности отрицательной пластины, заполненной активным материалом, так что получается гибридная отрицательная пластина для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи в соответствии с настоящим изобретением. Конкретно, площадь покрытия в виде листа может представлять собой всю поверхность на обеих сторонах или на любой одной стороне отрицательной пластины, заполненной активным материалом, или часть поверхности на обеих сторонах или на любой одной ее стороне.

Дополнительно, первый углеродный материал является необходимым для обеспечения электропроводности, и предпочтительно используется углеродная сажа, такая как ацетиленовая сажа и печная сажа, сажа «Ketjen Black», и тому подобное. В дополнение к этому, может также использоваться углеродная сажа, такая как термическая сажа, канальная сажа и ламповая сажа, а также углеродные волокна, графит, и тому подобное. В этих углеродных материалах, как правило, является предпочтительным, чтобы количество поверхностных функциональных групп было меньшим, с точки зрения электропроводности.

Если смешиваемое количество первого углеродного материала меньше 5 массовых частей, тогда электропроводность не может быть обеспечена и конденсаторная емкость понижается, а с другой стороны, если смешиваемое количество больше 70 массовых частей, тогда эффект электропроводности предельный. Более предпочтительное смешиваемое количество составляет от 10 до 60 массовых частей.

Кроме того, второй углеродный материал является необходимым для обеспечения емкостных характеристик конденсатора и/или псевдоконденсатора, и предпочтительно используется активированный уголь, углеродная сажа, такая как ацетиленовая сажа и печная сажа, сажа «Ketjen Black», и тому подобное. В дополнение к этому, пригодными для использования являются термическая сажа, канальная сажа, графит, и тому подобное. С точки зрения емкости конденсатора, активированный уголь является особенно предпочтительным.

С той точки зрения, что второй углеродный материал обеспечивает емкостные характеристики конденсатора и/или псевдоконденсатора, если его смешиваемое количество меньше 20 массовых частей, тогда конденсаторная емкость является недостаточной, но если оно больше 80 массовых частей, тогда пропорция первого углеродного материала относительно уменьшается, и по этой причине емкость скорее понижается. Более предпочтительное смешиваемое количество составляет от 30 до 70 массовых частей.

Связующее вещество является полезным для улучшения связывания первого и второго углеродных материалов вместе и для связывания поверхности отрицательной пластины и слоя покрытия углеродной смеси вместе, и для обеспечения электрического межсоединения между ними, а также для поддержания пористого состояния углеродной смеси после сушки пасты из углеродной смеси. Относительно материалов связующего вещества, предпочтительными являются полихлоропрен, стирол-бутадиеновый каучук (SBR), политетрафторэтилен (PTFE), поливинилиденфторид (PVDF), и тому подобное.

Если смешиваемое количество связующего вещества меньше 1 массовой части, тогда связывание является недостаточным, но если оно больше 20 массовых частей, тогда эффект связывания предельный, и с другой стороны, связующее вещество действует в качестве изолятора для электропроводности. Более предпочтительно, его смешиваемое количество составляет от 5 до 15 массовых частей.

Кроме того, может подмешиваться загуститель и коротковолокнистый упрочняющий материал.

Загуститель является полезным для получения углеродной смеси в виде пасты. Для водной пасты пригодными для использования являются производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза (CMC) и метилцеллюлоза (MC), соли полиакриловой кислоты, поливиниловый спирт, и тому подобное, а для органической пасты пригодными для использования являются NMP (N-метил-2-пирролидон, 1-метил-2-пирролидон), диметилсульфоксид (DMSO), и тому подобное. В случае, когда используется загуститель, если его сухой остаток превышает 10 массовых частей, электропроводность углеродной смеси ухудшается. По этой причине, смешиваемое количество предпочтительно является меньшим, чем это, и составляет от 1 до 6 массовых частей.

Относительно коротковолокнистого армирующего материала, в случае, когда углеродную смесь получают, чтобы она переходила в пастообразное состояние и наносилась на отрицательную пластину, он является полезным для улучшения проницаемости для газа и для предотвращения отшелушивания слоя углеродной смеси. Любой материал из них является достаточным, если он представляет собой гидрофобный материал, который является стабильным в кислой среде серной кислоты, такой как углерод, стекло, полиэфирная смола, такая как полиэтилентерефталат (PET), или что-либо подобное. Предпочтительно, чтобы волокна составляли от 1 до 30 мкм по толщине и от 0,05 до 4,0 мм в длину.

Кроме того, в случае, когда добавляют волокнистый материал, имеющий отношение геометрических размеров более 1000, может произойти его сбивание в комки во время замешивания, транспортировки и нанесения смеси так, что производительность понижается. По этой причине, является предпочтительным, чтобы отношение геометрических размеров не превышало 1000, а более предпочтительно, отношение геометрических размеров составляет от 25 до 500. Если их смешиваемое количество больше 16 массовых частей, тогда относительная пропорция углеродных материалов и связующего вещества уменьшается так, что ухудшаются рабочие характеристики и в то же время понижается электропроводность углеродной смеси, и по этой причине, смешиваемое количество предпочтительно меньше, чем это. Более предпочтительно, смешиваемое количество составляет от 4 до 12 массовых частей.

Относительно листа из углеродной смеси, имеются различные способы его формирования, как упомянуто ниже.

Первый углеродный материал, имеющий функцию обеспечения электропроводности, и второй углеродный материал, имеющий функцию обеспечения емкостных характеристик конденсатора и/или псевдоконденсатора, смешивается вместе с дисперсантом для связующего вещества и водным раствором для загустителя, для получения углеродной смеси в виде либо пасты, либо суспензии, и затем паста или суспензия из углеродной смеси формируется в виде листа в соответствии со способом экструзии или способом нанесения покрытия, так что получается лист из углеродной смеси.

Кроме того, лист из углеродной смеси может быть изготовлен с использованием устройства для нанесения покрытий, которое, как правило, используется при изготовлении электродов для ионно-литиевых батарей или конденсаторов с двойным электрическим слоем. Кроме того, в случае, когда изготавливают лист из углеродной смеси, имеющий размер одной электродной пластины, может использоваться машина малого размера, такая как настольное устройство для нанесения покрытий, или что-либо подобное.

Кроме того, лист из углеродной смеси изготавливают посредством поглощения углеродной смеси пористым листом, таким как нетканый материал, и формирования его в виде листа. Один из конкретных примеров способа его изготовления является таким, что первый электропроводящий углеродный материал и второй углеродный материал, функционирующий в качестве конденсатора, смешиваются с дисперсантом для связующего вещества или с водным раствором для загустителя с получением углеродной смеси в виде суспензии, и суспензия углеродной смеси пропитывает пористый лист, такой как нетканый материал, а затем сушится так, что получается лист из углеродной смеси. В этом способе изготовления, на этапе сушки суспензии углеродной смеси, твердый материал, содержащийся в суспензии углеродной смеси, осаждается на поверхности скелета, составляющего пористый лист, и склеивается с ней так, что исходное поперечное сечение пор в пористом листе слегка сужается, но в листе остается бесконечное количество крупных пор, и при этом испарившаяся влага формирует бесконечное количество пор в углеродной смеси на поверхности скелета, составляющего пористый лист, и после всего этого, может быть получен пористый лист из углеродной смеси.

Кроме того, другой способ изготовления является таким, что после того, как углеродная смесь формируется в виде листа таким же образом, как в упомянутом выше способе, лист из углеродной смеси сушат и прессуют так, что получается лист из углеродной смеси. С помощью этого способа, обеспечение получения пути электропроводности в углеродной смеси, становится проще, и как следствие, может быть уменьшено количество электропроводящего углерода, содержащегося в углеродной смеси.

В случае прессования листа из углеродной смеси, когда лист из углеродной смеси так прессуется с помощью вращающегося валка, что толщина прессованного листа из углеродной смеси может составить от 30 до 70% от толщины исходного слоя углеродной смеси, другими словами, когда сжимаемость составляет от 30 до 70%, получение пути электропроводности в углеродной смеси становится легче. Однако, если сжимаемость составляет 30% или меньше, тогда эффект получения пути электропроводности получается с трудом, а если сжимаемость превышает 70%, тогда этот эффект предельный.

Кроме того, является также эффективным добавление, по меньшей мере, одного порообразующего агента, выбранного из группы, состоящей из порошка цинка, порошка камфары, порошка нафталина и порошка алюминия к углеродной смеси. Во время формирования добавляемый порошок алюминия или порошок цинка взаимодействует с электролитическим раствором серной кислоты и растворяется в ней, так что поскольку после этого в углеродной смеси формируются мелкие поры, а добавляемый порошок камфары или порошок нафталина сублимируется во время предварительного нагрева, выдержки или сушки, постольку на их месте в углеродной смеси образуются мелкие поры, и, как следствие, пористость слоя покрытия из углеродной смеси увеличивается. Таким образом, подача серной кислоты к поверхности отрицательной пластины облегчается посредством добавления такого порообразующего агента, и характеристика разрядки с высокой скоростью улучшается. В дополнение к этому, поскольку газ, генерируемый во время зарядки, легко высвобождается, может предотвращаться отшелушивание слоя углеродной смеси из-за генерирования газа.

Добавляемое количество порообразующего агента при одном нанесении или при множестве нанесений составляет в целом от 3 до 20 массовых частей по отношению к углеродной смеси в терминах преобразования его в алюминий. Добавляемое количество порошка цинка составляет от 8 до 50 массовых частей, для порошка камфары оно составляет от 1 до 8,5 массовых частей, а для порошка нафталина оно составляет от 1,5 до 25 массовых частей. Если добавляемое количество меньше 3 массовых частей, тогда упомянутый выше эффект добавления не может быть продемонстрирован, а если добавляемое количество больше 20 массовых частей, тогда эффект добавления предельный. С экономической точки зрения, добавляемое количество предпочтительно ограничивается 20 массовыми частями.

Когда лист из углеродной смеси приклеивается к отрицательной пластине, заполненной активным материалом, подача электролитического раствора к отрицательному активному материалу, расположенному под листом, не замедляется, и рабочие характеристики разрядки не ухудшаются благодаря присутствию многочисленных крупных пор, сформированных в листе. В дополнение к этому, в это же время скелет пористого листа может предотвратить растрескивание и отделение углеродной смеси с помощью такого же действия, как и для упомянутых выше коротких волокон, а также слой углеродной смеси в виде листа, полученного посредством пропитывания пористого листа углеродной смесью, может приклеиваться к поверхности отрицательной пластины, заполненной активным материалом, во влажном состоянии, так что создается такой эффект, что на одном этапе сушки, может быть изготовлена гибридная отрицательная пластина в соответствии с настоящим изобретением, покрытая пористой углеродной смесью, при высокой эффективности ее изготовления.

Относительно пористого листа, могут использоваться тканые материалы или нетканые материалы, полученные из синтетических волокон, стекловолокна, пульпы или чего-либо подобного, которые используются для сепараторов батарей или для листов из пасты. Нетканый материал и бумага, полученная с помощью бумажного производства, имеют большой диаметр открытых пор и хороши для проникновения в них суспензии углеродной смеси, а также являются мягкими, и по этой причине являются особенно хорошо пригодными для задачи настоящего изобретения. Когда используются углеродные волокна, пористым листам придается электропроводность, и соответственно, они являются более эффективными.

Лист из углеродной смеси, изготовленный таким образом, наслаивается на поверхность отрицательной электродной пластины, заполненной активным материалом, во влажном состоянии, и после этого прессуется с помощью валкового пресса, и тому подобное, а после этого выдерживается и сушится так, что может быть получена гибридная отрицательная пластина, покрытая листом из углеродной смеси, в соответствии с настоящим изобретением.

В этом случае, лист из углеродной смеси наслаивается на поверхность отрицательной электродной пластины, заполненной активным материалом, во влажном состоянии, а затем прессуется с помощью прижимного валка так, что активный материал отрицательного электрода, имеющийся на его внутренней стороне, частично впрессовывается в лист из углеродной смеси, так что даже после выдержки и сушки, склеивание не понижается и отшелушивания листа из углеродной смеси с отрицательной пластины не происходит.

В соответствии со способом изготовления гибридной отрицательной пластины по настоящему изобретению, упомянутым выше, длинный лист из углеродной смеси непрерывно наслаивается таким же способом, как и при способе непрерывного наслаивания длинного листа из пасты, как видно в непрерывном способе изготовления отрицательных пластин. Когда гибридная отрицательная пластина изготавливается непрерывно, используется длинный лист из углеродной смеси, и гибридная отрицательная пластина может изготавливаться непрерывно без понижения эффективности работы.

Кроме того, в соответствии со способом изготовления гибридной отрицательной пластины по настоящему изобретению, после заполнения отрицательного активного материала в решетчатую подложку, слой углеродной смеси непрерывно наслаивается на отрицательную пластину, заполненную активным материалом, и в дополнение к этому, является достаточным один этап сушки, и слой покрытия может легко регулироваться, чтобы он имел однородную толщину, без возникновения неоднородностей покрытия. Таким образом, по сравнению с обычным случаем изготовления гибридной отрицательной пластины посредством нанесения углеродной смеси, эффективность работы для изготовления в соответствии с настоящим изобретением заметно улучшается. Кроме того, в случае, когда лист из углеродной смеси изготавливают посредством использования упомянутого выше пористого листа, поскольку лист из углеродной смеси является пористым, часть активного материала свинца проникает в лист из углеродной смеси, так что способность к связыванию и склеивание дополнительно улучшаются.

Кроме того, является пригодной для использования и предпочтительной пористость листа из углеродной смеси от 40 до 90%. Если пористость меньше 40%, тогда движение электролитического раствора замедляется, и ухудшаются рабочие характеристики зарядки-разрядки с высокой скоростью. Если она больше 90%, эффект нанесения покрытия предельный и толщина становится такой большой, что вызывает сложности при изготовлении конструкции.

Примеры по настоящему изобретению показаны ниже.

ПРИМЕР 1

Используются печная сажа в качестве первого углеродного материала, имеющего электропроводность, активированный уголь в качестве второго углеродного материала, имеющего функцию конденсатора, полихлоропрен в качестве связующего вещества, карбоксиметилцеллюлоза (CMC) в качестве загустителя и вода в качестве дисперсанта, и они смешиваются при отношении смешивания, как показано в Таблице 1, ниже, с использованием смесителя, так что получается пастообразная углеродная смесь, и ее экструдируют из щелевого сопла с помощью насоса и непрерывно наносят на лист из пасты, имеющей ширину 76 мм, так что получается лист из углеродной смеси, имеющий толщину 0,3 мм.

С другой стороны, отрицательная пластина, которая должна использоваться для отрицательного электрода клапанно-регулируемой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, снабженной электролитическим раствором в такой степени, что электролитический раствор пропитывает элемент и удерживается в нем, изготавливается в соответствии с известным способом. Конкретно, пластина, заполненная активным материалом свинца, изготавливается посредством заполнения активного материала свинца во влажном состоянии в решетчатую подложку токоприемника, изготовленную из свинцового сплава. Размеры пластины, заполненной активным материалом свинца, составляют ширину 76 мм, длину 76 мм и толщину 1,4 мм. Лист из углеродной смеси шириной 76 мм, изготовленный, как указано выше, наслаивается, когда он находится во влажном состоянии, без сушки, на обе поверхности пластины, заполненной активным материалом, а после этого его прессуют с помощью прижимного валка, а затем выдерживают и сушат в соответствии с известным способом, так что получается гибридная отрицательная пластина в соответствии с настоящим изобретением. Этап прессования с помощью прижимного валка предназначается для обеспечения склеивания вместе листа из углеродной смеси и отрицательного активного материала, и давление при прессовании с помощью прижимного валка предпочтительно выше, но регулируется на таком уровне, что заполняющая паста из активного материала не может выступать наружу и решетчатая подложка токоприемника не может деформироваться.

Пять указанных выше гибридных отрицательных пластин, каждую из которых, покрывают листами из углеродной смеси, и четыре положительных пластины, имеющих, каждая, размеры: ширину 76 мм, длину 76 мм и толщину 1,7 мм, изготовленных в соответствии с известным способом, пакетируют поочередно, прокладывая каждый раз имеющими слой стекловолоконного материала (AGM) сепараторами для сборки элемента, и элемент помещают в корпус батареи (одна ячейка) в соответствии с таким же способом, как известный способ конструирования для конструирования клапанно-регулируемой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, в которой элемент содержит электролитический раствор, пропитавший его так, что конструируется клапанно-регулируемая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея на 2 В, имеющая емкость при 5-часовом разряде 10 А·ч, при управлении емкостными характеристиками положительного электрода. Во время конструирования вставляют прокладку между краями элемента и корпусом батареи, так что уровень сжатия элемента регулируют как 50 кПа.

Затем приготавливают водный раствор серной кислоты как электролитический раствор посредством растворения 30 г/литр алюминия сульфата октадекагидрата в воде с получением относительной плотности 1,24, и 119 г/ячейка электролитического раствора выливают в корпус батареи, и осуществляют формирование в корпусе батареи. После формирования в корпусе батареи, измеряют емкость при 5-часовом разряде клапанно-регулируемой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, и она составляет примерно 10 А·ч.

Таблица 1
Состав смешивания пастообразной углеродной смеси
Первый углеродный материал, печная сажа	115 массовых частей
Второй углеродный материал, активированный уголь	100 массовых частей
Связующее вещество, полихлоропрен	20 массовых частей
Загуститель, CMC	10 массовых частей
Дисперсионная среда, вода	800 массовых частей

ПРИМЕР 2:

Используется печная сажа в качестве первого углеродного материала, имеющего электропроводность, активированный уголь в качестве второго углеродного материала, имеющего функцию конденсатора, полихлоропрен в качестве связующего вещества, CMC в качестве загустителя, Tetron, то есть, полиэтилентерефталатное волокно, в качестве коротковолокнистого армирующего материала и вода в качестве дисперсионной среды, и их смешивают при отношении смешивания, как показано в Таблице 2, ниже, с использованием смесителя, так что получается углеродная смесь в пастообразном состоянии, и пастообразную углеродную смесь наносят на полипропиленовый (PP) лист, имеющий размер 76 ммЧ76 мм, с использованием настольного устройства для нанесения покрытий, и сушат, а затем снимают с PP листа, так что получается углеродная смесь, сформованная в виде листа и имеющая толщину 0,3 мм.

С другой стороны, отрицательную пластину, которая должна использоваться для отрицательного электрода клапанно-регулируемой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, то есть, упомянутую выше пластину, заполненную активным материалом свинца, полученную посредством заполнения активного материала свинца во влажном состоянии в решетчатую подложку токоприемника, изготавливают в соответствии с известным способом. Размеры пластины, заполненной активным материалом свинца, составляют ширину 76 мм, длину 76 мм и толщину 1,4 мм. Лист из углеродной смеси, имеющий размеры: ширину 76 мм и длину 76 мм, изготовленный как описано выше, наслаивают на обе поверхности пластины, заполненной активным материалом, чтобы приклеить к ней, а после этого прессуют с помощью прижимного валка, а затем выдерживают и сушат в соответствии с известным способом, так что получается гибридная отрицательная пластина в соответствии с настоящим изобретением. Этап прессования с помощью прижимного валка предназначен для обеспечения склеивания вместе листа из углеродной смеси и отрицательного активного материала, и давление при прессовании с помощью прижимного валка предпочтительно является более высоким, но регулируется на таком уровне, что заполняющая паста из активного материала не может выступать наружу и решетчатая электрическая подложка токоприемника не может деформироваться.

Пять указанных выше гибридных отрицательных пластин, каждая из которых покрыта листами из углеродной смеси, и четыре пластины положительных электродов, каждая из которых имеет размеры ширину 76 мм, длину 76 мм и толщину 1,7 мм, изготовленных в соответствии с известным способом, попеременно пакетируются с AGM-сепараторами между ними для сборки элемента, и элемент помещают в корпус батареи (одна ячейка) в соответствии с таким же способом, как известный способ конструирования, для конструирования клапанно-регулируемой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, в которой элемент содержит электролитический раствор, пропитавший его, так что конструируется клапанно-регулируемая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея на 2 В, имеющая емкость при 5-часовом разряде 10 А·ч, при управлении емкостными характеристиками положительного электрода. Во время конструирования вставляют прокладку между обоими краями элемента и корпусом батареи, так что уровень сжатия элемента регулируют как 50 кПа.

Затем приготавливают водный раствор серной кислоты как электролитический раствор посредством растворения 30 г/литр алюминия сульфата октадекагидрата в воде с получением относительной плотности 1,24, и 119 г/ячейка электролитического раствора выливают в корпус батареи, и осуществляют формирование в корпусе батареи. После формирования в корпусе батареи, измеряют емкость при 5-часовом разряде клапанно-регулируемой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, и она составляет примерно 10 А·ч.

Таблица 2
Состав смешивания пастообразной углеродной смеси
Первый углеродный материал, печная сажа	115 массовых частей
Второй углеродный материал, активированный уголь	100 массовых частей
Связующее вещество, полихлоропрен	25 массовых частей
Загуститель, CMC	10 массовых частей
Коротковолокнистый упрочняющий материал, Tetron	13 массовых частей
Дисперсионная среда, вода	700 массовых частей

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1

Отрицательная пластина, заполненная активным материалом, изготовленная в Примере 1, в которой активный материал находится во влажном состоянии, выдерживается и сушится в соответствии с известным способом, так что изготавливают отрицательную пластину, и пастообразную углеродную смесь, полученную посредством смешивания такой же смешиваемой композиции, как в Таблице 2, с использованием смесителя, наносят на обе поверхности отрицательной пластины с использованием шпателя, так что может формироваться ее слой покрытия, имеющий толщину 0,30 мм, и его сушат так, что получается гибридная отрицательная пластина, снабженная слоем покрытия углеродной смеси на обеих поверхностях пластины, заполненной активным материалом. Используя ее, свинцово-кислотную аккумуляторную батарею на 2 В конструируют таким же способом, как в Примере 1, и после осуществления формирования в корпусе батареи, измеряют емкость при 5-часовом разряде свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, и она составляет примерно 10 А·ч.

Затем, д