Герметичный аккумулятор

 

ГЕРМЕТИЧНЫЙ АККУМУЛЯТОР, содержащий положительный электрод из двуокиси свинца, отрицательный электрод , высокопористый сепаратор и электролит - водньш раствор серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока хранения в заряженном состоянии, в качестве активной массы отрицательного электрода взят газообразный водород. (Л оэ о 4 00

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3425512/24-07 (22) 23.04.82 (46) 23.03.87. Бюл. ¹ 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический аккумуляторный институт (72) Б.И. Центер, Н.Ю. Лызлов, Б.Б. Мельников, И.А. Агуф и M.À. Дасоян (53) 621.355.2(088.8) (56) Патент США № 3434883, кл. 13614, 1969.

Багоцкий В.С., Скундин А.M. Химические источники тока. М., "Энергоиздат", !981, с. 188, 281.

„„Я0„, 1066413 А дд 4 Н 01 M 12/08 3% p) .5; (54) (57) ГЕРМЕТИЧНЫЙ АККУМУЛЯТОР, содержащий положительный электрод из двуокиси свинца, отрицательный электрод, высокопористый сепаратор и электролит — водный раствор серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока хранения в заряженном состоянии, в качестве активной массы отрицательного электрода взят газообразный водород.

1066413

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в химических источниках тока.

Известен свинцовый аккумулятор, в котором отрицательный электрод выпол— нен из свинца, положительный — из двуокиси свинца, а в качестве электролита взят раствор серной кислоты.

Недостаток свинцового аккумулятора связан со значительным саморазря- 10 дом, возрастающим в процессе эксплуатации. Саморазряд, в основном, обусловлен саморастворением активной массы отрицательного электрода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является герметичный аккумулятор, содержащий положительный электрод из двуокиси свинца, отрицательный элект— род, высокопористый сепаратор и элек- 20 тролит — водный раствор серной кислоты. Отрицательный электрод выполнен из цинка.

Недостатком данного источника то25 ка является высокий саморазряд, . вызванный процессом химического окисления цинкового электрода. Следствием этого является малый срок хранения в заряженном состоянии.

Целью изобретения является увели30 чение срока хранения в заряженном состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что в герметичном аккумуляторе, со— держащем положительный электрод из 35 двуокиси свинца, отрицательный электрод, высокопористый сепаратор и электролит — водный раствор серной кислоты, согласно изобретению в качест-. ве активной массы отрицательного

40 электрода взят газообразный водород.

Устройство аккумулятора показано на чертеже.

Аккумулятор включает положительные 45 двуокисносвинцовые электроды 1 и отрицательные водородные электроды 2, разделенные высокопористым сепаратором 3. Электролитом служит 10-35Еный водный раствор серной кислоты.

Электроды объединяются в блоки и соединяются с борнами 4. Блоки размещаются в герметичном корпусе 5, покрытом изнутри кислотостойким защитным покрытием 6. Газообразный водород на- 55 ходится в свободном от электролита пространстве.

В качестве токоведущей матрицы отрицательного электрода берется электропроводная основа с нанесенным на нее электрокатализатором процесса окисления водорода, например, металлов группы платины. Токоотводами положительного и отрицательного электродов служат борны. Корпус аккумулятора должен выдерживать внутреннее давление до 100 атм и может быть выполнен из нержавеющей стали. Кислотостойкое защитное покрытие защищает его от коррозии в кислотном электролите.

Аккумулятор работает следующим образом. При заряде на отрицательном электроде генерируется газообразный водород, который накапливается под давлением во всем свободном от электролита внутреннем пространстве аккумулятора, включая свободное от электтролита поровое пространство положи— тельного электрода. На положительном электроде происходит при этом процесс формирования двуокиси свинца. При разряде аккумулятора газообразный водород ионизируется на отрицательном электроде, а на положительном электроде происходит восстановление двуокиси свинца до сульфата свинца. Таким образом, суммарная токообразующая реакция в аккумуляторе имеет вид: разряд

Н + PbO + Н SO PbSO +2Н О заряд

При этом в два раза сокращается расход кислоты, потребяемой при разряде аккумулятора. Это дает возможность использовать электролит с пони женным содержанием серной кислоты,что способствует увеличению коэффициента использования двуокиси свинца. Возможно также некоторое снижение толщины межэлектродного зазора, содержащего основной запас электролита. Это позволяет повысить удельные электрические характеристики аккумулятора.

Внутри аккумулятора газообразный водород находится в непосредственном контакте с двуокисью свинца — активной массой положительного электрода.

Такой контакт допустим ввиду крайне маяой скорости электрохимического окисления водорода на двуокисносвинцовом электроде.

Таким образом, саморазряд предложенного аккумулятора (самопроизвольное химическое окисление газообразного водорода на положительном электроде) незначителен, поэтому такой

10664

Редактор Е. Месропова . Техред Н. Глущенко Корректор Е. Рошко

Заказ 911/3 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 аккумулятор имеет большой срок хранения в заряженном состоянии.

Расчеты показывают, что удельная энергия предложенного герметичного кислотного аккумулятора с использованием двуокисно-свинцового и водородного электродов может составить

50 Вт ч/кг при сроке службы 50013 4

600 циклов и стоимости одного Вт.ч

10 коп. Такое сочетание достаточно высокой удельной энергии, ресурса, низкой стоимости, а также возможности длительного хранения в заряженном состоянии делает его перспективным в качестве источника электроснабжения электромобилей.