Способ изготовления панцирного электрода свинцового аккумулятора

 

Изобретение относится к электротехнике и касается свинцовых аккумуляторов. Цель изобретения - повышение емкости и технологичности. В панцирь из кислотостойкого материала помещают токопроводящий стержень с ребрами, соприкасающимися со стенками панциря. Для полного использования объема панциря площадь поперечного сечения ребра составляет 0,45 - 0,65 площади поперечного сечения пространства между двумя соседними ребрами. При формировании образуется активная масса, полностью заполняющая панцирь. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве свинцовых аккумуляторов. Цель изобретения повышение емкости и технологичности. На фиг.1 и 2 изображен электрод с продольными ребрами перед формированием предлагаемым способом; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2. Предложенный способ осуществляется следующим образом. Стержень-токоотвод 1 с ребрами 2 изготавливают из свинца, например, накаткой или продавливанием свинцового прутка через фильеру. Затем стержень с ребрами помещают в панцирь 3 из кислотостойкого пористого материала, например полипропиленовой нити. Панцирь выполняется такого размера, чтобы ребра стержня при надевании соприкасались с внутренним стенками панциря. После этого отдельные стержни набирают в размер электрода и верхние их концы спаивают с токоотводящей планкой 4, имеющей ушко 5. Нижние концы стержней герметизируют. Собранные электроды формируют в растворе серной кислоты с добавлением окислителей при плотности тока 0,15-0,39 А/дм². Отношение площади поперечного сечения ребра к площади поперечного сечения пространства между двумя соседними ребрами равно 0,45-0,65. В процессе формирования ребра стержня расформировывают в активную массу. При отношении меньше 0,45 внутри панциря остаются пустоты даже при полной расформировке ребер стержня, что не дает возможности получить полноценный электрод из-за неполного использования объема панциря и низкой формоустойчивости панциря, приводящих к оплыванию активной массы и соответственно к потере емкости. При отношении больше 0,65 наблюдаются также потери емкости из-за недостатка активной массы, так как значительная часть объема занимается недоформированными ребрами, а более продолжительное формирование приводит к увеличению внутреннего напряжения и к разрыву панциpя. Выбранный диапазон соотношений является оптимальным, что подтверждается результатами экспериментов, которые приведены в таблице для положительного панцирного электрода. П р и м е р 1. Изготавливают положительный электрод. Стержни с продольными ребрами из свинца марки Со изготавливаются путем продавливания свинцового прутка через фильеру соответствующей формы. Затем полученные стержни длиной 135 мм на плетельной машине оплетают нитями из полипропилена до получения на стержнях панцирей. В поперечном сечении центральная часть стержня имеет диаметр D 3,2 мм, высота ребер Н 2,65 мм. Количество ребер n= 16. Форма ребра прямоугольная. Площадь поперечного сечения ребра составляет F₁ 0,93 мм². площадь поперечного сечения пространства между двумя соседними ребрами составляет F₂ 2,11 мм². Отношение 0,44 Одними (верхними) концами стержни запаивают в токопроводящую планку с ушком. Другие концы составляют свободными, нити на них запаивают в узел. Ширина электрода составляет 110 мм. Формируют электроды в электролите с удельным весом 1,1 с добавкой 15 кг/л перхлората натрия при 25^оС. Плотность тока 0,15-0,01 А/дм². Формируют электроды в течение 36 ч. За время формирования внутри панциря остаются пустоты при полном расформировании ребер стержня, что ведет к недостатку активной массы и к потере емкости. Емкость электрода составляет 19,5 А˙ч. П р и м е р 2. В условиях примера 1 площадь поперечного сечения ребра принимают равной F₁ 0,945 мм², площадь поперечного сечения пространства между двумя соседними ребрами F₂ 2,10 мм². Отношение составляет 0,45 За время формирования происходит полное расформирование ребер и заполнение панцирей массой. Емкость электрода составляет 22,5 А˙ч. П р и м е р 3. В условиях примера 1 площадь поперечного сечения ребра принимают равной F₁ 1,054 мм², площадь поперечного сечения пространства между двумя соседними ребрами берут равной F₁ 1,99 мм². Отношение составляет 0,53 Происходит полное заполнение панциря активной массой. Емкость электрода составляет 23,0 А˙ч. П р и м е р 4. В условиях примера 1 площадь поперечного сечения ребра принимают равной F₁ 1,2 мм², площадь поперечного сечения пространства между двумя соседними ребрами берут равной R₂=1,85 мм². Отношение составляет 0,65 За время формирования происходит незначительная, но допустимая недоформировка ребер. Емкость составляет 22,0 А˙ч. П р и м е р 5. В условиях примера 1 площадь поперечного сечения ребра принимают равной F₁ 1,22 мм², площадь поперечного сечения пространства между двумя соседними ребрами F₂ 1,82 мм². Отношение составляет 0,67 За время формирования происходит значительная недоформировка по внутреннему сечению ребер, что ведет к недостатку активной массы и потере емкости. Емкость составляет 20,0 А˙ч. Повышение емкости электрода обеспечивается за счет полноты перехода ребер в активную массу, более плотного сцепления активной массы с токоотводом, получения оптимальной пористости активной массы, улучшения подвода электролита по макротрещинам (капиллярный эффект) и полостям, образующимся при соприкосновении фронтов растущей активной массы в процессе расформирования из ребер. Технологичность предлагаемого способа заключается в одновременном получении фильерированием или накаткой токоведущей центральной части и ребер, подлежащих формированию. Кроме того, предложенный способ является экологически чистым для окружающей среды.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАНЦИРНОГО ЭЛЕКТРОДА СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА путем установки в панцирь из кислотостойкого пористого материала токопроводящего стержня с ребрами, заполняющими полость между стержнем и панцирем, и формирования, отличающийся тем, что, с целью повышения емкости и технологичности, отношение площади поперечного сечения ребра к площади поперечного сечения пространства между двумя соседними ребрами равно 0,45 - 0,65.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4