Электрод свинцового аккумулятора

Авторы патента:

Изобретение относится к электротехнике и касается производства химических источников тока. Цель изобретения - повышение срока службы. Электрод содержит медный токоотвод, на который нанесен слой, содержащий олово, цинк и свинец, а затем слой свинца, и активную массу. Слой, содержащий олово, цинк и свинец, обладает высокой коррозионной стойкостью в серной кислоте, что предотвращает растворение медной основы и, как следствие, позволяет увеличить срок службы аккумулятора на 20%, 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов. Известен электрод свинцового аккумулятора, в котором в качестве токоотвода используется медная подложка, покрытая слоем свинца, на который нанесена активная масса. Для лучшего сцепления со свинцом на медный токоотвод предварительно наносится слой сплава Рb - Sn. Недостатком известного электрода является вероятность растворения меди в серной кислоте из-за недостаточной коррозионной стойкости сплава Рb - Sn и в связи с этим необходимость увеличения толщины защитного слоя свинцового покрытия до 100 мкм, что ведет к увеличению веса токоотвода и снижению удельных емкостных характеристик аккумулятора. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный электрод свинцового аккумулятора, содержащий медный токоотвод с нанесенными на него слоями олова и свинца и активную массу. Отношение толщины слоев олова и свинца равно 0,1 : 1,0. Недостатком известного электрода является низкая коррозионная стойкость олова и свинца в серной кислоте в процессе эксплуатации аккумулятора, что ведет к постепенному разрушению защитного слоя, растворению медной основы, осаждению меди на отрицательном электроде, увеличению газовыделения и снижению срока службы. Кроме того, при изготовлении указанного электрода усложняется технологический процесс, так как осаждение олова производится из хлоридно-фторидного электролита, а свинца - из борфтористоводородного. Следовательно, необходимо введение дополнительной операции отмывки токоотвода от хлоридно-фторидного электролита после осаждения олова перед свинцеванием. Целью изобретения является повышение срока службы свинцового аккумулятора за счет повышения коррозионной стойкости покрытия при упрощении технологического процесса. Цель достигается тем, что в известном электроде свинцового аккумулятора, содержащем медный токоотвод с нанесенными на него слоем из сплава, включающего олово, и слоем свинца при отношении толщин слоев 0,1-1,0 и активную массу, сплава, включающий олово, дополнительно содержит цинк и свинец при следующем соотношении компонентов, мас.%: Олово 6-8 Цинк 0,5-1 Свинец Остальное Высокие защитные свойства покрытия сплава Рb - Sn - Zn позволяют увеличить срок службы аккумулятора на 20%, а также уменьшить толщину защитного слоя по сравнению с ранее применявшимися. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый электрод отличается тем, что сплав на основе олова дополнительно содержит цинк и свинец при определенном соотношении компонентов. Таким образом, предлагаемый электрод для свинцового аккумулятора соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Сущность изобретения поясняется примерами его выполнения и экспериментальными данными, приведенными в таблице. П р и м е р 1. На медный растяжной токоотвод наносят электролитическим способом из борфтористофодородного электролита слой сплава Pb - Sn - Zn при соотношении компонентов, мас.%: Sn 6 Zn 0,5 Pb 93,5 Катодная плотность тока составляет 1 А/дм², температура электролита 22^оС, толщина покрытия 4 мкм. После этого на покрытый слоем сплава токоотвод электролитическим способом из борфтористоводородного электрита наносят свинцовое покрытие толщиной 4 мкм, плотность тока 3 А/дм², температура электролита 22^оС. При этом отношение толщины слоев сплава Рb - Sn - Zn и свинца составило 1,0. На защищенный слоями сплава и свинца токоотвод наносят пастообразную активную массу, содержащую 13% сульфата свинца, 1% сульфата бария, 0,25% БНФ. П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 на медный растяжной токоотвод наносят электролитическим способом слой сплава Рb - Sn - Zn при соотношении компонентов, мас.%: Sn 7 Zn 0,8 Pb 92,2 толщиной 4,0 мкм, после чего на него электролитически наносят свинцовое покрытие толщиной 10,0 мкм. При этом отношение толщин слоев сплава и свинца составило 0,4. После этого на токоотвод наносят активную массу, как и в примере 1. П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 на медный токоотвод наносят электролитическим способом слой сплава Pb - Sn - Zn при соотношении компонентов, мас.5: Sn 8 Zn 1 Pb 91 толщиной 4,0 мкм и свинцовое покрытие толщиной 40,0 мкм. При этом отношение толщин слоев сплава и свинца составило 0,1. После этого на токоотвод наносят активную массу, как в примере 1. Из таблицы видно, что защитное покрытие из сплава Рb - Sn - Zn при следующем соотношении компонентов в сплаве, мас.%: Sn 6-8 Zn 0,5-1 Pb Остальное и свинца обеспечивают более длительный срок службы по сравнению с прототипом при меньшей толщине и при соотношении толщин слоев сплава и свинца от 0,1 до 1,0 за счет более высокой коррозионной стойкости и соответственно снижения газовыделения в процессе эксплуатации свинцовых аккумуляторов. Увеличение отношения толщин слоев сплава и свинца более 1,0 и уменьшение доли Рb, Sn, Zn в сплаве не обеспечивает надежной защиты медной основы, что приводит к повышенному газовыделению и снижению срока службы аккумуляторов. Уменьшение соотношения толщин слоев сплава и свинца и увеличение доли Рb, Sn, Zn в сплаве приводит к возрастанию газовыделения и уменьшению срока службы аккумулятора. При этом увеличивается вес аккумулятора и снижаются удельные емкостные характеристики аккумулятора.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОД СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА, содержащий медный токоотвод с нанесенными на него слоем из сплава, включающего олово, и слоем свинца при отношении толщин слоев 0,1 - 1,0 и активную массу, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы, сплав дополнительно содержит цинк и свинец при следующем соотношении компонентов, мас.%: Олово 6 - 8 Цинк 0,5 - 1 Свинец Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.10.2007

Извещение опубликовано: 20.06.2009 БИ: 17/2009

Похожие патенты: