Способ изготовления электрода свинцово-кислотного аккумулятора
Владельцы патента RU 2584001:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)
Изобретение относится к электрохимической промышленности, в частности к технологии производства свинцово-кислотных аккумуляторов. Способ изготовления электрода свинцово-кислотного аккумулятора, включающий электрохимическое получение активной массы из поверхностного слоя свинцового токоотвода, включает проведение электрохимического процесса с получением активной массы на поверхности свинцового токоотвода с применением реверсивного тока с параметрами: положительная фаза 5-10 с, отрицательная фаза 0,5-3,0 с. Снижение толщины покрытия токоотвода при обеспечении более высоких удельных электрических характеристик аккумулятора, а также обеспечение механической надежности покрытия с поверхностью свинцового токоотвода является техническим результатом изобретения. 1 пр.
Изобретение относится к электрохимической промышленности, в частности к технологии производства свинцово-кислотных аккумуляторов.
Известен способ изготовления электрода свинцово-кислотного аккумулятора, включающий изготовление окисленного свинцового порошка, пасты, намазку пасты на токоотвод, электрохимическую формировку массы (Каменев Ю.Б. Оценка перспективности свинцово-кислотных аккумуляторов. Сборник научных трудов по свинцово-кислотным аккумуляторам: - СПб. Хим.издат., 2005 г., стр.31-62).
Указанный способ достаточно сложный, трудоемкий и требует значительных производственных затрат, в том числе на решение серьезных экологических проблем.
Недостатком известного способа изготовления электрода являются низкие удельные электрические характеристики получаемого электрода и большой расход свинца.
Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления электрода свинцового аккумулятора, включающий электрохимическое получение активной массы из поверхностного слоя свинцового токоотвода с использованием постоянного тока (Вайнел Дж. Аккумуляторные батареи. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960, с.54-59.)
Недостатком известного способа изготовления электрода являются низкие удельные электрические характеристики получаемого электрода, что обусловлено технологией его изготовления.
Технической задачей изобретения является повышение удельных электрических характеристик электрода.
Технический результат достигается тем, что способ изготовления электрода свинцово-кислотного аккумулятора, включающий электрохимическое получение активной массы из поверхностного слоя свинцового токоотвода, причем электрохимический процесс проводят с применением реверсивного тока с параметрами: положительная фаза 5-10 с, отрицательная фаза 0,5-3,0 с.
Сущность изобретения заключается в следующем. При электрохимическом получении активной массы из поверхностного слоя свинцового токоотвода с использованием постоянного тока по известному способу в образующейся активной массе возникает внутреннее напряжение, силы которого, возрастающие с ростом толщины (обычно 0,3-0,4 мм), начинают нарушать механический и электрический контакт активной массы с поверхностью свинцового токоотвода. Наблюдается частичное оползание активной массы. Таким образом, получить более толстое покрытие по известному способу невозможно. Однако более толстое покрытие эффективнее защищает свинцовый токоотвод от коррозии в процессе эксплуатации аккумулятора. Для увеличения ресурса электрода, изготовленного по известному способу, толщину свинцового токоотвода увеличивают до 10-12 мм, что значительно снижает удельные электрические характеристики электрода и аккумулятора в целом.
Согласно заявляемому способу изготовления электрода электрохимический процесс ведут с применением реверсивного тока с параметрами: положительная фаза 5-10 с, отрицательная фаза 0,5-3,0 с. Это позволяет значительно уменьшить внутреннее напряжение в образующейся активной массе и получить активное покрытие толщиной до 1 мм, причем с сохранением надежного механического и электрического контакта с поверхностью свинцового токоотвода. Электрод, полученный по предлагаемому способу, имеет существенно более тонкий свинцовый токоотвод (1-3 мм) и значительно более высокие удельные электрические характеристики.
Примеры осуществления изобретения.
Пример 1. Свинцовый токоотвод (С1) с толщиной 2 мм помещали в электролизер (ванна формирования), электролитом служил раствор: серная кислота (плотность 1,09 г/л) с добавками соединений хлорной (10-12 г/л) и азотной (1,5-2,0 г/л) кислот. Температура раствора 20-25°С, противоэлектродом служила свинцовая пластина (марка С1). Электролиз проводили с применением реверсивного тока плотностью 30 ма/см2., причем положительная фаза была 7 с, отрицательная 1 с. Длительность электролиза до получения толщины покрытия 0,8-1,0 мм (около 20 ч). Механический и электрический контакт покрытия не нарушался при дальнейшем испытании в качестве положительного электрода в аккумуляторе (было проведено 50 зарядно-разрядных циклов). Параллельно был изготовлен образец по известному способу (формирование постоянным током). По своей удельной энергии указанный образец (толщина покрытия 0,4 мм) уступает электроду, изготовленному по предложенной технологии, в 3,9 раза. Следует заметить, что попытки получить покрытие 1.2-1.5 мм сопровождались ухудшением качества контакта активной массы с поверхностью свинцового токоотвода.
Способ изготовления электрода свинцово-кислотного аккумулятора, включающий электрохимическое получение активной массы из поверхностного слоя свинцового токоотвода, отличающийся тем, что электрохимический процесс проводят с применением реверсивного тока с параметрами: положительная фаза 5-10 с, отрицательная фаза 0,5-3,0 с.
