Способ повышения срока службы щелочного аккумулятора

 

Ссхееа Советскою

Соцналистнчесхиа еесяубаих („651436 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.04.77 (2!) 2478307/24 07 с присоединением заявки №

I (23) ПриоритетI

Опублнковано05.03.79Ююллетень ¹ 9

2. (51) М. Кл.

Н 01 М 2/16

Н 01 М 10/28

Ьеудерствеииы1 иеметет

СССР ее делам изобретений

И 0TKPbETMN (53) УДК 6.9.035,3 (088,8) Дата опубликования описания 08.03.79 (72) Авторы изобретения

В. В. Романов и Г. A Копунова

Московский лесотехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ

ШЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА

Изобретение относится к электротехни-. ческой промышленности и может быть использовано при производстве щелочных аккумуляторов, в которых,по крайней мере один из электродов выполнен серебряным или цинковым.

Известен способ повышения срока службы щелочного серебряно-цинкового аккумуl лятора путем обертки электродов в несколько слоев гидратцеллюлозной пленки и дополнительной установки капронового мешка на положительный электрод (1) .

Гндратцеллюлозная сепарация в разбухшем состоянии имеет довольно низкое электрическое сопротивление, позволяющее реализовать все преимущества серебряно-цинковых аккумуляторов, но вместе с тем она обусловливает малый срок их службы вследствие быстрого просеребривания и нестойкости к воздействию дентритов цинка, Срок службы современных аккумуляторов в зависимости от тиria составляет 50-100 циклов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ повышения -срока службы щелочного аккумулятора, по крайней мере один из электродов которого выполнен серебряным или цинковым, путем пропитки электродов в растворе подупроницаемого целлюлозного вещества (2 J .

В качестве полупроницаемого вещества берут метилцеллюлозу.

Однако этот способ незначительно замедляет скорость прорастания сеггарации, и срок службы аккумулятора.остается небольшим.

В изобретении с целью уменьшения скорости просеребривания сепарации и роста через нее дендритов цинка предложено в качестве целлюлозного вещества брать вискозу с содержанием g- целлюлозы 8,5-8,75 7 от общего количества целлюлозы, едкого натра 6,35-8,6%, вязкостью 50-100 с и зрелостью по хлористому аммонию 20-25 мл, 65i З6

Предложенный способ заключается в следующем, Электроды обрабатывают путем трех-четырехкратного погружения в вискозу, извлекают иэ нее и выдерживают на воздухе в течение суток 3 в вертикальном положении до полного стекания избытка вискозы и формирования гидратцеллюлозного покрытия на воздухе. После этого электроды промывают дистиллированной водой и в под- 10 вешенном эа токоотводы состоянии подсушивают на воздухе до удаления влаги.

Для обработки используют вискозу, - " щЮШедшую вакуумирование со следующими характеристиками: 1$

Вязкость, с 50-1 00

Зрелос Tb мл 20-25

Содержание целлюлозы, % 8,5-8, 75

Содержание едкого натра, % 6, 35-6,60.

Зрелость вискозы характеризует устой чивость раствора ксантогената целлюлозы к действию электролитов. Чем мень2$ ше степень этерификации ксантогената, тем меньше электролите требуется для выеаживания целлюлозы из раствора и тем выше ее зрелость. Зрелость ви козы характеризуется хлораммониевым чис30 лом, т. е. количеством миллилитров 10%ного раствора хлористого аммония, вызывающего коагуляцию 2О r вискозы.

Содержание щелочи в вискозе определяют методом нейтрализации по метило35 ранжу, Термином <К -целлюлоза обозначают часть целлюлозы, не растворимую в 1718%-ном едком натре. Целлюлоза отличается от (Ъ вЂ” и - целлюлоз наибольшим

40 молекулярным весом, а следовательно и наибольшей способностью к пленкообраэованию.

Метод определения Д - целлюлоз в вискозе основан на количественном вы45 делении Д -целлюлозы иэ вискозы путем коагуляции в кислых растворах в виде тонких пленок.

Вискоза представляет собой сильно структурированный раствор ксантогената целлюлозы в слабом щелочном растворе с включением некоторого количестве щелочи, сероуглероде, тиокербонатов.

Ксантогенат целлюлозы неустойчив и разлагается особенно под действием минеральных кислот. В промышленности при получении целлофана иэ вискозы под действием осадочной ванны, основным компонентом которой является минеральная кислота, получают гидратцеллюлозные пленки (целлофан), Однако сформировать сплошное гидратцеллюлозное покрытие на поверхности пористых электродов в оседительной ванне не удается, тек как интенсивно образующиеся при этом газы серовород сероуглерод резрушают электрод и покрытие.

Формирование гидратцеллюлоэной плен ки на воздухе происходит в более мягких условиях: во-первых, в результате обменной реакции углекислоты воздуха с ксаитоге: патом целлюлозы, в результате чего выде ляется свободная целлюлоэоксантогеновая кислота, которая разлагается на сероуглерод и целлюлозу по реакции: ос н о

6Na и

CoH100е ФСЬ2Ф Ми НСОЪ во-вторых, вследствие гидролизе ксантогената целлюлозы:,0C6h1004

C=5 + NaOH

5Н и п(с н„ О 1 ис6

Гидролиз усиливается при повышении температуры среды.

Вгретьих, вследствие омыления ксантогената целлюлозы свободной щелочью, входящей в состав вискозы:

0C6Í „Î г

С "-б

БИО

+2й NOOH — ONE —;4 GS +nNaSH+ С Н О

fy 6 1о 5

ONa l1

Влияние обработки серебряных и цинковых электродов раствором вискозы изучалось на электродах, извлеченных иэ аккумуляторов серебряно»цинковых, дли65143

5 тельного режима (ClIQ), освобожденных от сепарации. Номинальная емкость серебряного электрода 2,4 а. ч, цинкового 5 а. ч.

Для пропитки используют вискозу со 5 следующими характеристиками.

Вязкость, с 60

Зрелость, мл 21

Содержание Ф - целпю-r лозы, 7 8,6 30

Содержание едкого натра, % 6,5

Электроды 3-4 раза попеременно пропитывают в вискозе и кратковременно выдерживают íà воздухе, оставляют 1$ на воздухе для формирования гидратцеллюлоэного покрытия, промывают дистиллированной" водой и высушивают при

1 ° комнатной температуре до полного удаления влаги.

Серебряный электрод при такой обработке чернеет, из а образования на его поверхности сульфида серебра, цинковый электрод внешне мало изменяется, После высушивания на электродах образуется блестящая сплошная гидратцеллюлоэная пленка, толщина которой колеблется от 10 до 60 мк. Пленка имеет прочное сцепление с телом электрода, так как истинная поверхность адгезионного контакта значительно превышает видимую за счет пористости

1 электродов.

Хорошо сформированная пленка (беэ пузырьков, равномерной толщины) не претерпевает заметных изменений в течение шести месяцев. Лучшие результаты получают при пропитке электродов в растворе вакуумированной вискозы.

Вакуумирование способствует формированию покрытий е меньшим содержанием в них михропуэырьков воздуха.

Описываемый спос об позволяет значительно уменьшить просеребривание сепара.— ции и рост дендритов цинка, что приводит к 5-кратному повьпдению срока службы по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ повышения срока службы щелочного аккумулятора, по крайней мере один из электродов которого выполнен серебря ным или цинковым, путем пропитки электродов в растворе полупроницаемого целлюлозного вещества, о т л и ч а ю m и йс я тем, что, с целью уменьшения скорости просеребривания сепарации и роста через нее дендритов цинка, в качестве целлюлозного вещества берут вискозу с содержанием К- целлюлозы 8,5 — 8,75% от общего количества пеппюпозы, едкого натра 6,35 — 6,6%, с вязкостью 50100 c H репост ю по хлористому аммонию 20-25 мл.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дасоян М. А., Новодережкин В.В., Томашевский Ф. Ф. Производство электрических аккумуляторов. М., Высшая школа,,1970, с. 396-399.

2. Патент Франции 34 1446929, кл. Н 01 w . 1965.

Составитель Ю, Драгомирова

Редактор В. Фельдман Техред И. Асталош Корректор И. Ковальчук

Заказ 816/50 Тираж 922 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4