Герметичный аккумулятор
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
" 684652 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.09.77 (21) 2523895/24-07 с присоединением заявки Ж— (23) Приоритет— (Sl)M. Кл.
Н 01 М 10/34
Гооудврствекнвй вомвтет
СССР во делам кзооретеккк и открытей
Опубликовано 05.09.79. Бюллетень Рй 33
Дата опубликования описания 15.09.79 (53) УДК 621355. .9 (088.8) Ю. M. Вольфкович, A. И. Клосс, В. С. Багоцкий, Б. И. Центер и С. С. Веселова (72) Авторы изобретения
1
C г б
Ф
C (71) Заявитель (54) ГЕРМЕТИЧНЫЙ АККУМУЛЯТОР
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в герметичных аккумуляторах.
Известен электрический аккумулятор, содержащий положительные и отрицательные электро5 ды, разделенные сепаратором, и избыток электролита (1).
Недостатком известного аккумулятора является необходимость при эксплуатации доливки или корректировки электролита. Кроме того он мо1О жет заряжаться в открытом состоянии, имеет большое газовыделение при заряде и может эксплуатироваться только при определенном положении в пространстве.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предложенному изобретению является герметичный аккумулятор, содержащий блок положительных и отрицательных электродов, разделенных сепараторами, и электролит (2). Количество электролита строго дозировано и ограничено тем количеством, которое содержится в лорах электродов и сепараторов. Дозирование электролита, несущественно уменьшая заряд-разрядные вольтамперные характеристики аккумулятора, позволяет интенсифиHNpoBRTb скорость поглощения кислорода при заI ряде ввиду меньшего диффузионного сопротивления для газоподвода.
Недостатком известного аккумулятора является то, что количество электролита в сепараторе и электродах при циклировании аккумулятора не является постоянным, так как при циклировании (например, герметичного никель-кадмиевого аккумулятора с металлокерамическими электродами) электролит может потребляться в реакции окисления никелевой основы окисно-никелевого металлокерамического электрода по реакции
Ni+ 2Í Î = Ni(OH)z + Н2 1.
Кроме того, причиной уменьшения количества электролита может быть окисление расширителей сепарации. Эксперименты показывают, что внутреннее сопротивление герметичных аккумуляторов со сроком службы растет, причем одной из основных причин этого является уменьшение количества электролита в электродах и сепараторах.
Цель изобретения — улучшение электрических характеристик.
Поставленная цель достигается тем, что в аккумулятор введена электролитсодержащая матрица, расположенная в электролитическом контакте с блоком электродов и сепараторами, с соотношением радиуса лор матрицы к радиусу пор сепаратора, равным 1:100.
На фиг. 1 изображен один из вариантов предложенного аккумулятора; на фиг. 2 представлены кривые распределения пор по радиусам для вспомогательной электролитсодержащеи матрицы положительного, отрицательного электродов и сепаратора аккумулятора (кривые 1, 2, 3 и 4 соответс1венно); на фиг. 3 изображены кривые изменения напряжения при циклировании аккумулятора током 0,25С с матрицей (кривая 1) . без нее (кривая 2} на начальном и 800-м цикле.
Предложенный аккумулятор содержит бло положительных 1 и отрицательных 2 электродов, разделенных сепараторами 3. В электролитическом контакте с блоком электродов и сепараторами расположена электролитсодержащая матрица 4, отношение радиуса пор которой к радиусу пор сепаратора равно 1:100.
Электролитсодержащая матрица подбирается таким образом, чтобы ее калиллярная структура содержала в основном поры радиуса rM, причем г W г, где r — радиус пор сепаратора, гм — радиус нор буферной матрицы (фиг. 2).
Потребление электролита иэ сепаратора связано с освобождением электролитсодержащих мелких пор радиуса менее радиуса r По мере освобождения от электролита мелких пор сепаратора последний будет подпитываться электролитом буферной матрицы ввиду возникшего, перепада капиллярного давления, определяемого формулой
Лапласа для случая полного смачивания: е= ки(- „.--"„,), где 5 — поверхностное натяжение электролита на границе с воздухом. Следовательно, по мере пот- 40 ребления электролита электродным блоком аккумулятора,, электролитсодержащая матрица освобождается от электролита, являясь своеобразным буфером, автоматически поддерживающим определенное количество электролита в аккумуляторе в проиессе циклирования последнего. Значение отношения ™- = 1 соответствует случаю, 1 с
2 4 при котором радиус пор матрицы равен радиусу мелких пор сепаратора. При этом электролит при потере его сепаратором будет частично пополняться за счет электролита матрицы, причем количество электролита в сепараторе и матрице будет определяться соотношением их пористости. ЗнаГч чение — — = 100 соответствует использованию мелкопористых сепараторов. Например асбест имеет гомопористую структуру с радиусом пор
-0,3 мк. Максимальный радиус пор электролитсодержащей матрицы составляет -30 мк. Таким образом, соотношение = = 100 переда. гм 30 г о, ет максимально возможное разл ие в радиусах пор сепаратора и электролитсодержащей матрицы, Применение буферной матрицы определенной структуры, находящейся с блоком электродов и сепаратором в электролитическом контакте, позволяет автоматически поддерживать количество электролита на данном уровне, что благоприятно сказывается на электрических характеристиках, сроке службы аккумулятора, как показано на фиг. 3.
Формула изобретения
Герметичный аккумулятор, содержащий блок положительных и отрицательных электродов, разделенных сепараторами, и электролит, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью улучшения электрических характеристик, в аккумулятор введена электролитсодержащая матрица, расположенная в электролитическом контакте с блоком. электродов и сепараторами с отношением радиуса пор матрицы к радиусу пор сепаратора равным 1:100, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Дасоян М. A., Новодережкин В. В. н Тома.шевский Ф. Ф. Производство электрических аккумуляторов. М., "Высшая школа", 1970, с. 9495.
2. Авторское свидетельство СССР Х 129691, кл. Н Ol М 10/34, 1959.
684652
1,20
f,00 коа
Составитель Ю. Драгомирова
Техред М,Келемеш Корректор С. Патрушева
Редактор Д. Зубов
Заказ 5301/49
Тираж 923 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
7И
guNlbI
