СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА Российский патент 1995 года по МПК H01M4/18 H01M10/12 H01M4/76 

Изобретение относится к электрохимической промышленности, в частности к технологии производства свинцовых аккумуляторов.

Известен способ изготовления положительного электрода свинцового аккумулятора электрохимическим нанесением активной массы на токоотвод путем поочередного электролитического осаждения нескольких слоев губчатого свинца и слоев графита с последующей анодной формировкой в растворе (1).

Недостатком указанного способа изготовления электрода являются низкие удельные электрические характеристики получаемого электрода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления электрода свинцового аккумулятора, включающий получение активной массы путем преобразования поверхностного слоя токоотвода в активную массу посредством электрохимической обработки. Таким способом получают электроды, широко известные под названием "Электроды Планте" (2).

Недостатком известного способа является недостаточно высокие и нестабильные электрические характеристики.

Это объясняется тем, что при формировании активной массы и увеличении ее толщины, нарушается электрический контакт между активной массой и токоотводом и изменяется ее структура. Возникающие в активной массе внутренние напряжения приводят к появлению ряда дефектов: раковин, трещин, расслоений и отслоению активной массы от токоотвода.

Предлагается способ изготовления электрода свинцового аккумулятора, который стабилизирует и повышает энергетические характеристики электрода за счет создания стабильного давления панциря на активную массу, компенсирующего внутренние напряжения, в образующейся активной массе.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления электрода свинцового аккумулятора путем формирования активной массы из поверхностного слоя токоотвода электрохимической обработкой перед формированием активной массы токоотводы устанавливают в карманы панциря из коррозионно-стойкой пористой ткани. Карманы разделены соединительными швами, а токоотводы устанавливают в карманы, чередуя с пустыми карманами, а ткань панциря выполняют с подвижными в направлении, перпендикулярном соединительному шву, уточными нитями.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При преобразовании поверхностного слоя в активную массу последняя, увеличиваясь в объеме, давит на панцирь, при этом давлевние противодействия, оказываемого панцирем, воздействует на активную массу и токоотвод. При этом уточные нити могут сдвигаться в направлении, поперечном линиям соединения, за счет наличия пустых вспомогательных карманов, в результате чего панцирь оказывает на образующуюся активную массу стабильное давление в широком диапазоне изменения размера электрода, которое сохраняется в готовом электроде и позволяет стабилизировать электрические характеристики.

При изучении известных технических решений в данной и смежных областях техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не выявлены, кроме того, для специалиста в данной области заявленное изобретение явным образом не следует из известного уровня техники, следовательно заявленное решение является новым и имеет изобретательский уровень.

На фиг. 1 показан общий вид электрода, полученного предложенным способом; на фиг.2 - сечение электрода до образования активной массы; на фиг.3 - сечение электрода после образования активной массы; на фиг.4 - элемент I на фиг.1.

Электрод состоит из токоотвода 1, активной массы 2, образованной из его поверхностного слоя. Токоотвод 1 расположен в карманах 3 панциря 4, выполненного в виде двух слоев ткани 5 и 6, (уточные нити 7 ткани, основа 8). Слои ткани 5 и 6 соединены между собой по линиям 9 соединения и образуют карманы 3 и 10. В карманах 3 расположены токоотводы 1, а карманы 10 являются вспомогательными.

В процессе преобразования поверхностного слоя токоотвода 1, помещенного в карманы 3 панциря 4 практически без зазора, в активную массу 2, последняя, увеличиваясь в объеме, контактирует с панцирем 4, пытаясь увеличить в объеме карманы 3, а следовательно, и периметр их стенок. В результате этого уточные нити 7, сдвигаясь относительно линий 9 соединения и увеличивая периметр стенок карманов 3, уменьшают периметр стенок вспомогательных карманов 10, что вызывает увеличение плотности нитей по основе в карманах 10, а это, в свою очередь, приводит к появлению сил сопротивления со стороны нитей основы, препятствующих их деформации. Кроме того, дополнительную силу сопротивления уменьшению карманов 10 создает сила трения между сдвигающимися относительно друг друга нитями основы и утка. Сила сопротивления сдвижению уточных нитей 7 относительно линии 9 соединения прямо пропорциональна давлению, оказываемому стенками карманов 3 на активную массу. Величину давления можно регулировать путем изменения размеров (периметра стенок) карманов 10, путем изменения плотности нитей по основе в карманах 10, путем изготовления между карманами 3 двух и более вспомогательных карманов 10 и т.д.

Образующихся в готовом электроде небольшие разрежения между нитями основы около линий 9 соединения в карманах 3 не оказывают влияния на качество электрода (ресурс электродов).

Предлагаемый способ позволяет создать определенное, заранее выбранное давление на активную массу и поддерживать его или изменять по выбранному закону с высокой точностью с течение всего времени образования активной массы. Давление же на активную массу позволяет скомпенсировать внутренние напряжения в ней и исключить их вредное влияние на структуру активной массы (появление трещин, вздутий, расслоений и т.д.).

Таким образом, использование заявленного способа по сравнению с прототипом позволяет стабилизировать давление, оказываемое на активную массу и компенсирующее внутренние напряжения, возникающие в активной массе в процессе ее образования, что обеспечивает получение электродов с более высокими и стабильными удельными энергетическими характеристиками.

Использование: химические источники тока. Сущность изобретения: токоотводы электродов Плантэ помещают в карманы панциря из коррозионно-стойкого пористого материала и формируют из поверхностного слоя токоотвода активную массу. Токоотводы устанавливают в карманы, чередуя с пустыми карманами. Ткань панциря выполняют с подвижными в направлении, перпендикулярном соединительному шву, уточными нитями. 4 ил.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА, включающий формирование активной массы из поверхностного слоя токоотвода электрохимической обработкой, отличающийся тем, что перед формированием активной массы токоотводы устанавливают в карманы панциря из коррозионно-стойкой пористой ткани, разделенные соединительными швами, причем токоотводы устанавливают в карманы чередуя с пустыми карманами, а ткань панциря выполняют с продвижными в направлении, перпендикулярном соединительному шву, уточными нитями.