СУСПЕНЗИЯ РАСШИРИТЕЛЯ АКТИВНОЙ МАССЫ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА Российский патент 1996 года по МПК H01M4/62 H01M4/57 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к разработке суспензии расширителя,используемой в технологии изготовления активной массы отрицательных электродов свинцовых аккумуляторов.

Введение суспензии расширителя в активную массу является необходимым условием для обеспечения нормальной работы отрицательного электрода свинцового аккумулятора: не допускает быстрого падения разрядной емкости в процессе циклирования, улучшает и стабилизирует электрические характеристики, особенно при низких температурах в течение всего срока службы батарей (В.С. Багоцкий, А. М. Скундин, Химические источники тока. М. Энергоиздат.1981. С. 92,174, 180-181).

Известна суспензия расширителя активной массы отрицательного электрода свинцового аккумулятора (М. А. Дасоян, В.В.Новодережкин, Ф.Ф. Томашевский. Производство электрических аккумуляторов. М.Высшая школа. 1977. 178), содержащая следующие компоненты,кг:
Барий сернокислый 0,60
Расширитель БНФ 0,25-0,35
α-оксинафтойная кислота 0,50
Вода корректировочная До нормальной консистенции
Недостатком этой суспензии является сложность ее практического использования, так как один из компонентов a-оксинафтойная кислота (a-ОНК ) в настоящее время является дорогостоящим и труднодоступным (a-нафтол-исходный реагент для производства a-ОНК не выпускается отечественной промышленностью, относится к 1 классу опасности, ПДК 0,1 мг/м³). Кроме того, a-ОНК получают по реакции КОЛЬБЕ-ШМИТТА при повышенном давлении, что делает процесс взрывоопасным.

Технической задачей настоящего изобретения является замена дорогостоящей и экологически опасной a-ОНК,входящей в суспензию расширителя,на доступный отечественный продукт, что позволяет улучшить электрические характеристики свинцовых аккумуляторов.

Поставленная задача достигается тем, что в суспензии расширителя отрицательной активной массы свинцового аккумулятора вместо a-ОНК используют 1,2,4-триазол или 1,2,3- бензотриазол. 1,2,4-триазол получают по методу Беккера [Hеinz G.O.Becker и др. J.Chem. 9.1969.С.325] а 1,2,3-бензотриазол по известной методике [Физер Л. Физер М. Реагенты для органического синтеза, т. 4. М:Мир 1971.С.39]
1,2,4-триазол и 1,2,3-бензотриазол имеют ряд преимуществ по сравнению с a-ОНК характеризуются простотой технологии изготовления, более низкой себестоимостью, экологической безопасностью. По значению ЛD ₅₀ эти соединения относят к 3 классу опасности для 1,2,4-триазола ЛD₅₀ составляет 0,65 г/кг а для 1,2,3-бензотриазола ЛD₅₀ 0,83 г/кг [Вредные вещества в промышленности: Органические вещества: Новые данные с 1974 по 1984 г. Справочник / Под общей ред. Э.Н.Левиной и И.Д. Гадаскиной.- Л.Химия. 1935 С. 300] Предельно допустимая концентрация 1,2,3-бензотриазола рекомендуется в воздухе -10мг/м³ [И.Н. Охота. -Гиг. труда.1981.N 8.С.43] 1,5,4-триазол и 1,2,3-бензотриазол в виду малой летучести при комнатной температуре,раздражающего действия на органы дыхания не оказывают.

Предлагаемая суспензия расширителя обеспечивает хорошие намазочные свойства пасты, предупреждает возможную пассивацию электродов при формировании, улучшает электрические характеристики свинцовых аккумуляторов.

Пример 1. Для получения суспензии расширителя активной массы отрицательного электрода свинцового аккумулятора тщательно смешивают барий сернокислый ( 0,60 мас.ч.),расширитель БНФ (0,35 мас.ч.), 1,2,4-триазол (0,40 мас. ч.) и растворяют в воде (3,0 мас.ч.). На основе этой суспензии готовят активную массу,которой намазывают отрицательные электроды свинцовых аккумуляторов типа 6 СТ-60.

Пример 2. Аналогично примеру 1, только 1,2,4-триазол добавляют в количестве 0,45 мас.ч.

Пример 3. Аналогично примеру 1, только 1,2,4-триазол добавляют в количестве 0,50 мас.ч.

Пример 4. Для получения суспензии расширителя активной массы отрицательного электрода свинцового аккумулятора тщательно смешивают барий сернокислый ( 0,60 мас.ч.), расширитель БНФ (0,35 мас.ч.), 1,2,3-бензотриазол (0,40 маc. ч.) и растворяют в воде ( 3,0 мас.ч.).

Пример 5. Аналогично примеру 4 только 1,2,3-бензотриазол добавляют в количестве 0,45 мас.ч.

Пример 6. Аналогично примеру 4, только 1,2,3-бензотриазол добавляют в количестве 0,50 мас.ч.

Выбор такого количества 1,2,4-триазола или 1,2,3-бензотриазола обусловлен тем, что большее или меньшее содержание приводит к пассивации электрода.

Испытания электрических характеристик батарей типа 6 СТ-60, собранных с применением предлагаемых суспензий расширителя активной массы, проводимые в соответствии с требованиями ГОСТ 959.0-84, дают положительные результаты и приведены в таблице.

Таким образом, замена дорогостоящей, дефицитной и экологически опасной a-оксинафтойной кислоты, входящей в суспензию расширителя активной массы отрицательного электрода свинцового аккумулятора на 1,2,4-триазол или 1,2,3-бензотриазол, характеризующейся простотой технологии изготовления, экологической безопасностью, приводит к значительному улучшению электрических характеристик свинцовых аккумуляторов.

Использование: производство свинцовых аккумуляторов. Сущность изобретения: суспензия состоит из 0,60 мас.ч. сернокислого бария, 0,35 мас.ч. расширителя БНФ, 0,40-0,50 мас.ч. 1,2,4- триазола или 1,2,3-бензотриазола и 3,0 мас.ч.воды. Это улучшает электрические характеристики и экологию и упрощает технологию изготовления аккумуляторов.

Суспензия расширителя активной массы отрицательного электрода свинцового аккумулятора, содержащая сернокислый барий, расширитель БНФ, органическую составляющую и воду, отличающаяся тем, что в качестве органической составляющей взят 1,2,4-триазол или 1,2,3-бензотриазол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Сернокислый барий 0,60
Расширитель БНФ 0,35
1,2,4-Триазол или 1,2,3-бензотриазол 0,40-0,50
Вода 3,0