ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЙ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЙ АККУМУЛЯТОР Российский патент 2002 года по МПК H01M2/14 H01M10/06 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов.

Известна герметичная свинцовая аккумуляторная батарея (Патент 4629622, США. Заявл. 23.07.85, опублик. 16.12.86. Приор. 27.07.84, 59-158199, Япония). В данной батарее обеспечена рекомбинация выделившихся газов и применен загущенный электролит, находящийся в порах сепараторов и электродов. Для того чтобы электролит имел равномерную плотность по всей высоте электродов, в нижней части аккумуляторной батареи конденсируют выделяющиеся пары воды, что обеспечивает разбавление более плотного электролита, находящегося в нижних зонах электродов и сепараторов. Для получения конденсата либо охлаждают нижнюю часть электродов, применяя встроенный внутрь аккумуляторной батареи или расположенный снаружи теплообменник, либо нагревают верхнюю зону аккумуляторной батареи.

Основными недостатками данного аккумулятора являются недостаточная стабильность гелеобразного электролита, способность деструктурироваться под воздействием механических нагрузок, повышенное электрическое сопротивление по отношению к жидким электролитам, случайное распределение газовых каналов, обеспечивающих фильтрацию кислорода от положительного к отрицательному электроду.

В качестве прототипа заявляемому изобретению взят патент 4637966, США. Заявл. 21.10.1983, опубл. 20.01.1987. "Герметичный свинцово-кислотный элемент".

Известное устройство состоит из электродов и сепаратора с иммобилизованным электролитом. В качестве сепаратора использовано нетканое стекловолокно, в порах которого абсорбирован электролит. Недостатком прототипа является то, что его использование в качестве аккумулятора большой емкости, имеющего значительную высоту, приводит к снижению емкости аккумулятора и его срока службы за счет неравномерности распределения основных токообразующих и вторичных газовых процессов из-за стекания электролита под действием гравитационных сил, что приводит к неравномерному распределению электролита по высоте сепаратора.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи увеличения емкостных характеристик и срока службы свинцово-кислотного аккумулятора за счет обеспечения равномерного распределения электролита по его высоте.

Поставленная задача решается тем, что в известном свинцово-кислотном аккумуляторе, содержащем помещенный в бак блок положительных и отрицательных электродов, разделенных стекловойлочными сепараторами, пропитанными сернокислым раствором электролита, по-новому решена конструкция сепараторов, а именно: в сепараторе сформированы зоны с нулевой пористостью в виде поперечных непрерывных по всей его ширине полос, повторяющихся по высоте сепаратора через каждые 200-500 мм.

Пример. На стекловойлочном сепараторе общей высотой 900 мм были сформированы узкие зоны нулевой пористости через 100 (8 зон), 200 (4 зоны), 300 (2 зоны), 500 (1 зона) и 600 (1 зона) мм. Формирование зон нулевой пористости осуществлялось путем пропитки узкой поперечной полосы сепаратора расплавленным парафином. Были изготовлены и испытаны макеты аккумуляторов с такими сепараторами. Результаты приведены в таблице.

Уменьшение (<200 мм) и увеличение (>500 мм) расстояния между зонами нулевой пористости не обеспечивает увеличения емкости и срока службы. В первом случае большое количество зон нулевой пористости снижает общее количество электролита в сепараторе, а во втором - имеет место неравномерное распределение электролита по высоте сепаратора.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов. Аккумулятор содержит помещенный в бак блок положительных и отрицательных электродов, разделенных стекловойлочными сепараторами, пропитанными сернокислым раствором электролита. Новым в аккумуляторе является то, что на сепараторах сформированы узкие зоны нулевой пористости в виде поперечных непрерывных полос по ширине сепаратора через 200-500 мм его высоты. Такой аккумулятор позволяет увеличить емкостные характеристики и срок службы. 1 табл.

Герметизированный свинцово-кислотный аккумулятор, содержащий помещенный в бак блок положительных и отрицательных электродов, разделенных стекловойлочными сепараторами, пропитанными сернокислым раствором электролита, отличающийся тем, что на сепараторе сформированы зоны с нулевой пористостью в виде поперечных непрерывных по всей его ширине полос, повторяющихся по высоте сепаратора через каждые 200-500 мм.