СВИНЦОВЫЙ АККУМУЛЯТОР Российский патент 2008 года по МПК H01M2/28 H01M10/06 

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

Известен свинцовый аккумулятор (Дасоян М.А., Агуф И.А. Основы расчета, конструирования и технологии производства свинцовых аккумуляторов. - Л.: Энергия, 1978. - С.53, 68), выбранный в качестве аналога, который содержит электродный блок, состоящий из разделенных сепараторами положительных и отрицательных намазных электродов, и раствор серной кислоты в качестве электролита. Намазной электрод имеет токоведущую основу (токоотвод) решетчатого типа.

Недостатком известного аккумулятора является то, что решетчатая конструкция токоотвода не обеспечивает высокий коэффициент использования активной массы. Другой причиной низкого коэффициента использования активной массы в известном аккумуляторе является то, что затруднен доступ сернокислого электролита вглубь электродов. Следствием этого является понижение удельной разрядной емкости.

В качестве прототипа выбран свинцовый аккумулятор (Заявка РФ №2005102064/09, дата подачи 22.05.2003, дата публикации 10.07.2005), в котором для повышения площади контакта токоотводов с активной массой токоотводы выполнены из пеноуглерода, имеющего значение открытой пористости, по крайней мере, 90%.

Недостатком прототипа является относительно высокое сопротивление токоотводов из пеноуглерода. Следствием этого является понижение удельной разрядной емкости.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи увеличения удельной разрядной емкости за счет обеспечения максимального контакта токоотводов с активной массой при повышенной электропроводности токоотводов, а также при достаточном доступе сернокислого электролита вглубь электродов и, тем самым, увеличения коэффициента использования отрицательной активной массы.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве токоотводов отрицательных электродов используется открытоячеистый пенометалл с пористостью не ниже 90%, структура которого является репликацией структуры открытоячеистого пенополиуретана; при этом на пенометалл нанесено покрытие из свинца или его сплавов.

Сопоставительный анализ с известными свинцовыми аккумуляторами показывает, что предлагаемое решение является новым.

Сущность изобретения состоит в следующем. Свинцовый аккумулятор содержит электродный блок, состоящий из разделенных сепараторами отрицательных и положительных электродов, и сернокислый электролит. В качестве токоотводов отрицательных электродов используется открытоячеистый пенометалл с пористостью не ниже 90%, структура которого является репликацией структуры открытоячеистого пенополиуретана; при этом на пенометалл нанесено покрытие из свинца или его сплавов.

Поскольку пенометалл имеет разветвленную открытоячеистую структуру, обеспечивается максимальный контакт токоотводов с активной массой. При этом металлическая основа обеспечивает высокую электропроводность токоотводов. Благодаря тому, что пенометалл имеет высокую пористость, имеет место достаточный доступ сернокислого электролита вглубь отрицательных электродов и, тем самым, увеличивается коэффициент использования отрицательной активной массы. Следствием этого является увеличение удельной разрядной емкости отрицательной активной массы в 1.8-1.9 раза. Покрытие из свинца или его сплавов наносится на пенометалл для его защиты от контакта с сернокислым электролитом.

По аналогии с прототипом был изготовлен макет аккумулятора, а также макет предлагаемого свинцового аккумулятора. Как показали экспериментальные данные (см. таблицу), предлагаемый свинцовый аккумулятор имеет более высокую удельную разрядную емкость отрицательной активной массы по сравнению с прототипом за счет обеспечения максимального контакта токоотводов с активной массой при повышенной электропроводности токоотводов, а также при достаточном доступе сернокислого электролита вглубь электродов и, тем самым, увеличения коэффициента использования отрицательной активной массы.

Таблица  Удельная разрядная емкость отрицательной активной массы, Ач/г.1Предлагаемый свинцовый аккумулятор0.1362Прототип0.073

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов. Техническим результатом изобретения является увеличение удельной разрядной емкости за счет обеспечения максимального контакта токоотводов с активной массой при повышенной электропроводности токоотводов, а также при достаточном доступе сернокислого электролита вглубь электродов и, тем самым, увеличения коэффициента использования отрицательной активной массы. Согласно изобретению в качестве токоотводов отрицательных электродов аккумулятора используется открытоячеистый пенометалл с пористостью не ниже 90%, структура которого является репликацией структуры открытоячеистого пенополиуретана; при этом на пенометалл нанесено покрытие из свинца или его сплавов. Поскольку пенометалл имеет разветвленную открытоячеистую структуру, обеспечивается максимальный контакт токоотводов с активной массой. Покрытие из свинца или его сплавов наносится на пенометалл для его защиты от контакта с сернокислым электролитом. 1 табл.

Свинцовый аккумулятор, содержащий электродный блок, состоящий из разделенных сепараторами отрицательных и положительных электродов, и сернокислый электролит, отличающийся тем, что в качестве токоотводов отрицательных электродов используется открытоячеистый пенометалл с пористостью не ниже 90%, структура которого является репликацией структуры открытоячеистого пенополиуретана; при этом на пенометалл нанесено покрытие из свинца или его сплавов.