Герметичный аккумулятор Советский патент 1987 года по МПК H01M12/08 

I1 Изобретение относится к области электротехники и может быть использо вано в химических источниках тока. Известен свинцовый аккумулятор, в котором отрицательный электрод выпол иен из свинца, положительный - из двуокиси свинца, а в качестве злектролита взят раствор серной кислоты. Недостаток свинцового аккумулятора связан со значительным саморазря дом, возрастающим в процессе эксплуатации. Саморазряд, в основном, обус ловлей саморастворением активной массы отрицательного электрода. Наиболее блйзк -1м по технической сущности и достигаемому результату , является герметичный аккумулятор, содержащий положительный Электрод из двуокиси свинца, отрицательный элект род, высокопористый сепаратор и элек тролит - водный раствор серной кислоты. Отрицательньш электрод вьшолнен из цинка. Недостатком данного источника тока является высокий саморазряд,-вызванный процессом химического окисле ния цинкового электрода. Следствием этого является малый срок хранения в заряженном состоянии. Целью изобретения является увеличение срока хранения в заряженном состоянии. Поставленная цель достигается тем что в герметичном аккумуляторе, содержащем положительный электрод из двуокиси свинца, отрицательный элек трод, высокопористый сепаратор и эле тролит - водный раствор серной кислоты, согласно изобретению в качестве активной массы отрицательного электрода взят газообразный водород. Устройство аккумулятора показано на чертеже. Аккумулятор вкл очает положительны двуокисносвинцовые электроды 1 и отрицательные водородные электроды 2, разделенные высокопористым сепаратором 3. Электролитом служит 10-35%ный водный раствор серной кислоты. Электроды объединяются в блоки и соединяются с борнами 4. Блоки размеща ются в герметичном корпусе 5, покрытом изнутри кислотостойким защитным покрытием 6. Газообразный водород на ходится в свободном от электролита пространстве. В качестве токоведущей матрицы от рицательного электрода берется элект 132 ропроводная основа с нанесенным на нее электрокатализатором процесса окисления водорода, например, металлов группы платины. Токоотводами положительного и отрицательного электродов служат борны. Корпус аккумулятора должен выдерживать внутреннее давление до 100 атм и может быть выполнен из нержавеющей стали. Кислотостойкое защитное покрытие защищает его от коррозии в кислотном электролите. Аккумулятор работает следующим образом. При заряде на отрицательном электроде генерируется газообразный водород, который накапливается под давлением во всем свободном от электролита внутреннем пространстве аккумулятора, включая свободное от электтролита поровое пространство положительного электрода. На положительном электроде происходит при этом процесс формирования двуокиси свинца. При разряде аккумулятора газообразный водород ионизируется на отрицательном электроде, а на положительном электроде происходит восстановление двуокиси свинца до сульфата свинца. Таким образом, суммарная токообразующая реакция в аккумуляторе имеет вид: разряд Н,; + РЬОг + При этом в два раза сокращается расход кислоты, потребяемой при разряде аккумулятора. Это дает возможность использовать электролит с пониженным содержанием серной кислоты,что способствует увеличению коэффициента использования двуокиси свинца. Возможно также некоторое снижение толщины межэлектродного зазора, содержащего основной запас электролита. Это позволяет повысить удельные электрические характеристики аккумулятора. Внутри аккумулятора газообразный водород находится в непосредственном контакте с двуокисью свинца - активной массой положительного электрода. Такой контакт допустш-; ввид,у крайне малойскорости электрохимического окисления водорода на двуокисносвинцовом электроде. Таким образом, саморазряд предложенного аккумулятора (самопроизвольное химическое окисление газообразного водорода на положительном электроде) незначителен, поэтому такой

3 10664134

аккумулятор имеет большой срок хра-600 циклов и стоимости одного Вт.ч

нения в заряженном состоянии. коп. Такое сочетание достаточно

Расчеты показывают, ,нто удельнаявысокой удельной энергии, ресурса,

энергия предложенного герметичногонизкой стоимости, а также возможноскислотного аккумулятора с использо- ти длительного хранения в заряженном

ванием двуокисно-свинцового и водо-состоянии делает его перспективным

родного электродов может составитьв качестве источника электроснабже50 Вт-ч/кг при сроке службы 500-„ия электромобилей.

ГЕРМЕТИЧНЫЙ АККУМУЛЯТОР, содержащий положительный электрод из двуокиси свинца, отрицательный электрод, высокопористый сепаратор и электролит - водньш раствор серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока хранения в заряженном состоянии, в качестве активной массы отрицательного электрода взят газообразный водород. (Л оэ о 4 00