СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЙ АККУМУЛЯТОР Советский патент 1972 года по МПК H01M2/18 H01M10/12 H01M2/02 H01M2/14 H01M10/06 

Известен свинцово-кислотный аккуулятор, содержащий помещенный в бак блок положительных и отрицательных электродов, разделенных стекловойлочным и ребристым сепараторами.

При эксплуатации таких аккумуляторов при отрицательных температурах значительно снижается продолжительность их разряда.

Продолжительность разряда определяется запасом кислоты в порах электродов. При отридательной температуре вязкость электролита-раствора серной кислоты возрастает, диффузия замедляется так, что за время короткого стартерного разряда в поры электродов успевает продиффундировать очень небольшое количество кислоты, и весь разряд протекает за счет запаса кислоты в порах электродов. Диффузия кислоты сквозь поры сепараторов к поверхности электродов проходит быстрее, чем диффузия в глубь пор.

Отрицательные электроды стартерных аккумуляторов, содержащие расщирители в активной массе, после четырех-десяти заряд-разрядных циклов способны значительно разбухать. При этом происходит увеличение диаметров пор и объемной пористости отрицательной активной массы, что способствует проникновению кислоты в поры, так как диффузия кислоты пропорциональна квадрату диаметров пор массы.

Однако очень большую степень разбухания электродов допускать нельзя, так как при этом ухудщается электропроводность электродов; отрицательная активная масса начинает расползаться в стороны и может вызвать короткие замыкания вокруг сепараторов; давление, оказываемое отрицательной массой на сепаратор, слишком мало для того, чтобы плотно прижать дополнительный сепаратор из стеклянного войлока к положительному электроду.

Циклирование аккумуляторов при пониженной температуре вызывает быстрое и сильное оплывание положительной активной массы, что резко сокращает срок службы аккумуляторов.

Аккумуляторы, предназначенные для работы при пониженных температурах, чтобы иметь удовлетворительный срок службы, должны обязательно собираться с дополнительным сепаратором из стеклянного волокна, причем этот сепаратор необходимо плотно прИжать к положительному электроду, иначе положительная активная масса будет оплывать с электрода в зазор между сепаратором и электродом.

кость при хорошем сроке службы, необходимо:

1.Обеспечить разбухание отрицательной активной массы в строго установленных пределах, так как чрезмерное разбухание уменьшает срок службы, а недостаточное - снижает емкость аккумулятора.

2.Применять отрицательную активную массу с расширителем, обеспечивающим на начальных циклах работы разбухание массы на всю величину свободного зазора между электродом и сепаратором, но не менее, чем 40-50% к исходной толщине электрода.

3.Обеспечить после разбухания отрицательной активной массы до необходимой величины достаточный нажим на микропористый сепаратор, чтобы дополнительный сепаратор из стекловойлока был плотно прижат к положительной активной массе.

В предлагаемом изобретении с целью увеличения продолжительности разряда при отрицательных температурах предлагается соотношение высоты ребра на стороне сепаратора, обращенной к отрицательному электроду, к толщине отрицательного электрода выбрать равным 1 :4, а отношение разности между шириной бака и толшиной блока электродов с сепараторами к суммарной толщине отрицательных электродов, равным 1 : 2.

Ребристый сепаратор имеет со стороны, обращенной к отрицательному электроду всего два ребра, расположенных по боковым сторонам сепаратора, чтобы не закрывать поверхность отрицательного электрода и не препятствовать его разбуханию.

Такие ребра позволяют обеспечить точную величину разбухания отрицательного электрода, плотное прижатие дополнительного сепаратора из стекловойлока к положительному электроду, защищать блок электродов от короткого замыкания за счет выхода разбухающей активной массы с боков вокруг сепаратора.

Набухание отрицательных электродов устанавливается в размере 40-50% от их первоначальной толщины. Сборка аккумуляторов осуществляется так, чтобы оставался точно рассчитанный зазор К, равный

К п-1-0,5,

где п - число отрицательных электродов в аккумуляторе;

/ - первоначальная толщина отрицательного электрода.

Предложенный аккумулятор имеет более высокую емкость и больший срок службы по сравнению с серийно выпускаемыми аккумуляторами.

Предмет изобретения

Свинцово-кислотный аккумулятор, содержащий помещенный в бак блок положительных и отрицательных электродов, разделенных стекловойлочным и ребристым сепараторами, отличающийся тем, что, с целью увеличения продолл ительности разряда при отрицательных температурах, соотношение высоты ребра на стороне сепаратора, обращенной к отрицательному электроду, к толщине отрицательного электрода равно 1 :4, а отнощение разности между шириной бака и толщиной блока электродов с сепараторами к суммарной толщине отрицательных электродов составляет 1:2.