Паста для положительного электрода свинцового аккумулятора Советский патент 1979 года по МПК H01M10/06 

1

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в свинцовых аккумуляторах

Известна по основному авторскому свидетельству № 389583 паста для положительного электрода свинцового аккумулятора, содержащая свинцовый порошок серную кислоту и упрочняющую добавку инертного волокнистого вещества - продукта полимеризации пропилена, наполненного диатомитом.

Эта добавка вводится в количестве 0,5-1% по весу сухого свинцового порошка, и удерживает пасту от оползания в течение всего срока службы. При этом снижается технологический брак по осыпанию активной массы при разрубке электродов, исключается применение стекдовойлочной сепарации, повышается коэффициент использования активной массы за счет снижения ее удельного веса.

Недостатком известной пасты являетс то, что электрическая емкость положительных электродов не увеличивается а

лишь сохраняется на одном уровне с промьпилецными электродами. Кроме того, разброс в количестве остальных компонентов также отрицательно сказывается на характеристиках электрода.

С целью улучшения электрических Характеристик, предложено компоненты пасты взять в следующих соотнощениях (в вес. ч,):

Свинцовый порошок1ОО-105

Серная кислота4,5-4,6

Продукт полимеризации пропилена, наполненного диатомитомО,3-О,4

На фиг. 1 показаны зависимости емкости 20-часового разряда, удельной емкости и массы активного материала в зависимости от содержания серной кислоты в пасте. По опытным данным, полученным на батареях ЗТСТ-150, на фиг. 2 изображена зависимость срока службы аккумуляторов от содержания серной кислоты в пасте. 370 Важнейшим условием высокого коэф фициента использования попожительного активного материала при разряде электрода является большая истинная поверхность активной массы. Величина истинной поверхности СГ возрастает с увеличением объемной пористости и с уменьшением среднего радиуса пор в соответ.2Р {л-вии с уравнением г - средний радиус пор; р - объёмная пористость; . d - плотность активной массы Регулирование пористости активной . массы осуществляется выбором количества серной кислоты в рецептуре пласты. С увеличением содержания серной кислоты в пасте пористость активной Массы увеличивается, уменьшается радиу пор и соответственно увеличивается истинная поверхность электродов. Ест-ёСтвенно, что с увеличением содержания кислоты в пасте удельная ем кость активной массы возрастает, а вес Активной массы в элеКтррде заданного объема уменьшаетдя.. . Емкость электрода Q можно выразит как произведение удельной емкости {Ц,) на Вес активной массы в электроде Q cy-vri . Так как с увеличением доли Ьерной киспоть в пасте cj, растет, а JTI уменьшается,. емкость электрОд:8. с увеличением содержания серной кислоты не может расти беспредельно, а должна иШть МаКсййум при некотором оптималь ном содержании серной 1сцслоты в пасте С цель нахождения этого оптимума было проведено исследование влияния количества серной кислоты в пасте на емкость и срок службы электродов. На фиг. 1 видно, что масса положительного активного материала в аккумуляторе с ростом содержа ния серной кислоты умень шается почти линейно от 1350 г при ;4% Н2&О4 до 121О г при 5,5% :При Этом удельная ёмкость растет от 100 до 117 Ач/кг. Что касается емкости аккумулятора, то она имеет слабо вьфаженный максимум в области 4,5 5,0% Н„$О . Аналогичные результаты получены на других типах аккумуляторов и на лабораторных образцах. Вмёст э с ем известно, что увеличение пористости оложительной активной массы может ривести к значительному сокращению срока службы электродов нэ-аа оплываНИИ активной . Поэтому были изготовлены лабораторные образцы аккумуляторов с содержанием серной кислоты положител.ьной пасте от 3,3 до 5,7% испытаны на емкость и срок службы. На фиг. 2 изображена зависимость рока службы аккумуляторов от содержания серной кислоты, в пасте. Кривая 1 обозначает изменение срока службы образцов с волокном; кривая 2 - измене Р°к службы образцов без волокна, - видно, что срок службы аккумулятород без волокна (кривая 2) с Увеличением содержания серной кислоты пасте; в обтсти от 3,7 до 5,0% начинает резко падать. Образцы аккумуляторов с добавкой полипропиленового волокна (кривая 1) в области от 3,3 до 4,5% . имеют довольно стабильвый срок службы. При увеличении содержания серной кислоты свыше 4,5% срок службы начинает падать. Из ползченных / данных следует, что содержание 4,5% серной кислоты в пасте является оптимальным. Пример. В производственных условиях ыла тфиготовлена положительная паста со следующим соотношением компонентов (в вес. ч.): Свинцовый порошок | 100 Серная кислота4,5 Продукт полимеризации пропилена, наполненный диат.омитом-0,4 Ш Для сравнения была взята промышленная паста со следующим соотношением компонентов, вес. г: Свинцовый порошок100 ..... Серная кислота.4,0 .С2 Паста i была использована для пригото.вления по.ложительных электродор для батареи 6СТ-75ТР, паста 2 для изготовления батарей 6СТ-75ТРС. По конструкции батареи были одина ковыми, за исключением того, что в О1 ытных батареях бьШа применена одинарнеш сепарация вместо двойной. Результаты испытаний батарей приведены в таблице.

Результаты сравнительных испытаний батарей 6СТ-75ТР на емкость и срок службы

Как видно из таблицы, батарей с содержанием серной кислоты 4,5% и волок ном имеют емкость на 5-1О% выше, че промышленные при одинаковом сроке службы. Vl,-,...;;,;;;: .; . . . ;. . Л Использование изобретения позволит увеличить электрические характеристики батарей на 2Оь.часовом режиме разряда на 5%, яа стартерном режиме разряда более, чем на 1О%. Удельные ха:рак еристики батарей увеличатся более, чем на 10%. Формула изобретения Паста для положительного электрода свинцового аккумулятора по авторскому свидетельству J 389583, отличающаяся тем, что, с целью улучшения электрических характеристик аккумуляторов, компоненты пасты взяты в следующих соотношениях {в вес. ч.): Свинцовый порошок 100-105 Серная кислота,4,5-4,6 Продукт полимеризации пропилена, наполненного диатомитомО,3-О,4

fffff

I

S/wl

I