Герметичный щелочной никель-кадмиевый аккумулятор Советский патент 1980 года по МПК H01M10/34 

(54) ГЕРМЕТИЧНЫЙ ЩЕЛОЧНОЙ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫЙ АККУМУЛЯТОР

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в герметичных щелочных никель-хадмиевых аккумуляторах. Известен герметичный щелочной никель-кадмиевый аккумулятор, содержащий положительные и отрицательные электроды разделенные сепараторами, и дополнительный электрод из активированногх) угля, электрически соединенный через корпус с отрицательными электродами и расположен ный в донной части корпуса . Такой аккумулятор имеет небольшую емкость. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является герметичный щелочной никель-кадмиевый аккумулятор, содержащий положительные и отрицательные электроды, разделен ные сепараторами, и параллельные дополнительньге газопоглошающие электроды, расположенные с зазором, частично погруженные в электролит и частично разагШ

Егз 8 ёайг®5(ьж мещенные в газовом пространстве, соединенные электрически с электродами.f2j. В таком аккумуляторе не обеспечивается полное газопоглощение, что приводит к.снижению его удельных электрических характеристик. С целью повышения удельных электрических характеристик отношение величины зазора между дополнительными электродами к толщине дополнительного электрода берется равным ,5. На фиг. 1 изображен предложенный аккумулятор; на фиг. 2 - то же, вид в плане. Герметичный аккумулятор содержит корпус 1 с заливочной пробкой 2,окисноникелевые положительные 3 и кадмиевые отрицательные 4 электроды с выводами 5 и 6 соответственно, разделенные сепаратором 7 и погруженные в жидкий щелочной электролит 8. Дополнительные электроды 9 собраны в виде плоскопараллельного набора, например угольные электроды с зазорами 10, обеспечивающими свободный

доступ кислорода и электролита в зону реакции, чосткчно погружены в электролит 8 и электрически соедине}1ы с корпусом 1 аккумулятора и через него с отрицательным выводом 6,

Угольны электроды 9 скреплены между токопроводящими щеками 11 и 12 с помощью шпилек 13, например, развальцовкой. Зазоры 10 между электродами 9 обеспечиваются с помощью токопроводящих дистакционных шайб 14 и прокладок 15. Последние не только обеспечивают транспорт газообразного кислорода и электролита в зазорах, но и придают дополниНИИ.

Как видно из таблицы, максимальный общий ток получен при отношении величи- 40 ны зазора к толщине отдельного электрода в пределах от 1 до 3,5.

Работа герметичного аккумулятора происходит следующим образом.

При заряде аккумулятора, после сооб- 45 щения 4O-j6O% емкости, на положительных электродах 3 наряду с анодным окислением низших окислов никеля протекает элекп трохимическая реакция выделения киблорода:50

4ОН - 2е - 2Н20 + 0,2t.

Кислород через газовую фазу поступает к угольньгм гидрофобизированным электродам 10, соединенным с выводом отрицательных электродов, и ионизируется на границе раздела трех фаз газ-электролит-уголь- ный электрод, где происходит электрохимичестельным электродам жесткость и прочность.

Отдельный дополнительный электрод состоит из двух гидрофобизированных угольных активных слоев с расположенной между ними никелевой Просечной сеткой, толщина электрода 0,6-1 мм; содержание гидрофобизатора - фторопласта 4Д, составляет 50 вес.% по отношению к углю.

С целью получения максимальной скорости ионизации кислорода, угольные электроды размером 62 5 37 А 1 мм собирались в виде плоскопараллельного набора с различными зазорами. Результаты экспериментов представлены в таблице.

Одновременно в верхней части отрицательных кадмиевых электродов имеет место анодный процесс разряда металлического кадмия по уравнению

Cd + 20Н

ca(OHL + 2е.

При этом в проводнике 1-го рода, соединяющем дополнительные электроды с отрицательнь1МИ электродами , протекает электрический ток - ток дожигания кислорода. При соответствующем количестве Достигается равновесие между величиной зарядного тока (в данном случае ток перезаряда) и током дожигания (ионизации) дислорода, при этом в аккумуляторе устанавливается, либо некоторый вакуум, либо некоторое избыточное давление.

Предложенный аккумулятор позволяет осуществлять длительный перезаряд - до 50О ч непрерывно током 3 А, а также