Положительный электрод для свинцовогоАККуМуляТОРА и СпОСОб ЕгО изгОТОВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК H01M4/56 H01M4/20 

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

Известен положительный электрод. для свинцового аккумулятора, -содержащий подложку из свинцово-сурьмяного сплава и активную массу из дву окиси свинца l .

Такой электрод обладает небольшой емкостью и малым сроком службы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является положительный электрод для свинцового аккумулятора, содержащий подложку на основе сплава свинца с кадмием и активную массу, содержащую кристаллическую двуокись свинца Г2 .

Такой электрод имеет неудовлетворительные электрические характеристки.

Цель изобретения - улучшение электрических характеристик.

Это достигается тем, что активна масса дополнительно содержит поликристаллическую двуокись свинца.

Способ изготовления положитель ного электрода отличается тем, что

подложку на основе свинца или инертного непроводящего материала, покрытого свинцом или сНлавом свинца с сурьмой, покрывают слоем свинца с кадмием, погружают ее и свинцовую пластину в разбавленный раствор серной кислоты и пропускают электрический ток, причем слой свинца с кадмием может быть нанесен напылением на подложку расплавленной смеси из 30-70% мае. свинца и 30-70% мае.кадмия в восстановительной атмосфере с последующим спеканием, материалl покрытия может быть изготовлен смешиванием тонкоизмельченных свинца и кадмия с жидkим органическим восстановителем, например метанолом с последующим испарением жидкости после нанесения пасты на подложку,, а слой свинца с кадмием может j быть получен электрическим осаждением из раствора, содержащего фторборат -свинца, металлический свинец, фторборную кислоту, борную кислоту, фторборат кадмия, металлический кадмий, фторборат аммония и воду, катода, состоящего из сплава свинца ,с сурьмой, и анода, состоящего из сплава с кадмием в соотношении 1:1. Кристаллическая двуокись свинца представляет собой тетрагональную решетчатую модификацию -Ji- fbO. Поликристаллическая двуокись свинца - это неполностью выращенная кристаллическая двуокись свинца, содержащая кристаллы на различных ступенях роста и развития и не имею щая тетрагональной решетчатой струк туры. Смесь кристаллической и поликристаллической двуокиси свинца пре ставляет собой вещество темнокоричневого или черного цвета, имеющее очень большую пористость и низкое внутреннее сопротивление, большую емкость и скорость заряда. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Смесь свинца с кадмием сначала отлагают или наносят другим путем в виде однородного, крепко сцепленного слоя на подложку из сплава сви ца с отзьмой из инертного и непрово дящего материала, покрытого свинцом или сплавом свинца с сур.ьмой. Свинцово-кадмиевую смесь можно отлагать на подложку путем горячего напылени методами порошковой металлургии, гальваническим путем. Затем подложку, покрытую свинцом-и кадмием, погружают в резервуар, содержащий ра.з бавленный раствор серной кислоты (электролит), а.также свинцовую пластину или лист, служащую катодом Далее подложку присоединяют к положительному зажиму источника электродвижущей силы, а лист свинца к отрицательному зажиму этого источ ника. Прохождение электрического тока вызывает окисление свинца i в составе свинцово-кадмиевого слоя до перекиси свинца,находящейся в форме кристаллической и поликристал лической массы, между тем кадмий вступает в реакцию с серной кислото образуя сульфат кадмия, отлагающийс на свинцовом листе ,в виде губчатого материала. В заключение несущую пластину уд-аляют из раствора, промы вают дочиста-водой и высушивают. Слой свинца с кадмием может быть нанесен на подложку путем напы лений горячей расплавленной массы свинца с кадмием. Для напыления применяют обычный пистолет-распылитель или другое пригодное устройство для распыления. (.-Напыление горячей расплавленной массы на подложку производят в атмосфере восстанавлив щего газа, например такогоукак водород. Напыление продолжают до тех пор, пока толщина отложенного слоя не достигнет примерно 0,5 мм с каждой стороны подложки. Эту толщину возможно в определенные пределах изменять, в зависимости от требуемой сопротивляемости- и целевог назначения. Обычно толщину слоя свинца с кс1дмием на кг1ждой поверхности возможно варьировать примерно от 0,1 до 2 мм, предпочтительно от 0,5 до 1,2 мм. Оптимальная толщина слоя - около 1 мм. Расплавленную массу свинца с кадмием получают путем нанесения на кадмиевую проволоку толщиной около 1 мм свинцового покрытия электролитическим или механическим способом с таким расчетом, чтобы весовое соотнощение свинца к кадмию составляло примерно 1:1. После этого полученную проволоку с свинцовым покрытием плавят и напыляют на поверхность подложки, как описано выше, при температуре, превьшиакнией точки плавления свинца и кадмия, но более низкой, чем температура плавления конкретного сплава свинца с кадмием, из которого изготовлена подложка. Таким -образом достигается спекание свинцово-кадмиевого покрытия с поверхностью подложки, для обеспечения улучшенного сцепления свинцово-кадмиевого слоя с поверхностью подложки, последнюю можно сначала обработат струей песка в течение нескольких минут для обеспечения шероховатой поверхности с таким расчетом, чтобы подлежащая спеканию свинцово-кадмиевая смесь лучше бы скреплялась с поверхностью подложки. При изготовлении электрода, имеющего кристаллическую и поликристаЛлическую двуокись свинца в качестве активной массы, решающим условием образования такой массы служит спекание свинцово-кадмиевого покрытия с свинцово-кадмиевой, пластиной. При этом следует принять меры предосторожности для устранения образования свинцово-кадмиевого сплава на подложке во время спекания или горячего напыления. Наличие кадмия в спеченной массе также имеет решающее значение в связи с тем, что он способствует или же ускоряет образование кристаллов или поликристаллов двуокиси свинца. Незначительное количество кадия (в виде следов) может оставаться , в активной массе, хотя он реагирует, с серной кислотой в резервуаре с образованием сульфата кадмия, удаяемого из резервуара. Пример 1. Мягкую гранулированную смесь свинца с кадмием в соотношении 1:1, причем размер гранул находится в интервале примерно т 100 и до .500 мик, замешивают в рганической жидкости, такой, наприер, как метанол или этанол для олучения пасты. Изготовленную пасту затем наносят на поверхность подложи с помощью сита. Далее метанол ыпаривают, подложку высушивают и месь свинца с кадмием спекают в рессе при 300-400°С около 3 с.