Способ изготовления электрода свинцового аккумулятора

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к производству свинцовых аккумуляторов. Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы свинцовых аккумуляторов за счет повышения коррозионной стойкости покрытия медного токоотвода. Согласно изобретению способ изготовления электрода заключается в нанесении электролитическим способом на медный токоотвод подслоя сплава свинец-олово-цинк из нитрилотриуксусного электролита, затем слоя свинца и активной массы. Нанесение подслоя осуществляют из электролита при следующем соотношении компонентов, г/л: нитрилотриуксусная кислота 80 - 200; свинец в пересчете на металл 40 - 90; олово в пересчете на металл 6 - 15; цинк в пересчете на металл 0,3 - 0,9, поверхностно-активная добавка 0,5 - 5 и рН 3 - 9. 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов.

Известен способ изготовления электрода свинцового аккумулятора (выбран в качестве аналога), заключающийся в нанесении на медный токоотвод свинцового покрытия из борфтористоводородного электролита (Лихачев В.А., Васильев А.Н., и др. "Исследование защитных свойств свинцового покрытия на медной основе". Сборник "Прикладная электрохимия. Теория, технология и защитные свойства гальванических покрытий". Казань, КХТИ. - 1981). Недостатком известного способа изготовления электрода является высокая скорость коррозии свинцового покрытия, получаемого из борфтористоводородного электролита, в серной кислоте.

В качестве прототипа выбран Патент N 1695789. Россия. Приоритет 06.10.89 г. МКИ H 01 M 4/68, 10/12. "Электрод свинцового аккумулятора", в которой с целью снижения газовыделения и увеличения срока службы на медный токоотвод наносят слой сплава, содержащего олово, цинк, свинец, и слой свинца методом электролитического осаждения из борфтористоводородного электролита с последующим нанесением активной массы.

Недостатком прототипа является недостаточная коррозионная стойкость в серной кислоте покрытий сплавом и свинцом, получаемых из борфтористоводородного электролита, в результате чего повышается газовыделение и снижается срок службы свинцового аккумулятора.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи снижения газовыделения и увеличения срока службы свинцового аккумулятора за счет повышения коррозионной стойкости покрытия медного токоотвода.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления электрода свинцового аккумулятора, заключающемся в нанесении на медный токоотвод подслоя из сплава свинец-олово-цинк с последующим нанесением слоя свинца и активной массы, нанесение подслоя осуществляют методом электролитического осаждения из нитрилотриацетатного электролита при следующем соотношении компонентов, г/л: Нитрилотриуксусная кислота - 80 - 200 Свинец в пересчете на металл - 40 - 90 Олово в пересчете на металл - 6 - 15 Цинк в пересчете на металл - 0,3 - 0,9 Поверхностно-активная добавка - 0,5 - 5,0 pH - 3 - 9 Высокие антикоррозионные свойства покрытия из сплава свинец-олово-цинк, получаемого из нитрилотриацетатного электролита, позволяют предотвратить коррозию медного токоотвода, снизить газовыделение и увеличить срок службы на 50%.

Сопоставительный анализ с известными решениями изготовления отрицательного электрода свинцового аккумулятора показывает, что предлагаемое решение является новым.

Сущность изобретения поясняется примерами его исполнения и экспериментальными данными, приведенными в таблице.

Пример 1. На медный токоотвод наносят электролитическим способом подслой сплава свинец-олово-цинк из нитрилотриацетатного электролита при следующем соотношении компонентов, г/л: Нитрилотриуксусная кислота - 80 Свинец в пересчете на металл - 40
Олово в пересчете на металл - 6
Цинк в пересчете на металл - 0,3
Поверхностно-активная добавка - 0,5
pH - 3
Катодная плотность тока при нанесении слоя сплава составляет 1,5 А/дм², температура электролита 22^oC, толщина покрытия 4 мкм. На защищенный подслоем сплава токоотвод электролитическим способом наносят слой свинца толщиной 10 мкм; плотность тока 2 А/дм², температура электролита 22^oC. На защищенный слоями сплава и свинца токоотвод наносят активную массу.

Пример 2. Как и в примере 1, на медный токоотвод наносят электролитическим способом слой сплава свинец-олово-цинк из нитрилотриацетатного электролита при следующем соотношении компонентов, г/л:
Нитрилотриуксусная кислота - 150
Свинец в пересчете на металл - 65
Олово в пересчете на металл - 10
Цинк в пересчете на металл - 0,6
Поверхностно-активная добавка - 2
pH - 6
толщиной 4,0 мкм, после чего на него электролитическим способом наносят слой свинца толщиной 10,0 мкм. После этого на токоотвод наносят активную массу.

Пример 3. Как и в примере 1, на медный токоотвод наносят электролитическим способом слой сплава свинец-олово-цинк из нитрилотриацетатного электролита при следующем соотношении компонентов, г/л:
Нитрилотриуксусная кислота - 200
Свинец в пересчете на металл - 90
Олово в пересчете на металл - 15
Цинк в пересчете на металл - 0,9
Поверхностно-активная добавка - 5
pH - 9
толщиной 4,0 мкм, после чего на него электролитическим способом наносят слой свинка толщиной 10,0 мкм. После этого на токоотвод наносят активную массу. Как показали экспериментальные данные (см. табл.), предлагаемый способ изготовления электрода обеспечивает более низкое газовыделение и более длительный срок службы по сравнению с прототипом за счет повышения коррозионной стойкости покрытия медного токоотвода.

Уменьшение или увеличение соотношения компонентов нитрилотриацетатного электролита не обеспечивает надежной защиты медного токоотвода, что приводит к коррозии токоотвода, в результате чего происходит повышение газовыделения и снижение срока службы свинцового аккумулятора.

Формула изобретения

Способ изготовления электрода свинцового аккумулятора, заключающийся в нанесении на медный токоотвод методом электролитического осаждения подслоя из сплава свинец-олово-цинк и слоя свинца с последующим нанесением активной массы, отличающийся тем, что нанесение подслоя из сплава свинец-олово-цинк осуществляют из нитрилотриуксусного электролита при следующем соотношении компонентов, г/л:
Нитрилотриуксусная кислота - 80 - 200
Свинец в пересчете на металл - 40 - 90
Олово в пересчете на металл - 6 - 15
Цинк в пересчете на металл - 0,3 - 0,9
Поверхностно-активная добавка - 0,5 - 5,0
рН - 3 - 9

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2