Паста для положительного электрода свинцового аккумулятора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 705570

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж

/ (б i ) Дополнительное н авт. свид-ву J4 389583, (22) Заявлено 08,09.77 (2t ) 2523868/24-07 (51) М. Кл.

Н 01 М 4/56//

Н 01 М 10/06 с присоединением заявки J%—

Ваударатвениьй иеинтет

ЕСЕР по девам изобретениН и втхрьпик (23) Приоритет—

Опубликовано25.12.79. Бюллетень М47

Дата опубликования описания 28.12.79 (53) УДК 621.355.

° 2.03 5. 2 22.3 (088.8) I

П. И. Дозорцева, Л. Н. Бабаева, H. И. Шабанова, В. С. Смолькова н A. Г. Чайванова (72) Автори изобретения (7I) Заявитель (54) ПАСТА ДЛЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА

СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА

0,3-0,4

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

Известна по основному авторскому свидетельству l4 389583 паста для положительного электрода свинцового аккумулятора, содержащая свинцовый порошок, серную кислоту и упрочняюшую добавку инертного волокнистого вешества - 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 осыпанню активной массы при разрубке электродов, исключается применение стекло- . войлочной сепарации, повышается коэффициент использования активной массы за счет снижения ее удельного веса.

Недостатком известной пасты является то, что электрическая емкость положительных электродов не увеличивается а лишь сохраняется на одном уровне с промышленными 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 соотношениях (в вес. ч.):

Свинцовый порошок 100-105

Серная кислота 4,54, 6

Продукт полимеризацни пропилена, наполненного диатомитом

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, по20 лученным на батареях ЗТСТ-150, на фиг. 2 изображена зависимость срока службы аккумуляторов от содержания серной кислоты в пасте.

3 70557

Важнейшим условием высокого коэ<рфициента использования положительного активного материала при разряде электрода является большая истинная поверхность активной массы. Величина истинной поверхности (3 возрастает с увеличением объемной пористости и с уменьшением среднего радиуса пор в соответ2Р латвии с уравнением (р =

to где p — средний радиус пор . р - объемная пористость, Д вЂ” плотность активной массы.

Регулирование пористости активной массы осуществляется выбором количества серной кислоты в рецептуре пасты .

С увеличением содержания серной кислоты в пасте пористость активной

Массы увеличивается, уменьшается радиус пор и соответственно увеличивается истинная поверхность электродов.

Естественно, что с увеличением содержания кислоты в пасте удельная ем кость активной массы возрастает, а вес активной массы в электроде заданного объема уменьшается.

Емкость электрода Q можно выразить, как произведение удельной емкости (+) на вес активной массы в электроде

О = f. W . Так как с увеличением доли ерной кислоты в пасте с .растет, а уменьшается,,емкость электрода. с увеличением содержания серной кислоты не может расти беспредельно, а должна иметь макснмум при некотором оптимальном содержании серной кислоты в пасте.

С целью нахождения этого оптимума было проведено исследование влияния количества серной кислоты в пасте на 40 емкость и срок службы электродов. На фиг. 1 видно, что масса положительного активного материала в аккумуляторе с ростом содержания серной кислоты умень- шается почти линейно от 1350 г при 45 ,4% Н<50у до 1210 г при 5,5% Н 50, . При этом удельная емкость растет от

100 до 117 Ач/кг. Что касается емкости аккумулятора, то она имеет слабо выраженный максимум в области 4,5» 50

5,0% НфО, . Аналогичные результаты получены на других типах аккумуляторов и на лабораторных образцах. Вместе с

0 4 тем известно, что увеличение пористости положительной активной массы может привести к значительному сокращению срока службы электродов иэ-за оплывания активной массы. Поэтому были изготовлены лабораторные образцы аккумуляторов с содержанием серной кислоты в положительной пасте от 3,3 до 5,7% и испытаны на емкость и срок службы.

На фиг. 2 иэображейа зависимость срока службы аккумуляторов от содержания серной кислоты. в пасте. Кривая 1 обозначает изменение срока службы образцов с волокном; кривая 2 — изменение срока службы образцов без волокна.

На фиг. 2 видно, что срок службы аккумуляторов без волокна (кривая 2) с увеличением содержания серной кислоты в пасте в области от 3,7 до 5,0% начинает резко падать. Образцы аккумуляторов с добавкой попипропиленового волокна {кривая 1) в области от 3,3 до

4,5% Н 60, имеют довольно стабильный срок службы. При увеличении содержания серной кислоты свыше 4,5% срок службы начинает падать. Из полученных; данных следует, что содержание 4,5% серной кислоты в пасте является оптимальным.

Пример, В производственных условиях врыла приготовлена положительная паста со следующим соотношением компонентов (в вес. ч.):

Свинцовый порошок, 100

Серная кислота 4,5

Продукт полимериэации пропилена, наполненный диатомитом 0,4 (1)

Для сравнения была взята промышленная паста со следующим соотношением компонентов, вес. г;

Свинцовый порошок . 100

Серная кислота 4,0 Ю

Паста (1 была использована для приготовления положительных электродов для батареи 6СТ-75ТР, паста (2) для изготовления батарей 6СТ-75ТРС. По конструкции батареи были одинаковыми, эа исключением того, что в оьытнйх батареях была-применена одинарная сепарация вместо двойной. Результаты испытаний батарей приведены в таблице.

705570

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

ы ре» ряд

32,0 волокно 0,4 4, 1 8 волокно 0,4 4,22 волокно 0,4 3,67 волокно 0,4 3,92

100 3 3,87 210

33,1

458

104,3 4 07

1ОО,5 3, 55

289

425

103,5 4,38

80,5 2,9

457 волокно 0

1,58

458)

426 волокно

0

94,2 3,5

3,37

3,9

459 волокно

3,55 волокно

Н- ВО 45

Н S

Н SGg 4 5

Н 6О 45

Н 50 40

Н 0 40

Н 50 4,0

Н О 40!

ЪФ

Как видно из таблицы, батареи с содержанием серной кислоты 4,5% и волокном имеют емкость на 5-10% выше, чем промышленные при одинаковом сроке службы.

Использование изобретения позволит увеличить электрические характеристики батарей на 20-часовом режиме разряда на 5%, на стартерном режиме разряда более, чем на 10%. Удельные характеристики батарей увеличатся более, чем на 10%.

957 3 53 228 — 300

94,5 3,1 6 280 — 29,8!

Формула изобретения

Паста для положительного электрода свинцового,жкумулятора по авторскому свидетельству % 389583, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения электрйческих 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 диато митом 0,3-0,4

705570 Ж

g 1 @ ь"

Ц

fZ_#_

Ю . Х

/ монозидртю ЖАБО 9 обращая .Фаз, ЦНИИПИ Заказ 8047158 Тираж 923 Поднисное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уи. Проектная, 4