Герметичный щелочной никель-кадмиевый аккумулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОЫ Етвн ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 744795 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.01.78 (21) 2569812/24-07 (5 I ) M. Кл.

Н 01 М 10/34 с присоединением заявки Ле

Гооудерстеенный комитет

СССР (23 ) П риоритет

Опубликовано 30.06 80, Бюллетень .%24

an делам изобретений и открытий (53) УДК621,355. .8.035,2 (088.8) Дата опубликования описания 01.07.80 (72) Авторы изобретения

А. П. Баранов и А, А. Дюпюи (7! ) Заявитель (54) ГЕРМЕТИЧНЫИ ЩЕЛОЧНОЙ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫЙ

АККУМУЛЯТОР

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в герметичных щелочных никель-хадмиевых аккумуляторах.

Известен герметичный щелочной ни5 кель-кадмиевый аккумулятор, содержащий положительные и отрицательные электроды, разделенные сепараторами, и дополнительный электрод из активированного угля, 10 электрически соединенный через корпус с отрицательными электродами и расположенный в донной части корпуса P).

Такой аккумулятор имеет небольшую емкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является герметичный щелочной никель-кадмиевый аккумулятор, содержащий положительные и отрицательные электроды, разделенные сепараторами, и параллельные дополнительнме газопоглощающие электроды, расположенные с зазором, частично погруженные в электролит и частично раэ,мещенные в газовом пространстве, соеди-. ненные электрически с электродами.{2j, 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 1-3,5.

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

1,3

1,27

3,5

0,159

1,27

1,3

2,6

1,27

3,9

1,26

2,6

1,26

1,29

3,9

3,3

3,55

3,9 доступ кислорода и электролита в зону реакции, частично погружены в электролит

8 и электрически соединены с корпусом 1 . аккумулятора и через него с отрицательФ 1 ным Выводом 6 е

Угольные электроды 9 скреплены между токопроводяшими щеками 11 и 12 с помощью шпилек 13, например, развальцовкой. Зазоры 10 между электродами 9 1О обеспеч иваются с помощью токопроводяших дистанционных шайб 14 и прокладок

15. Последние не только Обеспечивают транспорт газообразного кислорода и алектролита в зазорах, но и придают дополниВеличины токов ионизации кислорода получены при продувке аккумулятора чистым кислородом при атмосферном давлении.

Как видно из таблицы, максимальный общий ток получен при отношении величи- 4g 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 40-60% емкости, на положительных электродах 3 наряду с анодным окислением низших окислов никеля протекает алек. трохимическая реакция выделения кислорода: 50

40H — 26 гн о + O t.

Кислород через газовую фазу поступает к угольным гидрофобизированным электродам 10, соединенным с выводом отрицательных электродов, и ионизируется на границе раздела трех фаз газ-электролит угольный электрод, где происходит электрохимичес95

4 тельным электродам жесткость и прочность, Отдельный дополнительный электрод состоит из двух гидрофобизированных угольных активных слоев с расположенной между ними никелевой просечной сеткой, толшина электрода 0,6-1 мм; содержание гидрофобизатора - фторолласта 4Д, составляет 50 вес.% по отношению к углю.

С целью получения максимальной скорости ионизации кислорода, угольные электроды размером 62 х 37 1 мм собирались в виде плоскопараллельного набора с различными зазорами, Результаты экспериментов представлены в таблице, 0,165

0,275

0,283

0,330

0,355 кий процесс восстановления молекулярного кислорода по уравнению о +но+ге - но +он, Одновременно в верхней части отрицательных кадмиевых электродов имеет место анодный процесс разряда металлического кадмия по уравнению сй + гон са (он), + 2e

При этом в проводнике 1-го рода, соединяющем дополнительные электроды с отрицательными 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)

;кислорода, при этом в аккумуляторе устанавливается либо некоторый вакуум, либо некоторое избыточное давление.

Предложенный аккумулятор позволяет осуществлять длительный перезаряд — до

500 ч непрерывно током 3 A„а также

7447 95

6 ми,отличаюшийся тем,что, с целью повышения удельных электрических характеристик, отношение величины зазора между дополнительными электродами к толшине дополнительного электрода равно

1-3,5. позволяет снимать на каждом цикле в режиме циклирования до 50% емкости.

Ф ор мула изобретения

Герметичный щелочной никель-кадмиевый аккумулятор, содержащий положительные и отрицательные электроды, разделенные сепараторами и параллельные дополни- 10 тельные газопоглошающие электроды, расположенные с зазором, частично погруженные в электролит и частично размешенные в . газовом пространстве, соединенные электрически с отрицательными электрода-!5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Теньковцев 3. В., Леви M. Л. — Н.

Герметичные кадмий-никелевые аккумуляторы обшего назначения. N., Информстандартэлектро, 1968, с. 6-7.

2. Патент США % 3080440, кл. 136-3, 1963.

БНИИ

Тр

Филиал ППП "Патент, вщажа r. Ужгород,yn.Проектная; 4