CS196539B1

CS196539B1 - Bipolar electrode of the accumulator

Info

Publication number: CS196539B1
Application number: CS751469A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Durkovic
Original assignee: Frantisek Durkovic
Priority date: 1975-04-14
Filing date: 1975-04-14
Publication date: 1980-03-31

Description

Vynález aa týká dvojstranněj elektrody , ktorá rieši výrobu akumulátorového článku bez spojok pri zlepšení odolnosti proti elektrochemickéj korózii, a tým aj predíženia životnosti akumulátore.The invention aa relates to a double-sided electrode, which solves the production of a battery cell without couplings while improving the resistance to electrochemical corrosion and thereby extending the life of the battery.

Doteraz sa olovené akumulátorové články vyrábajú zo súprav kladných a záporných dosák, ktoré sú prostredníctvom ioh práporoov, áalej pólových mostíkov a spojok zapojené najčastejšie do série, tj. záporné elektrody jedného článku sú spojené s kladnými elektrodami článku susedného. Pre elektrický zbemý systém článku, tj. rámec mriežok, práporee, pólový mostík, jeho nástaveo a spojku článkov sa spotřebuje práce také množstvo olova, ako na vlastnú účinnú. časť mriežky, ktorá mesie aktívnu hmotu a túčaetňuje sa vlastného elektroichemického prooesu akumulátora.Until now, lead-acid accumulator cells are made of sets of positive and negative boards, which are connected by means of ioh battalions, pole bridges and couplings most often in series, ie. the negative electrodes of one cell are connected to the positive electrodes of the adjacent cell. For the electrical collecting cell system, i. The framework of the grilles, banner, pole bridge, its wall and connector links consumes the work as much lead as it is on its own. the part of the grid that spends active matter and accounts for its own electro-chemical prooes of the accumulator.

Doterajší systém článkov so spojkami mimo článkov zotrváva vo výrobě pre ťažké konstrukčně riešenie priameho prepojenla dosák elektrod cez stenu susediacich článkov.The existing cell system with couplings outside the cell remains in production for the difficult structural design of directly interconnecting the electrode plate through the wall of adjacent cells.

Uvedené nedostatky sú odstránené podía vynálezu tým, že článok akumulátora je vyhotovený ako biopolárna elektroda, u ktorej je jej kladná a záporná časť elektricky přepojená dokonale těsnou stěnou z polovodivého materiálu. Ako polovodivý materiál je možné s výhodou použiť buó niektorý z polyolefínov, napr. polyetylén, alebo polypropylén, plněný aktívnyrai sadzami, alebo koloidným grafitom, olovenýmipigmentom, olovenými vláknami, apod. Eo196 539These drawbacks are eliminated according to the invention in that the battery cell is designed as a biopolar electrode in which its positive and negative parts are electrically connected by a perfectly tight wall of semiconducting material. As a semiconducting material, it is possible to use either one of the polyolefins, e.g. polyethylene or polypropylene, filled with carbon black, or colloidal graphite, lead pigment, lead fibers, and the like. Eo196 539

198 539 lyolefíny, ako je známe, je možné úspěšně spojoval len kontaktným zváraním. Pre spojovanie termoplastických častí lepením jé možné použil kopolymér ABS, tj. akronytril-butadién-styrén, resp. BS, tj. butadién-styrén.198 539 lyolefins, as is known, can only be successfully bonded by contact welding. It is possible to use an ABS copolymer, e.g. acronytril-butadiene-styrene, respectively. BS, ie. butadiene-styrene.

Příklad provedenia biopolárnej elektrody akumulátore podía vynálezu je znázorněný na výkrese, na ktorom představuje obr. 1 pohíad na zmenšená bipolárau elektrodu so základným výliskom, ako telesom článku zo strany, obr. 2 tú istú elektrodu a článkom v řeze, obr. 3 zvačšenú časl bipolárnej elektrody v řeze, obr. 4 zvačšený prierez základným tvarom mriežky so žliabkami na jednej straně mriežky, obr. 5 zvačšený prierez tou istou mriežkou s rozšířeným kotviacim profilom, vyhotoveným prelisovaním základného tvaru.An exemplary embodiment of a biopolar accumulator electrode according to the invention is shown in the drawing, in which FIG. 1 is a side view of a reduced bipolar electrode with a base molding as a cell body; FIG. 2 shows the same electrode and cell in cross-section, FIG. 3 shows an enlarged section of a bipolar electrode in cross-section, FIG. 4 shows an enlarged cross-section of a basic grid shape with grooves on one side of the grid; FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the same grid with an enlarged anchoring profile made by recessing the basic shape.

Základný výlisok 1 článku je zhotovený z kyselinovzdorného termoplastického materiálu. Do otvoru vo výlisku 1 článku je připevněná privarením, resp. přilepením polovodivá stená 2. z termoplastu. Vo vnútri výlisku 1 je mriežka J kladnéj časti bipolárnej elektrody z čistého olova základného tvaru £, prelisovaný na kotevný profil mriežky, a aktívnu hmotu 6 kladnéj časti elektrody. Na okraji je nosný rámeo 2 separátora 8. Záporná časl bipolárnej elektrody obsahuje mriežku J s aktívnou hmotou 10 . Na hornej straně základného výlisku 1 je vypracovaný plniaci a odplyňovaoí otvor 11. Dva susedné články sú zvarené, resp. zlepené v styčnom obvode 12.The base molding 1 of the cell is made of an acid-resistant thermoplastic material. It is attached to the opening in the cell molding 1 by welding, respectively. gluing the semiconducting wall 2. of thermoplastic. Inside the blank 1, the positive lead of the bipolar electrode of pure lead base shape 6 is pressed onto the anchor profile of the grid and the active mass 6 of the positive lead of the electrode. On the edge is a support frame 2 of the separator 8. The negative part of the bipolar electrode comprises a grid J with an active mass 10. A filling and degassing hole 11 is provided on the upper side of the base molding 1. The two adjacent cells are welded or welded. glued in the interface 12.

Pre články sa používá běžný elektrolyt, napr. kyselina sírová.A conventional electrolyte, e.g. sulfuric acid.

Styčná stená z polovodivého termoplastu, napr. plněného sadzami, alebo koloidným grafitom, oloveným pigmentom alebo vláknami představuje veíký prierez, kotorý nahradzuje elektrický zberný systém dosák, pólový mostík, pólový nástavec a spojku. Plocha steny z polovodivého termoplastu představuje zhruba 100 násobok odpovadajúceho prierezu olovenoj spojky.The contact wall of semiconducting thermoplastic, e.g. filled with soot or colloidal graphite, lead pigment or fibers is a large cross-section that replaces the electrical collection system with a plate, a pole bridge, a pole piece, and a connector. The surface area of the semiconducting thermoplastic wall is about 100 times the corresponding cross section of the lead connector.

Vlastné mriežky kladnéj a zápornéj časti bipolárnej elektrody sú zhotovené z čistého olova, ktoré je do polovodivej steny zatavené pomocou kotevného profilu priečok mriežky. Týmto sposobom je mechanicky spevnené čisté olovo a umožněná aplikácia jeho elektrochemicky výhodných vlastností oproti zliatine olova s antimónom. Je to lepšla elektrická Specifická vodivost zhruba o 20 %, čo znamená úsporu olova, áalej zníženie samovybíjania batérie v dósledku vylúčenia lokálnyoh článkov Pb-Sb, zhruba dvojnásobná odolnosl proti elektrochemické j korózii, ž čoho vyplývá dvojnásobná životnosl batérie. Oproti mriežkam, legovaným antimónom, ktoré je nutné za účelom vytvrdzovania skladoval 3 až 4 dni, sú mriežky z čistého olova ihneó použitelné podía opísaněj technologie. U tohoto nového spoaobu odpadá aj problém oddeíovania antimonu pri regenráoii olova. Z híadiska ekonomického je doležitá skutočnoal, že legovací antimon je oproti olovu štvor násobné drahším kovom.The actual grids of the positive and negative parts of the bipolar electrode are made of pure lead, which is sealed into the semiconducting wall by means of the anchoring profile of the grid bars. In this way, pure lead is mechanically strengthened and it is possible to apply its electrochemically advantageous properties over the lead-antimony alloy. It improved electrical specific conductivity by about 20%, which means lead savings, further reducing battery self-discharge due to the elimination of local Pb-Sb cells, about twice the electrochemical corrosion resistance, resulting in twice the battery life. Unlike alloyed antimony grids, which need to be stored for 3 to 4 days for curing, pure lead grids are readily usable according to the technology described. With this new method, the problem of antimony separation during lead regeneration is also eliminated. From an economic point of view, it is important that alloying antimony is four times more expensive than lead.

Aktívna hmota kladnéj časti elektrody je proti vypadávaniu zabezpečená separátorom, ktorý je na spodnej a bočných stranách připevněný pomocou nosného rámoa na polovodivú stenu elektrody. ·The active mass of the positive part of the electrode is prevented from falling out by a separator, which is attached to the semiconducting wall of the electrode on the bottom and side sides by means of a supporting frame. ·

Polovodivá stená bipolárnej elektrody je na svojom obvode spojená so základným výliskomThe semiconducting wall of the bipolar electrode is connected to its base molding on its periphery

196 539 ktorý je na hornej straně opatřený otvorom. Základný výlisok je možné s výhodou vyhotovil vékuovým tvarováním z termoplastiekej došky. Týmto sposobom je vytvořený kompletný článok akumulátore.196 539 which is provided with an opening on the upper side. The base molding can preferably be made by vacuum molding from a thermoplastic thatch. In this way, a complete battery cell is formed.

Vynález Js možné využiť do určitých velkostí akumulátore všeobecne, s výhodami, vyplývajúoimi menovite z aplikácie čistého olova, áalej ako batériu trakčnú. Pri odhadnutej úspoře olova 40 % a použití uvedeného termoplastu namiesto doterajšej a nevyhovujúoej tvrdé j gumy je předpoklad zníženia váhy batérie na 1/2, popři uvedených zlepšených parametrooh Pre zmenšené samovybíjanie, a v dosledku toho aj menšieho nároku na obsluhu, ako aj pre dlhšiu životnost akumulátore oproti doterajším, je nový typ akumulátore možné použiť aj pre menšie stacionárně batérie, napr. pre telefónne ústředně, apod. áalej aj pre účely osvetlovaoie, signálně, a záložna energetické zdroje.The invention can be used to certain battery sizes in general, with the advantages resulting, in particular, from the application of pure lead, as a traction battery. With an estimated lead saving of 40% and the use of said thermoplastic in place of the current and unsatisfactory hard rubber, the battery weight is expected to be reduced to 1/2, with improved parameters for reduced self-discharge and consequently less servicing as well as longer battery life compared to the present, the new type of accumulator can also be used for smaller stationary batteries, eg. for telephone exchanges, etc. also for the purposes of lighting, signal, and backup energy sources.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. A bipolar lead electrode with a pure lead grating, characterized in that the grating is anchored in its electrode-semiconductive material interface by means of its anchoring profile and the interface wall is hermetically fixed to the cell base molding *

2. The bipolar electrode of the accumulator according to bpdu 1, wherein the semiconductive interface wall is of filled thermoplastic material.

3. The accumulator bipolar electrode of claim 2 wherein the thermoplastic material is filled with colloidal graphite.

4. The battery bipolar electrode of claim 2, wherein the thermoplastic material is filled with a lead pigment.

5. The battery bipolar electrode of claim 2, wherein the thermoplastic material is filled with lead fibers.

6. The accumulator bipolar electrode of claim 2, wherein the thermoplastic material is charged with active carbon black.

7. The battery bipolar electrode according to claim 1, characterized in that the adjacent base moldings of the cell (1) are welded or glued to the interface (12).