CS230925B1 - Elektroda olověného akumulátoru a způsob její výroby - Google Patents

Abstract

Předmětem přihlášky výnálezu je olověný akumulátor s kombinovanou mřížkou a způsob jeho výroby. Kombinovaná mřížka ee skládá zelektrovodné, kovové Sésti a nosné části vyrobené z plastu, které jsou spolu spojeny v jeden celek. Konstrukce kombinované mřížky umožňuje kontinuální nanášení aktivní hmoty například pastováním. Kovová elektrovodná část je vyrobena z Olověné slitiny vyhovujících korozních vlastností bez ohledu na její vlaetnoeti mechanické, protože veěkeré mechanické namáhání je přeneseno na nosnou část z plastu.

Description

(54) Elektroda olověného akumulátoru a způsob její výroby

Předmětem přihlášky výnálezu je olověný akumulátor s kombinovanou mřížkou a způsob jeho výroby.

Kombinovaná mřížka ee skládá zelektrovodné, kovové Sésti a nosné části vyrobené z plastu, které jsou spolu spojeny v jeden celek.

Konstrukce kombinované mřížky umožňuje kontinuální nanášení aktivní hmoty například pastováním.

Kovová elektrovodná část je vyrobena z Olověné slitiny vyhovujících korozních vlastností bez ohledu na její vlaetnoeti mechanické, protože veěkeré mechanické namáhání je přeneseno na nosnou část z plastu.

Vynález ee týká elektrody olověného akumulátoru a způsobu její výroby. Elektroda se skládá z aktivní hmoty, kolektoru proudu a z nosiče aktivní hmoty. Kolektor je vyroben z vodivého materiálu, nosič z nevodivého a jejich funkce je proto oddělena.

Elektrody olověných akumulátorů se obvykle skládají ze dvou základních dílů, jednak z aktivní hmoty, která je nositelem proudótvorné reakce, a jednak z části, které zajištuje mechanickou celistvost a pevnost elektrody a zároveň potřebný rozvod proudu po ploše elektrody - tzv. mřížky, která pak plni dvojí funkci, kolektoru proudu a nosiče aktivní hmoty. Pro zajištění dostatečné pevnosti je obvykle nutno používat legované slitiny olova (antimonem, vápníkem), což je v rozporu s požadavky na korozní odolnost, elektrickou vodivost a zavádí se tím do elektrochemického systému nežádoucí látky (antimon).

Potřeby mechanické pevnosti elektrody je obtížné sladit s požadavky na kvalitní rozvod. Z důvodů pevnosti a malé korozní odolnosti je elektroda obvykle opatřena masívním rámem z olověné slitiny. S postupujícím vývojem olověného akumulátoru byly původní Plantého elektrody, kde je aktivní hmota vytvořena elektrochemickým formováním přímo z materiálu nosiče, nahrazeny mřížkovými, kde je aktivní hmota vpravována do mřížky ve formě pasty. Tento způsob výroby elektrod je vysoce produktivní, vyžaduje však značnou hmotnost olověné mřížky, kde poměr hmotnosti mřížky- a hmoty se příliš neodchyluje od hodnoty 1:1.

Další z používaných konstrukcí - trubkové elektrody používají mřížky ve formě trnů, kolem nichž je uložena aktivní hmota v trubicích, dnes vyráběných převážně z tkaniny z plastu. Zde část nosné funkce přebírá trubice, přesto však poměr hmotnostní mřížky a aktivní hmoty zůstává blízký 1:1.

Pro pastované mřížky'elektrody byly vyvinuty prvky zpevňující povrch elektrody vtlačením sítě nebo mříže z plastu do povrchu aktivní hmoty za účelem získání větší mechanické pevnosti elektrody, zvláště jejího povrchu.

Byly vyvinuty též postupy, kde je do jednoduché a lehké olověné mřížky paprskovitého tvaru vystříknuta mřížka z plastu a s ní pevně spojena. Tento postup již umožňuje snížit hmotnost olověné elektrovodné části a vyrobit ji z dobře elektricky vodivé a antikorozní slitiny -bez ohledu na její mechanické vlastnosti. Postup je však náročný na spotřebu lidské práce, protože neumožňuje kontinualizaci.

Předmětem vynálezu je konstrukce a způsob výroby elektrod, který umožňuje kontinuální výrobu kombinované mřížky s následným kontinuálním nanesením aktivní hmoty. To dovoluje snížit spotřebu olověného materiálu na mřížku a použít slitiny vhodných elektrovodných a korozních vlastností bez nároků na mechanické vlastnosti.

Elektroda podle vynálezu je tvořena aktivní hmotou a jejím nosičem, vyrobeným z nevodivé a elektrochemicky inertní látky a spojeným v kombinovanou mřížku s kolektorem z kovu odolávajícího prostředí zdroje, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že na kolektoru je alespoň z jedné strany přiložen samostatně vytvořený nosič aktivní hmoty, a obě tyto části jsou pevně spojeny v jeden celek.

Podstata způsobu výroby takové elektrody spočívá podle vynálezu v tom, že se na kovový kolektor přiloží nosič aktivní hmoty, obě části se spoji v jeden celek lisováním, svářením, lepením, pájením nebo tepelným smrštěním a potom se do takto, vyrobené kombinované mřížky vpraví aktivní hmota běžným postupem, například lisováním, pastováním nebo válcován

Výhodou postupu podle vynálezu je jednak úspora materiálu olověné mřížky v rozmezí 10 až 50 % stávající spotřeby, možnost kontinuální výroby spojením výroby kombinované mříž ky a nanášení aktivní hmoty např. pastováním v jednu výrobní linku a dále použití nosné konstrukce elektrody z obou stran proudového kolektoru. Poslední konstrukční rys se projeví příznivě v životnosti akumulátoru, nebot je známo, že koroze částí mřížky nepokrytýcl vrstvou aktivní hmoty probíhá rychleji než částí uložených v aktivní hmotě. Uvedené výhody jsou proto vySSími účinky předloženého vynálezu.

Příklady provedení

Přikladl

Kladná mřížka běžného typu 134 x 143 mm, tloušťky 2,0 mm je za teploty měknutí termoplastu opatřena návlekem trubice ze síťoviny z polypropylénu tloušťky 0,7 mm, velikost ok 5 x 5 mm.

Mřížka je běžným způsobem nepastována 200 g aktivní hmoty na elektrodu. Jmenovitá kapacita činí 20 A. h. Záporná mřížka stejného typu tloušťky 1,8 ma je opatřena stejným návlekem a nepastována 180 g záporné aktivní hmoty. Jmenovitá kapacita je 20 A. h. s dostatečnou rezervou pro rychlé vybíjení při -18 °C. Poměr hmotností kovové části mřížky (kolektoru) a aktivní hmoty cca 1:2.

Přiklad 2 «

Na kladnou i zápornou mřížku 134 x 143 ma, tloušťky 1,8 mm je za tepla z obou stran vytlačen systém tyčinek z plastu o průměru 0,7 mm s rozteči 15 mm, na okrajích rámu mřížky jsou tyčinky odtaveny a zároveň obě strany svařeny, elektroda je běžným způsobem napastována 200 g kladné a 180 g záporné aktivní hmoty. Parametry shodné s příkladem 1.

Příklad 3

Na mřížku z olověného tahokovu, taženého kolmo na směr pastování z olověného plechu tloušťky 0,8 mm, oka 3 x 8 mm (ohřátého na teplotu měknutí termoplastu) je nanesena oboustranně síťovina z termoplastu tloušťky 0,7 mm, oka 4 x 4 mm a průchodem mezi válci stisknuta a svařena.

V další operaci v lince následuje pastováni 120 g kladné a 100 g záporné hmoty pro rozměr 134 x 143 mm a tloušťku 2 mm.

Jmenovitá kapacita činí 13 A, h, poměr hmotností kolektoru a aktivní hmoty 1:1,6.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT' VYNÁLEZU

   1. Elektroda olověného akumulátoru tvořená aktivní hmotou a jejím nosičem, vyrobeným z nevodivé a elektrochemicky inertní látky, výhodně z plastu, spojeným v kombinovanou mřížku s kolektorem z kovu, odolávajícího prostředí zdroje, vyznačená tím, že na kovovém kolektoru je alespoň z jedné strany přiložen samostatně vytvořený nosič aktivní hmoty, přičemž obě části jsou pevně spojeny v jeden celek.
2. 2. Způsob výroby elektrody olověného akumulátoru, tvořené aktivní hmotou a jejím nosičem, vyrobeným z nevodivé a elektrochemicky inertní látky výhodně z plastu, spojeným v kombinovanou mřížku s kolektorem z kovu podle bodu 1, vyznačený tím, že na kovový kolektor se přiloží nosič aktivní hmoty, obš části se spojí v jeden celek lisováním, svářením, lepením, pájením nebo tepelným smrštšním a v další operaci se do takto vyrobené kombinované mřížky vpraví aktivní hmota lisováním, pastováním, válcováním apod.
3. 3. Způsob výroby elektrody podle bodu 2, vyznačený tím, že na kovový kolektor kombinované mřížky se z jedné nebo obou stran kontinuálně navede pás sítě nebo mříže z plastu, obě části se propojí lisováním, svářením nebo lepením apod. a rozdělí se na jednotlivé mřížky stříháním nebo ražením buá před nebo po nanesení aktivní hmoty.