RU186905U1 - Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор - Google Patents
Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU186905U1 RU186905U1 RU2018119897U RU2018119897U RU186905U1 RU 186905 U1 RU186905 U1 RU 186905U1 RU 2018119897 U RU2018119897 U RU 2018119897U RU 2018119897 U RU2018119897 U RU 2018119897U RU 186905 U1 RU186905 U1 RU 186905U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separator
- electrode
- layer
- lead
- hydrogen
- Prior art date
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 29
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 29
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 27
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 2
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 7
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 5
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 5
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006359 Fluoroplast Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнической промышленности и может быть использована при изготовлении герметичных свинцовых аккумуляторов с замкнутыми кислородным и водородным циклами. Технической проблемой заявляемой полезной модели является разработка герметичного свинцово-кислотного аккумулятора с сепаратором, обладающим улучшенными гидрофобно-гидрофильными, уплотняющими и газопроницаемыми свойствами при дешевизне и простоте его изготовления. Техническим результатом является повышение эффективности ионизации кислорода и водорода за счёт повышения уплотняющих свойств сепаратора и оптимизации его пористой структуры и гидрофобно-гидрофильных свойств. Указанная проблема и технический результат решается тем, что в герметичном свинцово-кислотном аккумуляторе, содержащем бак с чередующимися положительными и отрицательными электродами, разделенными сепаратором, состоящим из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы и слоя пленки из нетканого волокнистого полимерного материала, полученной методом электроформования и соприкасающейся с одним из электродов, согласно полезной модели, сепаратор содержит второй слой пленки из нетканого волокнистого полимерного материала, полученной методом электроформования и соприкасающейся с другим электродом, при этом абсорбтивно-стеклянная матрица расположена между первым и вторым слоями плёнок, выполненными из поливинилиденфторида и имеющими воздухопроницаемость 3-7 мм/с, толщину 0,02-0,2 мм. 6 ил.
Description
Полезная модель относится к электротехнической промышленности и может быть использована при изготовлении герметичных свинцовых аккумуляторов с замкнутыми кислородным и водородным циклами.
Известен герметичный свинцово-кислотный элемент (см. патент США №4637966, МПК Н01М 10/34, опубл. 20.01.1987), состоящий из электродов и сепаратора с иммобилизованным электролитом. В качестве сепаратора использовано нетканое стекловолокно, в порах которого абсорбирован электролит.
Недостатком аккумулятора является то, что его использование в качестве аккумулятора большой емкости, имеющего значительную высоту, приводит к снижению емкости и его срока службы за счет неравномерности распределения основных токообразующих и вторичных газовых процессов из-за стекания электролита под действием гравитационных сил, что приводит к неравномерному распределению электролита по высоте сепаратора.
Известен герметизированный свинцово-кислотный аккумулятор и батарея (см. патент США №6509118, МПК H01M 10/342, опубл. 21.01.2003), содержащий абсорбтивно-стеклянно-матричный (АСМ) сепаратор, поверхность которого модифицируется обработкой полимерной эмульсией, по меньшей мере, одним конкретным полимером, включая полиолефины, политетрафторэтилен, поливинилхлориды, полиакрилонитрилы, сложные полиэфиры, амфифильные блоки и привитые сополимеры, гидрофильные и амфифильные азотсодержащие полимеры и полиоргано-силикатные соединения, такие как полисиланы и полисилоксаны с последующей сушкой покрытия.
Недостатком аккумулятора является то, что пропитка АСМ сепаратора полимерными эмульсиями приводит к повышению жесткости сепаратора, что не позволяет уплотнить межэлектродный зазор. Это создает условия для выхлопа выделяющихся газов (кислорода и водорода) в надэлектродное пространство, что не позволяет создать герметичный аккумулятор.
Известен также герметизированный свинцово-кислотный аккумулятор, реализующий замкнутый водородный цикл (см. патент РФ №2192073, МПК H01M 10/04, опубл. 27.10.2002), содержащий разноименные электроды и катализатор окисления водорода, в качестве которого применена добавка фуллерена, введенного в положительные электроды в количестве 0,05-1,5% от веса активной массы.
Однако, введение добавки фуллеренов в активную массу положительного электрода влияет на процесс кристаллизации пасты и способствует образованию более крупных кристаллов сульфатов свинца, что затрудняет процесс заряда и снижает коэффициент использования активной массы.
Наиболее близким к заявляемому является герметичный свинцово-кислотный аккумулятор (см. статью «Влияние пористой структуры полимерной мембраны на основе фторопласта Ф-42 на процесс ионизации кислорода в макете свинцово-кислотного аккумулятора» Сапишева А.А., Бурашникова М.М., Шалаева B.C., Топорищева Д.А., Казаринов И.А. / «Электрохимическая энергетика». - 2016. - Т.16. - №1. - С. 17-23), содержащий бак с чередующимися положительными и отрицательными электродами, разделенными сепаратором, состоящим из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы и слоя пленки из нетканого волокнистого полимерного материалана основе фторполимера Ф-42, полученной методом электроформования и соприкасающейся с одним из электродов.
Недостатком аккумулятора является высокая гидрофобность полимерной мембраны, что приводит к тому, что поры мембраны не заполняются электролитом, что повышает внутреннее сопротивление аккумулятора. Кроме этого, аккумулятор реализует только кислородный замкнутый цикл.
Технической проблемой заявляемой полезной модели является разработка герметичного свинцово-кислотного аккумулятора с сепаратором, обладающим улучшенными гидрофобно-гидрофильными, уплотняющими и газопроницаемыми свойствами при дешевизне и простоте его изготовления.
Техническим результатом является повышение эффективности ионизации кислорода и водорода за счет повышения уплотняющих свойств сепаратора и оптимизации его пористой структуры и гидрофобно-гидрофильных свойств.
Для решения технической проблемы и достижения заявляемого результата в герметичном свинцово-кислотном аккумуляторе, содержащем бак с чередующимися положительными и отрицательными электродами, разделенными сепаратором, состоящим из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы и слоя пленки из нетканого волокнистого полимерного материала, полученной методом электроформования и соприкасающейся с одним из электродов, согласно полезной модели, сепаратор содержит второй слой пленки из нетканого волокнистого полимерного материала, полученной методом электроформования и соприкасающейся с другим электродом, при этом абсорбтивно-стеклянная матрица расположена между первым и вторым слоями пленок, выполненными из поливинилиденфторида и имеющими воздухопроницаемость 3-7 мм/с, толщину 0,02-0,2 мм.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлено:
- на фиг. 1 общий вид аккумулятора с двумя положительнымвг и двумя отрицательными электродами и сепаратором, в котором абсорбтивно-стеклянная матрица расположена между первым и вторым слоями пленок, выполненными из поливинилиденфторида;
- на фиг. 2 общий вид экспериментальной установки с ячейкой для подтверждения эффективности ионизации водорода;
- на фиг. 3 общий вид электродного блока аккумулятора с полимерной пленкой, расположенной со стороны положительного электрода;
- на фиг. 4 общий вид электродного блока аккумулятора с полимерной пленкой, расположенной со стороны отрицательного электрода;
- на фиг. 5 - эффективность процесса ионизации кислорода на отрицательном свинцовом электроде: 14 - АСМ сепаратор (Hollingsworth&Vose (HV), США), 15 -HV+пленка ПВДФ (при расположении пленки со стороны положительного электрода) в макетах аккумулятора при давлении поджима электродного блока 10 кПа на прямом ходе 1-го опыта при различных скоростях его выделения на диоксидно-свинцовом электроде;
- на фиг. 6 - эффективность процесса ионизации водорода на положительном электроде: 16 - АСМ сепаратор (Hollingsworth&Vose (HV), США), 17 -HV+пленка ПВДФ (при расположении пленки со стороны отрицательного электрода)в макетах аккумулятора при давлении поджима электродного блока 10 кПа на прямом ходе 1-го опыта при различных скоростях его выделения на свинцовом электроде при потенциале Е=2.3 В.
На иллюстрациях позициями обозначено:
1 - положительный диоксидно-свинцовый или отрицательный свинцовый электрод,
2 - полимерная пленка из поливинилиденфторида (ПВДФ),
3 - абсорбтивно-стеклянная матрица,
4 - отрицательный свинцовый электрод, или положительный диоксидно-свинцовый электрод,
5 - бак,
6 - винипластовые пластины для создания необходимого давления поджатая электродного блока,
7 - электрод сравнения,
8 - вспомогательный электрод для потенциостатической цепи,
9 - вспомогательный электрод для гальваностатической цепи,
10 - потенциостат,
11 - амперметр для фиксации тока поглощения (ионизации),
12 - гальваностат,
13 - амперметр для фиксации тока выделения,
14 - эффективность ионизации кислорода на отрицательном свинцовом электроде при использовании сепаратора только из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы;
15 - эффективность ионизации кислорода на отрицательном свинцовом электроде при использовании сепаратора из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы и пленки ПВДФ;
16 - эффективность ионизации водорода на положительном электроде при использовании сепаратора только из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы;
17 - эффективность ионизации водорода на положительном электроде при использовании сепаратора из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы и пленки ПВДФ.
Устройство состоит из (см. фиг. 1) бака 5, внутри которого расположены чередующиеся положительные диоксидно-свинцовые 1 и отрицательные свинцовые электроды 4, между которыми размещен сепаратор, состоящий из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы 3, расположенной между слоями пленок 2 из поливинилиденфторида. Один из слоев пленок соприкасается с диоксидно-свинцовым электродом 1 (положительным), а другой - со свинцовым 4 (отрицательным).
На фиг. 2 представлена экспериментальная установка с ячейкой для подтверждения эффективности ионизации водорода, состоящей из положительного диоксидно-свинцового электрода 1, слоя пленки из волокнистого полимерного материала 2, слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы 3, отрицательного свинцового электрода 4, винипластовых пластин 6.
В случае определения эффективности ионизации водорода положительный (диоксидно-свинцовый) электрод ячейки подключен к амперметру для фиксации тока поглощения 11, который соединен с потенциостатом 10, подключенным к электроду сравнения 7 и вспомогательному электроду потенциостатической цепи 8. Отрицательный электрод 4 подключен к гальваностату 12, подключенному к амперметру для фиксации тока выделения 13, соединенным с вспомогательным электродом для гальваностатической цепи 9.
В случае определения эффективности ионизации кислорода (на чертежах не показано) отрицательный (свинцовый) электрод 4 ячейки подключен к амперметру для фиксации тока поглощения 11, который соединен с потенциостатом 10, подключенным к электроду сравнения 7 и вспомогательному электроду потенциостатической цепи 8. Положительный электрод 1 подключен к гальваностату 12, подключенному к амперметру для фиксации тока выделения 13, соединенным с вспомогательным электродом для гальваностатической цепи 9. Ячейка и электроды 7, 8, 9 помещены в бак 5 с электролитом.
Устройство работает следующим образом (фиг. 1).
Кислород, вьщеляющийся на положительном (диоксидно-свинцовом) электроде, диффундирует через сепаратор к отрицательному электроду, а водород, вьщеляющийся на отрицательном (свинцовом) электроде, диффундирует через сепаратор к положительному электроду. За счет уплотняющих свойств сепаратора не происходит выхлопа газа в надэлектродное пространство и создается избыточное давление в межэлектродном зазоре (в порах сепаратора), которое больше, чем капиллярное давление электролита в порах электрода. В результате газ вытесняет электролит из определенных пор электрода и происходит частичное заполнение этих пор газом, что приводит к увеличению скорости ионизации газов на рабочих электродах.
Пример 1 - получение пленки из нетканого волокнистого материала.
Получение пленки осуществлялось методом бескапиллярного электроформования на установке NSLAB 200S из раствора полимера с концентрацией 8-18 мас. %, вязкостью 0,0755-1,57 Па⋅с. В качестве полимера использовали поливинилиденфторид (ПВДФ) марки Ф2М, а в качестве растворителя - бутилацетат + диметилформамид в соотношении 1:1. Для повышения электропроводности раствора вводилась добавка LiCl в количестве 0,02 г/л.
Электроформование осуществляли при напряжении 80 кВ при температуре t=23°C и влажности 15% при межэлектродном расстоянии 16 см. Формование волокон осуществляли с поверхности цилиндрического электрода, частично погруженного в прядильный состав. Скорость вращения формовочного электрода составляла, в зависимости от вязкости раствора, 2,5-4,0 об/мин. Скорость движения подложки была минимальной (0,08 м/мин). В качестве подложки применяли спанбонд - полипропиленовый нетканый материал плотностью 60 г/м. Для получения образцов с достаточно высокой поверхностной плотностью каждый образец формовали в 5 прогонов. Пленка имеет размер пор 1.5-3 мкм.
В таблице представлены свойства полученной пленки из поливинилиденфторида.
Полученная пленка помещалась между аккумуляторным электродом и слоем абсорбтивно-стеклянной матрицы (АСМ) сепаратора.
Пример 2 - определение эффективности ионизации кислорода и водорода в макетах свинцово-кислотного аккумулятора.
Эффективность ионизации определяли следующим образом.
Для определения скорости ионизации кислорода и водорода были изготовлены электродные блоки с полимерной пленкой, расположенной либо со стороны положительного электрода (фиг. 3), либо со стороны отрицательного электрода (фиг. 4). Каждый из блоков помещался в бак и пропитывался электролитом.
Электродные блоки свинцового аккумулятора состояли из положительного диоксидно-свинцового электрода 1, слоя пленки из волокнистого полимерного материала 2, слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы 3, отрицательного свинцового электрода 4, винипластовых пластин 6. Давление поджима электродного блока составляло 10 и 50 кПа.
Скорость реакции электрохимического восстановления кислорода или водорода определялась в специальной ячейке потенциостатическим методом по изменению тока катодной или анодной поляризации заряженного свинцового или диоксидно-свинцового электрода при подаче в систему газообразного кислорода или водорода.
Скорость выделения газа в межэлектродный зазор задавалась гальваностатическим включением генерирующего кислород (водород) диоксидно-свинцового (свинцового) электрода (при этом фиксировался ток выделения кислорода или водорода(Iвыд) на амперметре 13 (А1) (фиг. 2)). Поглощающие газ электроды включались в независимую потенциостатическую цепь. Подачей тока в «гальваностатическую цепь» в систему «сепаратор - электрод» с заданной скоростью подавался кислород или водород. При этом ток потенциостатической поляризации свинцового или диоксидно-свинцового электрода возрастал на величину, соответствующую скорости восстановления кислорода или водорода (при этом фиксировался ток поглощения кислорода или водорода (Iпогл)).
Эффективность ионизации кислорода (водорода) оценивалась как отношение тока восстановления кислорода (окисления водорода) (Iпогл) на свинцовом (диоксидно-свинцовом) электроде в потенциостатических условиях к току выделения кислорода (водорода) (Iвыд), который подается в систему сепаратор-электрод.
Результаты приведены на фиг. 5 и фиг. 6.
Из представленных данных видно, что эффективность ионизации кислорода и водорода в макете свинцово-кислотного аккумулятора в случае использования сепаратора, состоящего из АСМ и пленки ПВДФ, возрастает по сравнению с эффективностью ионизации кислорода и водорода в макете с использованием только АСМ сепаратора.
Более высокая эффективность ионизации газов связана с уплотняющими свойствами полимерной пленки. Уплотнение межэлектродного зазора предотвращает выхлоп вьщеляющихся газов в надэлектродное пространство и способствует принудительной подаче газов в поры электродов, где происходит их ионизация.
Поливиниледенфторид более гидрофилен по сравнению с Ф-42 (краевой угол смачивания волокнистого материала на основе Ф-42 составляет 120°, а на основе поливинилиденфторида - 71°).
Простота и дешевизна получения пленки из волокнистого материала методом бескапиллярного электроформования обусловлена универсальностью его технологического оборудования, позволяющего формовать волокнистые материалы очень широкого ассортимента и возможностью целевого управления микроструктурой получаемого волокнистого материала. Процесс, лежащий в основе получения волокнистых полимерных материалов методом электроформования, может быть масштабирован, электроформование обладает достаточной воспроизводимостью и удобством, и позволяет прогнозировать и контролировать размер получаемых волокон.
Таким образом, заявляемый герметичный свинцово-кислотный аккумулятор обеспечивает замкнутые кислородный и водородный циклы, обладает улучшенными гидрофобно-гидрофильными, уплотняющими и газопроницаемыми свойствами, обладает низкой себестоимости и прост в изготовлении.
Claims (1)
- Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор, содержащий бак с чередующимися положительными и отрицательными электродами, разделенными сепаратором, состоящим из слоя абсорбтивно-стеклянной матрицы и слоя пленки из нетканого волокнистого полимерного материала, полученной методом электроформования и соприкасающейся с одним из электродов, отличающийся тем, что сепаратор содержит второй слой пленки из нетканого волокнистого полимерного материала, полученной методом электроформования и соприкасающейся с другим электродом, при этом абсорбтивно-стеклянная матрица расположена между первым и вторым слоями плёнок, выполненными из поливинилиденфторида и имеющими воздухопроницаемость 3-7 мм/с, толщину - 0,02-0,2 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119897U RU186905U1 (ru) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119897U RU186905U1 (ru) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186905U1 true RU186905U1 (ru) | 2019-02-08 |
Family
ID=65270024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119897U RU186905U1 (ru) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186905U1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2107360C1 (ru) * | 1993-03-04 | 1998-03-20 | Асахи Касеи Когио Кабусики Кайся | Аккумуляторная батарея |
| RU2181223C2 (ru) * | 1997-10-15 | 2002-04-10 | Амер-Сил С.А. | Армированный стекловолокном абсорбирующий сепаратор |
| RU2192073C1 (ru) * | 2001-03-30 | 2002-10-27 | Акционерное общество закрытого типа "ЭЛЕКТРОТЯГА" | Герметизированный свинцово-кислотный аккумулятор |
| US6509118B1 (en) * | 1997-07-04 | 2003-01-21 | Detchko Pavlov | Valve-regulated lead-acid cells and batteries and separators used in such cells and batteries |
| US20090291360A1 (en) * | 2004-12-07 | 2009-11-26 | Lg Chem, Ltd. | Surface-treated microporous membrane and electrochemical device prepared thereby |
| US20140127565A1 (en) * | 2010-12-21 | 2014-05-08 | The Furukawa Battery Co., Ltd | Electrode and electrical storage device for lead-acid system |
-
2018
- 2018-05-30 RU RU2018119897U patent/RU186905U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2107360C1 (ru) * | 1993-03-04 | 1998-03-20 | Асахи Касеи Когио Кабусики Кайся | Аккумуляторная батарея |
| US6509118B1 (en) * | 1997-07-04 | 2003-01-21 | Detchko Pavlov | Valve-regulated lead-acid cells and batteries and separators used in such cells and batteries |
| RU2181223C2 (ru) * | 1997-10-15 | 2002-04-10 | Амер-Сил С.А. | Армированный стекловолокном абсорбирующий сепаратор |
| RU2192073C1 (ru) * | 2001-03-30 | 2002-10-27 | Акционерное общество закрытого типа "ЭЛЕКТРОТЯГА" | Герметизированный свинцово-кислотный аккумулятор |
| US20090291360A1 (en) * | 2004-12-07 | 2009-11-26 | Lg Chem, Ltd. | Surface-treated microporous membrane and electrochemical device prepared thereby |
| US20140127565A1 (en) * | 2010-12-21 | 2014-05-08 | The Furukawa Battery Co., Ltd | Electrode and electrical storage device for lead-acid system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Влияние пористой структуры полимерной мембраны на основе фторопласта Ф-42 на процесс ионизации кислорода в макете свинцово-кислотного аккумулятора" Сапишева А.А., Бурашникова М.М., Шалаева B.C., Топорищева Д.А., Казаринов И.А.,"Электрохимическая энергетика". - 2016. - Т.16. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Preparation and properties of poly (ethylene oxide) gel filled polypropylene separators and their corresponding gel polymer electrolytes for Li-ion batteries | |
| Wu et al. | A high-safety PVDF/Al 2 O 3 composite separator for Li-ion batteries via tip-induced electrospinning and dip-coating | |
| Zhang et al. | Tannic acid/polyethyleneimine-decorated polypropylene separators for Li-Ion batteries and the role of the interfaces between separator and electrolyte | |
| Xiao et al. | Preparation and performance of poly (vinyl alcohol) porous separator for lithium-ion batteries | |
| Park et al. | Close-packed poly (methyl methacrylate) nanoparticle arrays-coated polyethylene separators for high-power lithium-ion polymer batteries | |
| AU610438B2 (en) | Method for forming a gas-permeable and ion-permeable membrane | |
| Prasanna et al. | Effect of SiO2 coating on polyethylene separator with different stretching ratios for application in lithium ion batteries | |
| US20200411829A1 (en) | Battery, and Battery Diaphragm and Manufacturing Method Therefor | |
| KR101833600B1 (ko) | 연료 전지용의 전해질막 및 그 제조 방법, 및 막전극 접합체 및 연료 전지 | |
| CN112038541B (zh) | 一种复合隔膜材料及其制备方法和应用 | |
| Panero et al. | Characteristics of electrochemically synthesized polymer electrodes in lithium cells—IV. Effects of the synthesis conditions on the performance of polypyrrole | |
| CN111244395A (zh) | 一种锂离子电极片及其制备方法，以及锂离子电池 | |
| Wang et al. | Enabling dendrite-free and high-rate lithium anode with a self-standing anionic-MOF separator | |
| CN102299284B (zh) | 一种用于锂离子电池的活性复合多孔隔膜及其制备方法 | |
| Uvarov et al. | Surface electrochemical treatment of carbon materials for supercapacitors | |
| RU186905U1 (ru) | Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор | |
| CN108699271A (zh) | 离子交换隔膜，包括其的电化学电池、液流电池和燃料电池，以及其制造方法 | |
| JP2011216269A (ja) | 高分子電解質膜 | |
| CN106716699B (zh) | 包含离子转移聚合物的复合膜及其制备方法 | |
| CN105680119A (zh) | 一种混合储能器件及其制备方法 | |
| KR20140086842A (ko) | 분리막의 제조 방법과 그 분리막, 및 이를 이용한 전지 | |
| KR20230163372A (ko) | 전극 기재 및 그 제조 방법 | |
| CN114405285A (zh) | 一种防水透气膜及其制备方法和应用 | |
| Tachikawa et al. | Electrochemical deposition and dissolution of lithium on a carbon fiber composite electrode in a solvate ionic liquid | |
| KR20170003479A (ko) | 고분자 강화막의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 고분자 강화막 |