RU2180976C2

RU2180976C2 - Sealed lead-acid storage battery

Info

Publication number: RU2180976C2
Application number: RU99127795/09A
Authority: RU
Inventors: Ю.Б. Каменев; А.В. Киселевич; А.И. Русин; Е.И. Остапенко
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "ЭЛЕКТРОТЯГА"
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2002-03-27

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: storage battery has set of positive and negative plates placed in tank and glass-felt separators in-between impregnated with sulfuric acid electrolyte. Novelty is that separators are provided with narrow areas free of pores in the form of continuous transversal strips following separator width and arranged every 200- 500 mm through its height. EFFECT: enhanced capacity and service life of storage battery. 1 tbl _

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении свинцовых аккумуляторов. The invention relates to the electrical industry and can be used in the manufacture of lead batteries.

Известна герметичная свинцовая аккумуляторная батарея (Патент 4629622, США. Заявл. 23.07.85, опублик. 16.12.86. Приор. 27.07.84, 59-158199, Япония). В данной батарее обеспечена рекомбинация выделившихся газов и применен загущенный электролит, находящийся в порах сепараторов и электродов. Для того чтобы электролит имел равномерную плотность по всей высоте электродов, в нижней части аккумуляторной батареи конденсируют выделяющиеся пары воды, что обеспечивает разбавление более плотного электролита, находящегося в нижних зонах электродов и сепараторов. Для получения конденсата либо охлаждают нижнюю часть электродов, применяя встроенный внутрь аккумуляторной батареи или расположенный снаружи теплообменник, либо нагревают верхнюю зону аккумуляторной батареи. Known sealed lead-acid battery (Patent 4629622, USA. Application. 07.23.85, published. 16.12.86. Prior. 27.07.84, 59-158199, Japan). In this battery, the recombination of the released gases is ensured and a thickened electrolyte is used, which is located in the pores of the separators and electrodes. In order for the electrolyte to have a uniform density over the entire height of the electrodes, water vapor is condensed in the lower part of the battery, which ensures dilution of the denser electrolyte located in the lower zones of the electrodes and separators. To obtain condensate, either the lower part of the electrodes is cooled using an internal heat exchanger built into the battery or externally located, or the upper zone of the battery is heated.

Основными недостатками данного аккумулятора являются недостаточная стабильность гелеобразного электролита, способность деструктурироваться под воздействием механических нагрузок, повышенное электрическое сопротивление по отношению к жидким электролитам, случайное распределение газовых каналов, обеспечивающих фильтрацию кислорода от положительного к отрицательному электроду. The main disadvantages of this battery are the insufficient stability of the gel-like electrolyte, the ability to degrade under the influence of mechanical loads, the increased electrical resistance with respect to liquid electrolytes, and the random distribution of gas channels that filter oxygen from a positive to a negative electrode.

В качестве прототипа заявляемому изобретению взят патент 4637966, США. Заявл. 21.10.1983, опубл. 20.01.1987. "Герметичный свинцово-кислотный элемент". As a prototype of the claimed invention taken patent 4637966, USA. Claim 10/21/1983, publ. 01/20/1987. "Sealed Lead Acid Element."

Известное устройство состоит из электродов и сепаратора с иммобилизованным электролитом. В качестве сепаратора использовано нетканое стекловолокно, в порах которого абсорбирован электролит. Недостатком прототипа является то, что его использование в качестве аккумулятора большой емкости, имеющего значительную высоту, приводит к снижению емкости аккумулятора 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. The known device consists of electrodes and a separator with immobilized electrolyte. Non-woven fiberglass was used as a separator, in the pores of which electrolyte was absorbed. The disadvantage of the prototype is that its use as a high-capacity battery having a significant height leads to a decrease in the battery capacity and its service life due to the uneven distribution of the main current-generating and secondary gas processes due to the draining of the electrolyte under the action of gravitational forces, which leads to uneven distribution of electrolyte along the height of the separator.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи увеличения емкостных характеристик и срока службы свинцово-кислотного аккумулятора за счет обеспечения равномерного распределения электролита по его высоте. The present invention is aimed at solving the problem of increasing capacitive characteristics and the service life of a lead-acid battery by ensuring uniform distribution of electrolyte along its height.

Поставленная задача решается тем, что в известном свинцово-кислотном аккумуляторе, содержащем помещенный в бак блок положительных и отрицательных электродов, разделенных стекловойлочными сепараторами, пропитанными сернокислым раствором электролита, по-новому решена конструкция сепараторов, а именно: в сепараторе сформированы зоны с нулевой пористостью в виде поперечных непрерывных по всей его ширине полос, повторяющихся по высоте сепаратора через каждые 200-500 мм. The problem is solved in that in the well-known lead-acid battery containing a block of positive and negative electrodes placed in the tank, separated by glass-fiber separators impregnated with an electrolyte sulfate solution, the design of the separators is solved in a new way, namely: zones with zero porosity are formed in the separator in the form of transverse continuous strips across its entire width, repeating along the height of the separator every 200-500 mm.

Пример. На стекловойлочном сепараторе общей высотой 900 мм были сформированы узкие зоны нулевой пористости через 100 (8 зон), 200 (4 зоны), 300 (2 зоны), 500 (1 зона) и 600 (1 зона) мм. Формирование зон нулевой пористости осуществлялось путем пропитки узкой поперечной полосы сепаратора расплавленным парафином. Были изготовлены и испытаны макеты аккумуляторов с такими сепараторами. Результаты приведены в таблице. Example. Narrow zones of zero porosity were formed on a glass-glass separator with a total height of 900 mm through 100 (8 zones), 200 (4 zones), 300 (2 zones), 500 (1 zone) and 600 (1 zone) mm. The formation of zones of zero porosity was carried out by impregnation of a narrow transverse strip of the separator with molten paraffin. Battery models with such separators were manufactured and tested. The results are shown in the table.

Уменьшение (<200 мм) и увеличение (>500 мм) расстояния между зонами нулевой пористости не обеспечивает увеличения емкости и срока службы. В первом случае большое количество зон нулевой пористости снижает общее количество электролита в сепараторе, а во втором - имеет место неравномерное распределение электролита по высоте сепаратора. Reducing (<200 mm) and increasing (> 500 mm) the distance between the zones of zero porosity does not provide an increase in capacity and service life. In the first case, a large number of zones of zero porosity reduces the total amount of electrolyte in the separator, and in the second, there is an uneven distribution of electrolyte along the height of the separator.

Claims

A sealed lead-acid battery containing a block of positive and negative electrodes placed in a tank, separated by glass-separators, impregnated with an electrolyte sulfate solution, characterized in that zones with zero porosity are formed on the separator in the form of transverse continuous strips throughout its width, repeating along the height of the separator every 200-500 mm.