RU2443039C1

RU2443039C1 - Paste for positive electrode of lead battery

Info

Publication number: RU2443039C1
Application number: RU2010134233/07A
Authority: RU
Inventors: Евгений Иванович Остапенко (RU); Евгений Иванович Остапенко; Юрий Борисович Каменев (RU); Юрий Борисович Каменев; Владимир Никодимович Леонов (RU); Владимир Никодимович Леонов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ЭЛЕКТРОТЯГА"
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2012-02-20

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: additive to the paste is a water suspension consisting of fluorine, nanomodifier of fulleroid type and non-ionogenic superficially active substance, that is the product of interaction of the mixture of mono- and dialkylphenols with ethylene oxide; the ratio of the amount of nanomodifier of fulleroid type and fluorine is 0.01/0.3. Fluorine ensures the robustness of the paste. The declared paste possesses increased plasticity that simplifies the process of electrode plates pasting and thus provides produceability.

EFFECT: the increased service life and increased electric properties of lead batteries.

1 dwg, 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 паста для положительного электрода свинцового аккумулятора, содержащая оксиды свинца, сульфат свинца и металлический свинец (Дасоян М.А. и др. Производство электрических аккумуляторов. М.: Высшая школа, 1977, с.214). Недостатком известной пасты является ее непрочность, в результате чего в процессе службы аккумулятора имеет место оплывание активной массы положительного электрода и, как следствие, малый срок службы и нестабильные электрические характеристики аккумулятора.Known paste for the positive electrode of a lead battery containing lead oxides, lead sulfate and metallic lead (Dasoyan MA and other Production of electric batteries. M .: Higher school, 1977, p.214). A disadvantage of the known paste is its fragility, as a result of which, during the battery service, the active mass of the positive electrode swells and, as a result, the battery has a short service life and unstable electrical characteristics.

В качестве прототипа выбрана паста для положительного электрода свинцового аккумулятора (А.с. №386460, кл. Н01 35/02, 39/00, 1971), в которую с целью ее упрочнения вводят водную суспензию фторопласта. Недостатком известной пасты является ее нетехнологичность, связанная с трудностью равномерного распределения частиц фторопласта по объему пасты, что создает неоднородность ее намазочных характеристик по объему электрода, следствием чего является выпадение пасты в одних местах электрода и ее чрезмерная плотность в других.As a prototype, a paste was selected for the positive electrode of a lead battery (A.S. No. 386460, class H01 35/02, 39/00, 1971), into which an aqueous suspension of fluoroplastic was introduced to strengthen it. A disadvantage of the known paste is its low technology, associated with the difficulty of uniform distribution of fluoropolymer particles over the volume of the paste, which creates a heterogeneity of its smear characteristics over the volume of the electrode, resulting in the loss of the paste in some places of the electrode and its excessive density in others.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи увеличения срока службы и повышения электрических характеристик свинцового аккумулятора за счет упрочнения пасты положительного электрода и увеличения коэффициента ее использования, а также повышения пластичности пасты и, соответственно, ее технологичности. Поставленная задача достигается тем, что добавка, вводимая в пасту, представляет собой водную суспензию, состоящую из фторопласта, наномодификатора фуллероидного типа и неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой продукт взаимодействия смеси моно- и диалкилфенолов с окисью этилена; при этом соотношение количества наномодификатора фуллероидного типа и фторопласта составляет 0.01÷0.3.The claimed invention is aimed at solving the problem of increasing the service life and increasing the electrical characteristics of a lead battery by hardening the paste of the positive electrode and increasing its utilization rate, as well as increasing the ductility of the paste and, accordingly, its manufacturability. The problem is achieved in that the additive introduced into the paste is an aqueous suspension consisting of a fluoroplastic, a nanomodifier of the fulleroid type and a nonionic surfactant, which is the product of the interaction of a mixture of mono- and dialkylphenols with ethylene oxide; the ratio of the amount of nanomodifier of the fulleroid type and fluoroplastic is 0.01 ÷ 0.3.

Сопоставительный анализ с известными пастами для положительного электрода свинцового аккумулятора показывает, что предлагаемое решение является новым.A comparative analysis with the known pastes for the positive electrode of a lead battery shows that the proposed solution is new.

Сущность изобретения состоит в следующем. Добавка, вводимая в пасту, представляет собой водную суспензию, состоящую из фторопласта, наномодификатора фуллероидного типа и неионогенного поверхностно-активного вещества. Фторопласт обеспечивает прочность пасты. Наномодификатор фуллероидного типа способствует созданию призматической структуры пасты, что формирует объемный каркас, обеспечивающий повышенную прочность пасты, увеличение коэффициента ее использования, а следовательно, повышение электрических характеристик аккумулятора. Неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой продукт взаимодействия смеси моно- и диалкилфенолов с окисью этилена, служит для удержания твердых компонентов суспензии во взвешенном состоянии и обеспечивает тем самым равномерность распределения суспензии. При этом соотношение количества наномодификатора фуллероидного типа и фторопласта составляет 0.01÷0.3. Заявляемая паста имеет повышенную пластичность, что облегчает процесс пастирования электродных пластин, и, следовательно, обеспечивает технологичность. Увеличение срока службы аккумулятора с заявляемой пастой составляет 1.5-1.7 раза.The invention consists in the following. The additive introduced into the paste is an aqueous suspension consisting of a fluoroplastic, a nanomodifier of the fulleroid type and a nonionic surfactant. Ftoroplast provides pasta strength. The fulleroid-type nanomodifier contributes to the creation of a prismatic paste structure, which forms a three-dimensional skeleton that provides increased paste strength, an increase in its utilization rate, and, consequently, an increase in the electrical characteristics of the battery. A nonionic surfactant is a product of the interaction of a mixture of mono- and dialkylphenols with ethylene oxide, serves to keep the suspension solid components in suspension and thereby ensures uniform distribution of the suspension. In this case, the ratio of the amount of fulleroid type nanomodifier and fluoroplastic is 0.01–0.3. The inventive paste has increased ductility, which facilitates the process of pasting electrode plates, and, therefore, provides manufacturability. The increase in battery life with the inventive paste is 1.5-1.7 times.

По аналогии с прототипом был изготовлен макет аккумулятора, а также макет аккумулятора с заявляемой пастой для положительного электрода. Как показали экспериментальные данные (см. таблицу), предлагаемая паста обеспечивает более длительный срок службы и повышенные электрические характеристики по сравнению с прототипом за счет добавки, которая упрочняет пасту положительного электрода, увеличивает коэффициент ее использования.By analogy with the prototype, a battery model was made, as well as a battery model with the inventive paste for the positive electrode. As shown by experimental data (see table), the proposed paste provides a longer service life and improved electrical characteristics compared to the prototype due to the additive, which strengthens the positive electrode paste, increases its utilization rate.

ТаблицаTable Срок службы при 100%-ной глубине разряда, циклы.Service life at 100% discharge depth, cycles. Электрические характеристики, Ач/кгElectrical characteristics, Ah / kg 1.one. Макет аккумулятора с заявляемой пастой для положительного электродаThe layout of the battery with the inventive paste for the positive electrode 290290 117.4117.4 2.2. Прототип (Авторское свидетельство №386460)Prototype (Copyright Certificate No. 386460) 186186 98.598.5

Claims

A paste for a positive electrode of a lead battery containing lead oxides, lead sulfate, metallic lead and an additive, characterized in that the additive is an aqueous suspension consisting of fluoroplastic, a nanomodifier of the fulleroid type and a nonionic surfactant, which is the product of the interaction of a mixture of mono- and dialkylphenols with ethylene oxide; the ratio of the amount of nanomodifier of the fulleroid type and fluoroplastic is 0.01 ÷ 0.3.