RU2634591C2 - Method for manufacturing battery of lead-acid system with surface electrodes - Google Patents
Method for manufacturing battery of lead-acid system with surface electrodes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2634591C2 RU2634591C2 RU2015152563A RU2015152563A RU2634591C2 RU 2634591 C2 RU2634591 C2 RU 2634591C2 RU 2015152563 A RU2015152563 A RU 2015152563A RU 2015152563 A RU2015152563 A RU 2015152563A RU 2634591 C2 RU2634591 C2 RU 2634591C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead
- battery
- electrodes
- acid system
- surface electrodes
- Prior art date
Links
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
- H01M10/12—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов различных назначений: тяговых, стационарных, стартерных. Изобретение может использоваться на автомобильном, железнодорожном, водном транспорте, электрических подстанциях в качестве резервных источников тока и т.д.The invention relates to chemical current sources and can be used in the production of lead-acid batteries for various purposes: traction, stationary, starter. The invention can be used in automobile, railway, water transport, electrical substations as backup current sources, etc.
Основными недостатками свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, изготовленных по классической намазной технологии, являются их низкие удельные энергетические характеристики и небольшой ресурс, определяемый, как правило, положительным электродом, который в большей мере подвергается электрохимической коррозии.The main disadvantages of lead-acid batteries manufactured by the classical plaster technology are their low specific energy characteristics and a small resource, which is determined, as a rule, by a positive electrode, which is more exposed to electrochemical corrosion.
Известен способ изготовления свинцово-кислотных аккумуляторов с положительными поверхностными электродами (типа Планте), включающий наращивание активной массы на основу токоотвода гальваническим способом.A known method of manufacturing lead-acid batteries with positive surface electrodes (such as Plante), including increasing the active mass on the basis of the collector galvanically.
Недостатком таких электродов является малая толщина активной массы (0,1-0,2) мм и избыточная закладка свинца, что не позволяет получать аккумуляторы с высокими удельными энергетическими характеристиками. При этом отрицательный электрод является намазным, что, в целом, требует применения двух различных технологий. Задачей изобретения является создание свинцово-кислотного аккумулятора нового типа, изготовленного по технологии поверхностных электродов, позволяющей повысить ресурс в 10-12 раз, на 15-20% удельные энергетические характеристики аккумулятора, снизить затраты свинца и исключить из технологического цикла вредные технологические процессы.The disadvantage of such electrodes is the small thickness of the active mass (0.1-0.2) mm and the excess laying of lead, which does not allow to obtain batteries with high specific energy characteristics. Moreover, the negative electrode is smeared, which, in General, requires the use of two different technologies. The objective of the invention is the creation of a new type of lead-acid battery manufactured using surface electrode technology, which allows to increase the life by 10-12 times, 15-20% specific energy characteristics of the battery, reduce lead costs and eliminate harmful processes from the technological cycle.
Сущность изобретения состоит в улучшении ресурсных и энергетических характеристик свинцово-кислотных аккумуляторов и экологического состояния производственной среды путем использования электродов, изготовленных по новой технологии, позволяющей исключить из технологического цикла классической технологии вредные для здоровья технологические процессы: помол свинца, его окисление, приготовление свинцовой пасты на основе серной кислоты, намазка и сушка пластин. Для изготовления токоотводов по новой технологии применяется свинец высокой чистоты, содержащий минимальное количество примесей других металлов: серебра, меди, цинка, висмута, мышьяка, олова, сурьмы, железа и других, ухудшающих электрические свойства электродов, приводящих к увеличению внутреннего сопротивления аккумулятора, ускоряющих процесс его саморазрядки.The essence of the invention is to improve the resource and energy characteristics of lead-acid batteries and the environmental condition of the production environment by using electrodes made using a new technology that eliminates harmful processes from the classical technology process cycle: grinding of lead, its oxidation, preparation of lead paste on Sulfuric acid based plastering and drying plates. For the manufacture of down conductors using the new technology, high-purity lead is used, containing a minimum amount of impurities of other metals: silver, copper, zinc, bismuth, arsenic, tin, antimony, iron and others, which worsen the electrical properties of the electrodes, leading to an increase in the internal resistance of the battery, accelerating the process his self-discharge.
Технико-экономическая эффективность от внедрения новой технологии поверхностных электродов в производстве аккумуляторов свинцово-кислотной системы будет складываться из следующих факторов:Technical and economic efficiency from the introduction of new surface electrode technology in the production of lead-acid system batteries will consist of the following factors:
- снижение технологического цикла изготовления на 30-50%;- reduction of the manufacturing cycle by 30-50%;
- увеличение ресурса аккумуляторов в 10-12 раз;- increase the battery life by 10-12 times;
- упрощение создания аккумулятора в герметизированном исполнении (необслуживаемые);- simplification of the creation of a battery in a sealed version (maintenance-free);
- решение экологических проблем производства свинцово-кислотных аккумуляторов.- The solution of environmental problems in the production of lead-acid batteries.
Пример выполненияExecution example
Для изготовления аккумулятора применяют положительные и отрицательные поверхностные электроды, изготовленные электрохимическим способом из свинца марки С0 или С1.For the manufacture of the battery, positive and negative surface electrodes are used, made by electrochemical method from lead grade C0 or C1.
Для этого легированный теллуром токоотвод в пропорции 0,05% от массы помещают в панцирь, после чего он подвергается электрохимической обработке (формированию) как положительный электрод с целью получения активной массы в растворе серной кислоты (плотность 1,08 г/см2) с добавками соединений хлорной 12 г/л и азотной 1,5 г/л кислот, плотность тока формирования 0,02 А/см2 суммарной площади пластины с двух сторон. Время электрохимической обработки составляет 18 ч при температуре 25°C. Величина активной массы электрода доводится до величины, обеспечивающей получение номинальной емкости аккумулятора путем регулирования времени процесса.. Для получения отрицательного электрода отформированный положительный электрод погружают в электролизер с раствором H2SO4, плотность 1,08 г/см3 и выдерживают в течение 30 минут, затем электрод подключают с переполюсовкой к источнику постоянного тока и формируют в течение 10 часов при температуре 25°C до потенциала минус 0,2 вольта относительно кадмиевого электрода сравнения. В качестве вспомогательного положительного электрода используют свинцовую пластину. После промывки в дистиллированной воде в течение 15 минут и просушки в термостате в течение 30 минут при температуре +80°C электрод подвергают пропитке в растворе бария концентрацией 50-60 г/л в течение 15 минут. После чего электрод без промывки просушивают в течение 30 минут при температуре +80°C и подают на склад или сборку.To do this, a current tap doped with tellurium in a proportion of 0.05% by weight is placed in a shell, after which it is subjected to electrochemical treatment (formation) as a positive electrode in order to obtain an active mass in a solution of sulfuric acid (density 1.08 g / cm 2 ) with additives compounds of perchloric 12 g / l and nitric 1.5 g / l acids, the current density of the formation of 0.02 A / cm 2 the total area of the plate on both sides. The electrochemical treatment time is 18 hours at a temperature of 25 ° C. The value of the active mass of the electrode is brought to a value that ensures obtaining the nominal capacity of the battery by adjusting the process time. To obtain a negative electrode, the formed positive electrode is immersed in an electrolyzer with a solution of H 2 SO 4 , density 1.08 g / cm 3 and incubated for 30 minutes , then the electrode is connected with a polarity reversal to a direct current source and formed for 10 hours at a temperature of 25 ° C to a potential of minus 0.2 volts relative to the cadmium reference electrode. A lead plate is used as an auxiliary positive electrode. After washing in distilled water for 15 minutes and drying in a thermostat for 30 minutes at a temperature of + 80 ° C, the electrode is impregnated in a solution of barium with a concentration of 50-60 g / l for 15 minutes. After that, the electrode is dried without washing for 30 minutes at a temperature of + 80 ° C and served in a warehouse or assembly.
При этом сначала собирают полублоки отрицательных и положительных электродов, затем к ним привариваются борны. Собранные полублоки поступают на финишную сборку, где они помещаются в бак, к которому приваривают крышку и герметизируют борны.At the same time, semi-blocks of negative and positive electrodes are first collected, then the borons are welded to them. The assembled half blocks arrive at the finish assembly, where they are placed in the tank, to which the lid is welded and the borons are sealed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152563A RU2634591C2 (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Method for manufacturing battery of lead-acid system with surface electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152563A RU2634591C2 (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Method for manufacturing battery of lead-acid system with surface electrodes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015152563A RU2015152563A (en) | 2017-06-15 |
RU2634591C2 true RU2634591C2 (en) | 2017-11-01 |
Family
ID=59068154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152563A RU2634591C2 (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Method for manufacturing battery of lead-acid system with surface electrodes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2634591C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0260068A (en) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Sealed lead-acid battery |
US5328586A (en) * | 1991-10-22 | 1994-07-12 | Gorodskoi Studenchesko-Molodezhny Tsentr "Praktika" | Process for the manufacture of lead-acid battery electrode and lead-acid storage battery |
RU2017276C1 (en) * | 1991-12-10 | 1994-07-30 | Производственно-коммерческое предприятие "Рискон" | Electrode of lead-acid cell |
RU2030031C1 (en) * | 1991-12-10 | 1995-02-27 | Производственно-коммерческое предприятие "Рискон" | Process of manufacture of electrode of lead-acid cell |
RU1748589C (en) * | 1989-12-19 | 1995-04-20 | Городской студенческо-молодежный центр "Практика" | Process of manufacture of surface electrode of lead-acid cell |
-
2015
- 2015-12-09 RU RU2015152563A patent/RU2634591C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0260068A (en) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Sealed lead-acid battery |
RU1748589C (en) * | 1989-12-19 | 1995-04-20 | Городской студенческо-молодежный центр "Практика" | Process of manufacture of surface electrode of lead-acid cell |
US5328586A (en) * | 1991-10-22 | 1994-07-12 | Gorodskoi Studenchesko-Molodezhny Tsentr "Praktika" | Process for the manufacture of lead-acid battery electrode and lead-acid storage battery |
RU2017276C1 (en) * | 1991-12-10 | 1994-07-30 | Производственно-коммерческое предприятие "Рискон" | Electrode of lead-acid cell |
RU2030031C1 (en) * | 1991-12-10 | 1995-02-27 | Производственно-коммерческое предприятие "Рискон" | Process of manufacture of electrode of lead-acid cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015152563A (en) | 2017-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10480090B2 (en) | Electrolytic copper foil, current collector comprising the same, electrode comprising the same, secondary battery comprising the same, and method for manufacturing the same | |
Moncada et al. | High-performance of PbO2 nanowire electrodes for lead-acid battery | |
Men et al. | Carbon felts electrode treated in different weak acid solutions through electrochemical oxidation method for all vanadium redox flow battery | |
CN107768675A (en) | Improve electrolytic copper foil, electrode, battery and its manufacture method of capability retention | |
CN103109412B (en) | Lead battery and be equipped with the idling stop vehicle of this lead battery | |
Imanishi et al. | Aqueous lithium-air rechargeable batteries | |
US6617071B2 (en) | Active material for high power and high energy lead acid batteries and method of manufacture | |
WO2020147635A1 (en) | Aqueous hybrid super capacitor | |
JP6530312B2 (en) | Lead acid battery positive plate and alloy therefor | |
RU2634591C2 (en) | Method for manufacturing battery of lead-acid system with surface electrodes | |
Boudieb et al. | The effect of surfactants on the efficiency of lead acid batteries | |
KR101139788B1 (en) | Sn OR Ce ION-ADDED ELECTROLYTES FOR SOLUBLE LEAD ACID REDOX FLOW BATTERY AND BATTERIES COMPRISING THE SAME | |
CN109301353A (en) | The pre- lithium preparation process of cathode | |
KR20170031099A (en) | Rechargeable battery containing zinc ions | |
CN102340042B (en) | A kind of solar-energy photo-voltaic cell | |
Orapeleng et al. | Performance of recovered and reagent grade electrolyte in a soluble lead redox cell | |
RU2303841C1 (en) | Storage battery and its operating process | |
Nguyen | Lead acid batteries in extreme conditions: accelerated charge, maintaining the charge with imposed low current, polarity inversions introducing non-conventional charge methods | |
RU2648246C2 (en) | Production technique of surface-type negative electrode for lead-acid battery | |
Cheng et al. | Performance Improvement of the All-Lead Redox Flow Battery in Fluoroboric Acid Electrolyte | |
CN103181020B (en) | Molten salt electrolyte battery | |
RU2588495C1 (en) | Method of producing positive electrode of lead accumulator | |
Abd El-Rahman et al. | Electrochemical performance of grids of lead-acid batteries made from Pb-0.8% Ca-1.1% Sn alloys containing Cu, As and Sb impurities in the presence of phosphoric acid | |
SU44970A1 (en) | Copper Lead Electric Battery | |
KR102138270B1 (en) | Manufacturing method of negative electrode coated with activated carbon as active materials for ultra battery and ultra battery comprising negative electrode for ultra battery manufactured the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171217 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190301 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201210 |