RU2648246C2 - Способ изготовления отрицательного электрода поверхностного типа для свинцово-кислотного аккумулятора - Google Patents
Способ изготовления отрицательного электрода поверхностного типа для свинцово-кислотного аккумулятора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648246C2 RU2648246C2 RU2015148828A RU2015148828A RU2648246C2 RU 2648246 C2 RU2648246 C2 RU 2648246C2 RU 2015148828 A RU2015148828 A RU 2015148828A RU 2015148828 A RU2015148828 A RU 2015148828A RU 2648246 C2 RU2648246 C2 RU 2648246C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead
- electrode
- negative electrode
- solution
- acid battery
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 5
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 3
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 claims description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001553 barium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229950011260 betanaphthol Drugs 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N cyclopentene-1-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CCCC1 PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
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
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов различного назначения. При изготовлении отрицательных электродов используются отформированные положительные поверхностные электроды, изготовленные электрохимическим способом из токоотводов, в расплав свинца которых введен теллур в количестве 0,05-0,10% от массы, после производят его переполюсовку и дополнительное формирование постоянным током с последующей сушкой и пропиткой в растворе бария. Изобретение позволяет создать отрицательные электроды, обладающие повышенными коррозионными и механическими характеристиками и ресурсом.
Description
Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов различного назначения.
Известен способ изготовления отрицательного электрода свинцово-кислотного аккумулятора, изложенный в патенте №1715157 от 20.04.1995 г., включающий формирование активной массы в виде губчатого свинца на токоотвод путем преобразования поверхностного слоя токоотвода в активную массу посредством электрохимической обработки в растворе серной кислоты. Способ осуществляют следующим образом. На токоотвод наносят активную массу в виде губчатого свинца путем преобразования поверхностного слоя токоотвода в активную массу посредством электрохимической обработки в растворе. Затем электрод пропитывают раствором соединений бария и обрабатывают раствором серной кислоты, содержащим дубитель "БНФ". Прямоугольные электродные пластины, выполненные из свинца, обрабатывают в качестве анода (положительного электрода) в электролизере, содержащем электролит следующего состава: раствор серной кислоты плотностью 1,08 г/см3, аммоний азотнокислый 10 г/л; хлорная кислота 8 г/л. Формирование ведут при плотности тока 3 А/дм2 в течение 24 ч. Затем производят переполюсовку, т.е. подключают изготавливаемый электрод к отрицательному выводу источника тока и продолжают обработку до постоянства потенциала электрода, измеряемого при помощи кадмиевого электрода сравнения. После этого электрод промывают дистиллированной водой, сушат и погружают для пропитки в раствор гидроокиси бария. В этом растворе электрод выдерживают 30 мин, затем сушат и погружают для обработки в раствор серной кислоты плотностью 1,24 г/см3, содержащий дубитель "БНФ" (ОСТ 17-545-75) - продукт конденсации фенола и 2-нафтол-сульфокислоты с формальдегидом и выдерживают 30 мин. Принят за прототип.
Недостатком указанного способа изготовления являются низкая коррозионная стойкость, твердость и ресурс электрода.
Согласно изобретению на первом этапе электрохимическим способом получают положительный поверхностный электрод с активной массой, состоящей в основном из двуокиси свинца. Затем посредством электрохимической обработки в растворе восстанавливают двуокись свинца до губчатого свинца, тем самым получая отрицательный электрод.
Задача изобретения - повышение коррозионной стойкости, прочности и ресурса электрода. Технический результат: повышение коррозионной стойкости токоотводов, механической прочности и ресурса. Потребительские свойства: повышение долговечности электродов поверхностного типа и ресурса свинцово-кислотного аккумулятора.
Способ осуществляется следующим образом.
В процессе производства свинцовых пластин для изготовления токоотводов производят легирование расплава свинца теллуром в пропорции 0,05-0,10% от общего веса массы расплава, после чего производят его розлив, раскатку в листы требуемой толщины и вырубку токоотвода с помощью штампа. Коррозионная стойкость токоотвода, легированного теллуром, увеличивается более чем в десять раз при одновременном дополнительном увеличении твердости токоотвода за счет легирования и частично за счет нагартовывания при холодной обработке путем прокатки листа до нужной толщины. В результате толщина обработанного листа для изготовления заготовки может быть уменьшена до необходимой величины, что позволит увеличить удельную объемную емкость аккумулятора. Легированный теллуром токоотвод 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/см3) с добавками соединений хлорной (8 г/л) и азотной (1,5-2 г/л) кислот, плотность тока формирования 3 А/дм2 суммарной площади пластины с двух сторон. Максимальное время электрохимической обработки составляет 24 ч при температуре 20-25°С. Величина активной массы электрода может регулироваться до получения нужных размеров путем изменения времени процесса. После чего отформированный положительный электрод погружают в электролизер с раствором H2SO4, плотность 1,08-1,09 г/см3 и выдерживают в течение 15-30 минут, затем электрод подключают с переполюсовкой к источнику постоянного тока и формируют в течение 8-10 часов при температуре 20-30°С 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°С электрод подвергают пропитке в растворе бария концентрацией 50-60 г/л в течение 15 минут. После чего электрод сушится и поступает на склад или сборку. Таким образом изготавливается отрицательный поверхностный электрод, имеющий равную с положительным электродом объемную удельную емкость и ресурс работы.
Технический результат достигается тем, что при изготовлении отрицательного электрода используется технология изготовления положительного электрода, токоотвод которого легирован теллуром в пропорции 0,05-0,10% от массы, затем отформированный положительный электрод подвергают переполюсовке и дополнительному формированию активной массы путем перевода двуокиси свинца в губчатый свинец. Сущность изобретения заключается в том, что положительный электрод под влиянием переполюсовки и погружении в раствор H2SO4 в электролизере сохраняет исходную коррозионную стойкость за счет легирования токоотвода теллуром и изменяет ряд своих параметров. В результате существенно повышаются его механические свойства (твердость) и ресурс.
Пример исполнения. На первом этапе изготавливают поверхностный положительный электрод свинцового аккумулятора, для чего основу токоотвода вырубают с помощью штампа из листа свинца, легированного теллуром в пропорции 0,05% от массы. После этого на заготовки токоотвода надевают панцирь из кислотостойкого материала и погружают в электрод в электролизер, содержащий раствор серной кислоты в дистиллированной воде плотностью 1,08 г/см3 с добавкой аммония азотнокислого 10 г/л и хлорной кислоты 8 г/л и подключают к источнику постоянного тока. Формирование ведут постоянным при плотности тока 3 А/дм2 площади пластины с двух сторон в течение 24 часов при температуре +25°С. Полученный таким образом положительный электрод погружают в пропиточный раствор гидроокиси бария на 15 минут концентрацией 60 г/л, температура раствора +25°С. Затем электрод сушится без промывки при температуре 80°С в течение 30 минут, охлаждается на воздухе в течение 20 минут и погружается с переполюсовкой к источнику постоянного тока плотностью 1,08 г/см3. В качестве положительного противоэлектрода используют свинцовую пластину. Формирование ведут при плотности тока 3 А/дм2 в течение 10 часов до постоянства потенциала минус 0,2 вольта относительно кадмиевого электрода сравнения. После этого электрод промывают дистиллированной водой, сушат при температуре 80°С в течение 30 минут и погружают на 15 минут в раствор расширителя (гидроокись бария концентрацией 60 г/л дистиллированной воды), температура раствора 25°С. Затем электрод без промывки сушат в течение 30 минут при температуре 60°С. Таким образом получают отрицательный электрод поверхностного типа.
Claims (1)
- Способ изготовления отрицательного электрода поверхностного типа для свинцово-кислотного аккумулятора, включающий формирование активной массы электрохимическим способом по технологии положительного поверхностного свинцового электрода, отличающийся тем, что изготовление отрицательного электрода производится путем переполюсовки отформированного положительного электрода, токоотвод которого предварительно легирован теллуром в пропорции 0,05-0,10% от массы, который помещают в электролит и производят дополнительное формирование в электролизере постоянным током с последующей просушкой и пропиткой в растворе бария, в результате чего производят перевод двуокиси свинца в губчатый свинец.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015148828A RU2648246C2 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Способ изготовления отрицательного электрода поверхностного типа для свинцово-кислотного аккумулятора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015148828A RU2648246C2 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Способ изготовления отрицательного электрода поверхностного типа для свинцово-кислотного аккумулятора |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015148828A RU2015148828A (ru) | 2017-05-17 |
| RU2648246C2 true RU2648246C2 (ru) | 2018-03-23 |
Family
ID=58715554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015148828A RU2648246C2 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Способ изготовления отрицательного электрода поверхностного типа для свинцово-кислотного аккумулятора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2648246C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827449C1 (ru) * | 2024-02-15 | 2024-09-26 | Акционерное общество "Северный пресс" (АО "Северный пресс") | Способ изготовления отрицательного электрода на основе меди, поливинилового спирта и серной кислоты |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1715157C (ru) * | 1989-10-27 | 1995-04-20 | Городской студенческо-молодежный центр "Практика" | Способ изготовления отрицательного электрода свинцового аккумулятора |
| SU1455745A1 (ru) * | 1987-01-09 | 1999-07-27 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Сплав на основе свинца |
| WO2009072183A1 (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-11 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | 鉛電池 |
| RU2588495C1 (ru) * | 2015-02-18 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ изготовления положительного электрода свинцового аккумулятора |
-
2015
- 2015-11-13 RU RU2015148828A patent/RU2648246C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1455745A1 (ru) * | 1987-01-09 | 1999-07-27 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Сплав на основе свинца |
| RU1715157C (ru) * | 1989-10-27 | 1995-04-20 | Городской студенческо-молодежный центр "Практика" | Способ изготовления отрицательного электрода свинцового аккумулятора |
| WO2009072183A1 (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-11 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | 鉛電池 |
| RU2588495C1 (ru) * | 2015-02-18 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ изготовления положительного электрода свинцового аккумулятора |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827449C1 (ru) * | 2024-02-15 | 2024-09-26 | Акционерное общество "Северный пресс" (АО "Северный пресс") | Способ изготовления отрицательного электрода на основе меди, поливинилового спирта и серной кислоты |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015148828A (ru) | 2017-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Men et al. | Carbon felts electrode treated in different weak acid solutions through electrochemical oxidation method for all vanadium redox flow battery | |
| JP3203665U (ja) | フローバッテリー用の改良された電極 | |
| EP2613397A2 (en) | Automobile battery and method for manufacturing pole plates | |
| CN103487348A (zh) | 一种电池板栅腐蚀速率测试方法 | |
| KR20140018538A (ko) | 전기화학적 환원에 의한 환원 산화그래핀의 제조방법 | |
| Naresh et al. | Corrosion resistant polypyrrole coated lead-alloy positive grids for advanced lead-acid batteries | |
| CN103794380A (zh) | 一种聚苯胺/石墨毡复合电极及其制备方法 | |
| CN101748462A (zh) | 高压铝电解电容器用阳极铝箔的化成方法 | |
| CN103606703A (zh) | 一种电流密度均匀且稳定的锂离子电池 | |
| JP2007186823A (ja) | 炭素繊維の表面処理方法、親水性炭素繊維及び電極、並びにそれらの製造方法 | |
| RU2648246C2 (ru) | Способ изготовления отрицательного электрода поверхностного типа для свинцово-кислотного аккумулятора | |
| Boudieb et al. | The effect of surfactants on the efficiency of lead acid batteries | |
| CN109741969A (zh) | 一种氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料的制备方法 | |
| RU2407112C1 (ru) | Способ изготовления оксидно-никелевого электрода для щелочного аккумулятора | |
| RU2588495C1 (ru) | Способ изготовления положительного электрода свинцового аккумулятора | |
| US3484346A (en) | Method of making electric battery electrodes | |
| KR20200015309A (ko) | 분리막을 포함하는 약산 전해액 아연-이산화망간(Zn-MnO2) 이차전지 시스템 | |
| JP2014521231A5 (ru) | ||
| RU2634591C2 (ru) | Способ изготовления аккумулятора свинцово-кислотной системы с поверхностными электродами | |
| RU2827449C1 (ru) | Способ изготовления отрицательного электрода на основе меди, поливинилового спирта и серной кислоты | |
| CN119812345B (zh) | 一种锂离子电池集流体表面处理方法、集流体及锂离子电池 | |
| RU2254641C2 (ru) | Способ изготовления неполяризуемого электрода для электрохимического конденсатора | |
| JP2021127518A (ja) | 水分解酸素発生用のポリチオフェン系化合物／炭素繊維布電極及びその製造方法 | |
| CN105304355B (zh) | 一种利用有机物电解法制备二氧化锰/碳微球电极的方法 | |
| CN104650354B (zh) | 苯胺/n‑甲基硫堇共聚物与锌‑苯胺/n‑甲基硫堇共聚物二次电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180115 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190312 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201114 |