UA57340A - Method for improving the electrical and operational characteristics of a lead-acid accumulator - Google Patents
Method for improving the electrical and operational characteristics of a lead-acid accumulator Download PDFInfo
- Publication number
- UA57340A UA57340A UA2002087010A UA2002087010A UA57340A UA 57340 A UA57340 A UA 57340A UA 2002087010 A UA2002087010 A UA 2002087010A UA 2002087010 A UA2002087010 A UA 2002087010A UA 57340 A UA57340 A UA 57340A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- lead
- rbo
- batteries
- paste
- powder
- Prior art date
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 1,3,2,4$l^{2}-dioxathiaplumbetane 2,2-dioxide Chemical compound [Pb+2].[O-]S([O-])(=O)=O KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до електротехнічної промисловості, а саме - до виробництва свинцево-кислотних 2 акумуляторних батарей.The invention relates to the electrical industry, namely to the production of lead-acid 2 storage batteries.
Основними недоліками стартерних свинцево-кислотних акумуляторних батарей є мала енергоємність і невеликий термін служби, які у більшості випадків визначаються властивостями позитивних електродів. До таких властивостей відносяться: опливання позитивної активної маси, випадання активної маси через слабку механічну міцність, або через погане зчеплення зі струмовідводами, швидке пасивування при глибоких розрядах 70 через утворення діелектричного шару сульфату свинцю між струмовідводами й активною масою.The main disadvantages of starter lead-acid batteries are low energy capacity and short service life, which in most cases are determined by the properties of the positive electrodes. Such properties include: splashing of the positive active mass, falling out of the active mass due to weak mechanical strength or due to poor adhesion to the current leads, fast passivation at deep discharges 70 due to the formation of a dielectric layer of lead sulfate between the current leads and the active mass.
Ефективне вирішення цих проблем можливо шляхом використання добавок, що активують, у пасту позитивних електродів чи в електроліт акумуляторів. Такі добавки повинні, по-перше, значно збільшувати енергоємність акумуляторів за рахунок збільшення питомої поверхні позитивних електродів. По-друге, додавати активній масі позитивних електродів необхідну механічну міцність та істотно знижувати її опливання. По-третє, 72 такі добавки повинні забезпечувати гарне зчеплення активної маси зі струмовідводом і запобігати утворенню діелектричного шару між ними. В даний час у літературі мається великий перелік пропонованих добавок, що активують, які мають різний ступінь ефективності та відрізняються механізмом дії. На жаль, у більшості випадків ці добавки поліпшують одні характеристики електродів за рахунок погіршення інших, і лише деякі з них знаходять дійсне практичне застосування.An effective solution to these problems is possible by using activating additives in the paste of the positive electrodes or in the battery electrolyte. Such additives should, firstly, significantly increase the energy capacity of batteries by increasing the specific surface of the positive electrodes. Secondly, to add the necessary mechanical strength to the active mass of positive electrodes and significantly reduce its sputtering. Thirdly, 72 such additives should ensure good adhesion of the active mass to the current drain and prevent the formation of a dielectric layer between them. Currently, the literature has a large list of proposed activating additives, which have different degrees of effectiveness and differ in the mechanism of action. Unfortunately, in most cases, these additives improve some electrode characteristics at the expense of others, and only some of them find real practical use.
Як уже було сказано, добавки, що активують можуть відрізнятися механізмом дії на активну масу електродів.As already mentioned, activating additives may differ in the mechanism of action on the active mass of electrodes.
Наприклад, ефект від введення в пасту електродів просторово-утруднених фенолів пояснюється схильністю їх до утворення вільних радикалів та інших заряджених часток, що утрудняє утворення діелектричного шару сульфату свинцю. Фосфорна кислота НзРО), додана в електроліт свинцево-кислотних акумуляторів, не тільки утрудняє утворення діелектричного шару сульфату свинцю між струмовідводом і позитивною активною масою, алеї підвищує електропровідність активної маси за рахунок утворення твердої фази РЕ(НРО ))», локалізованої « в області контактних перемичок малого перетину між частками РО» активної маси (Вепаміоиг ої (пе РЬО5/РЬЗО, еІесігоде м/йй огедага (йо спагдіпд сгедіте апа втаї! адайіопе ої рпозрпогіс асій о (Пе зиїрпигіс асіа еІесігоїуїе./ НиЙтеїпе О., Мовзв Е., МУіпвзе! А./ Рос. Іпі. Сопі. І еад-Асій Вайцегіез: (АВАТ89, Магпа, Мау 29 - дипе 2, 1989, ). Ромжег Зоцгсевз, 1990, 30, Мо1-4, Р.99-105). При цьому добавка фосфорної кислоти в - електроліт не погіршує характеристики негативних електродів акумуляторів. Додавання фосфорної кислоти в «Її пасту позитивних електродів приводить до збільшення енергоємності позитивних електродів через збільшення їхньої питомої поверхні. Таке збільшення питомої поверхні відбувається за рахунок адсорбції фосфат-іонів на о частках РБО» позитивної активної маси, що приводить до зміни їхньої морфології М.А. Дасоян. Хімічніджерела р струму. Довідковий посібник. Изд. 2-ої, Л., 1969, С.1241.For example, the effect of introducing spatially hindered phenols into the electrode paste is explained by their tendency to form free radicals and other charged particles, which makes it difficult to form a dielectric layer of lead sulfate. Phosphoric acid НзРО), added to the electrolyte of lead-acid batteries, not only hinders the formation of a dielectric layer of lead sulfate between the current drain and the positive active mass, but also increases the electrical conductivity of the active mass due to the formation of a solid phase PE(НРО)), localized "in the area of contact a bridge of a small cross-section between the particles of the active mass (Vepamioiig oi (pe РО5/РзО, eIesigode m/yy ogedaga (yo spagdipd sgedite apa vtai! adayiope oi rpozrpogis asii o (Peziirpigis asia eIesigoiuiie./ NiYteipe O., Movzv E., MUipvze! A./ Rus. Ipi. Sopi. I ead-Asiy Vaitsegiez: (AVAT89, Magpa, Mau 29 - dipe 2, 1989, ). Romzheg Zotsgsevs, 1990, 30, Mo1-4, R.99-105). At the same time, the addition of phosphoric acid to the electrolyte does not deteriorate the characteristics of the negative electrodes of batteries. The addition of phosphoric acid to the paste of the positive electrodes leads to an increase in the energy capacity of the positive electrodes due to an increase in their specific surface area. Such an increase in the specific surface area of the occurs due to the adsorption of phosphate ions on particles of RBO" of positive active mass, which leads to a change in their morphology M.A. Dasoyan. Chemical sources of current. Reference manual. Ed. 2nd, L., 1969, p. 1241.
Зо По сучасних уявленнях, позитивна активна маса пастованих електродів - пористе тіло, що складається з о гладких округлих часток А-РрО» і дендритоподібних часток В-рО» з розгалуженою поверхнею. При цьому частки А-РБО» механічно більш міцні та створюють каркас активної маси, який зберігається в процесі експлуатації. Частки В-РБО» менш міцні, схильні до опливання, але зате вони більш енергоємні і визначають « електричні властивості активної маси. Найважливіші характеристики активної маси: питома поверхня, З пористість, механічна міцність, а також фазовий склад (кількість А- і В-РЬрО») сильно залежать від характеристик с використовуваного для готування пасти свинцевого порошку: фазового складу (масових часток А-РрО, В-РБО іAccording to modern concepts, the positive active mass of pasted electrodes is a porous body consisting of smooth rounded particles A-PrO" and dendrite-like particles B-rO" with a branched surface. At the same time, the particles of A-RBO" are mechanically stronger and create a frame of active mass that is preserved during operation. Particles of B-RBO" are less strong, prone to splashing, but they are more energy-intensive and determine the "electrical properties of the active mass. The most important characteristics of the active mass: specific surface area, C porosity, mechanical strength, as well as the phase composition (the amount of A- and B-PrO») strongly depend on the characteristics of the lead powder used for the preparation of the paste: the phase composition (mass fractions of A-PrO, B -RBO and
Із» металевого РБ), морфології часток і деяких інших. Фазовий склад і морфологія свинцевого порошку корелюють і залежать від типу виробничої установки й умов його одержання. Наприклад, на установках рідкого диспергування свинцю "Бартон" виходить більше оксиду свинцю В-РБО, ніж на установках млинного типу. При 49 більш високих температурах одержання свинцевого порошку утвориться більша кількість хімічно і-й високоактивного В-РБО, ніж при низьких температурах. Частки В-РБО мають більш округлу форму, ніж частки -І А-РБО. Виробники свинцево-кислотних акумуляторних батарей, у залежності від розв'язуваних задач, використовують порошки з певними, заданими у вузьких межах характеристиками. Деяка зміна цих о характеристик у ту чи іншу сторону дозволяє або збільшити енергоємність активної маси, але скоротити термін ї» 20 служби позитивних електродів, або навпаки. В даний час для стартерних батарей найчастіше уживається свинцевий порошок з фазовим складом, що включає 60-8595 А-РБО, інше металевий РО В-РБО відсутній). Це мк дозволяє оптимально сполучити достатню енергоємність позитивних електродів і необхідний термін їхньої служби.From" metal RB), morphology of particles and some others. The phase composition and morphology of lead powder correlate and depend on the type of production facility and the conditions of its production. For example, Barton liquid lead dispersion units produce more B-RBO lead oxide than mill-type units. At 49 higher temperatures for the production of lead powder, a larger amount of chemically and highly active B-RBO will be formed than at low temperatures. Particles of B-RBO have a more rounded shape than particles of -I A-RBO. Manufacturers of lead-acid storage batteries, depending on the problems to be solved, use powders with certain characteristics set within narrow limits. Some change of these characteristics in one direction or another allows to increase the energy capacity of the active mass, but to shorten the service life of the positive electrodes, or vice versa. Currently, lead powder with a phase composition that includes 60-8595 A-RBO is most often used for starter batteries, there is no other metal RO B-RBO). This mk allows you to optimally combine the sufficient energy capacity of the positive electrodes and the necessary period of their service.
Відомий спосіб поліпшення електричних і експлуатаційних характеристик свинцево-кислотних акумуляторів 59 (Патент Росії Мо2166815, МПК" НОТМ10/12, 10/26), при якому в пасту, приготовлену зі свинцевого порошку і в. використовувану для формування електродів, уводять визначену суміш просторово-утруднених фенолів. Це дозволяє збільшити термін служби акумуляторів за рахунок зниження саморозряду, запобігання утворення діелектричного шару сульфату свинцю, а також відновлення акумуляторів після сульфатації. Недоліком такого способу є те, що він не зменшує опливання позитивної активної маси, не збільшує її міцності, тобто - не бо усуває інших важливих причин скорочення терміну служби. Крім того, такий спосіб практично не підвищує енергоємності свинцево-кислотних акумуляторів.There is a known method of improving the electrical and operational characteristics of lead-acid batteries 59 (Russian Patent Mo2166815, MPK" NOTM10/12, 10/26), in which a specified mixture of spatially- of hindered phenols. This allows you to increase the service life of batteries by reducing self-discharge, preventing the formation of a dielectric layer of lead sulfate, as well as restoring batteries after sulfation. The disadvantage of this method is that it does not reduce the overflow of the positive active mass, does not increase its strength, i.e. - because it eliminates other important reasons for shortening the service life.In addition, this method practically does not increase the energy capacity of lead-acid batteries.
Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб поліпшення електричних і експлуатаційних характеристик свинцево-кислотних акумуляторів М.А. Дасоян. Хімічні джерела струму.The closest technical solution, chosen as a prototype, is a method of improving the electrical and operational characteristics of lead-acid batteries by M.A. Dasoyan. Chemical current sources.
Довідковий посібник. Изд. 2-е, Л., 1969, 588с.|) при якому в пасту, приготовлену зі свинцевого порошку і бо використовувану для формування позитивних електродів, уводять фосфорну кислоту Н зРО, у кількостіReference manual. Ed. 2-e, L., 1969, 588 p. |) in which phosphoric acid H zPO is introduced into the paste prepared from lead powder and used for the formation of positive electrodes, in the amount
0,2-2мас.95 від маси пасти.0.2-2 wt. 95 from the weight of the paste.
Такий спосіб, за рахунок збільшення питомої поверхні позитивних електродів, дозволяє збільшити енергоємність свинцево-кислотних акумуляторів, особливо на початку терміну служби. Однак на тривалість терміну служби це практично не впливає. Більш того, добавка фосфорної кислоти в пасту, змінюючи морфологію часток позитивної активної маси, приводить до збільшення її пористості, і при концентрації більш 295 починає негативно впливати на термін служби акумуляторів.This method, by increasing the specific surface of the positive electrodes, allows you to increase the energy capacity of lead-acid batteries, especially at the beginning of their service life. However, it has practically no effect on the length of the service life. Moreover, the addition of phosphoric acid to the paste, changing the morphology of the particles of the positive active mass, leads to an increase in its porosity, and at a concentration of more than 295, it begins to negatively affect the service life of batteries.
В основу запропонованого винаходу поставлено задачу розробки способу, що дозволяє поліпшити електричні й експлуатаційні характеристики свинцево-кислотних акумуляторів, збільшити їхню енергоємність і 7/0 подовжити термін служби за рахунок зміни властивостей використовуваного для готування пасти порошку і введення в пасту позитивних електродів фосфорної кислоти.The basis of the proposed invention is the task of developing a method that allows improving the electrical and operational characteristics of lead-acid batteries, increasing their energy capacity and 7/0 extending their service life by changing the properties of the powder used for preparing the paste and introducing phosphoric acid positive electrodes into the paste.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в запропонованому способі поліпшення електричних і експлуатаційних характеристик свинцево-кислотних акумуляторів, при якому в пасту, приготовлену зі свинцевого порошку і використовувану для формування позитивних електродів, уводять фосфорну кислоту Но зРО»,, 7/5 Відповідно до винаходу, свинцевий порошок одержують змішуванням двох вихідних свинцевих порошків | і І у масовому співвідношенні (0,3-0,7):(0,7-0,3) з фазовим складом: | - 5-10956 В-РБО, 55-7595 А-РБО, інше РБ, ІІ - 0-296 В-РЬО, 60-8395 А-РБО, інше РБ, фосфорну кислоту уводять в пасту в кількості 2,5-5мас.бо від маси пасти.The task is solved due to the fact that in the proposed method of improving the electrical and operational characteristics of lead-acid batteries, in which phosphoric acid Но зРО is introduced into the paste prepared from lead powder and used for the formation of positive electrodes", 7/5 According to of the invention, lead powder is obtained by mixing two original lead powders and I in the mass ratio (0.3-0.7):(0.7-0.3) with the phase composition: | - 5-10956 B-RBO, 55-7595 A-RBO, other RB, II - 0-296 B-RBO, 60-8395 A-RBO, other RB, phosphoric acid is introduced into the paste in the amount of 2.5-5 mass. because of the mass of the paste.
Ефект поліпшення характеристик свинцево-кислотних акумуляторів пояснюється, по-перше, збільшенням механічної міцності позитивної активної маси та зменшенням схильності її до опливання за рахунок оптимального співвідношення часток високоактивного "жовтого" оксиду В-РБО і "червоного" оксиду А-РБО, що мають різну морфологію. Високоактивний оксид В-РБО, беручи участь у хімічних перетвореннях, приводить до утворення в пасті необхідної кількості чотирьохосновного сульфату свинцю 4РБО-РЬБО у, що сприяє формуванню стійкого каркаса і збільшенню міцності позитивної активної маси. Крім того, таке сполучення в порошках "жовтого" і "червоного" оксидів сприяє формуванню оптимального співвідношення А-РБО 5 і В-РЬО» в активній масі, що зменшує її опливання. По-друге, поліпшення електричних характеристик досягається завдяки підвищеному вмісту в пасті фосфорної кислоти, що збільшує пористість і питому поверхню позитивної активної « маси, поліпшує її електропровідність у зоні контактних перемичок між частками активної маси. По-третє, фосфорна кислота утрудняє утворення діелектричного шару сульфату свинцю між струмовідводом і позитивною активною масою. о зо При обраному масовому співвідношенні (0,3-0,7):(0,7-0,3) вихідних свинцевих порошків досягається максимум дії, тоді як при порушенні цього співвідношення, тобто при зменшенні масової частки одного з порошків менш « 0,3 (менш 30905) і відповідному збільшенні частки іншого більш 0,7 (більш 7095) ефект від змішання порошків с різко зменшується і, фактично, ми одержуємо властивості, задані тільки одним з вихідних порошків, що міститься в більшості. -The effect of improving the characteristics of lead-acid batteries is explained, firstly, by an increase in the mechanical strength of the positive active mass and a decrease in its tendency to splash due to the optimal ratio of particles of highly active "yellow" oxide B-RBO and "red" oxide A-RBO, which have different morphology The highly active oxide B-RBO, participating in chemical transformations, leads to the formation of the necessary amount of tetrabasic lead sulfate 4РBO-РБО in the paste, which contributes to the formation of a stable frame and increases the strength of the positive active mass. In addition, such a combination in powders of "yellow" and "red" oxides contributes to the formation of an optimal ratio of A-PBO 5 and B-PHO" in the active mass, which reduces its sputtering. Secondly, the improvement of electrical characteristics is achieved due to the increased content of phosphoric acid in the paste, which increases the porosity and specific surface of the positive active mass, improves its electrical conductivity in the area of contact bridges between particles of the active mass. Thirdly, phosphoric acid makes it difficult to form a dielectric layer of lead sulfate between the drain and the positive active mass. о оз With the selected mass ratio (0.3-0.7):(0.7-0.3) of the initial lead powders, the maximum effect is achieved, while if this ratio is violated, that is, with a decrease in the mass fraction of one of the powders, it is less than "0 .3 (less than 30905) and the corresponding increase in the share of the other more than 0.7 (more than 7095), the effect of mixing powders with decreases sharply and, in fact, we obtain properties given by only one of the original powders, which is contained in the majority. -
Фазовий склад порошків, а також вміст фосфорної кислоти підібрані емпірично. Ефект від змішання порошків ю сильно зменшується у випадку зближення їхніх характеристик, тобто при зменшенні в | порошку частки В-РВО менш 595, збільшенні в ІЇ порошку частки В-РБО більш 295 при відповідних змінах кількості інших фаз. У цьому випадку, Через високий вміст фосфорної кислоти в пасті, настає скорочення терміну служби акумуляторів. У випадку ж збільшення вмісту в | порошку частки В-РБО більш 1095 (що відповідає віддаленню характеристик « вихідних порошків друг від друга і від заданих меж) сформована позитивна активна маса стає занадто щільною! Ше) с втрачає енергоємність. Крім того, збільшення частки В-РБО вимагає збільшення витрат на виробництво порошку, тому що "жовтий оксид" В-РБО виходить при більш високих температурах. Зміцнення активної маси за рахунок з змішування порошків із заданими параметрами дозволяє використовувати досить високий, більш 2,595, вміст фосфорної кислоти в пасті без збитку для терміну служби електродів. Зате ми маємо можливість скористатисяThe phase composition of the powders, as well as the phosphoric acid content, were selected empirically. The effect of the mixing of powders is greatly reduced if their characteristics converge, i.e., with a decrease in | powder fraction of B-RBO is less than 595, the increase in II powder of the fraction of B-RBO is more than 295 with corresponding changes in the amount of other phases. In this case, due to the high content of phosphoric acid in the paste, the service life of the batteries is shortened. In the case of an increase in the content in | powder particles of B-RBO more than 1095 (which corresponds to the distance of the characteristics of the initial powders from each other and from the specified limits), the formed positive active mass becomes too dense! She) s loses its energy capacity. In addition, an increase in the proportion of B-RBO requires an increase in the cost of powder production, because the "yellow oxide" of B-RBO is produced at higher temperatures. The strengthening of the active mass due to the mixing of powders with the specified parameters allows using a fairly high, more than 2.595, content of phosphoric acid in the paste without damage to the service life of the electrodes. But we have the opportunity to use it
Всіма перевагами настільки високого вмісту фосфорної кислоти - підвищеною енергоємністю позитивних «сл електродів і ін. При додаванні в пасту фосфорної кислоти більш 5905 спостерігається надмірне збільшення пористості позитивної активної маси і скорочення терміну служби електродів. При додаванні фосфорної кислоти - менш 2,595 не досягається достатнього збільшення енергоємності позитивних електродів. 2) При дотриманні усіх вищезгаданих параметрів досягається висока енергоємність і підвищений термін служби позитивних електродів при відсутності негативного впливу на негативні електроди, що відповідним чином о відбивається на характеристиках свинцево-кислотних акумуляторів. о За наявними в авторів відомостями, істотні ознаки, що пропонуються і характеризують сутність винаходу, невідомі з рівня техніки.All the advantages of such a high content of phosphoric acid - increased energy capacity of positive "sl" electrodes, etc. When more than 5905 phosphoric acid is added to the paste, there is an excessive increase in the porosity of the positive active mass and a reduction in the service life of the electrodes. When adding phosphoric acid - less than 2.595, a sufficient increase in the energy capacity of the positive electrodes is not achieved. 2) If all the above-mentioned parameters are observed, a high energy capacity and an increased service life of the positive electrodes are achieved in the absence of a negative effect on the negative electrodes, which is reflected accordingly in the characteristics of lead-acid batteries. o According to the information available to the authors, the essential features that are proposed and characterize the essence of the invention are unknown from the state of the art.
Пропоноване технічне рішення може бути використане на заводах з виробництва свинцево-кислотних акумуляторних батарей.The proposed technical solution can be used at factories for the production of lead-acid storage batteries.
Запропонований спосіб поліпшення електричних і експлуатаційних характеристик акумуляторів здійснюєтьсяThe proposed method of improving the electrical and operational characteristics of batteries is carried out
Р» таким чином.R" in this way.
На виробничій установці одержання свинцевого порошку, переважніше - на установці рідкого диспергування "Бартон", поперемінно при різних технологічних режимах одержують два свинцевих порошки з параметрами, бо заданими у формулі винаходу. Якщо виробник володіє двома однотипними установками одержання порошку, то можливо одночасне одержання двох порошків, кожного - на своїй установці, налаштованої на відповідний режим.At the lead powder manufacturing plant, preferably at the Barton liquid dispersion plant, two lead powders with the parameters given in the formula of the invention are obtained alternately under different technological regimes. If the manufacturer owns two powder production units of the same type, it is possible to simultaneously produce two powders, each on its own unit configured for the appropriate mode.
Фазовий склад порошку контролюють за допомогою рентгеноструктурного аналізу.The phase composition of the powder is controlled using X-ray structural analysis.
Порошок, що містить високоактивний "жовтий оксид" В-РБО, повинний зберігатися в сухому приміщенні не більш 7 доби, на нього не повинно попадати пряме сонячне світло, тому що він термодинамічне хитливий у 65 нормальних умовах і переходить у А-РБО. Навішення для пасти виготовляють за допомогою масових дозаторів, з дотриманням масового співвідношення вихідних свинцевих порошків, зазначеного у формулі винаходу. Для одержання пасти в змішувач спочатку подають сухі компоненти: вихідні свинцеві порошки, зв'язуючи добавки (наприклад, поліпропіленовий ворс), потім додають дистильовану або демінералізовану воду і роблять змішування протягом не більш Зхв. Після чого подають рідкі компоненти: розчин сірчаної кислоти густини 1,40г/см3 ї розчин фосфорної кислоти НзРО)», такої ж густини, причому фосфорну кислоту - додають у кількості, відповідно до формули винаходу. Роблять змішування протягом не більш ЗОхв. В іншому кількісна рецептура позитивної пасти та спосіб її одержання встановлюються в технологічній документації.The powder containing the highly active "yellow oxide" of B-RBO should be stored in a dry room for no more than 7 days, it should not be exposed to direct sunlight, because it is thermodynamically unstable under 65 normal conditions and turns into A-RBO. Paste hangers are made using mass dispensers, in compliance with the mass ratio of the initial lead powders specified in the formula of the invention. To obtain the paste, dry components are first fed into the mixer: initial lead powders, binding additives (for example, polypropylene pile), then distilled or demineralized water is added and mixing is done for no more than Хв. After that, the liquid components are served: a solution of sulfuric acid with a density of 1.40 g/cm3 and a solution of phosphoric acid (HzPO)" of the same density, and phosphoric acid is added in quantity, according to the formula of the invention. Mixing is done for no more than ЗОхв. Otherwise, the quantitative formulation of the positive paste and the method of its preparation are established in the technological documentation.
Кількісна рецептура і спосіб одержання негативної пасти залишаються без змін.The quantitative formulation and the method of obtaining the negative paste remain unchanged.
Спосіб, що заявляється, пройшов випробування в заводських умовах. 70 Приклад 1.The claimed method has been tested in factory conditions. 70 Example 1.
Акумуляторні батареї 6СТ-6ОАЗ (номінальна напруга Ш ром-12В; номінальна ємність Сом бОАПгод; стартерний струм І-280А) у кількості Ушт, позитивна паста в яких виготовлена на установці "Бартон" з одного порошку з фазовим складом: відсутність фази В-РБО, 702-295 А-РРО, інше РЬ, без додавання фосфорної кислоти, показали на випробуваннях за ГОСТ 959 на перших циклах ємність у середньому 62АПгод, тривалість 75 стартерного розряду на холоді в середньому 158с. З зазначеної вибірки 6 батарей піддалися випробуванням на довговічність і показали кількість тижневих циклів наробітку - 6. Технічний огляд витягнутих з батарей блоків електродів показав часткове розм'якшення й опливання позитивної активної маси, випадання якої зі струмовідводів склало приблизно 15-17956 площі електродів. Інші З батареї пройшли випробування на віброміцність за ГОСТ 959 п'ять разів послідовно, практично не змінивши своїх електричних характеристик.Accumulator batteries 6ST-6OAZ (nominal voltage Shrom-12V; nominal capacity Som bOAPh; starter current I-280A) in the amount of Usht, the positive paste in which is made on the "Barton" plant from one powder with a phase composition: no phase B-RBO , 702-295 А-ПРО, other РЬ, without the addition of phosphoric acid, showed in the tests according to GOST 959 on the first cycles, the capacity was on average 62APh, the duration of the 75th starter discharge in the cold was 158s on average. From the specified sample, 6 batteries were subjected to durability tests and showed the number of weekly cycles of production - 6. The technical inspection of the electrode blocks extracted from the batteries showed partial softening and sprinkling of the positive active mass, the fall of which from the current outlets was approximately 15-17956 of the area of the electrodes. Other Z batteries passed the vibration resistance test according to GOST 959 five times in a row, practically without changing their electrical characteristics.
Приклад 2.Example 2.
Акумуляторні батареї 6СТ-6ОАЗ (ОО ом-12В; Суом-:б0АСгод; І-280А) у кількості Ушт, позитивна паста в яких виготовлена на установці "Бартон" з одного порошку з фазовою, сполукою: 7-2905 В-РБО, 65:295 А-РБО, інше РБ, без додавання фосфорної кислоти, показали на випробуваннях за ГОСТ 959 на перших циклах ємність у середньому б0АПгод, тривалість стартерного розряду на холоді в середньому 150с. З зазначеної вибірки 6 батарей піддалися випробуванням на довговічність і показали кількість тижневих циклів наробітку - 6,5 (3 « батареї показали 6 циклів, інші З батареї - 7 циклів). Технічний огляд витягнутих з батарей блоків електродів показав часткове розм'якшення й опливання позитивної активної маси, випадання якої зі струмовідводів склало приблизно 14-1695 площі електродів. Інші З батареї пройшли іспиту на віброміцність за ГОСТ 959 п'ять разів послідовно, практично не змінивши своїх електричних характеристик. | «в)Accumulator batteries 6ST-6OAZ (OO ohm-12V; Suom-:b0АСgod; I-280А) in the amount of Usht, the positive paste in which is made on the "Barton" installation from one powder with a phase compound: 7-2905 V-RBO, 65 :295 A-RBO, other RB, without the addition of phosphoric acid, showed in the tests according to GOST 959, on the first cycles, the capacity was on average b0APh, the duration of the starter discharge in the cold was on average 150s. From the specified sample, 6 batteries were tested for durability and showed the number of weekly cycles of earnings - 6.5 (3 batteries showed 6 cycles, other Z batteries - 7 cycles). A technical inspection of the electrode blocks pulled out from the batteries showed partial softening and sprinkling of the positive active mass, the amount of which fell out of the current outlets was approximately 14-1695 of the area of the electrodes. Other Z batteries passed the test for vibration resistance according to GOST 959 five times in a row, practically without changing their electrical characteristics. | "in)
Приклад 3. «Example 3. "
Акумуляторні батареї 6СТ-6ОАЗ (ОО ом-12В; Суом-:б0АСгод; І-280А) у кількості Ушт, позитивна паста в яких виготовлена з такого ж порошку, як у прикладі 1, з додаванням у пасту фосфорної кислоти 3,195, показали на со випробуваннях за ГОСТ 959 на перших циклах ємність у середньому 66,5АПгод, тривалість стартерного розряду М на холоді в середньому 175с. З зазначеної вибірки б батарей піддалися випробуванням на довговічність і показали кількість тижневих циклів наробітку - 5,8 (1 батарея показала 5 циклів, 5 батарей - 6 циклів). ІФ)Accumulator batteries 6ST-6OAZ (OO ohm-12V; Suom-:b0ASgod; I-280A) in the amount of Usht, the positive paste in which is made from the same powder as in example 1, with the addition of 3.195 phosphoric acid to the paste, were shown on tests according to GOST 959 on the first cycles, the capacity is on average 66.5APh, the duration of the starter discharge M in the cold is on average 175s. From the specified sample, the batteries were tested for durability and showed the number of weekly cycles of earnings - 5.8 (1 battery showed 5 cycles, 5 batteries - 6 cycles). IF)
Технічний огляд витягнутих з батарей блоків електродів показав часткове розм'якшення й опливання позитивної активної маси, випадання якої зі струмовідводів склало приблизно 16-1895 площі електродів. Інші З батареї пройшли випробування на віброміцність за ГОСТ 959 п'ять разів послідовно, трохи погіршивши свої електричні « характеристики - тривалість стартерного розряду зменшилася на 2-496.A technical inspection of the electrode blocks pulled out from the batteries showed partial softening and sprinkling of the positive active mass, the amount of which fell out of the current outlets was approximately 16-1895 of the area of the electrodes. Other Z batteries passed tests for vibration strength according to GOST 959 five times in a row, slightly deteriorating their electrical "characteristics - the duration of the starter discharge decreased by 2-496.
Приклад 4. - с Акумуляторні батареї 6СТ-6ОАЗ (ОО ом-12В; Суом-:б0АСгод; І-280А) у кількості Ушт, позитивна паста в яких ч виготовлена на установці "Бартон" із суміші двох порошків | і ЇЇ у масовому співвідношенні 0,5:0,5 (5095:5090), ,» з фазовим складом: І - 7295 В-РБО, 655295 А-РБО, інше РБ, ІІ - В-РБО відсутній, 70ж295 А-РБО, інше РЬ, з додаванням у пасту фосфорної кислоти 3,195, показали на випробуваннях за ГОСТ 959 на перших циклах ємність у середньому 6бАПгод, тривалість стартерного розряду на холоді в середньому 178с. З зазначеної 1 вибірки 6 батарей піддалися випробуванням на довговічність і показали кількість тижневих циклів наробітку - -1 8,5 (3 батареї показали 8 циклів, інші З батареї - 9 циклів). Технічний огляд витягнутих з батарей блоків електродів показав часткове розм'якшення й опливання позитивної активної маси, випадання якої зі (65) струмовідводів склало приблизно 13-1695 площі електродів. Інші З батареї пройшли випробування на їх 50 віброміцність за ГОСТ 959 п'ять разів послідовно, практично не змінивши своїх електричних характеристик.Example 4. - with Accumulator batteries 6ST-6OAZ (OO om-12V; Suom-:b0ASgod; I-280A) in the amount of Usht, the positive paste in which h is made on the "Barton" installation from a mixture of two powders | and HER in a mass ratio of 0.5:0.5 (5095:5090), with phase composition: I - 7295 B-RBO, 655295 A-RBO, other RB, II - no B-RBO, 70x295 A-RBO , other Pb, with the addition of phosphoric acid 3.195 in the paste, showed in the tests according to GOST 959 in the first cycles, the capacity was on average 6 bAPh, the duration of the starter discharge in the cold was 178s on average. From the specified 1 sample, 6 batteries were tested for durability and showed the number of weekly cycles of earnings - -1 8.5 (3 batteries showed 8 cycles, other Z batteries - 9 cycles). A technical inspection of the electrode blocks pulled out from the batteries showed partial softening and sprinkling of the positive active mass, the fall of which from (65) current outlets was approximately 13-1695 of the area of the electrodes. Other Z batteries have passed tests for their 50 vibration resistance according to GOST 959 five times in a row, practically without changing their electrical characteristics.
Таким чином, отримані дані свідчать про те, що при використанні для виготовлення позитивної пасти суміші с двох свинцевих порошків з характеристиками, що заявляються, а також при додаванні в цю пасту фосфорної кислоти в кількості, відповідно до формули винаходу, одночасно підвищуються питома поверхня позитивних електродів і міцність позитивної активної маси, а схильність активної маси до опливання зменшується. Це приводить до істотного підвищення енергоємності та терміну служби акумуляторних батарей.Thus, the obtained data indicate that when using a mixture of two lead powders with the claimed characteristics for the production of a positive paste, as well as when adding phosphoric acid to this paste in the amount according to the formula of the invention, the specific surface area of the positive electrodes simultaneously increases and the strength of the positive active mass, and the tendency of the active mass to splash is reduced. This leads to a significant increase in energy capacity and battery life.
РR
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002087010A UA57340C2 (en) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | Method for improving the electrical and operational characteristics of a lead-acid accumulator |
| RU2003105795/09A RU2239259C1 (en) | 2002-08-28 | 2003-03-03 | Method for improving power and performance characteristics of lead-acid storage batteries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002087010A UA57340C2 (en) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | Method for improving the electrical and operational characteristics of a lead-acid accumulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA57340A true UA57340A (en) | 2003-06-16 |
| UA57340C2 UA57340C2 (en) | 2006-12-15 |
Family
ID=34391332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2002087010A UA57340C2 (en) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | Method for improving the electrical and operational characteristics of a lead-acid accumulator |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2239259C1 (en) |
| UA (1) | UA57340C2 (en) |
-
2002
- 2002-08-28 UA UA2002087010A patent/UA57340C2/en unknown
-
2003
- 2003-03-03 RU RU2003105795/09A patent/RU2239259C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA57340C2 (en) | 2006-12-15 |
| RU2239259C1 (en) | 2004-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101775363B1 (en) | Manufacturing method of active material for lead-acid battery | |
| JP5892429B2 (en) | Liquid lead-acid battery | |
| US20120251876A1 (en) | Energy storage devices comprising carbon-based additives and methods of making thereof | |
| JP5884528B2 (en) | Liquid lead-acid battery | |
| JP2001501019A (en) | Lead-acid battery paste containing tin compound and method for producing and using the same | |
| KR20060055910A (en) | Composition of the electrolyte for lead-acid battery | |
| JP2009016256A (en) | Lead-acid battery | |
| Willihnganz | Storage Battery Addition Agents | |
| UA57340A (en) | Method for improving the electrical and operational characteristics of a lead-acid accumulator | |
| US11936032B2 (en) | Absorbent glass mat battery | |
| JPS6118312B2 (en) | ||
| TWI285972B (en) | Valve regulated lead acid battery | |
| UA56731A (en) | Method for improving the technical characteristics of a lead-acid accumulator | |
| WO2018139979A1 (en) | Performance enhancement material for accumulators | |
| WO2017068741A1 (en) | Separator for lead storage battery and lead storage battery | |
| JPH09289020A (en) | Positive plate for lead-acid battery and its manufacture | |
| EP3588639A1 (en) | Lead acid battery | |
| JPS58197662A (en) | Pasted positive electrode for lead storage battery | |
| JP6066109B2 (en) | Control valve type lead-acid battery and motorcycle | |
| RU2811938C2 (en) | Alkaline secondary electrochemical generator with zinc electrode | |
| KR20070010371A (en) | Active material for pole plate of lead-acid battery and manufacturing method thereof and lead-acid battery used the active material | |
| RU2454756C1 (en) | Paste for negative electrode of lead-acid battery and method of its preparation | |
| UA71075C2 (en) | Method for improving performance of the positive electrodes of lead-acid accumulators | |
| UA71074C2 (en) | Method for improving electric and operating characteristics of the positive electrodes of lead-acid accumulators | |
| US1540548A (en) | Process of producing storage batteries |