UA77899C2 - Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора - Google Patents

Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора Download PDF

Info

Publication number
UA77899C2
UA77899C2 UAA200507696A UAA200507696A UA77899C2 UA 77899 C2 UA77899 C2 UA 77899C2 UA A200507696 A UAA200507696 A UA A200507696A UA A200507696 A UAA200507696 A UA A200507696A UA 77899 C2 UA77899 C2 UA 77899C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
lead
electrolyte
acid
sulfuric acid
battery
Prior art date
Application number
UAA200507696A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Mykola Pavlovych Soldatenko
Vitalii Oleksand Kozhukhovskyi
Vitalii Mykolaiovyc Soldatenko
Original Assignee
Mykola Pavlovych Soldatenko
Vitalii Oleksand Kozhukhovskyi
Vitalii Mykolaiovyc Soldatenko
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mykola Pavlovych Soldatenko, Vitalii Oleksand Kozhukhovskyi, Vitalii Mykolaiovyc Soldatenko filed Critical Mykola Pavlovych Soldatenko
Priority to UAA200507696A priority Critical patent/UA77899C2/uk
Priority to EA200800088A priority patent/EA011566B1/ru
Priority to PCT/UA2006/000011 priority patent/WO2007015686A1/ru
Publication of UA77899C2 publication Critical patent/UA77899C2/uk

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/14Electrodes for lead-acid accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/08Selection of materials as electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24Alkaline accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24Alkaline accumulators
    • H01M10/26Selection of materials as electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/24Electrodes for alkaline accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0002Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0005Acid electrolytes
    • H01M2300/0011Sulfuric acid-based
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора містить суміш дистильованої води з концентрованою сірчаною кислотою щільністю 1,2-1,29 г/см3, що містить 28-38 мас. % концентрованої сірчаної кислоти та додатково 0,7-0,8 мас. % тетра- або динатрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти. Забезпечує зміну хімічної реакції в акумуляторі, в процесі якої сірчанокислий свинець не утворюється. Відсутність сульфатації підвищує розрядну ємність акумулятора, збільшує термін його експлуатації.

Description

Опис винаходу
Винахід відноситься до електротехнічної промисловості, а саме до виробництва свинцево-кислотних 2 акумуляторів.
Звичайно свинцево-кислотний акумулятор складається з корпуса, у якому розміщені свинцеві пластини, поміщені в електроліт. Електролітом у ньому є суміш обезсоленої води із сірчаною кислотою із щільністю 1,2-1,29 (28-38 мас. 95 Н»ЗО»).
Пластини таких акумуляторів виготовляють із свинцевого сплаву; проміжки між гратами однієї такої пластини 70 заповнюють губчатим свинцем, а інші пластини - РБО».
При розрядці свинцевого акумулятора йдуть наступні реакції:
РЬ-5042 . 5 РОБОд 2е",
РЬО»т80,2-н4Н"2е: . 5 РОЗОд2НьЬО
У результаті кожної реакції утворюється нерозчинна речовина - сірчанокислий свинець РЬБО у, що осаджується на пластинах. Це утворює діелектричний шар між струмовідводами та активною масою. Це один з недоліків, що впливає на термін використання свинцево-кислотної акумуляторної батареї.
Основними процесами зносу акумулятора є: - сульфатація пластин, що полягає в утворенні великих кристалітів сульфату свинцю, що перешкоджає протіканню оборотних токоутворюючих процесів; - корозія електродів, тобто електрохімічні процеси окислювання і розчинення в електроліті, що викликає опадання матеріалу струмовідводів; - слабка механічна міцність чи погане зчеплення активної маси зі струмовідводами, що приводить до випадання активної маси; с - опадання активної маси позитивних електродів, пов'язане з розпушенням, порушенням однорідності.
Для вирішення цих проблем і поліпшення експлуатаційних характеристик свинцево-кислотного акумулятора, о запропоновані різні добавки в електроліт чи в електроди акумулятора див. патент США Моб218052, МПК
НО1ТМ10/10, опублікований 17.04.2001, патент РФ Мо 2166815, МПК НОМ 10/26, опублікований 10.05.2001, патент
Франції Мо2553581, МПК Н 01 М 4/62, опублікований 19.04.1985). Ф
Відома добавка до електроліту для регенерації свинцевого акумулятора, що вводиться в сірчанокислий електроліт і включає сульфати алюмінію, кадмія та магнію |див. патент КНР Мо1332483, МПК НОТМ10/08: б»
НО1ТМ10/42, опублікований 23.01.2002. со
Недоліки відомої добавки полягають у тому, що вона збільшує концентрацію сірчаної кислоти, що поліпшує розчинність сульфату свинцю, але не його великих кристалітів, однак підсилює корозію струмовідводів і не - запобігає опаданню активної маси електродів; а метал, що утвориться в результаті відновлення іонів кадмію, че змінює різницю потенціалів між електродами батареї і підсилює корозію струмовідводів.
Відомий електроліт свинцево-кислотного акумулятора |див.патент РФ Мо2168804, НОТМ 10/12, опублікований 10.06.2001), що включає водяний розчин сірчаної кислоти з добавкою, що включає анілін чи його розчинні солі мінеральних кислот з концентрацією 0,001-0,5 мас. Уві розчинні солі свинцю з мінеральними кислотами, що «
Вводяться До одержання насиченого розчину. ш с Недоліками цього електроліту є можливість застосування електроліту лише для виготовлення електродів акумулятора. Крім того, при використанні електроліту відбувається додаткове опадання сульфату свинцю з )» розчину (до концентрації іонів свинцю порядку 10-8 моль/л) на присутні центри кристализації, зменшення активної поверхні електрода недополірованим полімером анілінової структури, що осаджується, нерівномірність осадження полімеру і зв'язана з цим незадовільна провідність між електродом і електролітом. -І Відомий електроліт свинцево-кислотного акумулятора, прийнятий за прототип |див. Загальна хімія Л.Полінг, ст. 235, видавництво "МИР", Москва 1964), що уявляє собою суміш дистилірованої води із сірчаною кислотою це. щільністю близько 1,29 г/см при зарядженому стані акумулятора (38 мас. 95 сірчаної кислоти).
Го) Недоліком відомого електроліту-прототипу є утворення в процесі хімічної реакції великих кристалітів 5р сульфату свинцю, що є діелектриком і перешкоджає протіканню оборотних токоутворюючих процесів. о В основу винаходу поставлена задача створення електроліту для свинцево-кислотного акумулятора, в якому (Че) за рахунок введення нового компоненту забезпечується зміна хімічної реакції в акумуляторі, в процесі якої сірчанокислий свинець не утворюється. Це забезпечує відсутність сульфатації акумуляторної батареї, підвищує розрядну ємність акумулятора, збільшує термін його експлуатації, забезпечує на поверхні позитивного електрода в полімерного, високопровідного для електроліту каркаса, що скріплює активну масу і перешкоджає його механічному опаданню. іФ) Поставлена задача досягається тим, що електроліт для свинцево-кислотного акумулятора, який включає суміш ко дистилірованої води з концентрованою сірчаною кислотою щільністю 1,2-1,29 г/см?, що містить 28-38 мас. 96 концентрованої сірчаної кислоти, відрізняється тим, що додатково містить тетранатрієву сіль - 60 етилендіамін-тетраоцетової кислоти чи динатрієву сіль - етилендіамін-тетраоцетової кислоти в наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. 90: сірчана кислота концентрована 28-38 тетранатрієва сіль - етилендіамін-тетраоцетової кислоти 65 чи динатрієва сіль - етилендіамін-тетраоцетової кислоти 0,7-0,8 -Д-
вода решта
У заявленому винаході взаємооборотні токоутворюючі процеси протікають за наступною хімічною реакцією: марос-нюх, | Я снжоома розряд
РеРООаНоВО о. ща мснасНяМ Ш-- -7
Масос-нИс сн.сОсіМа. заряд о розряд І д- пане - дно - 80 -А- т 2 М 5 7 5 о РЕ ..М-снАСснАМ. Рірж2нНаІО заряд леоосно стСОО
Як видно з рівняння, хімічна реакція взаємооборотних токоутворюючих процесів відбувається без утворення сульфату свинцю.
За наявними в автора відомостями, істотні ознаки, що пропонуються і характеризують сутність винаходу, невідомі з рівня техніки.
Пропоноване технічне рішення може бути використане на заводах з виробництва свинцево-кислотних акумуляторних батарей як у виді електроліту, так і як добавка, що вводиться в пасту при формуванні позитивних електродів при іншому співвідношенні інгредієнтів.
Заявлений електроліт пройшов виробничі іспити на досвідчених зразках акумуляторів і в лабораторних умовах.
Дослідні зразки акумуляторів експлуатуються вже більш 9 років (з січня 1996р.) без якого-небудь обслуговування, зберігаючи при цьому свої первісні енергетичні характеристики і склад електроліту (змивання та опадання активної маси позитивних електродів не спостерігається).
У березні 2004р. на підприємстві "ЛІК" М.Черкаси були проведені порівняльні іспити на двох дослідних Ге зразках акумуляторів, виготовлених з однієї партії свинцевих пластин. (5)
Один з них був сформований із застосуванням електроліту, що заявляється, а інший з електролітом, прийнятим за прототип.
Результати іспитів зведені в таблиці 1, 2, 3. (22) зо
Ф со ча і - « 4 З с івст.во (прототип) 170 тов во ою і» 47 - ство (прототип) 1203 | 188 | Лілі | ще | без | в со Як видно з результатів іспитів, характеристики акумулятора, сформованого із застосуванням електроліту, що (се) 20 заявляється, за перевіреними показниками значно перевершує характеристики акумулятора, сформованого із застосуванням прототипу. іЧе)

Claims (1)

  1. Формула винаходу
    ГФ) Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора, що включає суміш дистильованої води з концентрованою сірчаною кислотою щільністю 1,2-1,29 г/см2, що містить 28-38 мас. 95 концентрованої сірчаної кислоти, т який відрізняється тим, що додатково містить тетра- або динатрієву сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти при о такому співвідношенні інгредієнтів, мас. 90: концентрована сірчана кислота 28-38 тетра- або динатрієва сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти 0,7-0,8 дистильована вода решта. б5 Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2007, М 1, 15.01.2007. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с іо) (22) Фо с ча м. « но с і» -І -І (ее) о 50 3е) Ф) іме) 60 б5
UAA200507696A 2005-08-02 2005-08-02 Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора UA77899C2 (uk)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200507696A UA77899C2 (uk) 2005-08-02 2005-08-02 Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора
EA200800088A EA011566B1 (ru) 2005-08-02 2006-03-15 Способ улучшения электрических и эксплуатационных характеристик свинцово-кислотного аккумулятора
PCT/UA2006/000011 WO2007015686A1 (fr) 2005-08-02 2006-03-15 Adjuvant de l'electrolyte et de la pate d'une electrode positive et procede d'amelioration des caracteristiques d'accumulateurs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200507696A UA77899C2 (uk) 2005-08-02 2005-08-02 Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA77899C2 true UA77899C2 (uk) 2007-01-15

Family

ID=37708924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200507696A UA77899C2 (uk) 2005-08-02 2005-08-02 Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA011566B1 (uk)
UA (1) UA77899C2 (uk)
WO (1) WO2007015686A1 (uk)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5576053A (en) * 1978-12-01 1980-06-07 Nec Corp Substituted copper plating solution
JPS59157960A (ja) * 1983-02-25 1984-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
JPS59157957A (ja) * 1983-02-25 1984-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池の製造法
RU2257646C1 (ru) * 2004-02-16 2005-07-27 Попов Владимир Максимович Электролит для свинцовых кислотных аккумуляторов и добавка в электролит
RU2257647C1 (ru) * 2004-02-16 2005-07-27 Попов Владимир Максимович Электролит для щелочных никелевых аккумуляторов и добавка в электролит

Also Published As

Publication number Publication date
EA011566B1 (ru) 2009-04-28
WO2007015686A1 (fr) 2007-02-08
EA200800088A1 (ru) 2008-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shimidzu et al. Charge-controllable poly pyrrole/poly electrolyte composite membranes: Part III. Electrochemical deionization system constructed by anion-exchangeable and cation-exchangeable polypyrrole electrodes
US4507372A (en) Positive battery plate
Moncada et al. High-performance of PbO2 nanowire electrodes for lead-acid battery
JP2001501019A (ja) スズ化合物を有する鉛蓄電池ペーストならびにその製造および使用方法
Leung et al. High-potential zinc–lead dioxide rechargeable cells
Ghavami et al. Effects of surfactants on sulfation of negative active material in lead acid battery under PSOC condition
CN108832164A (zh) 一种含复合添加剂的铅液流电池电解液
Pan et al. Evaluation of substrates for zinc negative electrode in acid PbO2–Zn single flow batteries
KR100627037B1 (ko) 납축전지의 전해액 조성물
Boudieb et al. The effect of surfactants on the efficiency of lead acid batteries
UA77899C2 (uk) Електроліт для свинцево-кислотного акумулятора
Cheraghi et al. Chemical and electrochemical deposition of conducting polyaniline on lead
Mohammadi et al. The role of electrolyte hydrodynamic properties on the performance of lead-based anodes in electrometallurgical processes
JPS6118312B2 (uk)
US4001037A (en) Lead batteries
TWI682069B (zh) 電化電池所用之電極和製造方法,以及能量儲存製程和流動電池組
WO2018139979A1 (en) Performance enhancement material for accumulators
Lee et al. Impact of acetate additive on PbO2 plating and oxygen evolution in soluble lead flow batteries
Li et al. Electrochemical behavior of lead alloys in sulfuric and phosphoric acid electrolyte
RU2634591C2 (ru) Способ изготовления аккумулятора свинцово-кислотной системы с поверхностными электродами
Shen et al. Effects of F− ions on the electrochemical and interface behavior of cathodes in zinc electrowinning
Hathoot et al. Composite Films of Metal Hexacyanoferrate and Poly (1, 8-diaminonaphthaline) Derivatives: Electrosynthesis and Properties
Naima et al. Effect of Surfactants on the Electrochemical Behavior of the Positive Plate
Musei et al. The impact of sodium sulfate additive on the cycle life of lead acid battery
Karaca et al. The use of some sulfonic acids for improving aluminum current collector resistance