Invenția se referă la inginerie electrică și în special la sursele de curent - baterii cu plumb. Rezultatul tehnic se realizează în prezenta invenție este de a crește durata de viață a bateriei de plumb și de a simplifica tehnologia de producere a pastei cu o structură grosieră. Conform invenției, pasta cuprinde 72-89 wt.% Oxid de plumb, 10-22% gr. Sulfat de plumb, în greutate 0,48-8,0.% Plumb metalic și 0,001-1,0% gr. De tip fulleroid Nanomodifier. Mod de preparare cuprinde amestecarea de pulbere de plumb cu 0,001-1,0% în greutate tip fulleroid amestec nanomodifier. Ca nanomodifier tip fulleroid utilizat C60 și C70, sau amestecuri ale acestora, nanotuburi poliedrice și multistrat nanostructuri de carbon de tip fulleroid. 2 N. și 3 z.p. f-ly, 5 bol. 1 tab.
Invenția revendicată se referă la industria electrică, în special la sursele de curent și, în special, la bateriile cu plumb. Pasta de electrozi este aplicată colectorului curent, formând o probă a electrodului pozitiv al acumulatorului de plumb.
Pasta de electrozi a unui acumulator de plumb conține de obicei oxizi de plumb, sulfați de plumb și plumb metalic [Dasoyan MA Fabricarea acumulatorilor electrici. M. Școala superioară, 1977, p.214]. Masa activă obținută de la o astfel de pastă nu asigură caracteristici electrice stabile ale bateriei, durata de viață a unui astfel de electrod este scurtă datorită înotării masei active.
Pasta cunoscută cuprinde 74-89 wt.% oxid de plumb, 10-20% gr. sulfați de plumb, 0,48-8% gr. plumb metalic, 0.02-.2 wt.% fluoroplastic și 0,01-0, 5% în greutate carbon activat. Compoziția poate cuprinde fibre de polimer într-o cantitate de 0,01-0,1% gr. Conform brevetului Federația Rusă №2174270 particule de carbon atașați pasta de ductilitate și asigură proprietăți namazochnye bune. Combinația de particule de carbon conductive electric și fibrele politetrafluoretilenă crează o structură poroasă, care ajută la creșterea caracteristicilor de viață și capacitatea acumulatorului comparativ cu pasta de baterie pentru fabricarea care nu conține carbon activat.
Cu toate acestea, la un potențial ridicat anod, caracteristic pozitiv acumulatorul electrodului de plumb (aproximativ 1,7 V față de un electrod de hidrogen) este instabil și carbon activat este oxidat la CO și CO2. Acest lucru duce la o creștere a presiunii interne în interiorul bateriei sigilat și destabilizarea ciclului de oxigen intern, ceea ce determină o reducere de viață a bateriei.
Rezultatul tehnic obținut în invenția revendicată este acela de a spori durata de viață a acumulatorului de plumb.
Respectivul rezultat tehnic se realizează prin aceea că pasta de electrod pozitiv al bateriei de plumb care conține oxid de plumb, sulfatul de plumb, metal de plumb și carbon, conține carbon ca nanomodificator tip fulleroid, în care componentele sunt luate în următorul raport,% în greutate.:
Oxizi de plumb 72-89
Sulfații de plumb 10-22
Plumb metalic 0,48-8,0
Fulimodul tip nanomodificator 0.001-1.0
Pasta pentru pozitiv bateria electrodului de plumb este preparat prin amestecarea de pulbere de plumb (65-75% oxid de plumb, restul plumb) cu acid sulfuric fără reactor special preincalzirea [Rusin AI Bazele tehnologiei bateriilor plumb-acid. L. Energoatomizdat, 1987, p.181]. Amestecul de reacție este format predominant conținând oxizi de plumb, sulfatul de plumb și reziduuri de plumb metalic nereacționat.
Pasta obținută în acest mod are o structură fină cristalină și nu posedă o rezistență ridicată, ceea ce nu asigură o durată lungă de viață a bateriei.
Cel mai aproape de efectul obținut prin metoda revendicată este o metodă pentru producerea de pastă pentru o baterie electrod de plumb pozitiv care conține sulfat de plumb tetrabazic [Biagetti R.V. Weens M.C. Sistemul Bell, Technical J. 1970, V.49, No. 7, p. 1305-1319].
Conform acestei metode, pulberea de oxid de plumb este tratată cu acid sulfuric la o temperatură de 90 ° C și agitată timp de 5 ore. Pasta rezultată are o structură prismatică cu granulație grosieră care asigură o viață extinsă a bateriei. Cu toate acestea, capacitatea specifică a masei active primite este mai mică decât cea a celei comerciale, iar tehnologia pentru obținerea acesteia este mai complexă și mai intensă din punct de vedere energetic.
Rezultatul tehnic, realizat, de asemenea, în invenția revendicată, este de a simplifica tehnologia de obținere a unei pastă cu o structură prismatică cu granulație grosieră.
Respectivul rezultat tehnic se realizează printr-o metodă pentru producerea de pastă pentru o baterie pozitivă electrod de plumb, pulbere de plumb cuprinzând tratarea cu acid sulfuric, un premixat pulbere de plumb cu nanomodifikatorov tip fulleroid, luată într-o cantitate de 0,001-1,0% în greutate din amestec.
Amestecarea cu pulbere de plumb nanomodifikatorov tip fulleroid poate fi efectuată într-un tip de viteză mixer; Acesta poate fi, de asemenea, tratate cu soluție de pulbere de plumb fullerene (e) într-un solvent organic sau o dispersie a nanotuburilor sau nanostructuri poliedrice carbon multiwall tip fulleroid într-un solvent organic sau în apă. În cazul unei soluții sau dispersii de prelucrare, pulberea de plumb prelucrat înainte de a fi amestecat cu acid sulfuric a fost uscat. tratament cu acid sulfuric se realizează fără încălzire specială.
În plus, invenția revendicată este ilustrată prin exemple, dar nu este limitată la acestea.
Exemplul 1 (control).
Bateria din plumb a fost fabricată dintr-o pastă obținută prin interacțiunea pudrei de plumb cu acid sulfuric fără încălzire suplimentară; Pulberea de plumb nu a fost amestecată cu nanomodificatorul de tip fulleroid.
Acumulatorul cu o capacitate nominală de 14 A · h a fost testat printr-o metodă accelerată de ciclism, asigurând efectul distructiv maxim asupra masei active, până când acumulatorul ajunge la 80% din capacitatea inițială. Bateria a durat 80 de cicluri de încărcare, care sunt luate ca 100%.
Pasta a fost preparată și testată ca în exemplul 1, dar pulberea de plumb a fost preamestecată cu un nanomodificator de tip fulleroid. Compoziția pastă și durata de viață a bateriilor sunt prezentate în tabel.
Au fost obținute micrografe electronice electronice ale structurilor prezentate în figurile 1-5.
1 prezintă structura pastă obținută fără amestecare cu nanomodificatorul; o structură fin cristalină, asemănătoare acului, a pastă este vizibilă;
2 prezintă structura pastăi din Exemplul 3; în figura 3, același lucru ca în exemplul 5; în figura 4, la fel ca în exemplul 6; 5 este același ca în exemplul 4.
Se observă că amestecarea cu nanomodifikatorov promovează formarea unei structuri prismatice grosier, care oferă paste de rezistență îmbunătățită, care, la rândul său, asigură o creștere de viață a bateriei.
Revendicarea invenției
. 1. Pasta pentru pozitivă a bateriei de electrozi de plumb care conține oxid de plumb, sulfatul de plumb, metal de plumb și carbon, caracterizat prin aceea că carbonul conține nanomodificator tip fulleroid, cu următorul raport de componente,% în greutate:
Oxizi de plumb 72-89
Sulfații de plumb 10-22
Plumb metalic 0,48-8,0
Fulimodul tip nanomodificator 0.001-1.0
2. Pastă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, în calitate de modificator de tip fulleroid, pasta include fullerenele C60 și C70 sau amestecuri ale acestora.
3. Pastă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că pasta conține nanotuburi ca modificator de tip fulleroid.
4. Pastă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, în calitate de modificator de tip fulleroidic, pasta cuprinde nanostructuri carbon de tip fulleroid de tip multistrat de carbon.
5. O metodă pentru prepararea unei paste pentru o baterie pozitivă electrod de plumb, pulbere de plumb cuprinzând tratarea cu acid sulfuric, caracterizat prin aceea că premixat pulbere de plumb cu nanomodifikatorov tip fulleroid, luată într-o cantitate de 0,001-1,0% în greutate din amestecul total.
MM4A - Încetarea anticipată a brevetului URSS sau a brevetului Federației Ruse pentru o invenție din cauza neachitării în timp util a taxei pentru păstrarea brevetului în vigoare
Articole similare
-
Pasta pentru electrodul negativ al bateriei plumb-acid și metoda de fabricare a acestuia -
-
Compoziția pastelor pentru acumulatori - cartea de referință a chimistului 21
Trimiteți-le prietenilor: