Invenția se referă la compoziții de paste pentru electrozi negativi ai bateriilor staționare cu plumb-acid și la tehnologia de fabricare a acestora. Rezultatul tehnic al invenției este de a crește durata de viață a bateriei și de a preveni pierderea capacității bateriei. Conform invenției, pasta pentru electrodul negativ conține pulbere de plumb, H2S04. Expander inclusiv BaSO4. lignosulfonatul de sodiu, precum și apa, gaz mai conține negru de fum în următorul raport,% în greutate :. H2 SO4 8-10, BaSO4 0,3-0,5, 0,1-0,2 lignosulfonatul de sodiu, gaz negru 0,2 -0,3, apă 7-8, pulbere de plumb restul, în timp ce mărimea particulelor de BaSO4 nu depășește 10 nm; pasta poate cuprinde în plus o fibră de clorură de polivinil într-o cantitate de 0,03-0,06% în greutate. În metoda de fabricație pentru pasta de electrod negativ prin amestecarea de pulbere de plumb, H2 SO4 și alezor sunt pulberi amestecate întâi și un prelungitor de plumb pentru 8-15 minute, apoi se adaugă apă, amestecul a fost agitat timp de 8-15 min, apoi se adaugă cu H2 SO4 viteza de 0,7-0,8 l / min cu agitare, menținând temperatura amestecului în intervalul de 30-70 ° C. 2 N. și 1 zp. f-ly.
Invențiile se referă la ingineria electrică, și anume la compozițiile de paste pentru electrozi negativi ai bateriilor staționare cu plumb-acid și la tehnologia de fabricare a acestora.
Dezavantajul acestei soluții tehnice este porozitatea scăzută a compoziției activă rezultată ca urmare a utilizării de bariu ca o componentă a întăritorului pe bază de expander, care este o substanță groasă clei; când este uscat, porozitatea și rezistența mecanică a masei active sunt insuficiente. Masa activă rezultată este solidă, dar foarte fragilă. Lipirea pe SU 359712 poate fi utilizată pentru electrozi de grosime mică, utilizați, de exemplu, în bateriile auto.
Datorită prezenței unui expander sub formă de sulfat de bariu și lignosulfonat de sodiu, crește porozitatea masei active.
Această soluție tehnică este acceptată ca un prototip al substanței revendicate.
Agentul tensioactiv (lignosulfonatul de sodiu) nu blochează suficient cristalele sulfatului de plumb, ceea ce duce la creșterea lor și la sulfarea ireversibilă a masei active a electrodului. Acest lucru duce la o pierdere semnificativă a capacității bateriei și la o viață scurtă a bateriei. Trebuie de asemenea remarcat faptul că în fabricarea unei pastă cunoscute se formează în mare măsură sulfat de plumb monobazic (PbOxPbSO4). Aceasta duce la o scădere a volumului, la întărire, la reducerea porozității și la crăparea masei active a electrodului, la pierderea capacității electrice a bateriei și la scurtarea duratei sale de viață.
Mai mult, atunci când se utilizează o pasta de prototip nu este uniform de recuperare volum electrod plumb sulfat în baterie care împiedică recuperarea eficientă a sulfatului de plumb în plumb buretele în timpul încărcării și reduce capacitatea acestuia.
Obiectul invenției în ceea ce privește substanța este de a preveni pierderea prematură a capacității electrice a bateriei și de a prelungi durata de viață a bateriei.
Conform invenției, în partea de substanță din pasta pentru electrodul negativ al bateriei plumb-acid conținând pulberea de plumb, H2S04. un expander care include BaS04 și lignosulfonat de sodiu, precum și apă, expandorul conține în plus negru de fum cu următorul raport component, în greutate:
mărimea particulelor de BaS04 nu depășește 10 nm; pasta poate cuprinde în plus o fibră de clorură de polivinil într-o cantitate de 0,03-0,06% în greutate.
Pasta pentru electrodul negativ al bateriei plumb-acid conține pulbere de plumb sub formă de glandă de plumb. Atunci când conținutul de acid sulfuric este mai mică de 8% gr. Există condiții favorabile pentru formarea de sulfat de plumb monobazic, cu conținut de acid sulfuric de mai mult de 10% gr. Deterioreaza condițiile de formare de sulfat de plumb tribazic. Atunci când conținutul de acid sulfuric în intervalul de 8-10% gr. Există formarea preferențială sulfat tribazic de plumb, ceea ce reduce sulfatarea ireversibilă a masei active a electrodului. În cazul în care conținutul de BaSO 4 mai puțin de 0,3% gr. Este scăzut nucleaŃie burete de plumb în timpul încărcării și sulfatarea ireversibil exprimat electrod atunci când conținutul de BaSO4 mai mare de 0,5% gr. Este blocat de cristale de sulfat de plumb tribazic și scade rata de recuperare a acestuia. Utilizarea particulelor de BaS04 cu o dimensiune de cel mult 10 nm face posibilă creșterea semnificativă a izomorfismului procesului de cristalizare și a suprafeței active a electrodului. În acest fel, este asigurată o restabilire uniformă a sulfatului de plumb tribazic la o fază burete fin dispersată de plumb metalic.
. Atunci când conținutul de sodiu lignosulfonat mai mic de 0,1% în greutate nu asigură absorbția suficientă a anionilor pe suprafața plumbului spongios, ceea ce conduce la oxidarea incomplet conduce sulfat și conduce la transformarea non oxidare-sulfat monobazic macrocristalina; astfel, sulfarea ireversibilă a masei active a electrodului are loc cu o pierdere de capacitate și o scădere a duratei de viață a bateriei.
În această compoziție este introdus negru de negru pentru a crește porozitatea masei active și, de asemenea, pentru a regla rata de aprovizionare a surfactanților către centrele de cristalizare a plumbului metalic. De asemenea, contribuie la o anumită scădere a tensiunii finale de încărcare a bateriei, preluând surplusul de surfactanți.
La un conținut de carbon mai mic de 0,2% în greutate, are loc o porozitate insuficientă a masei active, volumul său scăzând; În plus, rata de aprovizionare a surfactanților către centrele de cristalizare a plumbului metalic este încetinită.
Apa, într-un exemplu specific deionizată, este adăugată pentru a crea consistența dorită a pastălui, precum și pentru a menține pH-ul pastei în intervalul dorit.
Cu un conținut de apă mai mare de 8% în greutate, pH-ul crește, devine posibil să se formeze PbO · PbSO4 sau PbSO4. De asemenea, are loc o creștere excesivă a porozității pastei, ceea ce duce la o creștere a capacității bateriei, însă durata de viață a acesteia scade considerabil.
Pasta poate cuprinde în plus o fibră de clorură de polivinil, în acest exemplu, de 3-4 mm în lungime, într-o cantitate de 0,03-0,06% în greutate, ceea ce mărește rezistența mecanică a pasta.
Ca prototip al invenției, în partea din această metodă, a fost adoptată o soluție tehnică pentru cartea lui MA Dasoyan. Surse chimice de curent. - L. Energia, 1969, p. 211.
Conform acestei surse, pulberea de plumb este mai întâi acoperită în mixer și imediat urmată de acid sulfuric și apoi separat cu apă. La fabricarea pastei pentru electrodul negativ, se introduce un expander simultan cu pulberea de plumb.
Un dezavantaj al acestei metode este formarea unei cantități mari de sulfat de plumb monobazic datorită faptului că H2S04 este introdus imediat în pulberea de plumb. care determină o sulfurare rapidă ireversibilă a masei active și, în consecință, pierderea capacității bateriei.
Scopul invenției cu privire la metoda de fabricare a unei pastă pentru electrodul negativ al unei baterii plumb-acid este de a reduce formarea sulfatului de plumb monobazic și, în consecință, pentru a preveni pierderea capacității bateriei.
Conform invenției o metodă de fabricare a unei paste pentru o baterie electrod negativ plumb-acid prin amestecarea de pulbere de plumb, H2 SO4 și alezor sunt pulberi amestecate întâi și un prelungitor de plumb pentru 8-15 minute, apoi se adaugă apă, amestecul a fost agitat timp de 8-15 min, după care H2SO4 se adaugă la o viteză de 0,7-0,8 l / min cu agitare, menținând temperatura amestecului în intervalul 30-70 ° C.
La fabricarea pastei, mai întâi se amestecă pulberea de plumb și expandorul, amestecul este agitat timp de 8-15 minute pentru a obține o distribuție mai bună a dilatatorului în pulberea de plumb. După aceea, adăugați apă. La adăugarea de apă, amestecul a fost agitat bine timp de 8-15 min pentru a conduce dookislilsya înainte de introducerea H2 SO4 și mediu alcalin format: PbO · nH-OH. Doar atunci se adaugă acidul sulfuric la mediul alcalin la o viteză de 0,7-0,8 l / min. Ca neutralizare a acidului sulfuric în timpul amestecului de pastă se formează sulfat de plumb tribazic. Numita Viteza de administrare H2 SO4 corespunde vitezei reacției în fază solidă PbO tranziție · PbSO 4 3PbO · PbSO4 · H2O cu creșterea pH paste care reduce formarea de sulfat de plumb monobazic și previne pierderea capacității bateriei.
Dacă viteza de introducere a acidului este mai mic de 0,7 L / min, pH-ul se va schimba foarte lent și inegal, prin care se creează condiții pentru formarea de sulfat de plumb monobazic în secțiunile individuale lipiți.
Dacă viteza adiției de acid este mai mică de 0,8 l / min, o parte semnificativă sau întregul oxid de plumb va trece în PbS04.
Temperatura amestecului în timpul fabricării pastă este menținută în intervalul 30-70 ° C.
Tehnologia de fabricare a pastei propusă permite reducerea semnificativă a formării sulfatului de plumb monobazic, care ajută la prevenirea pierderii capacității bateriei.
FORMULARUL INVENȚIEI
1. Paste pentru un electrod negativ al unei baterii plumb-acid care conține pulbere de plumb, H2SO4; un expander care include BaSO4. lignosulfonat de sodiu, precum și apă, caracterizat prin aceea că conține în plus gaz negru de fum, cu următorul raport component, în greutate:
în timp ce mărimea particulelor de BaS04 nu depășește 10 nm.
2. Pastă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că ea cuprinde în plus o fibră de clorură de polivinil în cantitate de 0,03-0,06% în greutate.
3. Metodă de fabricare a unei paste pentru o baterie electrod negativ plumb-acid prin amestecarea de pulbere de plumb, H2 SO4 și extensorul, caracterizat prin aceea că prima pudră amestecată și un prelungitor de plumb pentru 8-15 minute, apoi s-a adăugat apă, amestecul a fost agitat timp de 8-15 min, după care se adaugă H2S04 la o viteză de 0,7-0,8 l / min cu agitare, menținând temperatura amestecului în intervalul de 30-70 ° C.
Publicație oficială
din brevetul Federației Ruse nr. 2454756
patent-2454756.pdf
Căutare de brevete pe clase IPC-8:
Brevetele Federației Ruse din clasa H01M4 / 62:
Articole similare
-
Paste pentru electrodul pozitiv al bateriei plumb-acid și metoda de preparare, banca de brevete
-
Compoziția pastelor pentru acumulatori - cartea de referință a chimistului 21
Trimiteți-le prietenilor: