ЭЛЕКТРОД СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА

Полезная модель относится к электротехнике и касается производства свинцово-кислотных аккумуляторов с панцирными электродами.
Известен электрод для свинцового аккумулятора, содержащий панцирь из кислотостойкого пористого материала, токоотводящий стержень с ребрами, установленный в панцире и активную массу (авторское свидетельство СССР №1134062, МПК Н01М 4/14, 1983 г.).
Недостатком этой конструкции электрода является большой удельный расход свинца и низкие удельные характеристики. Это обусловлено тем, что ребра, для обеспечения возможности их образования, имеют у основания большую толщину, чем у поверхности.
Известен электрод для свинцового аккумулятора, содержащий панцирь из кислотостойкого пористого материала, токоотводящий стержень с продольными ребрами, установленный в панцире и активную массу (авторское свидетельство СССР №1584681, МПК Н01М 4/76, опубл. 1996 г.) - принято за прототип.
Недостатком этой конструкции электрода является значительный удельный расход свинца и недостаточно высокие удельные характеристики. Это недостатки взаимосвязаны и обусловлены тем, что ребра выполнены равномерными по толщине. Общеизвестно, что активный материал, находящий у поверхности электрода, работает наиболее полно, а находящийся ближе к стержню электрода - значительно хуже, в результате чего часть ребер, находящаяся ближе к стержню используется частично, что приводит к неполному использованию свинца. Кроме того, такое выполнение ребер имеет небольшую активную поверхность, так как их длина равна длине стержня при повышенном расходе свинца, в результате чего электрод имеет большой удельный расход свинца. Радиальное расположение ребер оси и увеличение высоты ребер увеличивает расстояние между ребрами, что приводит к увеличению диаметра электрода и большому удельному расходу свинца. В месте соединения ребер со стержнем под прямым углом в процессе электрохимического воздействия возникает большое внутреннее напряжение, приводящие к появлению трещин, расслоению, нарушению электрического контакта.
Технической задачей полезной модели является снижение расхода свинца и повышение удельных характеристик электрода
Технический результат достигается тем, что в известном электроде свинцового аккумулятора, содержащем панцирь из кислотостойкого пористого материала, токоотводящий стержень с продольными ребрами, установленный в панцире и активную массу, ребра изогнуты по винтовой линии и расположены наклонно, при этом электрод в месте соединения ребер со стержнем имеет плавные переходы, а ребра имеют переменную толщину, уменьшающуюся по направлению к стержню электрода.
Выполнение электрода с ребрами, изогнутыми по винтовой линии и расположение их наклонно к оси стержня увеличивают рабочую поверхность ребра при одновременном уменьшении расхода свинца на изготовление электрода.
Изготовление электрода с ребрами, имеющими переменную толщину, уменьшающуюся по направлению к стержню электрода обеспечивает снижение удельного расхода свинца при одновременном повышении удельных характеристик. Наличие плавных переходов в месте соединения ребер со стержнем обеспечивает снижение переходного сопротивления, повышения стойкости электрода к коррозии и повышения удельных характеристик за счет возможности выполнения ребер толщиной, уменьшающейся по направлению к стержню.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где:
На фиг.1 изображен предлагаемый электрод;
На фиг.2 то же сечение по А-А после формирования (увеличено)
Электрод свинцового аккумулятора содержит цилиндрический токопроводящий стержень - 1 с продольными ребрами - 2, установленный в панцире - 3 из кислотостойкого пористого материала и токовыводящей планки - 4 с ушком - 5. Ребра электрода выполнены изогнутыми по винтовой линии и расположены наклонно. Электрод в месте соединения ребер со стержнем имеет плавные переходы - 6. Ребра выполнены переменной толщины, уменьшающейся по направлению к стержню электрода. Ребра в поперечном сечении могут иметь изогнутую форму - 7. При электрохимическом формировании электрода на ребрах образуется активная масса - 8. Активная масса и ребро составляют единое целое. Электрод набирается из нескольких токоотводящих стержней, размещенных в соответствующих карманах панциря.
Ребра, изогнутые по винтовой линии и расположенные наклонно обладают достаточной жесткостью, что позволяет выполнять их переменной толщины, за счет чего снижается удельный расход свинца и, соответственно повышаются удельные характеристики. Наличие плавных переходов в месте соединения ребер со стержнем повышает сопротивляемость воздействия электрохимических процессов более тонкой части ребра в месте соединения ее со стержнем без дополнительного расхода свинца, что так же повышает удельные характеристики электрода. Выполнение ребер в поперечном сечении изогнутой формы так же повышает удельные характеристики электрода.
Такая конструкция электрода может быть изготовлена методом выдавливания (экструзией) свинца. Металл электрода при этом становится плотным, без дефектов, а структура его мелкозернистой, что повышает коррозионную стойкость электрода в три-пять раз и, соответственно, повышает срок службы аккумулятора.
Предлагаемая конструкция электрода по сравнению с прототипом позволяет на 20-30% снизить удельный расход свинца и на столько- же повысить удельные характеристики электрода.