ЭЛЕКТРОД СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА
ELECTRODE OF LEAD ACCUMULATOR

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к производству свинцовых аккумуляторов.
Известна конструкция электрода свинцового аккумулятора, содержащая токоотвод и активную массу, полученную путем преобразования поверхностного слоя токоотвода в активную массу электрохимической обработкой. Такие электроды известны под названием «Электроды Планте» [1].
Недостатком этой конструкции являются низкие удельные электрические характеристики электрода, обусловленные невозможностью в известных условиях получить качественное активное покрытие толщиной более 0,3 мм. При более толстых слоях нарушается электрический и механический контакт активного покрытия и токоотвода.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой конструкции является электрод свинцового аккумулятора, состоящий из панциря свинцового аккумулятора, свинцового токоотвода внутри панциря и активной массы, полученной путем преобразования поверхностного слоя свинцового токоотвода посредством электрохимической обработки, отличающийся тем, что токоотвод выполнен в виде трубки с продольной щелью [2].
Недостатком подобного решения являются неоптимальные удельные электрические характеристики электрода, что обусловлено тем, что в процессе получения активной массы на поверхности токоотвода продольная щель в трубчатом токоотводе сжимается практически полностью и внутренняя поверхность токоотвода практически не используется для получения энергии.
Задачей изобретения является оптимизация электрических характеристик электрода.
Это достигается тем, что часть свинцового токоотвода, которая помещена в панцирь, имеет сквозную прорезь, разделяющую токоотвод на две равные части, в которую помещен упругий пористый сепаратор.
На фиг.1 показан электрод предлагаемой конструкции.
На фиг.2 и 3 показано поперечное сечение электрода соответственно до получения активной массы и после ее получения путем электрохимического преобразования поверхности токоотвода.
Электрод состоит из токоотвода 1, разделенного по высоте панциря 2 на 2 равных сегмента, активной массы 3, полученной электрохимической обработкой свинцового токоотвода, показанного на фиг.2, и пористого упругого сепаратора 4, расположенного между сегментами токоотвода и образованной активной массой.
2
Как следует из фиг.2, в начальный период до получения активной массы путем электрохимического преобразования поверхности свинцового токоотвода оба его сегмента практически соприкасаются с панцирем 2. В процессе электрохимического окисления поверхности токоотвода получается активная масса (PbO), имеющая значительно больший объем, чем растворенная часть токоотвода 1. Образующаяся масса 3, упираясь в панцирь 2, стремится прижать друг к другу оба сегмента (т.е. уменьшить ширину прорези, чему частично препятствует пористый упругий сепаратор 4. Таким образом, получение активной массы происходит под определенным давлением, что позволяет получить активную массу необходимой толщины с надежным электрическим и механическим контактом с токоотводом.
Сплошная прорезь в части токоотвода 1, погруженного в панцирь 2, увеличивает доступность электролита и тока в промежуток между разделенными частями токоотвода и, таким образом, там также идет процесс образования активной массы 3, что в конечном счете увеличивает ее общее количество, способное участвовать в разрядно-зарядных циклах электрода. Этому также способствует помещенный в прорезь пористый упругий сепаратор 4, который одновременно служит для создания давления при электрохимическом получении активной массы на поверхности свинцового токоотвода и в процессе эксплуатации электрода.
Сравнительные испытания известного и предлагаемого электродов путем циклирования в растворе серной кислоты (пятичасовой режим разряда) показали увеличение емкости предлагаемого электрода по отношению к известному на 10-13%.
Литература
1. Вайнел Г.В. Аккумуляторные батареи. 4 изд. М.; Л.: Гос. Энерг. изд-во, 1960, с.54.
2. Патент РФ 2030030 от 31.10.1990.