RU2377705C1 - Negative electrode for lead-acid battery and manufacturing method thereof - Google Patents
Negative electrode for lead-acid battery and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377705C1 RU2377705C1 RU2008149214/09A RU2008149214A RU2377705C1 RU 2377705 C1 RU2377705 C1 RU 2377705C1 RU 2008149214/09 A RU2008149214/09 A RU 2008149214/09A RU 2008149214 A RU2008149214 A RU 2008149214A RU 2377705 C1 RU2377705 C1 RU 2377705C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grids
- collector
- weight
- nets
- lead
- Prior art date
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 9
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве свинцово-кислотных аккумуляторов.The invention relates to the electrical industry and can be used in the manufacture of lead-acid batteries.
Известен отрицательный электрод для свинцово-кислотного аккумулятора, содержащий токоотвод в виде решетки с токовыводом и активную массу, заполняющую ячейки решетки, при этом отношение веса активной массы к весу решетки равно 1,5-1,6 (авторское свидетельство СССР №361489, М кл. H01m 35/02, опубл. 1973 г.).A negative electrode is known for a lead-acid battery containing a current collector in the form of a grating with a current output and an active mass filling the cells of the grating, while the ratio of the weight of the active mass to the weight of the grating is 1.5-1.6 (USSR copyright certificate No. 361489, M class H01m 35/02, publ. 1973).
Недостатком такой конструкции электрода и аккумулятора на его основе являются низкие удельные электрические характеристики за счет выполнения тяжелым по весу токоотвода из свинца или его сплавов, что обусловлено меньшим значением отношения веса активной массы к весу токоотвода-решетки.The disadvantage of this design of the electrode and the battery based on it is the low specific electrical characteristics due to the execution of heavy current collector of lead or its alloys, due to the lower value of the ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector-grating.
Кроме того, технологический процесс изготовления токоотводов на основе дорогостоящего свинца является сложным и затратным за счет необходимости использования литейного оборудования и энергетических затрат на литье решеток, что в конечном итоге делает аккумуляторы дорогостоящими.In addition, the manufacturing process of down conductors based on expensive lead is complex and costly due to the need for foundry equipment and energy costs for casting gratings, which ultimately makes batteries expensive.
Известен отрицательный электрод для свинцово-кислотного аккумулятора, содержащий токоотвод в виде пластмассовой сетки, углеродный слой, расположенный на поверхности сетки, свинцовый токовывод в виде планки с ушком, соединенный с верхней частью сетки, и активную массу, заполняющую ячейки сетки (патент Великобритании №1316124, МКИ H01m 35/08, опубл. 1973 г.) - принято за прототип.A negative electrode for a lead-acid battery is known, containing a current collector in the form of a plastic grid, a carbon layer located on the surface of the grid, a lead current lead in the form of a strap with an eye connected to the upper part of the grid, and an active mass filling the grid cells (UK patent No. 1316124 , MKI H01m 35/08, publ. 1973) - taken as a prototype.
Недостатками такой конструкции электрода являются невысокие удельные электрические характеристики, а также неудовлетворительная прочность электрода.The disadvantages of this design of the electrode are low specific electrical characteristics, as well as poor strength of the electrode.
Невысокие удельные электрические характеристики обусловлены применением в качестве токоотвода тяжелого свинца, что уменьшает значение отношения веса активной массы к весу токоотвода, которое ниже оптимального.Low specific electrical characteristics are due to the use of heavy lead as a collector, which reduces the ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector, which is lower than optimal.
Неудовлетворительная прочность электрода вызвана низкой механической прочностью одностороннего соединения свинцового токовывода с полимерным (из поливинилхлорида) токоотводом, что приводит к разрушению электрода при механических нагрузках (вибрация, удары), свойственных при эксплуатации аккумуляторов на транспорте. Кроме того, токоотвод из полимера, состоящего из частиц поливинилхлорида, спеченных между собой, является твердым и хрупким, что также снижает прочность токоотвода.The poor strength of the electrode is caused by the low mechanical strength of the one-sided connection of the lead current lead to the polymer (from polyvinyl chloride) current collector, which leads to the destruction of the electrode under mechanical loads (vibration, shock), which are characteristic of battery operation in vehicles. In addition, the collector of the polymer, consisting of particles of polyvinyl chloride, sintered between each other, is hard and brittle, which also reduces the strength of the collector.
Известен способ изготовления отрицательного электрода для свинцово-кислотного аккумулятора, включающий изготовление токоотвода в виде полимерной пластмассовой сетки, присоединение к верхней части сетки по всей ее ширине токоотвода в виде планки с ушком из свинца, нанесения углеродного покрытия на поверхность сетки и последующее заполнение ячеек сетки активной массой (патент Великобритании №1316124, МКИ H01m 35/08, опубл. 1973 г.) - принято за прототип.A known method of manufacturing a negative electrode for a lead-acid battery, including the manufacture of a collector in the form of a polymer plastic mesh, attaching to the top of the mesh along its entire width of the collector in the form of a strip with a tab of lead, applying a carbon coating to the mesh surface and then filling the mesh cells with active mass (UK patent No. 1316124, MKI H01m 35/08, publ. 1973) - taken as a prototype.
Недостатком такого способа изготовления электрода является получение электродов с невысокими удельными электрическими характеристиками и недостаточная прочность электрода.The disadvantage of this method of manufacturing the electrode is to obtain electrodes with a low specific electrical characteristics and insufficient strength of the electrode.
Снижение удельных электрических характеристик обусловлено тем, что при изготовлении токоотвода в качестве материала токоотвода используют свинец, что приводит к увеличению веса электрода и уменьшает оптимальное значение отношения веса активной массы к весу токоотвода.The decrease in specific electrical characteristics is due to the fact that lead is used as the collector material in the manufacture of the collector, which leads to an increase in the weight of the electrode and reduces the optimal value of the ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector.
Недостаточная прочность электрода вызвана низкой механической прочностью соединения свинцового токовывода с поливинилхлоридным токоотводом, получаемого в процессе его изготовления, так как соединение токовывода с токоотводом осуществляется путем наложения токовывода на одну сторону сетки токоотвода, что не создает достаточной прочности соединения. Кроме того, выполнение токоотвода путем спекания частиц поливинилхлорида между собой способствует получению твердого и хрупкого полимера токоотвода, что также снижает прочность электрода в условиях эксплуатации аккумулятора на транспорте, где имеют место механические нагрузки (вибрация, удары).The insufficient strength of the electrode is caused by the low mechanical strength of the connection of the lead current lead to the polyvinyl chloride collector obtained during its manufacture, since the connection of the lead to the collector is carried out by applying a current lead to one side of the collector grid, which does not create sufficient connection strength. In addition, the execution of the collector by sintering the particles of polyvinyl chloride with each other contributes to the production of a solid and brittle collector polymer, which also reduces the strength of the electrode under conditions of battery operation in transport, where mechanical loads (vibration, shock) occur.
Технической задачей изобретения является повышение удельных электрических характеристик отрицательного электрода для свинцово-кислотного аккумулятора, а также повышение прочности электрода.An object of the invention is to increase the specific electrical characteristics of the negative electrode for a lead-acid battery, as well as increasing the strength of the electrode.
Технический результат достигается тем, что в известном отрицательном электроде для свинцово-кислотного аккумулятора, содержащем токоотвод в виде сетки, углеродный слой, расположенный на поверхности сетки, токовывод, выполненный в виде планки с ушком, расположенной на всю ширину токоотвода и соединенный с верхней частью сетки и активную массу, заполняющую ячейки сетки, токоотвод выполнен в виде двух сеток, соединенных между собой, при этом токовывод размещен между сетками, верхние кромки которых находятся над планкой токовывода, и соединен между собой, а каждая из сеток выполнена из двухслойного материала, наружный слой которого выполнен из высокоадгезионного полимера, а внутренний выполнен из стекловолокна, или углерода, или твердого полимера, а отношение веса активной массы к весу токоотвода равно 6,0-16,0.The technical result is achieved in that in the known negative electrode for a lead-acid battery containing a current collector in the form of a grid, a carbon layer located on the surface of the grid, a current output made in the form of a strip with an eye located over the entire width of the collector and connected to the upper part of the grid and the active mass filling the grid cells, the current collector is made in the form of two grids interconnected, while the current output is placed between the grids, the upper edges of which are above the current output strip, and the connection is interconnected, and each of the grids is made of a two-layer material, the outer layer of which is made of highly adhesive polymer, and the inner is made of fiberglass, or carbon, or solid polymer, and the ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector is 6.0-16.0 .
Указанная совокупность признаков технического решения обеспечивает получение технического результата.The specified set of features of a technical solution provides a technical result.
Повышение удельных электрических характеристик отрицательного электрода для свинцово-кислотного аккумулятора и повышение прочности электрода обеспечиваются выполнением токоотвода в виде двух сеток, соединенных между собой, размещением токовывода между сетками, верхние кромки которых находятся над планкой токовывода и соединены между собой, а каждая из сеток выполнена из двухслойного материала, наружный слой которого выполнен из высокоадгезионного полимера, а внутренний выполнен из стекловолокна, или углерода, или твердого полимера, а отношение веса активной массы к весу токоотвода равно 6,0-16,0.An increase in the specific electrical characteristics of the negative electrode for a lead-acid battery and an increase in the strength of the electrode are ensured by conducting a current collector in the form of two grids interconnected, by placing a current lead between the grids, the upper edges of which are above the current output bar and interconnected, and each of the grids is made of a two-layer material, the outer layer of which is made of highly adhesive polymer, and the inner is made of fiberglass, or carbon, or solid polymer And the ratio of active mass weight equal to the weight of the
Выполнение токоотвода в виде двух сеток, соединенных между собой, и соединение токовывода с сетками с двух его сторон, а также соединение верхних кромок сеток между собой над планкой токовывода повышают прочность электрода за счет повышения прочности указанных соединений. Применение сеток из двухслойного материала обеспечивает прочность токоотвода за счет неразъемности соединения между собой высокоадгезионных полимеров наружного слоя материала сетки, а наличие внутреннего слоя сетки из стекловолокна, или углерода, или твердой пластмассы обеспечивает жесткость токоотвода. Кроме того, выполнение наружного слоя из высокоадгезионного полимера обеспечивает возможность качественного нанесения на поверхность сеток углеродного материала.The execution of the current collector in the form of two grids interconnected, and the connection of the current lead to the grids on its two sides, as well as the connection of the upper edges of the grids to each other above the current lead bar increase the strength of the electrode by increasing the strength of these compounds. The use of bilayers made of a two-layer material ensures the strength of the collector due to the integral connection between the high-adhesion polymers of the outer layer of the mesh material, and the presence of the inner layer of the mesh made of fiberglass, or carbon, or solid plastic ensures the rigidity of the collector. In addition, the implementation of the outer layer of highly adhesive polymer provides the possibility of high-quality deposition on the surface of the grids of carbon material.
Выполнение токоотвода из двух сеток, изготовленных из двухслойного легкого материала, дает возможность получить токоотвод оптимальной толщины, имеющий одновременно жесткость и прочность, а также применять токовывод из любого легкого материала и обеспечить выбор оптимального значения отношения веса активной массы к весу токоотвода, равным 6,0-16,0, и повышение удельных электрических характеристик отрицательного электрода и аккумулятора в целом.The execution of the current collector from two grids made of two-layer light material makes it possible to obtain a current collector of optimal thickness having both rigidity and strength, as well as to use a current collector from any light material and to ensure the choice of the optimal value of the ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector equal to 6.0 -16.0, and an increase in the specific electrical characteristics of the negative electrode and the battery as a whole.
Технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления отрицательного электрода для свинцового аккумулятора, включающим изготовление токоотвода в виде сетки, присоединение к верхней части сетки по всей ее ширине токовывода в виде планки с ушком, нанесение углеродного покрытия на поверхность сетки и последующее заполнение ячеек сетки активной массой, токоотвод изготавливают из двух сеток путем наложения их друг на друга, размещают токовывод между сетками, при этом верхние кромки последних располагают над планкой токовывода и соединение токовывода с сетками осуществляют соединением их с токовыводом и соединением верхних кромок в процессе соединения сеток между собой, в качестве материала сеток используют двухслойный материал, наружный слой которого выполнен из высокоадгезионного полимера, а внутренний выполнен из стекловолокна, или углерода, или твердого полимера, а отношение веса активной массы к весу токоотвода берут равным 6,0-16,0.The technical result is achieved by the fact that in the known method of manufacturing a negative electrode for a lead battery, including making a collector in the form of a grid, attaching to the upper part of the grid along its entire width of the current output in the form of a strip with an eye, applying a carbon coating to the surface of the grid and then filling the grid cells active mass, the collector is made of two grids by stacking them on top of each other, a current output is placed between the grids, while the upper edges of the latter are placed above the bar t bridging and connecting the current lead to the grids is carried out by connecting them to the current lead and connecting the upper edges in the process of connecting the grids to each other, as the material of the grids use a two-layer material, the outer layer of which is made of highly adhesive polymer, and the inner is made of fiberglass, or carbon, or solid polymer and the ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector is taken equal to 6.0-16.0.
Указанная совокупность признаков технического решения обеспечивает достижение технического результата.The specified set of features of a technical solution ensures the achievement of a technical result.
Повышение удельных электрических характеристик отрицательного электрода для свинцово-кислотного аккумулятора и повышение прочности электрода обеспечиваются изготовлением токоотвода из двух сеток путем наложения их друг на друга, размещения токовывода между сетками так, что верхние кромки последних располагают над планкой токовывода и соединение токовывода с сетками осуществляют соединением их с токовыводом и соединением верхних кромок сеток в процессе соединения сеток между собой, а в качестве материала сеток используют двухслойный материал, наружный слой которого выполнен из высокоадгезионного полимера, а внутренний слой выполнен из стекловолокна, или углерода, или твердого полимера, отношение веса активной массы к весу токоотвода берут равным 6,0-16,0.The increase in the specific electrical characteristics of the negative electrode for a lead-acid battery and the increase in electrode strength are ensured by making a collector from two grids by stacking them on top of each other, placing the current lead between the grids so that the upper edges of the latter are placed above the current lead strip and connecting the current lead to the grids by connecting them with current output and the connection of the upper edges of the grids in the process of connecting the grids to each other, and as the material of the grids use a two-layer first material, the outer layer of which is made of a polymer has high and the inner layer is made of fiberglass or carbon, or a solid polymer, the ratio of the active mass of the weight to weight ratio of the collector taken equal 6,0-16,0.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:
На фиг.1 изображен отрицательный электрод.Figure 1 shows the negative electrode.
На фиг.2 - то же, вид сбоку.Figure 2 is the same side view.
На фиг.3 изображена принципиальная схема варианта способа изготовления электрода.Figure 3 shows a schematic diagram of a variant of a method of manufacturing an electrode.
На фиг.4 - то же, разрез А-А.Figure 4 is the same, section aa.
Отрицательный электрод для свинцово-кислотного аккумулятора содержит токоотвод, состоящий из двух соединенных между собой сеток 1 и 2, углеродный слой 3, расположенный на поверхности сеток, токовывод, размещенный между верхними частями сеток и соединенный с ними, и активную массу 4, заполняющую ячейки сетки.The negative electrode for a lead-acid battery contains a down conductor, consisting of two
Токовывод выполнен в виде планки 5 с ушком 6 и изготовлен из высокопроводящего металла, например освинцованной меди или латуни. Планка токовывода расположена на всю ширину токоотвода. Токовывод размещен между сетками таким образом, что верхние кромки 7, 8 сеток находятся над планкой и соединены между собой. Ушко токовывода снабжено отверстиями 9, расположенными на уровне верхних кромок сеток. Отверстия необходимы для более прочного соединения кромок сеток с ушком токовывода и лучшим удержанием активной массы. Соединение сеток с планкой и ушком токовывода, а также дополнительное соединение верхних кромок сеток между собой, обеспечивает надежное и прочное крепление токовывода с токоотводом.The current output is made in the form of a
Каждая из сеток выполнена из двухслойного материала, наружный слой которого выполнен из высокоадгезионного полимера, а внутренний из стекловолокна, или углерода, или твердого полимера.Each of the nets is made of a two-layer material, the outer layer of which is made of highly adhesive polymer, and the inner one is made of fiberglass, or carbon, or solid polymer.
Выполнение сеток из двухслойного материала обеспечивает прочность токоотвода за счет того, что внутренний слой способствует увеличению предела прочности при растяжении и жесткость соединенных сеток, а наружный слой, выполненный из высокоадгезионного полимера, обеспечивает возможность прочного соединения сеток между собой, например сваркой или склеиванием. В качестве высокоадгезионного полимера используются термопластичные полимеры (эластомеры), например поливинилхлорид, или акрилаты, или полистирол, или полипропилен, или полиэтилен и другие кислотоустойчивые полимеры. В качестве твердого полимера может быть использована, например, эпоксидная смола.The implementation of the nets from a two-layer material ensures the strength of the collector due to the fact that the inner layer contributes to an increase in the tensile strength and rigidity of the connected nets, and the outer layer made of highly adhesive polymer allows the nets to be firmly connected to each other, for example, by welding or gluing. As a high-adhesion polymer, thermoplastic polymers (elastomers) are used, for example polyvinyl chloride, or acrylates, or polystyrene, or polypropylene, or polyethylene and other acid resistant polymers. As a solid polymer, for example, epoxy resin can be used.
Отношение веса активной массы к весу токоотвода составляет 6,0-16,0, что существенно снижает вес электрода.The ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector is 6.0-16.0, which significantly reduces the weight of the electrode.
Пример. Отрицательный электрод для свинцово-кислотного аккумулятора представляет собой токоотвод общим весом 8 г и размерами 0,8×118×143 мм, состоящий из двух соединенных между собой сеток 1 и 2, углеродного слоя 3 в виде графита, расположенного на поверхности сеток, токовывода, размещенного между верхними частями сеток и соединенный с ними и активную массу 4 весом 80 грамм, заполняющую ячейки сетки. Токовывод выполнен в виде планки 5 с ушком 6 из освинцованной меди. Токовывод размещен между сетками так, что верхние кромки 7 и 8 сеток находятся над планкой и соединены между собой. Ушко токовывода снабжено тремя отверстиями 9, расположенными на уровне верхних кромок сеток и предназначенными для более прочного соединения кромок сеток с ушком и лучшим удержанием активной массы.Example. The negative electrode for a lead-acid battery is a collector with a total weight of 8 g and a size of 0.8 × 118 × 143 mm, consisting of two
Каждая из сеток выполнена из двухслойного материала, наружный слой которого выполнен из высокоадгезионного полимера, например поливинилхлорида, а внутренний слой из стекловолокна. Отношение веса активной массы к весу токоотвода равно 10,0.Each of the nets is made of a two-layer material, the outer layer of which is made of highly adhesive polymer, such as polyvinyl chloride, and the inner layer is made of fiberglass. The ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector is 10.0.
В таблице приведены экспериментальные данные обоснования выбора отношения веса активного материала к весу токоотвода.The table shows the experimental data substantiating the choice of the ratio of the weight of the active material to the weight of the collector.
Как видно из приведенных экспериментальных данных, электрод с соотношением веса активной массы к весу токоотвода в пределах 6,0-16,0 имеет прочность и удельные электрические характеристики, соответствующие предъявляемым требованиям.As can be seen from the experimental data, an electrode with a ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector in the range of 6.0-16.0 has strength and specific electrical characteristics that meet the requirements.
Электрод, имеющий отношение веса активной массы к весу токоотвода, меньше 6,0 является прочным из-за высокой прочности токоотвода, однако электрод имеет невысокие удельные электрические характеристики из-за увеличения веса токоотвода.An electrode having a ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector less than 6.0 is strong due to the high strength of the collector, however, the electrode has low specific electrical characteristics due to the increase in the weight of the collector.
Электрод, имеющий отношение веса активной массы к весу токоотвода более 16,0, имеет низкую прочность и жесткость из-за недопустимо малой толщины токоотвода, что может привести к отслоению активной массы при эксплуатации аккумулятора.An electrode having a ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector is more than 16.0 has low strength and stiffness due to the unacceptably small thickness of the collector, which can lead to detachment of the active mass during battery operation.
Способ изготовления отрицательного электрода для свинцово-кислотного аккумулятора осуществляется следующим образом.A method of manufacturing a negative electrode for a lead-acid battery is as follows.
Изготавливают токоотвод из двух сеток 1 и 2 путем наложения их друг на друга, при этом размещают токовывод между сетками таким образом, чтобы верхние кромки 7, 8 последних располагались над планкой 5 токовывода. Затем производят соединение сеток между собой. В процессе соединения сеток производят одновременное соединение их с планкой 5 и ушком 6 токовывода и соединение верхних кромок сеток. Одновременное соединение всех элементов токоотводов позволяет увеличить их прочность и точность геометрических размеров вследствие непрерывности процесса и постоянства режимов совмещения элементов и их соединения. Соединение сеток между собой и с токовыводом осуществляют различными способами, например сваркой или склеиванием. В качестве материала сеток используют двухслойный материал, наружный слой которого выполнен из высокоадгезионного полимера, например поливинилхлорида, а внутренний из стекловолокна, углерода или твердого полимера.A current collector is made of two
После соединения сеток производят нанесение на поверхность токоотвода углеродного слоя любым известным способом, например термическим или газопламенным. Затем производят заполнение ячеек токоотвода активной массой на основе свинца, например, путем двусторонней намазки. При этом отношение веса активной массы к весу токоотвода берут равным 6,0-16,0.After connecting the grids, a carbon layer is applied to the surface of the collector by any known method, for example, thermal or flame. Then, the collector cells are filled with lead-based active mass, for example, by double-sided spreading. The ratio of the weight of the active mass to the weight of the collector is taken equal to 6.0-16.0.
Пример. С бобин транспортирующими роликами 10 с равномерной линейной скоростью одновременно с двух сторон подают ленты в виде сеток 1 и 2 (толщина сеток 0,4 мм). Ширина сеток соответствует заданной высоте токоотвода электрода (118 мм). В качестве материала сеток использовали двухслойный материал - внешний слой которого выполнен из высокоадгезионного полимера - поливинилхлорида, а внутренний из стекловолокна. Между сетками размещают токовыводы в виде ленты на средней бобине, при этом верхние кромки сеток располагают над планкой токовывода и соединение токовывода с сетками осуществляется соединением их с токовыводом и соединением кромок в процессе соединения сеток между собой. Затем сетки нагревают нагревательными плитами 11 до температуры размягчения поливинилхлорида (t=160-180°C) и прикатывают сетки друг с другом прикаточными роликами 12. Скорость прикаточных роликов равна скорости транспортирующих роликов 10. После чего образующуюся ленту подают между валками-нагревателями 13, нагревают поверхность токоотвода и производят нанесение углеродного слоя - графита в устройстве графитизации 14. Графитизированную ленту подают в устройство 15 для намазки и производят двухстороннее нанесение массы на ленту. При этом отношение веса активной массы к весу токоотвода берут равным 10,0. Затем лента с активной массой поступает на устройство разрубки 16, где лента разрубается на отдельные электроды 17 (шириной 143 мм), которые равномерно распределяются на транспортере-накопителе 18 и далее направляются на дальнейшие технологические операции: сушку, формировку и т.д.Example. With bobbins, transporting rollers 10 with uniform linear speed simultaneously feed on both sides tapes in the form of
Предлагаемая конструкция отрицательного электрода для свинцово-кислотного аккумулятора имеет удельные электрические характеристики на 20-25% выше, чем у конструкции электрода по прототипу и обладает большей прочностью, что позволяет использовать аккумуляторы с такими электродами на большинстве транспортных средств.The proposed design of the negative electrode for a lead-acid battery has a specific electrical characteristics of 20-25% higher than that of the electrode design of the prototype and has greater strength, which allows the use of batteries with such electrodes on most vehicles.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008149214/09A RU2377705C1 (en) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Negative electrode for lead-acid battery and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008149214/09A RU2377705C1 (en) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Negative electrode for lead-acid battery and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2377705C1 true RU2377705C1 (en) | 2009-12-27 |
Family
ID=41643174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008149214/09A RU2377705C1 (en) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Negative electrode for lead-acid battery and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2377705C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2638532C2 (en) * | 2012-03-08 | 2017-12-14 | Аркэктив Лимитед | Improved construction of lead-acid battery |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU361489A1 (en) * | 1971-05-25 | 1972-12-07 | LEAD ACCUMULATOR BATTERY | |
| GB1316124A (en) * | 1969-10-13 | 1973-05-09 | Lucas Industries Ltd | Battery plate grids |
| US3808040A (en) * | 1971-05-15 | 1974-04-30 | S Barnes | Method of manufacturing battery plate grids |
-
2008
- 2008-12-12 RU RU2008149214/09A patent/RU2377705C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1316124A (en) * | 1969-10-13 | 1973-05-09 | Lucas Industries Ltd | Battery plate grids |
| US3808040A (en) * | 1971-05-15 | 1974-04-30 | S Barnes | Method of manufacturing battery plate grids |
| SU361489A1 (en) * | 1971-05-25 | 1972-12-07 | LEAD ACCUMULATOR BATTERY |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2638532C2 (en) * | 2012-03-08 | 2017-12-14 | Аркэктив Лимитед | Improved construction of lead-acid battery |
| US10903501B2 (en) | 2012-03-08 | 2021-01-26 | Arcactive Limited | Lead-acid battery construction |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101679095B1 (en) | Multiply-conductive matrix for battery current collectors | |
| CN108281609B (en) | Positive electrode plate with tab, preparation method thereof and lithium ion battery comprising positive electrode plate | |
| CN108736016B (en) | Current collector and positive electrode plate and battery core prepared by using same | |
| US20160329568A1 (en) | Fiber mat for battery plate reinforcement | |
| US11233293B2 (en) | Laminar textile material for a battery electrode | |
| ITTO940099A1 (en) | LEAD-ACID BIPOLAR BATTERY. | |
| CN205810932U (en) | Lithium-ion battery with helical winding structure | |
| CN207947341U (en) | A kind of anode pole piece with lug and the lithium ion battery comprising the anode pole piece | |
| JP2015513197A5 (en) | ||
| CN210245618U (en) | Grid of lead-acid battery and lead-acid battery | |
| DE102010040538A1 (en) | Electrode for use in e.g. drive battery of motor car, has electrical conductive structural element provided in electrical conductive carrier film for controlling electric resistance between point at carrier film and terminal portion | |
| US4237205A (en) | Pocket grid for alkaline battery plates | |
| JP2017517131A (en) | Lead acid battery and method for manufacturing such a battery | |
| CN102428597B (en) | For the battery lead plate of battery | |
| CN116315509B (en) | Battery cell, preparation method thereof and lithium ion battery | |
| WO2021022954A1 (en) | Grid of lead-acid battery, and lead-acid battery | |
| WO2020080419A1 (en) | Lead storage battery | |
| RU2377705C1 (en) | Negative electrode for lead-acid battery and manufacturing method thereof | |
| CN111276668B (en) | Electrode laminate for all-solid battery and manufacturing method thereof | |
| KR102575021B1 (en) | Cathode for secondary battery having flexibility and stretch, and secondary battery using the same | |
| CN112289981B (en) | Manufacturing method of bipolar electrode and battery | |
| JP2022071868A (en) | Uni-electrogrid lead acid battery and process of making the same and performance thereof | |
| JP2017092001A (en) | Lead storage battery and method for manufacturing the same | |
| JP7264175B2 (en) | lead acid battery | |
| JPS59134563A (en) | Production process of collector for electrode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20161109 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200429 |