172669. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ólomakkumulátorok előállítására, blokkformálására, szakaszos üzemeltetésére, valamint pozitív és negatív elektródáinak előállítására
3 172669 4 Célul tűztük ki a fenti minőség ingadozásbeli hiányosságok kiküszöbölését, s modernebb szárazon töltött ólomakkumulátorok előállítását. Feladatunk olyan akkumulátor elkészítése, amelynek előállítása olcsóbb az eddig ismerteknél, és tulajdonságai közé tartoznak a hosszú ideig szárazon történő raktározhatóság, mind a frissen legyártott, mind a több év óta tárolt akkumulátor kénsawal, mint elektrolittal feltöltve, majd az elektrolitot egyszerűen leürítve, az akkumulátor celláit légmentesen lezárva úgynevezett szárazon töltött akkumulátort kapjunk, s ezen műveletek többször is megismételhetők legyenek. Ezáltal a gyakorlati élet egyik igen fontos igényét, az ún. szakaszos üzemelésre alkalmas akkumulátorok előállítását is megoldjuk. Azt találtuk, hogy a fenti célkitűzések teljesíthetők és így hosszú, akár több éves időtartamon keresztül is tárolható, blokkformációra, árammal való töltés után sav nélküli tárolásra, szakaszos üzemeltetésre egyaránt alkalmas egy- vagy többcellás ólomakkumulátor állítható elő, mely előállítása során cellakamrába illetve cellakamrákba pozitív és negatív elektróda lemezeket szerelünk, mely lemezek előzetesen masszával lettek kezelve, előnyösen kikenve és szárítva, és a telepekké történő összeszerelés után az akkumulátort blokkformáljuk akként, hogy a cellakamrákat 1,20-1,30 kp/dms fajsúlyú kénsawal feltöltjük, majd 1-2 órás pihentetés után 20-80 órán keresztül egyenárammal töltjük a telepeket. Az akkumulátort úgy tesszük a továbbiakban alkalmassá tartós tárolásra és vagy szakaszos tárolásra és üzemeltetésre (felváltva), hogy egyenárammal való feltöltés után savbeöntő nyílásaikkal lefelé fordítva a savat leürítjük, majd a nyílásokat légmentesen lezárjuk, adott esetben a kívánt raktározási idő idő elteltével kénsawal ismét feltöltjük és áramforrásként kapcsolva üzemeltetjük. A savval való feltöltést a raktározás után 1,20-1,30 kp/dms fajsúlyú kénsawal végezzük. A sav leürítését illetve az akkumulátor savval való feltöltését adott esetben többször ismételve elvégezhetjük és a sav beöntése után kívánt esetben - a feszültségeséstől függően — egyenárammal töltünk. Fokozhatjuk az akkumulátorok fentiekben részletezett jó tulajdonságait azzal, ha az akkumulátor elektróda-lemezeit a találmány szerinti új minőségnek megfelelően a következőkben ismertetendő összetétel szerint készítjük el: azt találtuk, hogy a száraz állapotban való tárolás, a szakaszos igénybevétel, azaz üzemeltetés és tárolás, és a formálás utáni igénybevétel is fokozottan érvényesül a találmány szerinti akkumulátornál, melyek elektróda-lemezeinek legfeljebb egyikét készítjük hagyományos módon, míg a másikat úgy, hogy a pozitív elektróda készítésekor az egy vagy több lemezrácsként van kialakítva és a lemezrácsra massza van felvive, előnyösen felkenve, amely massza alapkomponensként ólomport, vizet és kénsavat tartalmaz és a masszakészítésnél az ólomporra számítva legalább 2 súly% foszfátot, legfeljebb 0,2 súly% magnéziumot, legfeljebb OjOl súly% krómot, legfeljebb 0,05 súly% kobaltot — előnyösen ionos formában adagolva összekeverünk, az így kapott masszát a lemezrácsba kérgük, majd szárítjuk. A negatív elektróda készítésekor úgy járunk el, hogy a lemezrácsként kialakított elektródára ugyancsak masszát viszünk fel, előnyösen felkenünk, amely massza alapkomponensként ugyancsak ólomport, vizet és kénsavat tartalmaz és az ólomporra számítva 0,10—0,40 súly% báriumszulfátot, 0,05—0,20 súly% lángkormot, 0,05—0,30 súly% falisztet, 0,25—0,70 súly% huminsavat vagy sóját 0,02-0,10 súly% trinátriumfoszfátot adagolva összekeverünk, az így kapott masszát lemezrácsba kenjük, majd szárítjuk. A pozitív elektróda lemezrácsához alkalmazott massza komponenseiként előnyös, ha a foszfátot ólomfoszfát alakjában visszük be (de természetesen más foszfátok is szóba jöhetnek, így pl. a trinátriumfoszfát). Különösen előnyös, ha a foszfátot in situ képezzük. Ekkor foszforsavat adunk a masszába, hogy ez a folyamat lejátszódjék a jelenlevő ólomporral. A magnézium mennyiségét 0,01-0,2 súly%, a krómét 0,001—0,01 súly%, a kobaltét 0,001—0,050 súly% intervallumok között találtuk előnyösnek ólomporra számítva. Amennyiben foszforsavat alkalmazunk in situ képzett foszfát biztosítására, úgy különösen előnyös, ha e savba adagoljuk a magnézium-, króm- és kobalt tartalmú anyagokat, előnyösen sókat. Itt csupán az a kritérium, hogy a Mg, Cr és Co biztosítva legyen. Természetesen ez utóbbiak vízoldható sók formájában is alkalmazhatók. Általában az alkalmazásra kerüld anyagainkat a szabványos minőségű termékekből választjuk. A negatív elektróda lemezrácsához alkalmazott massza komponenseinek szárazanyagait célszerű a vízzel való nedvesítést megelőzően homogenizálnunk, szükséges esetben őrlésnek vetjük alá. Előnyösnek találtuk az 5-50 mikron szemcsenagyságú adalékot, mely önmagában ismert berendezésekben, így pl. golyósmalomban elkészíthető. A találmány szerint készült masszával olyan elektróda lemezek nyerhetők, amelyek szárazon egy vagy több cellába helyezve akkumulátorrá szerelhetők. Ezen elektróda lemezek vizsgálataink szerint tartósan, éveken keresztül is, károsodás nélkül minusz 30° és +60 C° közötti hőmérsékleten eltarthatok. A lemezek szövetszerkezete lehetővé teszi, hogy az 1,20—1,30 kp/dms fajsúlyú kénsavban való merítés utáni üzemkész állapot elérhető legyen. A velük készült akkumulátorok tartósan raktározhatok kapacitáscsökkenés nélkül. Az akkumulátorok úgynevezett blokkformálása során a kénsawal való megtöltés és rövid idejű, legfeljebb 3 órás, célszerűen 1-2 órás állás után, 20—100, előnyösen 20—80 órán keresztül egyenárammal töltünk, miután azok minden további kezelés illetve technológiai művelet nélkül üzembe állíthatók. Kívánság szerint — a felhasználási igényektől függően - az akkumulátorokat (savbeöntő) cellanyílásaikkal lefelé fordítjuk, belőlük a savat leürítjük, majd a cellanyílásokat légmentesen lezárjuk, s így tároljuk a következő üzembeállításig, akár éveken keresztül. Ezáltal megoldottuk a szalra uramn üzemeltethető úgynevezett szárazon töltött akkumulátorok előállítását is, amikor is a légmen5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
