183328. lajstromszámú szabadalom • Ólomakkumulátor
1 183 328 2 A találmány tárgya ólomakkumulátor, amelynek pozitív és negatív elektródlemezei, valamint az elektródlemezek között elrendezett mikroporózus elválasztó elemei vannak. A találmány szerinti ólomakkumulátorban a negatív elektródlemezek környezetében az ólomiszap keletkezése az ismert megoldásokhoz viszonyítva jelentősen lecsökkenthető. ólomakkumulátorokban a pozitív és negatív elektródlemezek elválasztására jelenleg szinte kizárólag gumiból, vagy műanyagból készült mikroporózus elvá-I lasztóelemeket alkalmaznak. A műanyagok közül jól ismert a saválló polivinil-klorid e célra történő alkalmazása, amelyet porként, esetleg pórusképző adalékanyag §j hozzákeverése után vékony fóliára színtereinek, vagy ? melegen préselnek. I Az elválasztóelemeket általában távolságtartó profillal, tehát például hullámos, bordaszerű alakban képezik ki, vagy párhuzamos kiemelkedésekkel látják el, hogy az elektrolízis során, az akkumulátor üzemeltetése közben keletkező gázok az elektrolit szintje fölötti térbe és onnan a környezetbe eljuthassanak. Az elektródlemezek szokásos összeállításakor a bordákkal ellátott elválasztóelemeket úgy rendezik el, hogy a bordák a pozitív elektród felé fordulnak, hogy ily módon az elválasztóelem anyagát a keletkező oxigén korrodáló hatásától a lehető legjobban megvédjék, míg az elválasztóelem a negatív elektródhoz közvetlenül sima lapjával csatlakozik. Az elválasztáshoz alkalmazott elem mikroporózus volta szükségszerűen oda vezet, hogy a negatív elektródlemeznél a savcsere nehezebbé válik, aminek további következménye a negatív elektródlemez idő előtti szulfatálás miatt a cellafeszültségek lecsökkennek és ennek megfelelően az akkumulátor kapacitása is kisebbé válik. A 24 06 412 vagy a 26 10 116 számú NSZK-beli ------közrebocsátási iratból ismeretes a negatív elektródlemezekre szorosan illeszkedő porózus réteges elválasztóelemek alkalmazása, amelyek anyaga például polietilén. A külső oldalon, vagyis a pozitív elektróddal szemben ezeket az elválasztóelemeket üvegszálszövettel erősítik meg. Ezzel a pozitív elektródlemez élettartamát kívánják növelni. A találmány feladata ólomakkumulátorhoz olyan elválasztási megoldás kidolgozása, amelynek révén a negatív elektródnál az elektrolit cseréje megjavul. A találmány alapja az a felismerés, hogy a nagy porozitású hidrogén- és saválló anyagok, különösen az üveggyapot kedvező feltételeket tud a savcseréhez biztosítani. A feladat megoldását olyan ólomakkumulátor kidolgozásával érjük el, amelynek pozitív és negatív elektródlemezei, az elektródlemezek között elrendezett mikroporózus elválasztóelemei vannak és a találmány szerint minden elválasztóelemnek a negatív elektródlemez felé eső oldalán nagy porozitású hidrogén- és saválló réteg van. Különösen előnyös a hidrogén- és saválló réteget üveggyapot burkolatként kialakítani. Kitűnt ugyanis, hogy az üveggyapot hálós térbeli felépítése és kapilláris struktúrája miatt a savas elektrolitot kiválóan átengedi és a negatív elektród előtt olyan feltételeket teremt, amelyek a kívánatos savcserét biztosítani tudják. Az üveggyapot a keletkező naszcens hidrogénnel szemben is ellenálló. Az üveggyapot rétegét célszerű 0,2. . .1,0 mm előnyösen 0,3 mm vastagságban kialakítani. Az üveggyapot rétegét a negatív elektród felé rendezzük el és a legegyszerűbb esetben burkolórétegként hozzuk létre egy szok- 5 ványos, mikroporózus műanyagból készült elválasztólemezen, amelyet rétegelt elválasztóelemként alkalmazunk. Egy különösen előnyös kiviteli alakban az üveggyapotból készült burkolatot nem lemezként, hanem táska- 10 ként hozzuk kétre, amelybe a negatív elektródlemezt behelyezzük. A találmány szerinti megoldás révén, az ismert megoldásokhoz viszonyítva, a pozitív és a negatív elektródlemezeken az ólomiszap képződése mintegy 35%-kal 15 lecsökken, és ennek megfelelően az akkumulátor alsó részében felgyülemlő iszap által előidézett rövidzárlatok veszélye jelentősen lecsökken. Ez egyúttal azzal az előnnyel is jár, hogy az akkumulátor egyes celláinak élettartama megnövekszik. 20 A negatív elektródlemez és a találmány szerinti burkolat közötti intenzív savcsere a hőcseréhez kedvező feltételeket teremt, ezért a cellák hőmérséklete mintegy 5 °C-al kisebb, mint az ismert megoldásoknál. Ennek következtében a pozitív rács korróziója is csökken. 25 A találmány szerinti elválasztási mód alkalmazásával a negatív lemezek szélein az ólomiszap az ismert megoldásokhoz képest sokkal kisebb mennyiségben képződik. Ennek valószínűleg az az oka, hogy a találmány szerinti megoldás révén az ólom felületén a szomszédos pozitív 30 elektródlemez felé irányuló finom tűkristályok keletkezésének feltételei leromlanak, és ezért a tűkristályok kisebb mennyiségben képződnek, belőlük kevesebb tud az elektródlemezről leválni. A találmány szerinti megoldással kialakított ólom- 35 akkumulátort üzemszerű körülmények között is vizsgáltuk. Kitűnt, hogy 1500 akkumulátorciklus után az ismert felépítésű akkumulátorokban 15... 20 mm, a találmány szerinti felépítésű akkumulátorban 4 ... 8 mm vastag iszapréteg keletkezett. 40 Szabadalmi igénypontok 45 1. Ólomakkumulátor, amelynek pozitív és negatív elektródlemezei, valamint az elektródlemezek között elrendezett mikroporózus elválasztóelemei vannak, azzal jellemezve, hogy minden elválasztóelemnek a negatív elektródlemez felé eső oldalán nagy porozitású hidrogén- 50 és saválló réteg van. 2. Az 1. igénypont szerinti ólomakkumulátor, azzal ! jellemezve, hogy a réteg üveggyapot burkolatként van kialakítva. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti ólomakkumulátor, 55 azzal jellemezve, hogy a réteg 0,2 ... 1,0 mm, előnyösen 0,3 mm vastag. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti ólomakkumulátor, azzal jellemezve, hogy a réteg a negatív elektródlap körül táskaalakban van elrendezve. 60 5. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti ólomakkumulátor, azzal jellemezve, hogy az elválasztóelemek többrétegű elemként mikroporózus elválasztó fóliából és ezt borító üveggyapot rétegből állnak. (Ábra nélkül) Megjelent a Műszaki Könyvkiadó gondozásában A kiadásért felel: Himer Zoltán osztályvezető' Borsodi Nyomda — Miskolc
