электродная пластина свинцового кислотного аккумулятора и способ ее изготовления

Формула изобретения

1. Электродная пластина свинцового кислотного аккумулятора, отличающаяся тем, что содержит активированную основу, включающую свинцовое волокно и волокно из свинцового сплава, содержащего кадмий, которые перемешаны и переплетены равномерно (гомогенным образом), свинцовое волокно составляет 60 - 90 вес. % от основы, а поверхность свинцового волокна покрывается кадмием, составляющим 1 - 5% от общего веса свинцового волокна, пластиночная решетка для собирания тока и пропускания электричества в комбинации с активированной основой, и язычок, используемый в электрическом соединении между электродными пластинами и зафиксированный на пластиночной решетке с обеспечением электрического контакта.

2. Электродная пластина по п.1, отличающаяся тем, что соответствующие весовые соотношения состава волокна из свинцового сплава следующие: 88 - 98,5 вес.% для свинца, 1 - 7 вес.% для сурьмы и 0,5 - 5 вес.% для кадмия.

3. Электродная пластина по п.1, отличающаяся тем, что соответствующие весовые соотношения состава волокна из свинцового сплава следующие: 94 - 99,32 вес. % для свинца, 0,5 - 5 вес.% для кадмия, 0,08 - 0,5 вес.% для кальция и 0,1 - 0,5 вес.% для серебра.

4. Электродная пластина по п.1, отличающаяся тем, что поверхность волокна из свинцового сплава покрывается кадмием и кадмий составляет 1 - 5 вес.% от волокна из свинцового сплава.

5. Электродная пластина по п.1, отличающаяся тем, что в основе содержатся одно или несколько углеродных волокон, органических химических волокон и угольный порошок.

6. Электродная пластина по п.1, отличающаяся тем, что, кроме этого, основа содержит политетрафторэтилен, который составляет 0,1 - 9,5 вес.% от основы.

7. Электродная пластина по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, отличающаяся тем, что пластиночная решетка имеет форму рамки, внутренняя часть которой имеет множество полос.

8. Электродная пластина по п.6, отличающаяся тем, что полосы проходят радиально и сходятся в точке соединения пластиночной решетки с язычком.

9. Электродная пластина по п.8, отличающаяся тем, что пластиночная решетка интегральным образом формируется на основе процессом прессования с плавлением.

10. Электродная пластина по п.8, отличающаяся тем, что пластиночная решетка является отдельным элементом, изготавливаемым из свинцового сплава.

11. Электродная пластина по п.8, отличающаяся тем, что в нижней части язычка имеется паз, ширина которого равна толщине пластиночной решетки, так что язычок может быть на ней закреплен.

12. Электродная пластина по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, отличающаяся тем, что электродная пластина, кроме того, включает в себя биметаллическую пластиночную конструкцию для поддержки основы, биметаллическая конструкция состоит из двух пластин, из которых одна пластина свинцовая, а другая медная или серебряная, имеющая свинцовый слой, нанесенный на ее поверхность, эти две пластины фиксируются вместе лицом к лицу, а обе стороны биметаллической пластиночной конструкции используются для фиксации одной базы соответственно.

13. Электродная пластина по п.12, отличающаяся тем, что центре биметаллической пластиночной конструкции есть отверстие, основа, находящаяся на каждой стороне биметаллической пластиночной конструкции имеет соответствующую удлиненную выемку, идущую от ее бокового края к центру, конец удлиненной выемки возле центра основания полукруглый, удлиненные выемки совмещены друг с другом, а их полукруглые концы совмещены с отверстием, так, чтобы получилось сквозное отверстие, свинец полностью заполняет сквозное отверстие и образует язычок, ширина которого больше, чем толщина электродной пластины, состоящей из биметаллической пластиночной конструкции и основ.

14. Электродная пластина по п.8, отличающаяся тем, что основа является слоистой структурой, в которой один слой представляет собой заготовочный блок, состоящий из свинцовых волокон, и волокон из свинцового сплава, содержащего кадмий, которые равномерно перемешаны и переплетены вместе, другой слой - войлок из волокна из свинцового сплава, состоящий из других волокон из свинцового сплава, содержащего кадмий, переплетенных вместе, заготовочные блоки и войлоки из волокна из свинцового сплава попеременно накладываются друг на друга и образуют слоистую структуру.

15. Электродная пластина по п.8, отличающаяся тем, что на поверхности свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава наносится кадмий, который составляет 2 вес.% от их соответствующих весов, состав волокна из свинцового сплава следующий: 96 вес.% свинца, 2 вес.% сурьмы и 2 вес.% кадмия, весовое соотношение между свинцовым волокном и волокном из свинцового сплава составляет 9 : 1.

16. Электродная пластина по п.15, отличающаяся тем, что основа представляет из себя трехслойную структуру, первый и третий слои - заготовочные блоки, у которых на поверхностях свинцового волокна и волокна из свинцового сплава нанесен кадмий, составляющий 2 вес.% от их соответствующего веса, состав волокна из свинцового сплава следующий: 98,5 вес.% свинца, 1 вес.% сурьмы и 0,5 вес.% кадмия, весовое соотношение между свинцовым волокном и волокном из свинцового сплава 6 : 4, далее включаются 0,1 вес.% акриловых волокон, 0,1 вес.% углеродных волокон и 0,1 вес.% угольного порошка, второй слой - войлок из волокон свинцового сплава, состоящий из 88 вес.% свинца, 7 вес.% сурьмы и 5 вес.% кадмия.

17. Электродная пластина по п.13, отличающаяся тем, что на поверхностях свинцового волокна нанесен кадмий, который составляет 2 вес.% от общего веса свинцового волокна, весовое соотношение между свинцовым волокном и волокном из свинцового сплава составляет 9 : 1.

18. Электродная пластина по п.14, отличающаяся тем, что основа представляет собой пятислойную структуру, второй и четвертый слои - заготовочные блоки, у которых на поверхностях свинцового волокна и волокна из свинцового сплава нанесен кадмий, который составляет 4 вес.% от их соответствующего полного веса, состав волокна из свинцового сплава следующий: 88 вес.% свинца, 7 вес.% сурьмы и 5 вес.% кадмия, весовое соотношение между свинцовым волокном и волокном из свинцового сплава составляет 7 : 3, первый, третий и пятый слои - войлок из волокна из свинцового сплава, состав свинцового сплава следующий: 92 вес.% свинца, 5 вес.% сурьмы и 3 вес.% кадмия, пластиночная решетка представляет собой отдельный элемент, изготавливаемый из волокна из свинцового сплава, пластиночные решетки, расположенные на обеих сторонах основы, прессуются вместе с основой прессованием с плавлением.

19. Электродная пластина по п.14, отличающаяся тем, что основа является трехслойной структурой, у которой в первом и третьем слоях на поверхностях волокна из свинца и волокна из свинцового сплава нанесен кадмий в количестве 2 вес. % от их соответствующих весов, состав волокна из свинцового сплава следующий: 90,5 вес.% свинца, 4,5 вес.% сурьмы и 5 вес.% кадмия, весовое соотношение между волокном из свинца и волокном из свинцового сплава составляет 8 : 2, второй слой представляет собой войлок из волокна из свинцового сплава, состав волокна из свинцового сплава следующий: 93 вес.% свинца, 3 вес. % сурьмы и 4 вес.% кадмия, пластиночная решетка - отдельный элемент, сделанный из волокна из свинцового сплава и две пластиночные решетки и две основы попеременно кладутся одна на другую и прессуются вместе прессованием с плавлением.

20. Электродная пластина по п.14, отличающаяся тем, что в заготовочном блоке на поверхностях свинцового волокна и волокна из свинцового сплава нанесен кадмий в количестве 2 вес.% от их соответствующих весов, состав волокна из свинцового сплава следующий: 90,5 вес.% свинца, 7 вес.% сурьмы и 2,5 вес. % кадмия, состав войлока из волокна из свинцового сплава следующий: 88 вес.% свинца, 7 вес.% сурьмы и 5 вес.% кадмия.

21. Электродная пластина по п.14, отличающаяся тем, что в заготовочном блоке на поверхностях свинцового волокна и волокна из свинцового сплава нанесен кадмий, составляющий 5 вес.% от их соответствующих весов, состав волокна из свинцового сплава следующий: 99,32 вес.% свинца, 0,5 вес.% кадмия, 0,08 вес.% кальция и 0,1 вес.% серебра, весовое соотношение между свинцовым волокном и волокном из свинцового сплава 6,5 : 3,5, потом включаются 0,05 вес. % акриловых волокон, 0,05 вес.% углеродных волокон и 0,05 вес.% угольного порошка, состав войлока из волокна из свинцового сплава, следующий: 97,5 вес.% свинца, 2 вес.% кадмия, 0,3 вес.% кальция и 0,2 вес.% серебра.

22. Электродная пластина по п.14, отличающаяся тем, что в заготовочном блоке на поверхности свинцового волокна нанесен кадмий, составляющий 5 вес.% от полного веса свинцового волокна, состав волокна из свинцового сплава следующий: 94 вес. % свинца, 5 вес.% кадмия, 0,5 вес.% кальция и 0,5 вес.% серебра, весовое соотношение между свинцовым волокном и волокном из свинцового сплава составляет 6,5; 3,5, состав войлока из волокна из свинцового сплава следующий: 99,3 вес.% свинца, 0,5 вес.% кадмия, 0,08 вес.% кальция и 0,1 вес.% серебра.

23. Электродная пластина по п.13, отличающаяся тем, что в заготовочном блоке на поверхностях свинцового волокна и волокна из свинцового сплава нанесен кадмий, составляющий 1 вес.% и 1,5 вес.% от их соответствующих полных весов, состав волокна из свинцового сплава следующий: 97,5 вес.% свинца, 2 вес. % кадмия, 0,2 вес.% кальция и 0,3 вес.% серебра, состав войлока из волокна из свинцового сплава следующий: 94 вес.% свинца, 5 вес.% кадмия, 0,5 вес.% кальция и 0,5 вес.% серебра.

24. Способ производства одной из электродных пластин по п.1 или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 11, или 12, или 13, или 14, или 15, или 16, или 17, или 18, или 19, или 20, или 21, или 22, или 23, отличающийся тем, что состоит из следующих последовательных этапов: путем резания, процессов прессования с плавлением или продувки с плавлением, свинцовое волокно или волокно из свинцового сплава изготавливается из свинцового сплава, содержащего кадмий, эти волокна режутся на кусочки, эти кусочки свинцового волокна и волокна из свинцового сплава помещаются в клейкий раствор, с помощью помешивания получают смесь, которая перемешана и переплетена равномерно в трех измерениях, раствор выдавливается из смеси и образуется заготовочный блок, заготовочный блок прессуется, формируется пластиночная решетка на заготовочном блоке с помощью процесса прессования с плавлением, язычок подсоединяется к пластиночной решетке.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что клейкий раствор содержит глицерин, жидкое стекло или любой другой раствор, который имеет вязкость, близкую вязкости глицерина или жидкого стекла.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что кусочки свинцового волокна и волокна из свинцового сплава помещают в клейкий раствор, затем одно или более волокон из угольного порошка, органических химических волокон и углеродных волокон добавляют в раствор.

27. Способ по п.24, отличающийся тем, что органическое химическое волокно - это акриловое волокно.

28. Способ по п.24, отличающийся тем, что раствор выдавливается из смеси следующим образом: смесь выливается в контейнер с большим количеством пор на нижней части, затем раствор экстрагируется с помощью поршня, установленного в верхней части контейнера и вакуумного насоса, установленного в нижней части контейнера, и локализует указанные волокна на нижней части контейнера.

29. Способ по п.24, отличающийся тем, что заготовочный блок прессуется с помощью процесса прессования с плавлением.

30. Способ по п.24, отличающийся тем, что в то время, когда заготовочный блок прессуется, заготовочный блок одновременно нагревается процессом искрового электрического разряда.

31. Способ по п.24, отличающийся тем, что способ далее включает в себя шаг, связанный с импрегнированием активированной основы до формирования пластиночной решетки.

32. Способ по п.31, отличающийся тем, что импрегнант состоит из политетрафторэтилена или свинцовой пасты.

33. Способ по п.24, отличающийся тем, что язычок представляет собой отдельный элемент и фиксируется на пластиночной решетке с помощью процесса прессования с павлением.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретение относится к электродной пластине свинцового кислотного аккумулятора и способу ее изготовления.

Предшествующий Уровень

В Китайской заявке на патент CN 1051273, озаглавленной " положительный кислотный электрод в форме пластины " и вышедшей 8 мая 1991 года, описывается электродная пластина, которая состоит из двух лежащих друг над другом пластин одинаковой конструкции. Периферическая часть соседних поверхностей двух проводящих электричество пластин снабжена основным фланцем, а каждая из электропроводящих пластин снабжена достаточным количеством отверстий для входящей жидкости. При этом соседние поверхности электропроводящих пластин покрыты свинцовым порошком. Для того, чтобы продлить время жизни электродной пластины, связывающая сила покрытия из свинцового порошка, покрывающего электродную пластину, увеличивается с помощью профилирования краев по периферии соседних поверхностей или расположением усиливающих ребер на соседних поверхностях электропроводящих пластин. Этот патент несколько повысил время жизни электродной пластины. Однако с точки зрения эффективности аккумулятора, чрезмерная толщина электродной пластины ведет к уменьшению удельной энергии.

Другая китайская заявка на патент CN 2073171U, озаглавленная "свинцовый кислотный аккумулятор, имеющий высокую удельную энергию и длительное время жизни ", вышедшая 13 марта 1991 года, предлагает техническое решение для уменьшения толщины электродной пластины в аккумуляторе, состоящее в уменьшении толщины решетки пластины положительного электрода до 4,0-7,5 мм. При этом решетка пластины отрицательного электрода, соответственно также делается тоньше, так что в том же самом корпусе свинцового кислотного аккумулятора число электродных пластин соответственно увеличивается (т.е. площадь поверхности увеличивается), и поляризационный ток зарядки и перезарядки уменьшается. Поэтому удельная энергия увеличивается, при том что время жизни не уменьшается. Однако рост удельной энергии из-за увеличения площади поверхности при уменьшении толщины электродных пластин, вообще говоря, без сомнения уменьшит время жизни и прочность электродных пластин. Это представляло из себя проблему, трудную для разрешения в течение нескольких лет в области конструирования аккумуляторов.

Технические решения, раскрытые в описанных выше двух патентах, не могут радикально преодолеть противоречие между увеличением времени жизни и уменьшением удельной энергии аккумулятора. В то же время скорость рециркуляции кадмия низка, а стоимость производства высока.

Соответственно, цель настоящего изобретения - создать электродную пластину, имеющую высокую удельную энергию, высокую мощность, длительное время жизни, сопротивляемость к перезарядке и быструю зарядку, а также способ ее производства.

Раскрытие

Изобретение представляет из себя электродную пластину для свинцового кислотного аккумулятора, содержащую активированную основу, включая свинцовые волокна и волокна из свинцового сплава, содержащего кадмий, которые смешиваются и переплетаются равномерно; указанные свинцовые волокна составляют 60-90% по весу от данной основы, а поверхность свинцовых волокон покрывается кадмием, составляющим 1-5% по весу от общего веса данного свинцового волокна; пластиночную решетку для собирания тока и пропускания электричества в комбинации с указанной активированной основой; и язычок, используемый в электрическом соединении между электродными пластинами и зафиксированный на указанной пластиночной решетке с обеспечением электрического контакта.

Изобретение также указывает способ изготовления электродной пластины, состоящий из следующих этапов:

путем резания, процессов прессования с плавлением или продувки с плавлением, свинцовое волокно и волокно из свинцового сплава изготавливаются из свинца и из содержащего кадмий свинцового сплава; эти волокна разрезаются на кусочки;

эти кусочки свинцового волокна и волокна из свинцового сплава помещаются в клейкий раствор; с помощью помешивания образуется смесь, которая перемешана и переплетена равномерно в трехмерном пространстве;

данный раствор выдавливается из указанной смеси и получается заготовочный блок; заготовочный блок прессуется под давлением;

на заготовочном блоке формируется пластиночная решетка путем процесса прессования расплава; и язычок присоединяется к указанной пластиночной решетке.

Электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора по данному изобретению будет детально описана со ссылками на приложенные чертежи.

На фиг. 1 представлен вид спереди электродной пластины для свинцового кислотного аккумулятора согласно данному изобретению; на фиг. 2 - вид сбоку электродной пластины для свинцового кислотного аккумулятора, показанного на фиг. 1; на фиг. 3 - вид в сечении другой электродной пластины для свинцового кислотного аккумулятора согласно данному изобретению; на фиг. 4 - вид спереди электродной пластины для свинцового кислотного аккумулятора, показанной на фиг. 3; на фиг. 5 - вид спереди язычка, используемого на электродной пластине, показанной на фиг. 1; язычок присоединяется к решетке пластины после того, как активированная основа совмещается с пластиночной решеткой; на фиг. 6 - вид сбоку язычка, показанного на фиг. 5.

Детальное описание наилучшего варианта

Электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора согласно данному изобретению состоит из активированных основ 3301302 и пластиночных решеток 2, 7 для собирания электрического тока и пропускания электричества, а также пластины 4, 5 для повышения механической прочности активированной основы. Понятно, что пластиночные решетки 2, 7 также выполняют функцию повышения механической прочности активированной основы.

Активированная основа согласно данному изобретению производится смешиванием свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава. Следует отметить, что термин "волокно", употребляемый в данном изобретении, означает очень тонкую проволоку. Более того, термин "волокно", употребляемый в данном изобретении, и термин "одна или более волоконных частей", употребляемый ниже, имеют иногда одно и то же значение.

Преимущество использования волокон состоит в том, что волокно может увеличивать площадь поверхности активированного материала, повышая КПД активированного материала и увеличивая удельную энергию. После смешивания двух видов волокна, можно изготовить волоконный войлок или ткань способом, похожим на способ изготовления бумаги из непереплетенной ткани (метод AGM) с большим количеством пор между волокнами. Когда происходит реакция для образования тока в аккумуляторе из-за капиллярности, эти поры позволяют втекать внутрь достаточному количеству жидкой кислоты. Поэтому реакция может протекать гладко.

Во время изготовления активированной базы соотношение между разными волокнами должно поддерживаться равномерным, то есть соотношение различных волокон на одинаковой единичной площади должно быть аналогичным. Когда активированная основа изготавливается из пучков волокон, волоконные пучки могут изготавливаться из одинаковых волокон или из различных волокон при данном отношении смешивания. Вообще говоря, если число волокон достаточно велико, лучше сначала связать различные волокна в пучки при данном отношении смешивания, а затем пучки волокон перемешивать для изготовления активированной основы. Активированная основа, изготовленная согласно вышеупомянутому способу, обладает структурой, похожей на ткань или войлок. Кроме того, во время изготовления активированной основы для того, чтобы получить электродную пластину, имеющую большую прочность, собирание тока и электропроводящие свойства, блок основания, который изготовляется согласно вышеупомянутому методу, может быть выполнен иначе с войлоком из свинцового сплава, который целиком сделан из волокон свинцового сплава. Затем они соединяются под давлением, образуя активированную базу с большей прочностью, сбором тока и электропроводностью.

Смешанные волокна, используемые в данном изобретении, состоят, главным образом, из свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава в данном весовом отношении. Для того, чтобы повысить прочность, сбор тока и электропроводность основы электродной пластины, в нее можно добавить другие волокна и пропиточные материалы. Однако в том случае, когда никакие другие волокна не добавляются, электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора согласно изобретению может также изготавливаться из свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава.

Смешанное волокно, используемое в данном изобретении, состоит, главным образом, из свинцового волокна и волокна из свинцового сплава в данном весовом соотношении. Для того, чтобы увеличить прочность, сбор тока и электропроводность основы электродной пластины, в нее также добавляются другие волокна и импрегнанты (пропитка, покрытие). Однако в том случае, когда никакие другие волокна не добавляются, электродную пластину для свинцового кислотного аккумулятора также можно изготовить согласно данному изобретению из свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава.

В электродной пластине согласно данному изобретению свинцовое волокно составляет 60-90% по весу от общего веса свинцового волокна и волокна из свинцового сплава. При этом поверхности всех свинцовых волокон покрываются кадмием, который составляет 1-5% по весу. Когда активированная основа согласно данному изобретению используется в положительной электродной пластине, на поверхности свинцового волокна образуется слой кристаллической решетки -PbO₂. Когда она используется в отрицательной электродной пластине, поверхность свинцового волокна остается неизменной. После реакции свинцовое волокно электродной пластины может образовывать кристаллическую решетку - PbO₂ на положительной электродной пластине при катализе кадмия, нанесенного на поверхность; при этом кристаллическая решетка - PbO₂ образуется с поверхности вглубь и в конце концов получается состояние, при котором внутренняя часть состоит из чистого свинца, а поверхностный слой из кристаллической решетки - PbO₂. Во время разрядки аккумулятора кристаллическая решетка - PbO₂ на поверхностном слое электродной пластины реагирует с кислотой, образуя электрический заряд, а сердцевина из чистого свинца используется как канал для передачи электричества.

Волокно из свинцового сплава составляет 10-40% по весу от общего веса свинцового волокна и волокна из свинцового сплава. В то же время их поверхность может покрываться кадмием, составляющим 1-5% веса. Во время работы кристаллическая решетка -PbO₂ образуется на поверхностном слое волокна из свинцового сплава в положительной электродной пластине, в то время как слой из чистого свинца образуется на поверхности волокна из свинцового сплава в отрицательной электродной пластине. Однако и для положительной электродной пластины и для отрицательной электродной пластины первоначальный состав сплава не меняется в центре волокна из свинцового сплава.

Главное в данном изобретении - это смешать вышеупомянутые два типа волокон в данном соотношении для изготовления активированной основы, чтобы использовать ее в электродной пластине для свинцового кислотного аккумулятора. Волокно из свинцового сплава само по себе обладает высокой прочностью, удовлетворительной устойчивостью к коррозии и довольно хорошей электропроводностью. Поэтому, вместе с пластиночной решеткой для собирания тока и проводимости электричества, основа, которая состоит из смеси свинцовых волокон и волокон из свинцового сплава может удовлетворять требованиям по прочности, собиранию тока и электропроводности при ее использовании, и может увеличить механическую прочность электродной пластины и предотвратить короткое замыкание внутри аккумулятора. В изготовленной основе свинцовое волокно играет главную роль в создании электрического заряда, а волокно из свинцового сплава - в сборе тока и проводимости электричества, а также в сохранности всей электродной пластины. Более того, так как волокно из свинцового сплава содержит небольшое количество кадмия, кристаллическая решетка -PbO₂ всегда может присутствовать на поверхности положительной электродной пластины, образованной этими двумя волокнами, и поддерживать пластину в состоянии полного аккумулирования электричества.

Короче, в свинцовом кислотном аккумуляторе, использующем электродные пластины, изготовленные из свинцового волокна и волокна из свинцового сплава, так как поверхность этих двух волокон покрыта кадмием, составляющим 1-5% по весу, то во время реакции, обусловленной электризацией, на поверхностях группы электродных пластин, которые присоединены к положительному электроду постоянного тока, образуется кристаллическая решетка -PbO₂ при катализе кадмия.

Во время последующей работы, при непрерывной зарядке и разрядке, кристаллическая решетка -PbO₂ постоянно поддерживается на поверхностном слое свинцового волокна из-за катализа кадмия, содержащегося на волокне из свинцового сплава. Так как площадь микроповерхности -PbO₂ примерно в 20 раз больше, чем площадь кристаллической решетки -PbO₂2, то способность накапливать электрический заряд у первой намного больше, чем у второй. В то же самое время, в настоящем изобретении, -PbO₂ получается непосредственно из реакции в поверхностных слоях свинцового волокна и волокна из свинцового сплава, и поэтому -PbO₂ может прочно привязываться к волокну и не имеет тенденции от него отрываться. Более того, так как центры этих двух типов волокон остаются в первоначальном состоянии, то могут выдерживаться осцилляции, обусловленные большим током и импульсом зарядки. Кроме того, так как -PbO₂ и свинцовый сульфат не принадлежат к одному и тому же кристаллу, то свинцовый сульфат не служит центром кристаллизации на поверхностях этих волокон. В глубоком слое свинцового волокна -PbO₂ может также образовываться и вовлекаться в реакцию, и поэтому долгое время в процессе разрядки может поддерживаться большой выход тока. После приготовления основы согласно данному изобретению, узлы различных волокон в смеси волокон слегка сплавляются вместе при использовании технологии электрического искрового разряда, так что в центре всей электродной пластины формируется надежная сеть для сбора тока и пропускания электричества, и прочность соединения между различными волокнами во всей электродной пластине еще более повышается. Однако для того, чтобы использовать технологию электрического искрового разряда, на поверхности свинцового волокна и волокна из свинцового сплава должен существовать окисел (оксид). Поэтому, во вторую очередь, кадмиевое покрытие используется для замены оксидного слоя, чтобы можно было применить технологию электрического искрового разряда.

В волокне из свинцового сплава соответствующие предпочтительные весовые проценты для компонент следующие: 88-98,5% по весу для свинца, 1 - 7% для сурьмы и 0,5-5% по весу для кадмия. Волокно из свинцового сплава, приготовленное согласно вышеупомянутому процентному соотношению, используется, в основном, в обычных аккумуляторах и стоит довольно дешево.

В данном изобретении для другого волокна из свинцового сплава соответствующие весовые проценты для компонент могут быть, например, следующими: 94 - 99,32% по весу для свинца, 0,5 - 5% по весу для кадмия, 0,08 - 0,5% для кальция и 0,1-0,5% по весу для серебра. Волокно из свинцового сплава, изготовленное согласно этому соотношению, обладает довольно хорошим сопротивлением коррозии и может удлинить время жизни аккумулятора. Однако стоимость производства такого типа волокна из свинцового сплава весьма высока, а потеря электролита довольно большая, так как перенапряжение водорода и кислорода уменьшается из-за добавления серебра.

Кроме вышеупомянутых двух типов волокон, активированная основа согласно данному изобретению может также содержать другие микроволокна. Эти микроволокна состоят из углеродных волокон и волокон из других органических химических веществ. Главная цель добавления углеродного волокна избавиться от недостаточного сбора тока и устранить недостаточные свойства проводимости электричества для волокон из свинцового сплава. В особенности, когда весовое соотношение волокна из свинцового сплава довольно низкое и сбор тока и проводимость электричества неудовлетворительна, то в этом случае добавление углеродного волокна в данном количестве очевидно не увеличивает вес, но может увеличить эффект хорошего собирания тока и электропроводимости. Добавляемое количество углеродного волокна составляет 0,1-0,5% по весу от полного веса свинцового волокна и волокна из свинцового сплава. Более того, другие органические химические волокна тоже могут добавляться, в основном такие, как акриловые, которые имеют хорошую сопротивляемость кислотной коррозии и хорошие упругие свойства. Добавление этих волокон необходимо, главным образом, для повышения прочности всей электродной пластины. Добавление органических химических волокон, по-видимому, может играть роль кумулятивного катализатора, прочно связывающего отельные волокна. Добавляемое количество органических химических волокон примерно должно составлять 0,1-0,5% по весу от полного веса свинцового волокна и волокна из свинцового сплава.

Кроме того, после изготовления активированной основы согласно данному изобретению, эта основа может быть обработана защитным составом (импрегнантом). Самый удобный защитный слой - это политетрафтороэтилен. Пропитывание всей активированной основы не позволит волокнам сдвинуться относительно друг друга и тем самым снизить прочность активированной основы. Добавляемое количество импрегнантов составляет 0,1-1,5% по весу от веса основы. Кроме того, в активированную основу может добавляться углеродный порошок 0,1-0,5% по весу, например ацетиленовый углерод, отработанный графитовый порошок, угольная порошок или порошок из активированного углерода. Все вышеупомянутые углеродные волокна, органические химические волокна и углеродные порошки добавляются во время смешивания различных волокон перед изготовлением активированной основы, но импрегнанты добавляются после изготовления активированной основы.

Как показано на фиг. 1 и 2, пластиночная решетка 2, выполняющая роль собирателя тока и проводника электричества и увеличивающая механическую прочность активированной базы, интегрированным образом помещается на активированную основу 3. Во время изготовления предпочтительно формировать пластиночную решетку 2 непосредственно на активированной основе 3 путем прессования с плавлением активированной основы 3. Так как пластиночная решетка 2, получаемая при помощи прессования с плавлением состоит из того же самого материала, что и активированная основа, электрическое соединение между пластиночной решеткой 2 и активированной основой 3 хорошее, и внутреннее сопротивление меньше, чем в обычной электродной пластине. При этом количество неактивированного материала уменьшается, значит весовой процент активированного материала увеличивается.

Пластиночная решетка 2 состоит из полос решетки 21, которые, как правило, идут по радиусу и соединяются в общей точке пластиночной решетки 2 с язычком, о котором будет упомянуто позже, при этом, делая соответствующий вклад в собирание тока и электропроводность.

Можно также соединить две пластиночные решетки 2 (не показаны), которые были изготовлены заранее в виде рамки на каждой стороне активированной базы 3, а потом внедрить их в активированную базу 3 процессом прессования с плавлением. Или же, можно изготовить пластиночную решетку 2 из волокна из свинцового сплава в виде пористой сетки (не показано) с большими порами, а потом пропитанной обычной свинцовой пастой, улучшая тем самым характеристики обычной обработанной пастой электродной пластины.

На пластиночной решетке 2 язычок 1 служит соединением электродных пластин. Язычок 1 может прессоваться одновременно с формированием пластиночной решетки 2, когда последняя изготавливается прессованием с плавлением. Однако для того, чтобы уменьшить расход двух видов волокон, лучше изготавливать добавочный язычок 1 после того, как активированная основа 3 и пластиночная решетка 2 совмещены, то есть язычок является отдельным элементом в виде свинцового блочка фиг. 5 и 6, который имеет выемку шириной, соответствующей толщине активированной базы 3, и который может на уже готовой активированной базе фиксироваться прессованием с плавлением.

Состав вышеупомянутого войлока из волокон из свинцового сплава может быть таким же, как и состав волокна из свинцового сплава в активированной основе 3. Однако, так как основное назначение войлока из свинцового сплава состоит в повышении прочности, сбора тока и проводимости электричества электродной пластины, то диаметр его волокон из свинцового сплава следует делать больше. Например, можно использовать пучки из волокон свинцового сплава.

Альтернативное решение вопроса увеличения механической прочности основы согласно данному изобретению показано на фиг. 3 и 4. Конструкция состоит из биметаллической пластины, сделанной из свинца и другого металла с подходящей электропроводностью. В такой конструкции биметаллическая пластина используется как для замены элементов, соединяющих последовательно отдельные аккумуляторные ячейки, так и для формирования биполярной электродной пластины. Внутреннее сопротивление изготовленной таким образом пластины низкое.

В этом решении активированные основы 301, 302, которые прикреплены на обеих сторонах биметаллической пластины имеют форму круга, на боковых сторонах каждой основы помещаются решетки 7 для того, чтобы повысить прочность активированных основ 301,302.В данном решении пластиночная решетка 7 содержит радиальные выпрессованные углубления, интегрально сформированные на основах 301, 302. На круглых активированных основах 301,302 находится удлиненная радиальная выемка 9. Внутренний конец 91 выемки 9 полукруглый и коаксиален с соответствующими круглыми активированными основами. Ширина выемки равна диаметру полукруга. Такая конструкция используется для того, чтобы оставить газовую полость для полностью герметичного аккумулятора с кислородной циркуляцией. При этом решается проблема недостаточной подачи электролита к электродной пластине, возникающая из-за силы Лоренца в свинцовом кислотном аккумуляторе, которая отталкивает электролит к периферии. При конструкции с выемкой электролит с периферии может вовремя втекать обратно к центру.

Биметаллическая пластина состоит из металлической пластины 4, на поверхности которой нанесен тонкий слой свинца, в тесном контакте с которым находится свинцовая пластина 5. В центральной части биметаллической пластины есть полукруглое сквозное отверстие 8, форма которого соответствует полукруглому внутреннему концу 91 удлиненной выемки 9 активированных основ 301, 302. Металлическую пластину следует делать из металла, имеющего достаточную прочность, подходящую электропроводность. В общем, лучше всего чистая медь. Обе поверхности металлических и свинцовых пластин должны быть грубой обработки, то есть на них должно быть много мелких выступов и углублений для того, чтобы обеспечить хороший контакт медной пластины 4 и свинцовой пластины 5 с обеими активированными основами 301 и 302. В данном изобретении применяется способ изготовления шипов 6 на обеих поверхностях медной пластины 4 и одной поверхности пластины 5 путем удара. Медная пластина 4 соединяется с одной поверхностью свинцовой пластины 5 без шипов 6 так, чтобы получилась биметаллическая пластиночная конструкция. Высота шипов 6 на одной стороне медной пластины 4 для соединения со свинцовой пластиной 5 должна быть немного больше, чем толщина свинцовой пластины 5, а высота ее шипов 6 на другой стороне для соединения с активированной основой 302 должна быть немного больше, чем толщина активированной основы 302. Точно так же необходимо, чтобы высота шипов 6 на свинцовой пластине 5 была больше, чем толщина активированной основы 301 для прочного соединения. Из-за износа анода свинцовая пластина 5 биметаллической пластины должна служить положительным электродом при установке ее в аккумулятор для того, чтобы предотвратить попадание меди из медной пластины 4 в электролит и тем самым повлиять на свойства аккумулятора. На внешней периферической части биметаллической пластиночной конструкции края 41 и 51 делаются изогнутыми для установки уплотнительных прокладок, а также для того, чтобы обеспечить их сохранность при работе.

После того как круглые активированные основы 301, 302 прикреплены к биметаллической пластине, полукруглое сквозное отверстие 8 на биметаллической пластине должно быть полностью заполнено чистым свинцом, чтобы получить соединительную точку электродных пластин, то есть язычок. При этом толщина язычка должна быть больше, чем толщина всей электродной пластины. Если аккумулятор имеет вышеупомянутую электродную пластину, то положительный электрод (то есть сторона, на которой находится свинцовая часть биметаллической пластины) должна быть расположена горизонтальным образом вверху так, чтобы избежать эффекта стратификации (расслоения). Этот эффект появляется из-за различных плотностей электролита во время электрохимической реакции. Кроме того, кислород, который получается на положительном электроде, может подниматься вверх и соединяться с водородом на отрицательном электроде, образуя воду, так что циркуляция кислорода может происходить в условиях полной герметичности.

Конструкция электродной пластины и способ ее получения будет описана далее вместе со следующими примерами.

Пример 1.

Фиг 1 и 2 показывают пример 1 согласно данному изобретению. Сначала свинцовое волокно и волокно из свинцового сплава изготавливаются прессованием с плавлением, резанием, дутьем с плавлением и т.д. Для того, чтобы быть уверенным в том, что волокно из свинца и волокно из свинцового сплава обладает удовлетворительной электропроводностью, диаметры изготовленных волокон должны быть, например, 8 и 15 микрометров, соответственно. Потом на поверхности этих двух волокон соответственно наносится кадмий, который составляет 2% по весу от соответствующих весов свинцового волокна и волокна из свинцового сплава.

Состав используемого волокна из свинцового сплава следующий: 2% по весу сурьмы, 2% по весу кадмия и 96% по весу свинца.

Затем эти волокна режутся на короткие кусочки. Длина каждого кусочка свинцового волокна равна 1 мм, а длина каждого кусочка волокна из свинцового сплава равна 2,5 мм. Далее кусочки свинцового волокна и волокна из свинцового сплава смешиваются в весовом соотношении 9:1. Потом смесь помещается в первый контейнер, наполненный глицерином и хорошо перемешивается. Затем содержимое первого контейнера выливается во второй контейнер с большим количеством пор на дне и глицерин удаляется с помощью вакуумного насоса, который подсоединен к нижней части второго контейнера и обеспечивает откачку снизу. Кроме того, непосредственно над смесью во втором контейнере помещается резиновый поршень, имеющий диаметр, необходимый для того, чтобы можно было приложить давление сверху. Поэтому, с помощью процесса откачки вакуумным насосом и давления поршнем, может быть получен заготовочный блок с однородной (гомогенной) пористостью. После того как заготовочный блок спрессован, отфильтрован и экстрагирован, большая часть глицерина может быть удалена. Потом заготовочный блок очищается и сушится.

Причина, по которой используется глицерин (хотя можно использовать жидкое стекло и салатное масло, о чем упоминается в последующих примерах), состоит в том, что из-за вязкости самого раствора кусочки волокна, в нем содержащиеся, могут перемещаться в пространстве во время перемешивания и при этом достигается хорошая гомогенность раствора и переплетение волокон друг с другом.

Потом заготовочный блок снова прессуется для дальнейшей обработки.

Потом заготовочный блок помещается в матрицу (литейную форму), и пластиночная решетка 2 вместе с радиальными выемками изготавливается с помощью электрического искрового разряда. В конце концов, как показано на рис. 5 и 6, свинцовый блок 101, имеющий паз 10 с шириной, соответствующей толщине свинцового блока, устанавливается на ней с помощью прессования с плавлением, и электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора готова.

Пластиночная решетка 2 - это рамка, имеющая ответвления, простирающиеся радиально или в другом направлении и сделанная из свинцового волокна или волокна из свинцового сплава. Форма рамки квадратная. Активированная основа 3 - это пористая пластина, похожая на шерстяной войлок и состоящая из свинцового волокна и волокна из свинцового сплава, переплетенного друг с другом. Материал активированной основы 3 виден в пространстве между ответвлениями рамки пластиночной решетки. Язычок 1 - это свинцовый блок, имеющий паз 10 с шириной, соответствующей толщине пластиночной решетки 2, и язычок может фиксироваться на пластиночной решетке с помощью паза.

Пример 2.

Кусочки свинцового волокна с диаметром 80 микрометров и длиной 25 мм и кусочки волокна из свинцового сплава с диаметром 250 микрометров и длиной 25 мм изготавливаются по способу, описанному в примере 1. Волокно из свинцового сплава состоит из 0,5% по весу кадмия, 1% по весу сурьмы и 98,5% по весу свинца. На поверхности волокон из свинца и волокон из свинцового сплава соответствующим образом наносится кадмий, который составляет 5% по весу от их соответствующих весов. Вышеупомянутые волокна из свинца и свинцового сплава смешиваются в весовом соотношении 6: 4. Потом смесь выливается в первый контейнер, заполненный раствором жидкого стекла. При этом добавляются акриловые волокна, составляющие 0,1% по весу от общего веса двух вышеупомянутых волокон; углеродные волокна, составляющие 0,1% по весу и угольный порошок, составляющий 0,1% по весу, и все это равномерно перемешивается. Затем жидкое стекло извлекается и заготовочный блок высушивается таким же образом, как и в примере 1.

Войлок из волокон свинцового сплава, используемый в заготовочном блоке, изготавливается из волокон свинцового сплава диаметром 250 микрометров и длиной 25 мм согласно вышеупомянутому методу. Свинцовый сплав состоит на 7% из сурьмы, на 5% из кадмия и на 88% из свинца. Потом один кусок войлока из свинцового сплава помещается как в бутерброде между двумя вышеупомянутыми заготовочными блоками. После этого бутерброд сплавляется нагреванием и прессованием. При этом пластиночная решетка в форме сетки изготавливается прессованием с плавлением. И наконец, после того как фиксируется язычок прессованием с плавлением, получается электродная пластина согласно данному изобретению.

Конструкция электродной пластины в данном примере в основном похожа на ту, которая дана в примере 1, а единственное отличие состоит в том, что пластиночная решетка 2 представляет из себя квадратную раму в виде сетки, сформированную на бутерброде, который получается после сдавливания двух активированных основ с одним пористым материалом, помещенным, как в бутерброде, между ними, а вещество представляет из себя переплетенные волокна из свинцового сплава. При этом пластиночная решетка 2 и активированная основа 3 содержат 0,1% по весу акриловых волокон, 0,1% углеродных волокон и 0,1% по весу угольного порошка.

Пример 3.

Как показано на фиг. 3 и 4, две круглые основы 301 и 302 изготавливаются согласно способу, описанному в примере 1. Удлиненная выемка 9 формируется от края стороны до центра заготовочного блока. Внутренний конец 91 удлиненной выемки 9 основы - это полукруг, который коаксиален с круглой основой. Для того, чтобы повысить прочность основы, могут быть изготовлены прессованные углубления с помощью прессования с плавлением. Однако температура прессования с плавлением должна быть меньше, чем точка плавления свинца.

Круглые основы 301, 302 состоят из свинцового волокна с диаметром в 2 микрометра и длиной в 1 мм, а их поверхность покрыта кадмием в количестве 2% по весу, и волокна из свинцового сплава с диаметром в 5 микрометров и длиной в 2,0 мм, поверхность которых покрыта кадмием в количестве 2% по весу. Весовое соотношение при смешивании между свинцовым волокном и волокном из свинцового сплава составляет 9:1. Используемый раствор - глицерин.

Одна пластина биметаллической пластиночной конструкции - это медная пластина 4 толщиной в 0,5 мм. На обе стороны этой пластины нанесены (ударом) шипы 6 и обе они покрыты слоем свинца толщиной 0,2 мм. Затем они фиксированным образом соединяются со свинцовой пластиной 5, имеющей толщину 0,5 мм. На одну поверхность пластины 5 также нанесены шипы 6. В центре пластиночной конструкции имеется сквозное отверстие 8, форма которого соответствует полукруглому внутреннему концу 91 удлиненной выемки 9 в круглых заготовочных блоках 301, 302.

На каждой стороне биметаллической пластиночной конструкции круглая основа соответствующим образом прокалывается шипами 6. Удлиненные выемки 9 обеих основ 301, 302 устанавливаются в одном и том же направлении. Потом полукруглое сквозное отверстие 8 на металлической пластине и полукруглые внутренние концы 91 заполняются чистым свинцом, высота которого должна быть немного больше, чем толщина всей электродной пластины. Таким образом изготавливается электродная пластина свинцового кислотного аккумулятора.

Пример 4

Кусочки свинцового волокна диаметром в 60 микрометров и длиной 20 мм и кусочки волокна из свинцового сплава диаметром в 200 микрометров и длиной 25 мм изготавливаются согласно методу, изложенному в примере 1. Волокно из свинцового сплава состоит из 5% по весу кадмия, 7% по весу сурьмы и 88% по весу свинца. На поверхности свинцового волокна и волокна из свинцового сплава соответствующим образом наносится кадмий, составляющий 4% по весу от их соответствующих весов.

Вышеупомянутые волокна из свинца и свинцового сплава смешиваются с весовым соотношением 7:3. Затем смесь заливается в салатное масло и равномерно перемешивается, после чего заливается в контейнер с пористым дном. После сжимания, фильтрования и экстрагирования заготовочный блок очищается и сушится до получения требуемой формы. В качестве альтернативного способа может использоваться экстракция под действием силы тяжести для очистки и сушки заготовочного блока.

Потом войлок из волокна из свинцового сплава изготавливается по способу, изложенному в примере 2. Волокно из свинцового сплава, составляющее войлок, имеет диаметр 220 микрометров и состоит из 5% по весу сурьмы, 3% по весу кадмия и 92% по весу свинца.

Три слоя войлока из волокна из свинцового сплава и два заготовочных блока помещаются друг на друга попеременно, а затем они спрессовываются друг с другом прессованием с плавлением. И наконец, вышеописанный бутерброд сам помещается между двумя пластиночными решетками, имеющими форму сетки и сделанными из свинцового сплава. Потом они спрессовываются вместе прессованием с плавлением. После фиксации язычка 1 прессованием с плавлением электродная пластина согласно данному изобретению готова.

Конструкция электродной пластины, изготовленной согласно вышеупомянутому методу, содержит пластиночную решетку 2, которая представляет из себя рамку, имеющую форму решетки и сделанную из свинцового сплава. Активированная основа 3 изготавливается из трех слоев пористого материала из волокон свинцового сплава и двух слоев пористого материала из смешанных волокон путем прессования. Таким образом изготавливается электродная пластина со слоистой структурой. Язычок 1 и здесь представляет из себя кусочек свинца, имеющий соответствующий паз, который используется для фиксации язычка на пластиночной решетке 2.

Пример 5

Заготовочный блок изготавливается согласно методу, аналогичному тому, который описан в примере 2. Заготовочный блок состоит из кусочков свинцового волокна диаметром в 50 микрометров и длиной в 15 мм и кусочков волокна из свинцового сплава диаметром в 130 микрометров и длиной в 15 мм. Волокна из свинцового сплава и волокна из свинца смешиваются с весовым отношением 2:8. Волокно из свинцового сплава состоит из 4,5% сурьмы по весу, 5% по весу кадмия и 90,5% по весу свинца.

Войлок из свинцового волокна и волокна из свинцового сплава состоит из 3% по весу сурьмы, 4% по весу кадмия и 93% по весу свинца.

Заготовочный блок вырезается той же самой формы, что и для электродной пластины, имеющей соединяющий язычок 1. Затем два заготовочных блока и одна пластиночная решетка 2 в форме сетки попеременно кладутся друг на друга так, чтобы можно было сформировать электродную пластину с помощью прессования с плавлением, используя технологию электрического искрового разряда.

Пример 6.

Электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора

изготавливается согласно методу, изложенному в примерах 1-5. Диаметр кусочка свинцового волокна составляет 40 микрометров, а его длина 20 мм. Диаметр кусочка волокна из свинцового сплава составляет 70 микрометров, а его длина 10 мм. Волокно из свинцового сплава состоит из 7% по весу сурьмы, 2,5% по весу кадмия и 90,5% по весу свинца. Поверхность обоих волокон покрывается кадмием, составляющим 2% по весу от их соответствующих весов.

Диаметр волокна из свинцового сплава, используемого в войлоке из волокон свинцового сплава, составляет 60 микрометров, а волокно состоит на 7% по весу из сурьмы, на 5% по весу из кадмия и на 88% из свинца.

Пример 7.

Электродная пластина для свинцового аккумулятора изготавливается согласно методу, изложенному в примерах 1 - 5. Диаметр кусочков свинцового волокна равен 15 микрометрам, а их длина 5 мм. Диаметр кусочков волокна из свинцового сплава равен 8 микрометрам, а их длина 2 мм. Волокно из свинцового сплава состоит из 0,1% по весу серебра, 0,08% по весу кадмия и 99,32% по весу свинца. Поверхность обоих волокон покрывается кадмием, составляющим 5% по весу от их соответствующих весов. Весовое соотношение при смешивании составляет 6,5:3,5.

Диаметр волокна из свинцового сплава, используемого в войлоке из волокон свинцового сплава, составляет 7 микрометров, а его длина 15 мм. Волокно из свинцового сплава состоит из 0,2% по весу из серебра, 0,3% по весу из кальция, 2% по весу из кадмия и 97,5% по весу из свинца. Если оно изготавливается согласно способу, изложенному в примере 2, то добавляется 0,05% по весу акрилового волокна, 0,05% по весу углеродного волокна и 0,05% по весу угольного порошка. При этом, если электродная пластина изготавливается по способу, изложенному в примерах 1 - 5, то она может быть импрегнирована 0,1 -0,5% по весу политетрафтороэтиленом.

Пример 8.

Электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора изготавливается согласно методу, изложенному в примерах 1-5. Диаметр кусочка свинцового волокна составляет 5 микрометров, а его длина 3 мм. Его поверхность покрывается кадмием, составляющим 5% по весу. Диаметр кусочка волокна из свинцового сплава составляет 20 микрометров, а его длина 5 мм. Его поверхность не покрывается кадмием. Волокно из свинцового сплава состоит из 0,5% по весу г серебра, 0,5% по весу из кальция, 5% по весу кадмия и 94% по весу свинца.

Диаметр волокна из свинцового сплава, используемого в войлоке из волокна из свинцового сплава, составляет 7 микрометров, а волокно состоит из 0,1% по весу серебра, 0,08% по весу кальция, 0,5% по весу кадмия и 99,32% по весу свинца. После того как электродная пластина изготавливается согласно примерам 1-5, электродная пластина может быть далее импрегнирована свинцовым порошком, используя метод химического импрегнирования.

Пример 9.

Электродная пластина для свинцового кислотного аккумулятора изготавливается по способу, изложенному в примерах 1-5. Диаметр кусочка из свинцового волокна составляет 2 микрометра, а его длина 0,7 мм. Его поверхность покрывается кадмием, составляющим 1% по весу. Диаметр кусочка волокна из свинцового сплава составляет 2 микрометра, а его длина 0,7 мм. Его поверхность покрывается кадмием, составляющим 1,5% по весу. Волокно из свинцового сплава состоит из 0,3% по весу серебра, 0,2% по весу кальция и 97,5% по весу свинца.

Диаметр используемого волокна из свинцового сплава в войлоке из волокна из свинцового сплава составляет 2 микрометра, и волокно состоит из 0,5% по весу серебра, 0,5% по весу кальция, 5% по весу кадмия и 94% по весу свинца. Когда изготовляется электродная пластина, то одна из пластин биметаллической пластинчатой конструкции делается серебряной. После того как электродная пластина изготавливается согласно способу, описанному в примерах 1-5, она может быть далее импрегнирована непосредственно свинцовым порошком.

Промышленная реализация

1. Так как волокно из чистого свинца используется в качестве активированного материала для накопления электричества в волоконном войлоке, а его поверхность больше, чем поверхность гранул, свинцового порошка и свинцовой фольги, то КПД (утилизационный фактор) активированного материала повышается, удельная энергия при этом тоже повышается.

2. Так как поверхностный слой свинцового волокна всегда остается при зарядке в кристаллической решетке - PbO₂, которая имеет высокую способность запасать электричество, то площадь поверхности и утилизационный фактор активированного материала и удельная энергия еще более повышаются радикальным образом.

3. Так как пластиночная решетка и язычок могут быть непосредственно образованы на войлоке из свинцового волокна прессованием с плавлением, то относительный вес пластиночной решетки уменьшается, а относительное содержание активированного материала для запасания электричества увеличивается, и поэтому удельная энергия также увеличивается.

4. Так как активированная основа изготавливается однородным перемешиванием волокна из свинца и волокна из свинцового сплава, волокна переплетаются друг с другом, а узлы слегка сплавляются вместе. Кроме того, пластиночная решетка, рама и язычок непосредственно формируются на основе прессованием с плавлением, так что весь волоконный войлок образует надежную и цельную сеть для собирания тока и пропускания электричества и образуется интегральная пористая электродная пластина, имеющая высокую механическую прочность. Поэтому для такой электродной пластины время ее жизни длительное, а внутреннее сопротивление низкое. При этом электродная пластина обладает удовлетворительными свойствами, такими как способность к большому току, быстрая разрядка, высокая удельная мощность, способность к быстрой зарядке и сопротивляемость к чрезмерной зарядке.

5. Электродная пластина образуется комбинацией двух активированных основ в одну биметаллическую пластинчатую конструкцию. Эта биметаллическая пластинчатая конструкция может не только замещать изолирующую перегородку, но также может играть роль электрического соединения электродных пластин между отдельными последовательными ячейками. При этом биметаллическая пластиночная конструкция составляется из очень тонких металлических пластин, которые имеют высокую электрическую проводимость и большую площадь контакта с основой, так что внутреннее сопротивление аккумулятора может быть еще более уменьшено, а веса накапливающих и свинцовых проводящих элементов тоже могут быть еще более уменьшены. Таким образом, удельная мощность и удельная энергия аккумулятора еще более увеличиваются.

Проверенные основные показатели аккумулятора, использующего электродную пластину согласно данному изобретению оказались следующими (разрядка при тяге тяжелого груза):

А. минимальная удельная энергия может быть 52 ватта в час/кг

В. минимальная удельная мощность может быть 150 ватт/кг

С. минимальное время жизни может быть 800 циклов.