ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ И ПРИСАДКА В ЭЛЕКТРОЛИТ

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ И ПРИСАДКА В ЭЛЕКТРОЛИТ 


RU (11) 2115198 (13) C1

(51) 6 H01M10/08, H01M10/22 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.03.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96121463/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.11.04 
(45) Опубликовано: 1998.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Дасоян М.А. и др. Производство электрических аккумуляторов. - М.: Высш ая школа, 1977, с.119 - 124. 2. DE, патент 2504284, кл. H 01 M 10/12, 1976 . 3. JP, заявка 59-194367, кл. H 01 M 10/42, 1984. 
(71) Заявитель(и): Общество с ограниченной ответственностью г.р.N 328639 "И.С.Лаборатория" 
(72) Автор(ы): Широков С.Ю.; Трусов И.М. 
(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью г.р.N 328639 "И.С.Лаборатория" 

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ И ПРИСАДКА В ЭЛЕКТРОЛИТ 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к свинцово-кислотным аккумуляторам. Разработан новый электролит, содержащий в мас. %: кадмий сернокислый - 13-18, кислота серная - 0,1-50, кислота нитрилотриметилфосфоновая -0,001-0,1, кислота 1-оксиэтилендифосфоновая - 0,001-0,1, вода дистиллированная - остальное и присадка, содержащая в мас. %: кадмий сернокислый - 13-28, кислота серная - 0,1-0,3, кислота нитрилотриметилфосфоновая - 0,001-0,1, кислота 1-оксиэтилендифосфоновая - 0,001-0,1, вода дистиллированная - остальное. Использование электролита, согласно изобретению, предотвращает сульфатацию свинцовых пластин аккумулятора, улучшает электрические и эксплуатационные характеристики и повышает срок службы аккумулятора. 2 с. и 3. з.п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в свинцовых аккумуляторах при производстве химических источников тока, в частности при приготовлении электролитов.

Известен электролит для химических источников тока, содержащий гидроксид щелочного металла и воду [1].

Недостатком данного электролита является то, что область его применения ограничена использованием щелочных аккумуляторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату к предлагаемому является электролит для свинцовых аккумуляторов, содержащий сульфат кадмия, серную кислоту и воду [2].

Указанный электролит широко используется в современных свинцовых аккумуляторах.

Недостаток данного электролита связан с низким перенапряжением выделения водорода на свинцовом электроде аккумулятора, что приводит к избыточному газовыделению при заряде и непроизводительным затратам энергии на газовыделение, что в целом приводит к низкой эффективности заряда.

Наиболее близкой по сущности и достигаемому результату к предлагаемой присадке в электролит для свинцовых аккумуляторов является присадка, содержащая кадмий сернокислый, серную кислоту и воду [3].

Недостатком данной присадки является ее малое участие при достижении повышения перенапряжения выделения водорода на электродах свинцового аккумулятора, а также небольшой срок службы аккумулятора в большой степени вследствие сульфатации свинцовых пластин.

Техническим результатом изобретения является улучшение электрических и эксплуатационных характеристик свинцового аккумулятора и повышение срока его службы за счет предотвращения сульфатации аккумуляторных пластин.

Сульфатация свинцовых пластин во время эксплуатации является основной причиной сокращения их работы. Процесс необратимой сульфатации приводит к полной негодности аккумуляторов.

Технический результат достигается тем, что электролит для свинцовых аккумуляторов, содержащий серную кислоту и дистиллированную воду, согласно изобретению, дополнительно содержит фосфоновую и 1- оксиэтилендифосфоновую кислоты при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Кадмий сернокислый - 13 - 28

Серная кислота - 0,10 - 50

Нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,001 - 0,1

1-оксиэтилендифосфоновая кислота - 0,001 - 0,1

Дистиллированная вода - остальное

Технический результат в наилучшей степени достигается при содержании нитрилотриметилфосфоновой и 1-оксиэтилендифосфоновой кислот 1 : (1,1 -1,9), а также при плотности электролита, достигаемой варьированием содержаний ингредиентов, равной 1,27 - 1,31 г/см3.

Технический результат достигается также тем, что присадка в электролит для свинцовых аккумуляторов, содержащая кадмий сернокислый, серную кислоту и дистиллированную воду, согласно изобретению, дополнительно содержит нитрилотриметилфосфоновую и оксиэтилендифосфоновую кислоты, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Кадмий сернокислый - 13 - 28

Нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,001 - 0,1

1-оксиэтилендифосфоновая кислота - 0,001 - 0,1

Серная кислота - 0,1 - 0,3

Дистиллированная вода - остальное

Технический результат в наилучшей степени достигается при pH раствора присадки не более 2,0.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Присадку аккумуляторную получают путем смешивания раствора сернокислого кадмия в разбавленной серной кислоте с водными растворами нитрилотриметилфосфоновой (НТФ) и 1- оксиэтилендифосфоновой (ОЭДФ) кислот.

Технологический процесс состоит из следующих стадий.

Основные стадии приготовление раствора сульфата кадмия в разбавленной серной кислоте: приготовление НТФ-кислоты, приготовление раствора ОЭДФ-кислоты, смешивание растворов исходных компонентов, фасовка и упаковка готового продукта.

Основные стадии приготовления.

Приготовление раствора сульфата кадмия осуществляют в разбавленной серной кислоте.

Приготовление раствора проводят в реакторе. Из мерника в реактор заливают самотеком 37 л воды дистиллированной. Из бутыли с концентрированной кислотой серной с помощью вакуума забирают в сборник не более 2-х литров концентрированной кислоты серной.

Включают мешалку в реакторе и самотеком из сборника подают в реактор 0,45 - 0,55 л кислоты серной. Раствор перемешивают в течение 20 - 30 минут. Затем отключают мешалку и берут пробу через пробоотборник для проверки pH раствора по универсальной индикаторной бумаге. В растворе pH не должно быть больше 1. Затем на весах отвешивают 10,0 - 11,2 кг сульфата кадмия и небольшими порциями через люк загружают вручную в реактор. Смесь перемешивают до полного растворения соли в течение часа. Затем берут пробу для определения содержания сульфата кадмия, которое должно быть 184 - 191 г на 1 кг раствора. При несоответствии содержания сульфата кадмия данным значениям проводят корректировку раствора, добавляют в реактор воду дистиллированную или сульфат кадмия.

Приготовление раствора НТФ-кислоты проводят в реакторе.

В реактор самотеком из сборника заливают 28 л воды дистиллированной. На весах взвешивают 280 - 290 г НТФ-кислоты. Включают мешалку реактора и через отверстие в крышке загружают вручную отвешенное количество НТФ-кислоты в реактор. Перемешивание ведут до полного растворения кристаллов в течение 30 минут. Приготовленный раствор кислоты с помощью вакуума забирают в сборник.

Приготовление раствора ОЭДФ-кислоты осуществляют в реакторе аналогично приготовлению раствора НТФ-кислоты.

Смешивание компонентов проводят в реакторе с работающей мешалкой. К раствору сульфата кадмия добавляют растворы НТФ и ОЭДФ кислот, до их соотношения 1:(1,1-1,9), перемешивают 30 минут.

Пример реализации электролита с присадкой. Эксплуатируют батарею аккумуляторную свинцовую тяговую, номинальное значение напряжения 80 В, номинальная емкость 250 А.ч, максимальный ток зарядки 50 А.

Заливают в каждое гнездо батареи электролит, согласно аналогу. Под нагрузкой разрядка батареи состоялась через 1 час.

Заливают в каждое гнездо батареи электролит, согласно изобретению, содержащий в мас.%:

Кадмий сернокислый - 15

Серная кислота - 0,2

Нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,05

1-оксиэтилендифосфоновая кислота - 0,06

Дистиллированная вода - остальное

Под нагрузкой разрядка батареи состоялась через 4 часа. Провели повторную зарядку в течение 3 часов. Под нагрузкой разрядка батареи происходит через 9 часов. Далее аккумулятор выведен на номинальное напряжение, номинальную емкость и время работы под нагрузкой.

Испытания свинцовых аккумуляторов проводили в процессе опытной эксплуатации. Был проведен контрольно-тренировочный цикл с определением емкости, среднеразрядного напряжения и эффективности приема заряда.

После 6, 12, 18 и 24 месяцев опытной эксплуатации определяли контрольные параметры и замеряли уровень электролита. Установлено, что средний срок службы аккумуляторов повысился приблизительно в 2,5 раза, среднезарядное напряжение в 3 раза.

Таким образом, предотвращение сульфатации аккумуляторных пластин за счет использования нового электролита с присадкой повысило срок службы свинцово-кислотного аккумулятора и привело к улучшению электрических и эксплуатационных характеристик. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Электролит для свинцовых аккумуляторов, содержащий серную кислоту, кадмий сернокислый и дистиллированную воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит нитрилотриметилфосфоновую кислоту и 1-оксиэтилендифосфоновую кислоту при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Кадмий сернокислый - 13 - 28

Серная кислота - 0,10 - 50,0

Нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,001 - 0,1

1-Оксиэтилендифосфоновая кислота - 0,001 - 0,1

Дистиллированная вода - Остальное

2. Электролит по п.1, отличающийся тем, что соотношение нитрилотриметилфосфоновой и 1-оксиэтилендифосфоновой кислот составляет 1 : (1,1 - 1,9).

3. Электролит по п.1, отличающийся тем, что плотность электролита составляет 1,27 - 1,31 г/см3.

4. Присадка в электролит для свинцовых аккумуляторов, содержащая кадмий сернокислый, серную кислоту и дистиллированную воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит нитрилотриметилфосфоновую и 1-оксиэтилендифосфоновую кислоты при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Кадмий сернокислый - 13 - 28

Серная кислота - 0,1 - 0,3

Нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,001 - 0,1

1-Оксиэтилендифосфоновая кислота - 0,001 - 0,1

Дистиллированная вода - Остальное

5. Присадка по п.4, отличающаяся тем, что pH раствора не более 2,0.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru