ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ
РАЗНОВИДНОСТИ СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Один из признаков, по которому свинцовые аккумуляторы отличаются друг от друга,— конструкция применяемых в них плаетин. Конструкция выбирается с учетом условий эксплуатации аккумуляторов.
Положительные пластины — поверхностные, панцирные и намаз - ные (пастированные), отрицательные — коробчатые и намазные.
|
|
|
|
|
66643165973 |
А Ю
Рис. 24. Поверхностная пластина (а) и ее разрез (б)
Поверхностные пластины (рис. 24) отливают из чистого свинца. Пластины работают только за счет - своего наружного слоя. Необходимый для работы активный материал на этих пластинах образуется предварительной электрохимической обработкой. Поверхностные пластины изготовляют трех типов: И-1 емкостью 36 А-ч, И-2 емкостью 72 А-ч и И-4 емкостью 144 А-ч. Срок службы поверхностных пластин достигает 10—15 лет.
Панцирные пластины (рис. 25) состоят из штыревой решетки, отливаемой из 7—8%-ного свинцово-сурьмянистого сплава, эбонитового или пластмассового панциря и окислов свинца. Панцирь хорошо пропускает электролит, но задерживает от оплывания активную массу. Решетка помещается в панцирь, куда с помощью специальных станков набивают свинцовые окислы, служащие активным материалом.
Производство панцирных пластин относится к числу весьма вредных, так как оно связано с выделением большого количества окислов свинца в виде пыли. Панцирные пластины хорошо переносят тряску и отличаются большим сроком службы (свыше 1000 зарядов-разрядов).
Намазные положительные и отрицательные пластины состоят из решеток, отлитых из 5—6%-ного свинцово-сурьмянистого сплава и из пасты, которая изготовляется из свинцового порошка и серной кислоты. Решетки имеют важное назначение — поддерживать равномерное распределение тока по всей массе активного материала. В аккумуляторах, работающих короткими режимами разряда, как правило, применяют тонкие пластины. В аккумуляторах, предназначенных для длительной эксплуатации, в которых разряды ведутся с перерывами или же растягиваются на долгие периоды, наоборот, применяют более толстые пластины.
Аккумуляторная решетка состоит из рамки, вертикальных и горизонтальных жилок, ушка, служащего для параллельного соединения путем пайки одноименных пластин в элементе, и двух ножек, которыми пластина опирается на призмы аккумуляторных сосудов. К решеткам предъявляют следующие требования: они должны быть достаточно прочными, обладать минимальной массой при максимальном объеме для пасты и способностью обеспечивать хорошую связь с активной массой.
|
Ю Рис. 25. Паицирная положительная пластина (а) и ее разрез (б): I — свинцово-сурьмянистые стержни, 2— эбонитовый панцирь, 3 — активная масса |
Материал решетки, особенно для положительного электрода, должен отличаться высокой коррозийной стойкостью. Большинство аккумуляторных решеток в настоящее время изготовляют из свинцово-сурьмянистого сплава, содержащего 5—6% сурьмы и 0,2% мышьяка.
|
65 |
Решетки конструируют таким образом, чтобы кроме удовлетворения требований, предъявляемых к эксплуатации аккумуляторов, они были удобны в отливке, в частности, необходимо предусмотреть такой профиль жилок и ребер, который допускает легкое извлечение отлитой решетки из формы. В большинстве случаев такой профиль представляет собой ромбы, трапеции, треугольники, шестиугольники. Горизонтальные жилки чаще всего тоньше в два раза самой решетки, поэтому их можно располагать в шахматном порядке, что создает благоприятные условия для удержания активной массы в пластине. На рис. 26 приведены некоторые наиболее
3—2575
типичные разрезы решеток перпендикулярно к горизонтальным жилкам.
Пастированные пластины распространенных типов аккумуляторов имеют размеры 119x143 мм (без ушков и ножек). Пластины формируются в растворе серной кислоты с образованием двуокиси свинца.
Намазные положительные пластины обладают более высокими удельными характеристиками, чем поверхностные и панцирные, но уступают им по сроку службы. Срок службы намазных положительных пластин не превышает 2—3 лет по времени, а по числу циклов составляет примерно 300—400 зарядов — разрядов.
Коробчатые отрицательные пластины отличаются от намазных своей толщиной (8 мм). Пластина состоит из решетки, собранной из двух половинок и ограниченной с обеих сторон листами перфорированного свинца толщиной 0,25 мм. Внутри решеток помещается активная масса (рис. 27).
Поверхностные положительные пластины совместно с коробчатыми отрицательными пластинами применяют в стационарных аккумуляторах, собираемых в стеклянных сосудах или деревянных ящиках, выложенных рольным свинцом.
В настоящее время выпускают стационарные аккумуляторы с намазными пластинами СН. Эти аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед аккумуляторами СК (с поверхностным положительным и коробчатым отрицательным электродами). Эти преимущества заключаются в меньшей массе и габаритах аккумуляторов при сохранении одинаковой емкости, в лучшей работоспособности при коротких'режимах разряда и кратковременных разрядных импульсах большими токами, удобстве использования аккумуляторов на автоматизированных установках без постоянного обслуживания, возможности установки их в одном помещении с основным технологическим оборудованием. Аккумуляторы СН выпускают в прессованных стеклянных или эбонитовых сосудах закрытой конструкции. Аккумуляторы СН обладают большим сроком службы благодаря обвертыванию кромок положительных пластин и краев сепараторов изоляционным материалом, так называемым конвертированием пластин (рис. 28).
Панцирные пластины применяют в тяговых и электрокарных батареях, собираемых в эбонитовых баках, а намазные (положительные и отрицательные) — в стартерных аккумуляторах (для автомобилей, тракторов, мотоциклов, авиации и др.), собираемых в эбонитовых и пластмассовых баках. В табл. 15 приведены данные о некоторых стартерных батареях, а в табл. 16 — удельные характеристики некоторых свинцовых аккумуляторов.
В условном обозначении типа аккумуляторной батареи первая цифра означает число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее, последующие буквы — назначение батареи или аккумуляторов (СТ —стартерная, А и СА — авиационная, С —стационарный аккумулятор с поверхностными пластинами, СН — стационарный аккумулятор с намазными пластинами). Число после букв
|
|
Вид сіїону
W
|
Рис. 26. Типичные разрезы решеток
А — штифтовая часть решетки, б — дырчатая часть решетки, в — готовая решетка; / — перфорированные свинцовые листы, 2—полость для активной массы |
|
Рис. 28. Новый способ конвертовки положительного электрода СН: |
1 — мипластовый сепаратор, 2 — боковой изолятор нз винипласта, 3 — гофрированный дырчатый винипласт, 4 — стеклянный войлок 5 — пластина
Означает номинальную емкость батарей или аккумулятора. Буквы после номинальной емкости характеризуют материал моноблока (Э — эбонит, П — пластмасса асфальтопековая) или материал сепараторов (Р — мипор, М — мипласт, С — стеклянное волокно). Более подробные сведения о свинцовых аккумуляторных батареях приведены в стандартах ГОСТ 959-0—71 — ГОСТ 959-23—71.
|
Таблица 15 Характеристики некоторых стартерных батарей (ГОСТ 959-0—71 — ГОСТ 959-23—71)
|
На рис. 29—31 приведены внешний вид и схемы устройства некоторых из этих типов батарей.
|
Рис. 29. Внешний вид стартерных батарей отечественного производства: А — ЗСТ-95ПМС, б — 6СТ-75ЭМС, в — ЗСТ-ШПМС, г — ЗСТ-65ЭР, А — зет-воли |
|
Характеристики некоторых свинцовых аккумуляторов
|
|
Рис. 30. Схема устройства стационарной батареи: I, 2 — шины для соединения «ластив одного знака, 3 —сосуд, 4 — изоляторы, 5 — блои пластнн, установленный в сосуде, 6, 7, 8 — комплекты пластин и сепараторов, 9 — отрицательная пластниа, 10 — сепаратор, 11 — положительная пластниа, 12 — решетка, 13 — стеллаж, 14 — стационарная батарея |
|
Рис. 31. Схема устройства стартериой батареи: / — баретка, 2 — крышка, 3 — пробка, 4 — межэлементное соединение, 5 — бак, 6 — блок пластин в сборе, 7 — полублоки пластин, 8 — отрицательная пластина, 9 — сепаратор, 10 — положительная пластина, /' — решетка |
