Электроды

Электроды в виде пластин намазно-го типа имеют решетки, ячейки кото­рых заполнены активными вещества­ми. В полностью заряженном свинцо­вом аккумуляторе диоксид свинца по­ложительного электрода имеет тем­но-коричневый цвет, а губчатый сви­нец отрицательного электрода - се­рый цвет.

Решетки электродов выполняют функции подвода тока к активному веществу и механического удержания активного вещества. Решетки элект­родов имеют рамку 2 (рис 2.2), верти­кальные ребра и горизонтальные жил­ки 4, ушки 1 и по две опорные ножки 3 (кроме решеток отрицательных элект­родов необслуживаемых батарей). Тестообразную пасту вмазывают в решетки электродов. После намазки, прессования и сушки электроды под­вергают электрохимической обработке (формированию).

Пористая структура активного ве­щества после формирования электро­дов обеспечивает лучшее проникнове­ние электролита в глубинные слои и повышает коэффициент использова­ния активных материалов. Активная поверхность пористого вещества (по­верхность, непосредственно контакти­рующая с электролитом) в сотни раз превышает геометрическую поверх­ность электрода.

В зависимости от предъявля­емых к батарее требований соотношение между количеством положительных и отрицательных электродов может быть различным, однако число разнопо-лярных электродов отличается не более чем на единицу. Число отрицатель­ных электродов в блоках на один больше, чем положительных. В токообразу-ющих реакциях участвует относительно большее количество активного ве­щества положительных электродов. Находясь между двумя отрицательными электродами, положительный электрод при заряде и разряде меньше дефор­мируется. При таком счете пластин положительные электроды, как правило, на 10-20% толще отрицательных, а крайние отрицательные электроды име­ют толщину на 40% меньше положительных. В некоторых батареях количест­во разнополярных электродов одинаково или больше числа положительных электродов. В этих случаях электроды имеют одинаковую толщину. Элект­родный блок с большим числом положительных пластин имеет меньшую материалоемкость.

Сепараторы

Электроды в блоках разделены сепараторами. Сепараторы предотвращают короткое замыкание между разнополярными электродами, обеспечивают необ­ходимый для высокой ионной проводимости запас электролита в междуэлект­родном пространстве и предотвращают возможность переноса электролита от одного электрода к другому. Кроме того, сепараторы фиксируют зазор между электродами и исключают вероятность их сдвига при тряске и вибрации.

Сепараторы замедляют оплывание активного вещества положитель­ных электродов и скорость сульфатации отрицательных электродов, продлевая срок службы батареи.

Сепараторы должны обладать высокой пористостью, достаточной механиче­ской прочностью, кислотостойкостью, эластичностью, минимальной гигроско­пичностью при длительном хранении батареи в сухозаряженном состоянии и со­хранять свои свойства в широком диапазоне температур

В свинцовых аккумуляторах применяют сепараторы из мипора, мипласта, по-ровинила, пластипора и винипора (табл. 2.1). В стартерных свинцовых аккуму­ляторных батареях устанавливают сепараторы из мипора и мипласта.

Мипор (микропористый эбонит) получают в результате вулканизации смеси натурального каучука с силикагелем и серой. К недостаткам сепараторов из ми­пора относятся хрупкость, малая скорость пропитки электролитом, дефицит сырья и большая стоимость.

Рис. 2.5. Сепаратор-конверт:

а - размещение электрода в сепараторе-кон­верте; 6 - сечение сепаратора-конверта с элек­тродом;

1 - положительный электрод;

2 - сепа­ратор;

3 - ребра сепаратора;