DD252925A1 - Verfahren zum reifen und formieren der aktiven masse - Google Patents
Verfahren zum reifen und formieren der aktiven masse Download PDFInfo
- Publication number
- DD252925A1 DD252925A1 DD86294656A DD29465686A DD252925A1 DD 252925 A1 DD252925 A1 DD 252925A1 DD 86294656 A DD86294656 A DD 86294656A DD 29465686 A DD29465686 A DD 29465686A DD 252925 A1 DD252925 A1 DD 252925A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- lead
- forming
- pbo
- active mass
- formation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005070 ripening Effects 0.000 claims abstract description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxaplumbetan-4-one Chemical compound [Pb+2].[O-]C([O-])=O MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000256683 Peregrinus Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reifen und Formieren der aktiven Masse von aus Bleistaub hergestellten Elektroden, die in feuchtem Zustand, z. B. in halbfeuchten (semi-wet) Akkumulatoren, eine hohe Lagerfaehigkeit aufweisen. Ziel der Erfindung ist es, die Lagerfaehigkeit der im produktiven Containerverfahren formierten Elektroden zu erhoehen. Aufgabe der Erfindung ist es, die aktive Masse einer aus Bleistaub mit 50-70% PbO und 30-50% freiem Blei hergestellten Elektrode so zu reifen und zu formieren, dass die Elektrode auch in feuchtem Zustand eine hohe Lagerfaehigkeit aufweist. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der Reifungsprozess bei einem Restgehalt an freiem Blei von ueber 5%, vorzugsweise 5-10%, beendet, die aktive Masse wie an sich bekannt formiert, dann fremdstromlos entladen und ein zweites Mal formiert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reifen und Formieren der aktiven Masse von aus Bleistaub hergestellten Elektroden, die in feuchtem Zustand, z. B. in halbfeuchten (semi-wet) Akkumulatoren, eine hohe Lagerfähigkeit aufweisen.
Elektroden für Bleiakkumulatoren werden aus Bleistaub mit 50-70% PbO und 30-50% Pb hergestellt. Der Bleistaub wird mit Schwefelsäure, Wasser und ggf. Zusätzen gemischt und in Masseträger pastiert. Anschließend folgt das Reifen und die Formation der aktiven Masse.
Die Reifung erfolgt u.a, bei Temperaturen von 20—500C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80—95% über 50—100 h. Im Prozeß der Reifung wird das PbO in basische Sulfate umgewandelt und das freie Blei durch Luftsauerstoff oxidiert, wobei durch Luft-CO2 auch teilweise Bleikarbonat gebildet wird. Die durch die exotherm verlaufenden Reaktionen entstehende Prozeßwärme führt gleichzeitig zur Trocknung der Masse. Die Prozeßparameter sind so ausgelegt, daß der Restgehalt an freiem Blei unter 5% liegt, um eine hohe Anfangskapazität zu sichern, (s. z. B. Bode, H.: Lead-Acid-Batteries, John Wiley & Sons New York 1977, S. 222) oder Barah, M.: Electrochemical Power Sources, Peter Peregrinus Ltd, Stevenage, New York, 1980, S.234) In der Praxis werden sogar Werte von unter 0,5% Restgehalt an freiem Blei angestrebt und realisiert.
Im Formationsprozeß erfolgt die anodische Oxidation bzw. kathodische Reduktion der Paste zu vorzugsweise PbO2 bzw. Pb. Als Elektrolyt dient hauptsächlich verdünnte Schwefelsäure. Der Formationsprozeß kann kontinuierlich oder diskontinuierlich (1-4stündige Formationsunterbrechung) vorzugsweise galvanostatisch erfolgen.
Die Formation kann als Einzelplattenformation und als Formation von Plattenblocks außerhalb des Akkumulatorgefäßes oder nach dem vollständigen Zusammenbau der Batterie im Akkumulator (Containerformation) ausgeführt werden, wobei die Produktivität der Verfahren in der angegebenen Reihenfolge steigt. Der Vorteil der ersten beiden Formationsverfahren ist die bessere Möglichkeit der Plattentrocknung zur Herstellung trocken vorgeladener (dry-charged) Akkumulatoren, die in diesem Zustand mindestens 1 Jahr lagerfähig sind.
Containerformierte Elektroden lassen sich schwerer trocknen. Der höhere apparative Aufwand, Auszentrifugieren und Vakuumtechnik sollen hier zum Erfolg führen.
Durch einfaches Ausgießen des Elektrolyten können ca. 2/3 des im Container enthaltenen Elektrolyten entfernt werden. Diese sogenannten halbfeuchten (semi-wet) Akkumulatoren haben jedoch nur eine maximale Lagerfähigkeit von 3-4 Monaten. Wird der Elektrolyt nicht ausgegossen (wet-Akkumulatoren) wird nur eine Lagerfähigkeit von etwa 2 Monaten erreicht.
Die Containerformation kann man in niedriger (1,01 bis 1,10g/cm3) und in höherer (1,23 bis 1,26g/cm3) Schwefelsäurekonzentration durchführen. Im ersten Fall ist der Kapazitätsverlust der positiven Elektrode, durch die Wechselwirkung PbO2 Elektrolyt (Selbstentiadung) geringer als im zweiten, jedoch wird ein stärkerer Entladespannungsabfall (Passivation) beobachtet, dessen Ursache in der Ausbildung einerpassivierenden Korrosionsschicht liegt, die auf eine PbO2/Pb-Wechselwirkung zurückgeht.
Ziel der Erfindung ist es, die Lagerfähigkeit der im produktiven Containerverfahren formierten Elektroden zu erhöhen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die aktive Masse einer aus Bleistaub mit 50-70% PbO und 30-50% freiem Blei hergestellten Elektrode so zu reifen und zu formieren, daß die Elektrode auch im feuchten Zustand eine hohe Lagerfähigkeit aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Reifungsprozeß bei einem Restgehalt an freiem Blei von über 5%, vorzugsweise 5-10% beendet, die aktive Masse wie an sich bekannt formiert, dann fremdstromlos entladen und ein zweites Mal formiert wird.
Nach der ersten Formation kommt es zu einer starken Wechselwirkung der verbliebenen Freibleiinseln und des formierten PbO2 unter Verbrauch von Schwefelsäure. Der damit verbundene Anstieg des pH-Wertes in der Masse und damit auch an der Phasengrenze Gitter/Masse beschleunigt die Wechselwirkung Pb/PbO2. In Schwefelsäure geringer Dichte, vorzugsweise 1,01... 1,05g/cm3, ist die positive Elektrode bereits nach 6h stromloser Standzeit entladen.
Es wurde überraschend gefunden, daß eine derart „vorbehandelte" Elektrodenach erneuter Formation auch im feuchten Zustand eine wesentlich höhere Lagerfähigkeit aufweist. Nach der erneuten anodischen Behandlung der fremdstromlos entladenen Elektrode wandelt sich das Produkt dieser Selbstentladungsreaktion in der Korrosionsschicht in eine solche Modifikation um, die sich während der anschließenden Lagerzeit nur sehr langsam abbaut. Die Anfangskapazität des Akkumulators liegt dabei in der Größenordnung derjenigen von Akkumulatoren mit Elektroden, die einen Restfreibleigehalt unter 0,5% aufweisen. Für den Formationsprozeß kann das produktive Containerverfahren eingesetzt werden.
Es wird eine Masse, bestehend aus 1 kg Pb Staub (50-70% PbO, 30-50% PbO, 60-89ml H2SO4 ρ = 1,4g/cm3,130-15OmI H2O hergestellt und in Masseträger der Legierung PbSb 2,5 einpastiert. Die pastierten Elektroden werden bei 250C und einer relativen Luftfeuchte von 60-70% über einen Zeitraum von 80-10Oh gereift. Sie haben einen Restgehalt an freiem Blei von 7,5%. Die Formation erfolgt in H2SO4 der Dichte ρ = 1,005-1,01 g/cm3, bei einem Stromäquivalent von 15-20 A/kg Masse und T = 25-300C über 24-30h. '
Daran anschließend verbleiben die Elektroden für 6-1Oh in diesem Formationselektrolyt bei T = 35-4O0C im außenstromlosen Zustand. Nach dieser Standzeit werden die Elektroden unter den oben genannten Formationsbedingungen 6-8 h erneut geladen. Diese Elektroden weisen eine Lagerfähigkeit von mindestens 6 Monaten in H2SO4 ρ = 1,01 g/cm3, gegenüber 2-3 Monaten von auf herkömmlichen Wege hergestellten Elektroden auf. Nach 6monatiger Lagerung beträgt die Polarisation der positiven Elektrode bei Entladung in H2SO4P = 1,28g/cm3 mit einer Stromstärke von I = 3K20 (Hochstromentladung) 40OmV und die verfügbare Kapazität noch 50-60% der Ausgangskapazität. Für herkömmlich hergestellte Elektroden beträgt die Polarisation 1350 mV und die Kapazität weniger als 10%.
Claims (4)
1. Verfahren zum Reifen und Formieren der aktiven Masse von aus Bleistaub mit 50-70% PbO und 30—50% Pb hergestellten Elektroden, gekennzeichnet dadurch, daß der Reifungsprozeß bis zu einem Restgehalt an freiem Blei von über 5% die aktive Masse wie an sich bekannt formiert, dann fremdstromlos entladen und ein zweites Mal formiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Reifungsprozeß bis zu einem Restgehaltan freiem Blei von 5-10% geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Entladen in Schwefelsäure geringer Dichte durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Entladen in Schwefelsäure der Dichte 1,01 bis 1,05g/cm3 erfolgt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD86294656A DD252925A1 (de) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Verfahren zum reifen und formieren der aktiven masse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD86294656A DD252925A1 (de) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Verfahren zum reifen und formieren der aktiven masse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD252925A1 true DD252925A1 (de) | 1987-12-30 |
Family
ID=5582619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD86294656A DD252925A1 (de) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Verfahren zum reifen und formieren der aktiven masse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD252925A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2600461A1 (fr) * | 1986-06-18 | 1987-12-24 | Gnb Inc | Procede de fabrication de plaques pour batteries d'accumulateurs au plomb-acide et batterie d'accumulateur au plomb-acide comportant des plaques realisees par ce procede |
| CN101847515A (zh) * | 2010-02-26 | 2010-09-29 | 上海奥威科技开发有限公司 | 一种铅基超级电容器 |
| CN107611498A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-19 | 淄博火炬能源有限责任公司 | 动力电池酸循环快速化成方法 |
-
1986
- 1986-09-25 DD DD86294656A patent/DD252925A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2600461A1 (fr) * | 1986-06-18 | 1987-12-24 | Gnb Inc | Procede de fabrication de plaques pour batteries d'accumulateurs au plomb-acide et batterie d'accumulateur au plomb-acide comportant des plaques realisees par ce procede |
| CN101847515A (zh) * | 2010-02-26 | 2010-09-29 | 上海奥威科技开发有限公司 | 一种铅基超级电容器 |
| CN101847515B (zh) * | 2010-02-26 | 2011-12-21 | 上海奥威科技开发有限公司 | 一种铅基超级电容器 |
| CN107611498A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-19 | 淄博火炬能源有限责任公司 | 动力电池酸循环快速化成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1083367B (de) | Akkumulator mit alkalischem Elektrolyten | |
| DE2928708A1 (de) | Elektrische speicherbatterie | |
| EP2577778B1 (de) | Additiv zur herstellung von positiven aktiven massen für bleiakkumulatoren | |
| DD234531A5 (de) | Verfahren zur herstellung eines gasdicht verschlossenen alkalischen akkumulators | |
| DD252925A1 (de) | Verfahren zum reifen und formieren der aktiven masse | |
| DE1237193C2 (de) | Akkumulator mit positiver silberund negativer cadmiumelektrode | |
| DE3526316C2 (de) | ||
| DE2827107C3 (de) | HOtM 4-56 | |
| DE2423873A1 (de) | Durch wasser aktivierbare blei-saeurespeicherbatteriezelle | |
| US4508147A (en) | Method of manufacturing a positive electrode for a lead acid electric storage cell | |
| DE1671997A1 (de) | Elektrischer Akkumulator | |
| EP0491150B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Bleiakkumulators mit einem als Gel festgelegten Schwefelsäureelektrolyten | |
| WO2010049143A1 (de) | Spreizmittel für die aktive masse einer negativen elektrode | |
| DE19757481C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Betriebselektrolyten für Bleiakkumulatoren in Form eines thixotropen Gels | |
| US4881944A (en) | Method of making positive battery paste | |
| DE1915578A1 (de) | Zinkelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE2750596A1 (de) | Akkumulatorzelle | |
| DE2918305A1 (de) | Bleiakkumulator mit mindestens einer positiven platte sowie verfahren zur herstellung der positiven platte | |
| DE2101734A1 (de) | Elektrode für galvanische Elemente und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE2503258C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer positiven Elektrodenplatte für Bleiakkumulatoren | |
| DD261732A3 (de) | Bleiakkumulator mit erhoehter lagerfaehigkeit | |
| JPS57145277A (en) | Operating method of lead storage battery | |
| DE2451017A1 (de) | Akkumulator | |
| Taylor et al. | A" Precharged" Positive Plate for the Lead–Acid Automotive Battery: I. Positive Plate Allowing Direct Incorporation of PbO 2 | |
| DE1804792C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von trocken lagerfähigen, geladenen Elektroden für Bleisammler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EPAE | Change in the person, name or address of the patentee | ||
| UW | Conversion of economic patent into exclusive patent | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |