Wyniki 1-10 spośród 11 dla zapytania: authorDesc:"MAREK BARANIAK"

Badania korozyjne nośników mas czynnych


  W pracy przedstawiono możliwość oceny parametrów korozyjnych nośników mas dodatnich akumulatora ołowiowego metodami stało i zmiennoprądowymi oraz ich korelacji z cyklicznymi testami trwałości ogniw badawczych, opartych o te nośniki. W badaniach wykorzystano nośniki mas aktywnych odlane grawitacyjnie, ze stopów niskoantymonowych. Słowa kluczowe: akumulator ołowiowy, kolektor prądowy, korozja.1. Wstęp Jednym z negatywnych procesów zachodzących w akumulatorze ołowiowym jest korozja anodowa kolektorów prądowych, zwanych kratkami (ze względu na ich kształt). Stanowi ona jeden z kluczowych czynników wpływających na właściwości funkcjonalne i trwałości tego układu. Ogniwo ołowiowe tworzą: elektroda (tzw. płyta) ujemna zawierające tzw. ołów gąbczasty oraz elektroda dodatnia, gdzie materiałem aktywnym elektrochemicznie jest tlenek ołowiu (IV) (PbO2). Jako elektrolit wykorzystywany jest wodny roztwór kwasu siarkowego (VI) [1, 2]. Elektrolit, oprócz funkcji przewodnika jonowego, pełni również rolę składnika masy aktywnej. Jest to związane z jego reakcjami na elektrodach, gdzie podczas pracy ogniwa dochodzi do przemiany Pb w PbSO4 (elektroda ujemna) oraz PbO2 w PbSO4 (elektroda dodatnia) lub odwrotnie. Elektroda składa się z kolektora prądowego i naniesioną na niego masą aktywną. W większości akumulatorów ołowiowych nośnik prądowy jest w formie kratki (obecnie inne rozwiązania konstrukcyjne są rzadkie), pełni funkcję szkieletu konstrukcyjnego każdej płyty (mechanicznego utrzymywania masy aktywnej) oraz funkcję kolektora prądu elektrycznego [3, 4]. Do produkcji nośnika prądowego wykorzystywane są prawie wyłącznie stopy ołowiu gdyż czysty ołów jest materiałem zbyt miękkim. W akumulatorach rozruchowych stosuje się kratki wykonane ze stopów antymonowych (Pb-Sb) o zawartości antymonu najczęściej 1,0÷1,5% oraz ze stopów ołowiowo-wapniowych z dodatkiem cyny (Pb-Ca-Sn) [5-7]. Oprócz wspomnianych głównych składników stopowych stosuj[...]

Corrosion tests of grids


  The study presents the possibility of assessment of the corrosion parameters of positive grid of lead acid batteries. DC and alternating current techniques were applied and correlated with cyclic stability test results. For the study grids were manufactured by gravity casting method applying low antimony alloy. Keywords: lead-acid battery, battery grids, corrosion.1. Introduction One of the negative processes in the lead- acid battery is anode corrosion of current collector, called grid (because of her shape). It is one of the key factors affecting the functional properties and durability of the system. Lead-acid cell consists of the negative electrode (so-called plate) containing the so-called spongy lead and the positive electrode where the electrochemically active material is lead oxide (IV) (PbO2). An aqueous sulfuric solution (VI) is used as the electrolyte [1, 2]. The electrolyte, besides the functions of ionic conductor, also serves as a component of active mass. It is associated with the reactions at the electrodes, where during the work of cell there is a change of Pb in PbSO4 (negative electrode) and PbO2 in PbSO4 (positive electrode) or vice versa. The electrode consists of grid and the active mass is deposited on it. In most lead-acid batteries, current media is in the form of grid, serves as a structural frame of each plate (of mechanical maintenance of active mass ) and as an electric current collector [3, 4]. For the production of grids almost exclusively alloys are used because pure lead is too soft material. In the starter batteries, grids are made of antimony alloy (Pb-Sb) with an antimony content 1,0÷1,5% and of the lead-calcium alloy with the addition of tin (Pb-Ca-Sn) [5-7]. In addition to the main alloy components, small quantities of many other additives (for example Se, Al, Ag) are used. They are designed to improve the castability alloy and corrosion resistance, etc. [8-10]. Alloy material[...]

EWOLUCJA PROCESU WYTWARZANIA KRATEK AKUMULATOROWYCH DO ZASTOSOWANIA W ROZRUCHOWYCH AKUMULATORACH OŁOWIOWYCH


  W artykule przedstawione zostały zmiany zachodzące w przetwórstwie kratek ołowiowych do zastosowania w rozruchowych akumulatorach ołowiowych na przestrzeni ostatnich czterdziestu lat. Ukazany został rys historyczny oraz zastosowanie akumulatorów kwasowych. Omówiono budowę akumulatora i etapy jego wytwarzania. W dalszej części przedstawiono metody wytwarzania kratek ołowiowych, rozwój konstrukcji oraz ewolucję składu chemicznego stopów stosowanych do wytwarzania kratek akumulatorowych. Akumulator ołowiowy został skonstruowany w 1859 roku przez francuskiego fizyka Gastona Planté i do dzisiaj jest najbardziej popularnym źródłem energii elektrycznej otrzymywanej na drodze przemiany z energii chemicznej. Znajduje zastosowanie w samochodach, innych pojazdach, jak również do zasilania awaryjnego. Budowa akumulatora nie uległa w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat zasadniczym przeobrażeniom. Pojawiły się jednak nowe materiały i technologie produkcji. Zmianie uległ nie tylko skład stopu, ale również metody jego "odlewania", a co za tym idzie również konstrukcja kratki. Obecnie powszechnie stosowane są trzy technologie produkcji kratki: odlewanie grawitacyjne, odlewanie ciągłe — concast, technologia cięto‐ciągniona — exmet. Słowa kluczowe: Kratka akumulatorowa, odlewanie grawitacyjne, odlewanie ciągłe, technologia cięto‐ciągniona, rozruchowy akumulator ołowiowy EVOLUTION OF GRID BATTERY MANUFACTURING PROCESS TO SIL LEAD ACID BATTERY APPLY The article presents the changes in the lead grids manufacturing for lead‐acid starter batteries during the past forty years. Next introduced methods of producing, the development of the construction and the evolution of the chemical composition of practical alloys to producing of battery grids. Lead acid battery was constructed in 1859 by Gaston Plante and to is today a most popular source of the electrical energy received on the way conversion from the chemical energy. Finds the use[...]

Influence of lead alloy composition on grid corrosion in lead-acid batteries


  This paper describes the corrosion of active material support called a grid in lead-acid battery design of a lead-acid battery. Corrosion of the element affects the durability of the battery and its electric characteristics. Gravimetric corrosion test at temperature 75oC were 6 types of grids with different chemical composition. Introduction to the lead alloying elements such as Sb, Ca and Sn improves the mechanical properties and corrosion resistance of the active mass support. Keywords: lead-acid battery, grid, grid corrosion, lead alloys Wpływ składu stopu nośnika masy czynnej na jego proces korozji w akumulatorze ołowiowym W pracy przedstawiono korozję nośnika masy czynnej akumulatora ołowiowego tzw. kratki. Korozja tego elementu wpływa na trwałość oraz charakterystykę elektryczną akumulatora. Badaniom korozyjnym metodą grawimetryczną w temperaturze 75oC poddano 6 rodzajów kratek różniących się składem chemicznym. Wprowadzenie do ołowiu dodatków stopowych takich jak Sb, Ca i Sn poprawiaj właściwości mechaniczne oraz odporność na korozję nośników masy aktywnej. Słowa kluczowe: akumulator ołowiowy, nośnik masy czynnej, stopy ołowiu, korozja nośnika masy czynnej.1. Introduction Lead-acid battery is the source of direct current which stores and releases electric energy through a reversible chemical reaction in electrolyte. Automotive SLI battery is composed of 6 independent cells connected in series [1-3]. A single cell is one set of positive and negative plates placed alternately and separated by a separator and immersed in diluted sulphuric acid electrolyte. Single cell voltage is approx. 2.1 V and the voltage of a standard automotive battery in charged state -12.6 V. The basic construction element of a rechargeable battery is the positive and negative plate (electrode) [4]. Each plate consists of a current collector (grid) and active material. Plate supporting element (commonly known as a grid), is the construction ske[...]

NOŚNIKI MAS AKTYWNYCH AKUMULATORÓW OŁOWIOWYCH VRLA DO ZASILANIA REZERWOWEGO


  W artykule przedstawiono nośniki mas czynnych akumulatorów ołowiowych VRLA, wykonanych w technologii AGM różnych producentów. Nośniki płyt dodatnich i ujemnych badanych akumulatorów charakteryzowały się swoją indywidualną strukturę. Zauważono różnice w technologii produkcji nośników mas czynnych oraz w ich wymiarach. Do produkcji nośników płyty ujemnej zastosowano dwie technologie: ciętociągnioną i odlewanie grawitacyjne. W przypadku nośników płyt dodatnich zastosowano tylko jedną technologię wytwarzania czyli odlewanie grawitacyjne. Od dnia skonstruowania akumulatora ołowiowego przez francuskiego fizyka Gastona Planté jest on najpopularniejszym źródłem prądu stałego gromadzącym i uwalniającym energie elektryczną dzięki odwracalnym reakcjom chemicznym zachodzącym w elektrolicie. Znajduje szerokie zastosowanie w motoryzacji, jak również w innych dziedzinach przemysłu m.in. do zasilania awaryjnego i systemów zasilania rezerwowego. Słowa kluczowe: akumulatory ołowiowe VRLA, analiza konstrukcyjna, kratka akumulatorowa, odlewanie grawitacyjne, technologia cięto-ciągniona GRIDS OF LEAD-ACID BATTERIES VRLA FOR BACK-UP POWER SYSTEMS In the article a grids of lead-acid VRLA batteries made in AGM technology of various manufacturers have been described. Negative and positive grids of the examined batteries were characterized by their individual structure. The differences in the production technology of grids and in their dimensions were noticed. Two technologies were used for the production of negative grids: expanded technology and gravity casting. In the case of positive grids only one technology is used: the gravity casting. Since the day of constructing the lead-acid battery by Gaston Planté, this type of battery continues to be the most popular device for energy storage by means of reversible chemical reactions occurring on electrolyte/electrode interfaces. This battery widely finds application in the electromotive industry as well as for stand[...]

Odporność korozyjna nośnika masy elektroaktywnej akumulatora kwasowo ołowiowego - trudny kompromis?


  Przedstawiono problem odporności korozyjnej akumulatorów kwasowo ołowiowych. Omówione zostały przyczyny występowania zjawiska korozji nośników materiału aktywnego oraz jej wpływ na właściwości eksploatacyjne akumulatora kwasowo ołowiowego. Pokazano przykłady uszkodzeń elektrod dodatnich powstałe w wyniku tego procesu. Przedstawiono również drugi aspekt odporności korozyjnej kratki ołowiowej związany z procesem tworzenia się warstw tlenkowych niezbędnych do uzyskania trwałych połączeń adhezyjnych z masą aktywną zachodzących w trakcie procesu produkcji akumulatora kwasowo ołowiowych. Warstwy te są elementem niezbędnym dla otrzymania elektrod posiadających wysokie parametry elektryczne. Ponadto przedstawiono badania zależności właściwości korozyjnych nośników mas aktywnych i trwałości cyklicznej ogniw wykonanych na bazie tych nośników. Brak korelacji pomiędzy powyższymi badaniami utrudnia interpretację wyników badań korozyjnych w odniesieniu do właściwości i trwałości elektrycznej akumulatora. Pokazuje, że nie należy spodziewać się prostego przełożenia parametrów korozyjnych kratki na przewidywanie trwałości płyty. Słowa kluczowe: akumulator kwasowo ołowiowy, nośniki mas aktywnych, kratki ołowiowe, korozja, adhezja, granica faz Corrosion resistance of the grids lead acid battery - diffi cult compromise? The problem of the corrosion resistance of lead acid batteries is presented. The causes of grid corrosion and its impact on the performance characteristics of lead acid batteries are described. Along with the description, the examples of damage to the positive electrode caused by this process are shown. Moreover, a second aspect of the corrosion resistance of lead grids is presented. This aspect is related to the formation of oxide layers that are necessary for obtaining adhesive connections with the active mass during the manufacturing process of lead acid batteries. These layers are crucial to produce electrodes of high electrical performanc[...]

Use of the HSO4 - groups-containing ionic liquids in lead-acid cells. Zastosowanie cieczy jonowych zawierających grupy HSO4 - w ogniwach kwasowo-ołowiowych


  (CH2=CHCH2)2Me2N+Cl- was polymerized in aq. soln., converted to hydrogen sulfate(VI) with H2SO4 and added (7.5%) to H2SO4 used in Pb battery. The electrochem. and electrical properties of Pb|ionic liq.|PbO2 model system showed applicability of the polymeric ionic liq. as a new component of gel electrolyte. Przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem cieczy jonowych zawierających aniony wodorosiarczanowe(VI) w elektrolitach akumulatorów ołowiowych. Scharakteryzowano preparatykę żelowego elektrolitu polimerowego, wykazano wysoką czystość oraz stabilność termiczną uzyskanego polimeru. Wyniki badań elektrochemicznych modelowych ogniw typu Pb|ciecz jonowa|PbO2 potwierdziły, że polimerowa ciecz jonowa może stanowić składnik żelowego elektrolitu. Od odkrycia akumulatora kwasowo-ołowiowego przez Gastona Planté minęło już ponad 150 lat. Mimo to rynek akumulatorów ołowiowych nadal nieustannie ewoluuje. Obecnie prowadzone są badania w zakresie poprawy parametrów eksploatacyjnych i elektrycznych produkowanych jonowe (polymerizable ionic liquids). W reakcji powstaje polisól, będąca polimerową cieczą jonową (polymeric ionic liquid), która jest zbudowana z polikationu, natomiast anion pozostaje niezmieniony. Otrzymana polisól ma przewodnictwo znacznie niższe od przewodnictwa wyjściowej cieczy jonowej ze względu na zdecydowanie mniejszą mobilność kationu11, 12).[...]

Use of waste electrode materials for production of positive plates of lead-acid batteries Badania możliwości wykorzystania odpadowych materiałów elektrodowych do produkcji dodatnich płyt akumulatora kwasowo-ołowiowego DOI:10.15199/62.2015.7.18


  Waste electrode material was used for prodn. of active mass for Pb-acid cells with positive plates (addn. up to 15%). The resting voltage of the cells increased while their average capacity decreased with increasing the amt. of the added waste material. The reusability of the waste electrode materials was confirmed. Przedstawiono wyniki badań elektrycznych ogniw kwasowo-ołowiowych z płytami dodatnimi wytworzonymi z wykorzystaniem odpadowego materiału elektrodowego jako domieszki do masy aktywnej. Przeprowadzone badania elektryczne pozwoliły zaobserwować różnice w osiąganych wartościach pojemności wyładowania oraz napięciach pracy ogniw w zależności od ilości wprowadzonego materiału odpadowego. Przeprowadzone badania pozwoliły wstępnie określić możliwość ponownego wykorzystania odpadowych materiałów elektrodowych jako dodatku w nowych dodatnich płytach akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Dynamiczny rozwój cywilizacyjny oraz względy ekonomiczne i ekologiczne stawiają coraz wyższe wymagania chemicznym źródłom prądu. Konsekwencją tego jest szybki postęp technologiczny w produkcji elementów składowych, takich jak elektrody dodatnie i ujemne akumulatorów oraz baterii. Odzyskiwanie materiałów i wprowadzanie ich ponownie do procesu technologicznego umożliwia zmniejszenie zużycia surowców, obniżenie energochłonności, a także ograniczenie ilości odpadów. Zagospodarowanie materiałów elektrodowych powstałych w trakcie i po procesie produkcji płyt akumulatorów ołowiowo-kwasowych, jak również materiałów związanych z eksploatacją akumulatorów, jest ważnym problemem ze względu na ochronę środowiska i odpowiednio prowadzoną gospodarkę materiałami. Źle prowadzona gospodarka odpadami stanowi poważne źródło zanieczyszczeń środowiska oraz prowadzi do jego trwałej degradacji. Znaczenie prac związanych z odpowiednią gospodarką materiałową akumulatorów ołowiowych jest tym większe, że są one wciąż najczęściej stosowanym wtórnym chemicznym źródłem e[...]

Ciecze jonowe jako dodatek do masy elektrodowej akumulatorów kwasowo-ołowiowych DOI:10.15199/62.2017.6.1


  Przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych właściwości akumulatorów kwasowo-ołowiowych z cieczami jonowymi zastosowanymi jako dodatek do materiału elektrodowego płyt dodatnich w porównaniu z eksploatacyjnymi właściwościami ogniw o standardowym składzie. Przeprowadzone badania pozwoliły zaobserwować różnice w osiąganych wartościach pojemności rozładowania oraz samowyładowania po postoju w warunkach obwodu otwartego w zależności od składu materiału elektroaktywnego. Stwierdzono, że dodatek cieczy jonowej oznaczonej roboczo RG22 poprawia właściwości eksploatacyjne akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Chemiczne źródła prądu odgrywają coraz większą rolę w wielu gałęziach przemysłu oraz w życiu codziennym. Coraz wyższe wymagania odnośnie parametrów pracy, względów ekonomicznych i ekologicznych wymuszają ciągły postęp technologiczny w zakresie budowy ogniw, baterii i akumulatorów. Akumulatory kwasowo-ołowiowe, pomimo swojej ponad 150-letniej historii, są nadal najczęściej stosowanym wtórnym chemicznym źródłem prądu. Szerokie wykorzystanie tego typu układu w praktyce ma związek ze stosunkowo dobrymi parametrami użytkowymi ogniw oraz atrakcyjnymi właściwościami ołowiu1-6). Dlatego też ciągle prowadzone są prace badawczo-rozwojowe nad ulepszeniem akumulatorów kwasowo-ołowiowych w celu poprawy ich właściwości eksploatacyjnych. Prace prowadzone obecnie są ukierunkowane na zwiększenie trwałości elektrod oraz podwyższenie wydajności elektrycznej, zwłaszcza akumulatorów do zastosowań w pojazdach z systemami start-stop7-10). Współczesne kierunki badań koncentrują się głównie wokół dodatków do mas aktywnych akumulatorów, a w szczególności wokół dodatków węglowych. Ciecze jonowe to jeden z najbardziej perspektywicznych kierunków rozwoju tzw. zielonej chemii ze względu na praktycznie nieograniczone możliwości modelowania właściwości fizykochemicznych i biologicznych. Mogą one znaleźć zastosowanie w akumulatorze kwasowo-ołowiowym, znacząco wpł[...]

Możliwości ograniczenia korozji stopów ołowiu w akumulatorze kwasowo-ołowiowym poprzez zastosowanie dodatku cieczy jonowych DOI:10.15199/40.2018.2.1

Czytaj za darmo! »

1. Wstęp Akumulator kwasowo-ołowiowy wynaleziony został ponad 150 lat temu, ale nadal jest obok akumulatorów litowo-jonowych jednym z najbardziej rozpowszechnionych wtórnych chemicznych źródeł prądu [6]. Na dynamiczny wzrost produkcji i sprzedaży akumulatorów kwasowo-ołowiowych wpływ ma rozwój motoryzacji (akumulatory rozruchowe), wzrost zapotrzebowania na chemiczne źródła prądu m.in. w energetyce, telekomunikacji, teleinformatyce (akumulatory stacjonarne) oraz w systemach transportu elektrycznego takiego jak wózki widłowe, golfowe itp. (akumulatory trakcyjne). Podlega on nieustannej ewolucji w celu sprostania rosnącym wymaganiom stawianym chemicznym źródłom energii. Impulsem dla poszukiwań nowych rozwiązań konstrukcyjno-technologicznych układów Pb/PbO2 są m.in. prognozy rozwoju rynku samochodów z układami hybrydowymi. Jednym z bardziej perspektywicznych kierunków rozwoju są badania nad zastosowaniem dodatków cieczy jonowych (IL) w układach tego typu. Należy podkreślić, że badania nad cieczami jonowymi jako związkami przyjaznymi środowisku oraz posiadającymi wręcz nieograniczone możliwości modyfikacji ich właściwości fizykochemicznych są obecnie jednymi z najbardziej intensywnie rozwijających się kierunków chemii [3,7]. Najważniejszymi elementami akumulatora kwasowo-ołowiowego są elektrody, ze względu na kształt nazywane płytami. Płyta ujemna oraz dodatnia składają się z kratki i wpastowanej w nią masy elektroaktywnej. Kratka w akumulatorze pełni funkcję nośnika masy aktywnej (mechanicznie utrzymuje masę - jest pewnego rodzaju "stelażem") oraz kolektora prądowego (dostarcza lub odbiera elektrony pochodzące z reakcji elektrochemicznych zachodzących w masie aktywnej). Konstrukcja taka wynika z poszukiwań rozwiązań umożliwiających stworzenie elektrod o wysokiej pojemności, dobrej trwałości mechanicznej i względnie niewielkiej masie [2,4,5]. Obecnie w skali przemysłowej stosuje się cztery technologie produkcji kratki: odlewanie gra[...]

 Strona 1  Następna strona »