Badanie odporności korozyjnej kratek akumulatorowych o zmiennym składzie wytwarzanych różnymi technikami

• Autorzy: Jankowska E. , Błażejczak M. , Majchrzycki W. , Kopciuch K. , Przybyło H.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2018.1.1

Warianty tytułu

EN

Corrosion tests of lead-acid battery grids of various composition and production technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badania odporności korozyjnej kolektorów prądowych akumulatorów ołowiowych. Przebadano sześć typów kratek akumulatorowych różniących się między sobą zarówno metodą wytworzenia jak i składem. Porównano odporność korozyjną kolektorów prądowych wytworzonych metodą odlewania grawitacyjnego, punchingu oraz tzw. metodą cięto-ciągnioną. Badane kolektory prądowe zostały wykonane ze stopów o zróżnicowanym składzie, bazujących na ołowiu oraz dodatkach stopowych. Przeprowadzone badania utleniania elektrochemicznego pozwoliły zaobserwować różnice w zachowaniu kratek akumulatorowych w zależności od zastosowanego składu stopowego oraz metody wytworzenia. Dobrą odporność korozyjną, w warunkach przeprowadzonego testu w stosunku do pozostałych układów, wykazały kratki ołowiowe oznaczone jako F, wykonane techniką punching. Najwyższym średnim ubytkiem masy badanych próbek wykazały się kolektory prądowe oznaczone jako C oraz D, które wykonano techniką grawitacyjną. Nośniki masy płyt dodatnich oznaczone jako B, a wytworzone techniką cięto-ciągnioną, charakteryzowały się dobrą spójnością struktury. W przypadku próbki kratki oznaczonej jako F (punching), stwierdzono znaczne popękania w strukturze.

EN

The article describes results of corrosion tests carried out for lead-acid batteries grids. Six types of grids varying in both production technology and composition were characterized. The differences in their dimensions were noticed. The production technologies the grids were made to were: punching, expanding technology and gravity casting. The studied grids are made of alloys of different composition based on lead and alloys of additives. The electrochemical oxidation indicated some differences in behavior of grids depending on their alloy composition and production technology. The corrosion tests showed that samples marked as "F" with grids made by punching technology had a good corrosion resistance, compared to other ones. The samples marked as "C" and "D" with grids made by gravity casting method showed the highest average mass loss. The sample marked as "B" with positive plates based on grids made by expanding method was characterized as having a good structural coherence. In turn, significant cracking of the structure was noticed for the F sample (punching method).

Słowa kluczowe

PL

akumulator ołowiowy; kratka akumulatorowa; odlewanie grawitacyjne; technologia cięto-ciągniona; technologia punching; korozja

EN

lead-acid battery; grid; gravity casting; expanded technology; punching; corrosion test

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 63, nr 1
• Strony: 3--6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Jankowska E.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Oddział w Poznaniu, Centralne Labolatorium Akumulatorów i Ogniw, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań

autor

Błażejczak M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Oddział w Poznaniu, Centralne Labolatorium Akumulatorów i Ogniw, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań

autor

Majchrzycki W.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Oddział w Poznaniu, Centralne Labolatorium Akumulatorów i Ogniw, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań

autor

Kopciuch K.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Oddział w Poznaniu, Centralne Labolatorium Akumulatorów i Ogniw, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań

autor

Przybyło H.

• PPUH Autopart Jacek Bąk Sp. z o.o. Aleja Kwiatkowskiego 2A, 39-300 Mielec

Bibliografia

• [1] Albert L., A. Goguelin, E. Jullian. 1999. "A new lead alloy for automotive batteries operating under high-temperature conditions". Journal of Power Sources 78: 23-29.
• [2] Fouache S., A. Chabrol, G. Fossati, M. Bassini, M. J. Sainz, L. Atkins. 1999. "Effect of calcium, tin and silver contents in the positive grids of automotive batteries with respect to the grid manufacturing process". Journal of Power Sources 78: 12-22.
• [3] Furukawa Jun, Y. Nehyo, S. Shiga. 2004. "Development of new positive-grid alloy and its application to long-life batteries for automotive industry". Journal of Power Sources 133: 25-31.
• [4] Garche Jürgen, Chris K. Dyer, Patrick T. Moseley, Zempachi Ogumi, David A. J. Rand, Bruno Scrosati. 2009. Encyclopedia of Electrochemical Power Sources, 550-662. Elsevier.
• [5] Gell Robert J. Battery Grid Construction Comparisons A Technical Report - lead acid battery grid construction & comparisons. GELCOservices Pty. Ltd. www.gelcoservices.com.au. (Dostęp: 22.06.2017).
• [6] http://www.sovema.it/products.asp?prod=punching&id=230 (dostęp: 29.06.2017).
• [7] http://www.oakpresses.com/images/stories/pdf/OakPressSolutions_ 2014.pdf (dostęp: 10.07.2017).
• [8] Lander J. J. 1958. "Silver, Cobalt, and Positive-Grid Corrosion in the Lead-Acid Battery". Journal of Electrochemical Society 105: 289-292.
• [9] Liu Hou Tian, Jiong Yang, Hai-He Liang, Ji-Hua Zhuang, Wei -Fang Zhou. 2001. "Effect of cerium on the anodic corrosion of Pb-Ca- Sn alloy in sulfuric acid solution". Journal of Power Sources 93: 230-236.
• [10] Jankowska Ewa, Marek Baraniak, Włodzimierz Majchrzycki. 2014. "Odporność korozyjna nośnika masy elektroaktywnej akumulatora kwasowo ołowiowego - trudny kompromis?". Ochrona przed Korozją 57 (11): 427-433.
• [11] Kopczyk Maciej, Włodzimierz Majchrzycki, Marek Baraniak. 2012. "Ewolucja procesu wytwarzania kratek akumulatorowych do zastosowania w rozruchowych akumulatorach ołowiowych". Rudy i Metale Nieżelazne 57 (12): 811-818.
• [12] Patent US 4090550 A. "Lead acid battery grid casting system installation and technique".
• [13] Patent US6749950 B2. "Expanded grid".
• [14] Patent US 4303747. "Expanded-metal grid".
• [15] Patent US 6037081 A. "Expanded grid for electrode plate of lead-acid battery".
• [16] Pavlov Detchko. 2011. Fundamentals of Lead-Acid Batteries. W Lead-Acid Batteries: Science and Technology, 3-28. Elsevier.
• [17] Pavlov Detchko. 2011. Lead Alloys and Grids. Grid Design Principles W Lead-acid batteries: Science and Technology, 149-222. Elsevier.
• [18] Prengaman R. D. 2017. Current-collectors for lead-acid batteries. W Lead-Acid Batteries for Future Automobiles, 269-299. Elsevier.
• [19] Prengaman R. D. 2001. "Challenges from corrosion-resistant grid alloys in lead acid battery manufacturing". Journal of Power Sources 95: 224-233.
• [20] Prengaman R. D. 1999. "Lead-acid technology: a look to possible future achievements". Journal of Power Sources 78: 123-129.
• [21] Prengaman R. D. 1997. "The metallurgy and performance of cast and rolled lead alloys for battery grids". Journal of Power Sources 67: 267-278.
• [22] Slavkov Dragan, S. Haran Bala, Branko N. Popov, Frank Fleming 2002. "Effect of Sn and Ca doping on the corrosion of Pb anodes in lead acid batteries." Journal of Power Sources 112: 199-208.
• [23] Rand D. A. J., D. P. Boden, C. S. Lakshmi, R. F. Nelson, R. D. Prengaman. 2002. "Manufacturing and operational issues with lead-acid batteries". Journal of Power Sources 107: 280-300.
• [24] Rocca E., G. Bourguignon, J. Steinmetz. 2006. "Corrosion management of PbCaSn alloys in lead-acid batteries: Effect of composition, metallographic state and voltage conditions". Journal of Power Sources 161: 666-675.
• [25] Wang Erdong, Peng Shi, Jun Gao. 2006. "Research on thin grid materials of lead-acid batteries". Rare Metals 25: 43-46.
• [26] Zhang Wenging, Aiju Li, Hongyu Chen, Bingyan Lan, Ke Pan, Tianren Zhang, Mingxue Fang, Sanyuan Liu, Wei Zhang. 2012. "The effect of rare earth metals on the microstructure and electrochemical corrosion behavior of lead calcium grid alloys in sulfuric acid solution". Journal of Power Sources 203: 145-152.
• [27] Zhong S., J. Wang, H. K. Liu, S. X. Dou, M. Skyllas-Kazacos. 1999. "Influence of silver on electrochemical and corrosion behaviours of Pb-Ca-Sn-Al grid alloys Part I: Potentiodynamic and potentiostatic studies". Journal of Applied Electrochemistry 29: 1-6.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).