Wpływ dodatku odpadowego materiałów elektrodowych na właściwości elektrod dodatnich akumulatora kwasowo ołowiowego

• Autorzy: Jankowska E. , Majchrzycki W. , Martyła A. , Majchrzycki Ł.

Warianty tytułu

EN

The effect of waste material electrode on the properties of positive electrodes in lead-acid batteries

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Przeprowadzone badania struktury płyt dodatnich pozwoliły zaobserwować zmiany morfologii i składu fazowego, w zależności od ilości wprowadzonego materiału odpadowego. Skład fazowy dodatnich płyt po procesie formacji nie wykazywał znaczących różnic pomiędzy poszczególnymi grupami. W płytach zawierających odpadowy materiał elektrodowy stwierdzono obecność 4PbO·PbSO4 niewystępujących w grupie referencyjnej oraz mniejszą zawartość fazy tetragonalnej tlenku ołowiu(II). Morfologia materiałów wskazuje na zwiększającą się w masach obecność drobnokrystalicznych struktur o wydłużonym kształcie i zanik płatkowych krystalitów w grupie referencyjnej. W przypadku płyt dodatnich w stanie naładowanym, zauważono, że wraz z rosnącym udziałem materiału opadowego wyraźnie uwidacznia się zwiększony udział w masie struktur nieuporządkowanych. Po procesie wyładowania można zauważyć porównywalną zawartość struktur nieuporządkowanych we wszystkich masach.

EN

The study allowed to observe changes in morphology and phase composition of plates depending on the amount of introduced waste material. The phase composition of positive electrodes measured after the formation process showed no significant differences between groups with different content of waste material. The positive plates with waste electrode material addition revealed presence of 4PbO·PbSO4 which was absent in the reference group, and a lower content of tetragonal phase lead oxide (II). The morphology of the material indicated that in the mass with waste material addition the presence of fine crystal structures with an elongated shape increased, and in the reference group the flake crystallites disappeared. In case of the positive plates in a charged state, it was noted that the increase in waste material content in the mass clearly implied an increase in participation of disordered structures. After the discharge a comparable content of the disordered structures in all masses can be observed irrespective of the content of waste material.

Słowa kluczowe

PL

płyty dodatnie; akumulator kwasowo-ołowiowy; materiał odpadowy; morfologia

EN

positive plates; lead-acid battery

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 70, nr 11-12
• Strony: 691--702
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jankowska E.

• Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw

autor

Majchrzycki W.

• Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw

autor

Martyła A.

• Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw

autor

Majchrzycki Ł.

• Centrum Zaawansowanych Technologii UAM, Instytut Fizyki, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• 1. Karden E.: Automotive batteries: new developments. w Garche J., Dyer Ch., Moseley P., Ogumi Z., Rand D., Scrosati B.: Encyclopedia of Electrochemical Power Sources, Elsevier B.V. 2009, 851–858.
• 2. Kotaich K., Sloop S.E.: Recycling: lithium and nickel-metal hydride batteries. Encyclopedia of Electrochemical Power Sources 2009, 188–198.
• 3. Stevenson M.: Recycling lead – acid batteries. w Garche J., Dyer C. K., Moseley P.T., Ogumi Z., Rand D.A.J., Scrosati B.: Encyclopedia of Electrochemical Power Sources 2009, 165–178.
• 4. Krivik P., Baca P.: Electrochemical Energy Storage. in Energy Storage – Technologies and Applications 2013, http://dx.doi.org/10.5772/52222.
• 5. Dahodwalla H., Heart S.: Cleaner production options for lead-acid battery manufacturing industry. J Clean Prod 2000, 8, 133–142.
• 6. Espinosa D.C.R., Bernardes A.M., Tenorio J.A.S.: An overview on the current processes for the recycling of batteries. J Power Sources 2004, 135, 311–319.
• 7. Keri J., Precsko J.: Development and use of a new system for environmentally clean recycling of lead battery scrap. J Power Sources 1995, 53, 297–302.
• 8. Pavlov D.: Lead-Acid Batteries, Science and Technology. Elsevier, 2011, ISBN: 978–0-444–52882–7.
• 9. Czerwiński A.: Akumulatory, baterie, ogniwa. Wyd. Komunikacji i Łączności, Warszawa 2005.
• 10. Kiehne H.A.: Battery Technology Handbook. Second Edition, New York 2003.
• 11. Wagner R.: Valve-Regulated Lead-Acid Batteries for Telecommunications and UPS applications. [W:] praca zbiorowa Moseley P.T., Garche J., Parker C.D., Rand D.A.J., Valve-Regulated Lead-Acid Batteries, Elsevier, 2004, 435–465.
• 12. Morales J., Petkova G., Cruz M., Caballero A.: Synthesis and characterization of lead dioxide active material for lead-acid batteries. J. Power Sources 2006, 158831–836.
• 13. Aidman G.I.: A view on chemically synthesized expanders for lead/acid battery negative plates. J Power Sources 1996, 59, 25.
• 14. Clement N., Zguris G., Wertz J., Ashirgade A.: Materials for eveolving leadacid battery performance requirements as the world moves towards a greener planet. Materiały konferencyjne 8th International Conference on Lead Acid Batteries, Labat 2011, Albena (Bułgaria), p. 87.
• 15. Fusillo G., Scura F., La Sala G., Guerriero R.: Pb/PbO mixture production: new STC process for direct lead battery paste recycling. Materiały konferencjne 9th International Conference on Lead Acid Batteries, Labat 2014, Albena (Bułgaria), 239.
• 16. Zerroual L., Matrakova M.: Correlation between the electrochemical activity and the crystallite of PbO2: a comparative between the chemical and the electrochemical routes. Materiały konferencyjne 9th International Conference on Lead Acid Batteries, Labat 2014, Albena (Bułgaria), 157.
• 17. Shiomi M., Funato T., Nakamura K., Takahashi K., Tsubota M.: Effects of carbon in negative plates on cycle-life performance of valve-regulated lead/acid batteries. J. Power Sources 1997, 64, 147–152.
• 18. Mithin Kumar S., Ambalavanan S., Mayavan S.: Effect of graphene and carbon nanotubes in the negative active materials of lead acid batteries operating under high-rate partial-state-of-charge operation. http://www.rsc.org/supp-data/ra/c4/c4ra06920j/c4ra06920j1.pdf
• 19. Rekha L., Venkateswarlu M., Murthy K.S.N., Jagadish M.: The effect od additives (Carbon & TiO2) on the performance of the Lead acid batteries. Materiały konferencyjne 9th International Conference on Lead Acid Batteries, Labat 2014, Albena (Bułgaria), 55.
• 20. Foudia M., Matrakova M., Zerroual L.: Effect of mineral additive on the electrical performance of lead acid battery positive plate. Materiały konferencyjne 9th International Conference on Lead Acid Batteries, Labat 2014, Albena (Bułgaria), 93.

Uwagi

Błędna numeracja bibliografii w angielskiej wersji artykułu.

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.