Изменения в процессе дозревания положительных и отрицательных электродных материалов

Помимо ОЭМ влияние активатора в виде технического углерода марки П803 было проанализировано на ПЭМ [144, 145, 149, 150]. Этот активатор ис­пользован в количестве 1% относительно массы свинцового порошка.

Анализ СЭМ-изображений ПЭМ, с активатором в виде ТУ П803 после дозревания (рисунок 3.8, а) показал, что он представлен более крупными кри­сталлами по сравнению с их изображением на рисунке 3.8, б. В первом слу­чае - с длиной более 1 мкм, то есть много больше, чем без активатора (не более 0.5 мкм). Более того, рост пористости ПЭМ (с ТУ П803 - в 2 раза) и отсутствие значительного количества хлопьевидных частиц, характерных для ПЭМ без активатора (рисунок 3.8, б), обусловливают повышение скорости диффузион­ных процессов.

Рисунок 3.8 - СЭМ-изображение структуры ПЭМ после дозревания: а - с

активатором в виде ТУ П803 и б - без

По данным РФА образцы ПЭМ как с включением ТУ П803, так и без него имели идентичный фазовый состав. Однако присутствие активатора вы­зывало увеличение содержания 3BS и уменьшение оксида свинца α-PbO, как это можно видеть из таблицы 3.2. Введение этого активатора на стадии приго­товления ПЭМ (рисунок 2.1, процесс 2) сопровождалось так же повышением его пластичности и уменьшением плотности с 4000-4020 кг/м³ до 3910­3950 кг/м³.

Таблица 3.2 - Влияние активатора ТУ П803 на фазовый состав ПЭМ

В работах [146, 147] проанализированы структурные и фазовые измене­ния в зависимости от условий процесса дозревания электродных пластин, ко­торые были условно разделены на три группы (раздел 2.2.2).

условиях в морфологии поверхности не было выявлено сколь-нибудь суще­ственных структурных отличий. Во всех случаях микроструктура представ­лена продолговатыми кристаллическими частицами длиной до 3 мкм, кото­рые, очевидно, отвечают трехосновному сульфату свинца, а также частицами значительно меньшего размера овальной формы - оксида свинца [21]. При РФА этих же образцов ОЭМ не обнаружено каких-либо новых рефлексов на дифрактограммах, подтверждено присутствие базовых соединений (рисунок 2.8, а) типа 3BS и α-PbO, однако в образцах третьей и второй групп (описанных в разделе 2.2.2) возникло увеличение интенсивности соответствующих им ли­ний на ≈ 30 и 16 % (таблица 3.3).

Таблица 3.3 - Влияние условий дозревания на фазовый состав ОЭМ по дан­ным РФА

По СЭМ-изображениям срезов был проведен анализ зоны окисления (коррозионного слоя) «Токоотвод-ОЭМ», позволивший выявить увеличение переходной области для образца третьей группы с образованием отслоений, что могло оказать негативное влияние на процессы токообразования.

Обнаруженные структурные и фазовые отличия ОЭМ в разных условиях дозревания оказались весьма незначительными.

нялись при температуре 298±1 К, напряжении ‰_nst = 16 В. Проанализиро­ваны изменения для двух начальных значений максимальных зарядных токов

Рисунок 3.9 - Динамика изменения силы тока при заряде аккумуляторных батарей при температуре 25±1°С без охлаждения (а) при ‰_nst = 16В и I_max = 25 A, динамика изменения силы тока (слева - б) и температуры (справа - в) при заряде в условиях ‰∏st = 16В и Imax= 18 A для образцов:

1 - первой, 2 - второй, 3 - третьей группы

Отмечено различие в динамике снижения зарядного тока, которое сопровож­далось резким повышением температуры электролита, что отражено на ри­сунке 3.9, в для I_max = 18 А. Характерно, что скорость изменения температуры для образцов третьей группы резко возрастала через два часа заряда как для I_max = 18 А, так и 25 А. К примеру, для зарядного тока I_max = 18А температура электролита образцов первой и второй группы составляла не более 40°С, в то время как для образцов третьей группы - на 1 5 градусов выше. Такой рост

температуры для образца СК АБ этой группы может быть вызван нелиней­ным выделением джоулевого тепла: Q_i = I¹Rза счет увеличения сопротивле­ния коррозионного слоя «Токоотвод-ОАМ» по данным СЭМ-изображений. Таким образом, изменения токовых характеристик в полной мере раскры­вают роль и влияние структурных и фазовых особенностей ОЭМ на стадии дозревания.

3.2