Устройство никель-железных аккумуляторов

Типичный НЖ аккумулятор представляет собой блок плоскопараллельных электродов, помещенный в стальной никелированный корпус прямоугольной формы. Борны выведены через крышку, между ними расположена клапанная пробка, препятствующая выливанию электролита.

Характеристики НЖ аккумулятора зависят прежде всего от конструкции и технологии изготовления электродов, которые различаются по типу токоведущего каркаса.

В ламельных электродах активная масса заключена в стальную перфорированную оболочку.

В безламельных электродах напрессована или навальцована на стальную сетку. Традиционной является ламельная конструкция, распространенная как в СССР, так и за рубежом. Электрод с плоскими ламелями называют ламельнои пластиной, электрод с трубчатыми ламелями — трубчатой.

Аккумуляторы с ламельными пластинами

В отечественных образцах используют только плоские ламели - узкие продолговатые коробочки шириной 13 мм и высотой 2,8 мм для отрицательной пластины и 4,0 мм для положительной пластины. Длина ламели зависит от размера аккумулятора. Перфорация прямоугольной формы (0,35 × 0,18 мм) занимает 15 — 18% поверхности электрода (этот показатель называют степенью открытия электрода).

Ламель изготовляют из двух стальных лент толщиной 0,1 мм (для положительных пластин ленту никелируют), одну из которых профилируют в форме желоба, другая образует крышку. Схема формообразования ламеля показана на рис. 8.2, а.

Плоские ламели располагаются в пластине горизонтальными рядами, плотно соединенные одна с другой «в замок» (рис. 8.2, б), скрепленные по краям стальными ребрами-токоотводами. Сверху приваривается контактная планка с ушком для сборки пластин в полублок. Два полублока разного знака образуют блок электродов (рис. 8.3), снабженный эбонитовыми палочками, которые служат сепараторами для разделения пластин противоположных знаков.

Сепараторы – эбонитовые палочки, резиновые жгуты, крупноячеистые полиэтиленовые, сетки и другие конструкции, обеспечивающие между электродами расстояние порядка 2 мм.

Плоские ламели относительно просты в изготовлении и допускают применение высокопроизводительного оборудования. Однако они не обладают необходимой механической прочностью и под давлением набухающей оксидоникелевой активной массы заметно деформируются, утолщаясь на 35 — 40%. По этой же причине исходная плотность положительной активной массы, равная 1,7 г/см³, недостаточно высока, что отражается на удельной емкости электрода. Электрическое сопротивление электрода в процессе циклирования увеличивается из-за окисления контактной поверхности графита как электропроводящей добавки; кроме того, с графитом в активную массу вносятся вредные примеси. Поэтому аккумуляторы с электродами такого типа имеют несколько пониженные электрические и эксплуатационные характеристики.