CS198457B1 - Způsob napouštění eintrovaných elektrod alkalického akumulátoru a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Vynález se týká výroby akumulátorů, zejména způsobu napouštění šlntróVauýéh elektrod alkalického akumulátoru, a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Způsobu podle vynálezu a zařízení k Jeho provádění lze použít při výrobě většiny druhů niklkadmiovýoh akumulátorů. Uvedený způsob a zařízení žejišfují zvýŠéhí produktivity práce a umóšžují úsporu materiálu A zjednodušení technologie fiapOUŠiŠMí, ztjménS při zpracování obzvláště tenkých páeovýoh polotovarů elektrod pro akuSUlátWý β vyšlí měrnou energetickou kapacitou.

Zvýšení měrná kapacity alkalických akumulátorů sě sintWViShými élektro-aumi, například pro baterie používané v letectví, v elektromobilech a podobně, se především ůbsáhuje výrobou obzvláště tenkých elektrod, které se z pásového polotovaru vysekávejí po Jeho napuštění, formování a vyčištění od příměsi.

Známý způsob napouštění eintrovaných elektrod, které SŠ výSekáVSJí z obzvláště tenkého pásového polotovaru o tlouščce děrované kovové podložky 20 až 50/im, Je spojen s technologickými obtížemi, způsobovanými nedostatečnou pevností tákoYýCh pásů. Proto se napouštějí bu2 Jednotlivé elektrody, nebo polotovary o malé déloe, rovné délce Jedné až tří elektrod, které se ze sintrovaného pásu Vysekají před napouštěním.

Uvedený způsob (M.A. Dasojan, V.V. Novoděržkin, P.P. Tomaševakij Proizvodstvo električsskich ekumuljatorov 2. vydání. Vysšeja škola'* SSSR. Moskva 1970, str. 384 - 387,

198 457

198 457

393 - 395) spočívá v tom, že polotovary se ručně vkládají do kazet s technologickými mezerami, které umožňují volnou cirkulaci roztoku mezi sousedními polotovary.

Kazety e polotovary se uloží na závěsy, které se v určitém sledu podle technologie vkládají do aktivních roztoků.

Uvedený postup se provádí v agresivních prostředích a při teplotě až 150 °C. Fo ukončení procesu napouštění se závěsy a kazety rozeberou, polotovary ee předběžně vyčistí a následuje formování, a elektrochemické a mechanické čištění*

Popsaný způsob napouštění vyžaduje vynaložení velkého množství ruční práoe, je málo produktivní a neposkytuje možnost meohanisovat ručně prováděné úkony. Navíc se při vysekávání elektrod ze změřených polotovarů nelze vyhnout vysokým ztrátám materiálu.

Podle dalšího známého způsobu se provádí napouštění pásových polotovarů tek, že se sintrovaný pásový polotovar navijí na svitek, do kterého jeou mezi závity vloženy spirálovité trny, které zajišťují technologické mezery pro oirkulaci roztoku. Spirálovité trny vymezují pracovní mezeru a přidržují závity pásového polotovaru za jejioh okraje.

Zařízení k provádění uvedeného způsobu sestává z nádoby z aktivními roztoky, do kterých se vkládají závěsy s pásovým polotovarem navinutým na cívky spolu se spirálovitými trny, které vymezují technologioké mezery mezi závity při navíjení pásového polotovaru na cívky.

Popsaný způsob napouštění pásových polotovarů a zařízení k provádění tohoto způsobu mají nevýhody, spočívající v tom, že způsob a zařízení neumožňují napouštění obzvláště tenkých pásových polotovarů, neboť hrany pásů o tloušťce kovové podložky 20 až 50/im v důsledku své malé pevnosti nejsou způsobilé udržet pásový polotovar ve spirálovitých trnech, a tedy zajistit rovnoměrnou technologickou mezeru mezi závity pásového polotovaru v celé jeho šířoe. Mimo to ukládání hran pásu do spirály při navíjení pásu vyžaduje použití zvláštního vodícího zařízení, které předpokládá dostatečnou pružnost pásu. Navíjení probíhá s malou rychlostí pod stálým dohledem obsluhy a s vynákládóním ruční práoe.

Navíjení obzvláště tenkých pásů s malou pevností tímto způsobem vyžaduje vynakládání velkého množství ruční práce a je nehoepodárné.

Účelem vynálezu je odstranění výše zmíněných nevýhod známých způsobů a zařízení.

Úkolem vynálezu je vyvinout způsob napouštěni slntrovanýoh elektrod alkalického akumulátoru a vytvořit zařízení k provádění tohoto způsobu. Uvedený způsob a zařízení mají umožnit napouštění obzvláště tenkých elektrod změnou technologie napouštění a pomocí konstrukčního provedení oddělovacího prvku vkládaného mezi závity pásového polotovaru při jeho navíjení.

Podstata způsobu napouštění slntrovanýoh polotovarů pro elektrody alkalického akumulátoru, při kterém ee sintrovaný pásový polotovar navíjí s technologickou mezerou ve svitek a vkládá se do aktivníoh roztoků, spočívá v tom, že pásový polotovar se ve svitek navijí spolu s oddělovacím prvkem, který kryje oelou šířku a délku pásového polotovaru a vymezuje technologickou mezeru mezi závity pásového polotovaru.

198 457

Oddělovací prvek je s výhodou zhotoven z tetrafluoretylénového kopolymeru e etylénem, například tlakovým litím, čímž je zajištěna odolnost prvku i vůči agresivnímu prostředí při teplotě až 200 °C.

Podstata zařízení k provádění způsobu napouštění sintrovaných elektrod alkalického akumulátoru, které sestává z nádoby s aktivními roztoky, ve které je závěs pro polotovary elektrod, který má tvar sady cívek pro navíjení pásového polotovaru na každou cívku s technologickou mezerou mezi závity vymezenou oddělovacím prvkem, spočívá v tom, že zmíněný oddělovací pevek sestává z jednotlivých skloubených rámů tvořících řetěz o požadované délce. Podélná a příčná ramena rámů jsou na obou stranách opatřena výstupky, čímž je zajištěna cirkulace aktivního roztoku mezi závity pásového polotovaru.

Způsob napouštění sintrovaných elektrod alkalického akumulátoru podle vynálezu a zařízení k jeho provádění umožňují zvýšení produktivity práce a snížení množství vynakládané práce při napouštění elektrod, zejména velmi tenkých elektrod pro akumulátory s vysokou měrnou energetickou kapacitou. Uvedených výhod je dosaženo tím, že oddělovací prvek překrývající celou šířku a délku pásového polotovaru umožňuje napouštění a čištění obzvláště tenkých elektrod v pásovém polotovaru o malé tloušťce a malá pevnosti hran. Navíjení pásu však přitom lze mechaniaovat, oož ve srovnání a ručním vkládáním polotovarů do technologických kazet přináší snížení pracnosti při provádění napouštění na jednu pětinu až osminu.

Možnost navíjení pásových polotovarů spolu s oddělovacím prvkem vyšší rychloatí, než dovoluje známý způsob, při kterém se navíjení svitku provádí vkládáním závitů do spirálovitých trnů, které závity pásového polotovaru přidržují za jejich okraje, činí použití zařízení podle vynálezu hospodárným i pro napouštění dostatečně silných a pevných pásových polotovarů.

Provedení oddělovacího prvku z jednotlivých skloubených rámů, které tvoří nepřerušený řetěz, umožňuje výrobu jednotlivých rámů tlakovým litím z materiálů chemicky a tepelně odolných, zejména materiálů obsahujících fluor, které zaručují vysokou trvanlivost a pevnost a v důsledku toho i dlouhodobou životnost oddělovacího prvku. Možnost výměny jednotlivých rámů řetězu oddělovacího prvku při jejich případném poškození snižuje provozní náklady při používání zařízení podle vynálezu.

Podstata vynálezu bude v dalším objasněna na příkladu jeho provedení, který je popsán s pomoci připojených výkresů, na nichž je znázorněno:

na obr. 1 řez zařízením pro napouštění sintrovaných elektrod alkalického akumulátoru na obr. 2 cívka s pásovým polotovarem a oddělovacím prvkem v průběhu navíjení; na obr. 3 celkový pohled na oddělovací prvek; na obr. 4 celkový boční pohled na oddělovací prvek.

Způsob napouštění sintrovaných elektrod alkalického akumulátoru podle vynálezu spočívá v tom, Že sintrovaný pásový polotovar pro elektrody ae navíjí společně s oddělovacím

198 457 prvkem ve svitek· Oddělovací prvek překrývá celou Šířku a délku pásového polotovaru, čímž f

je vymezena stejnoměrná mezera mezi závity pásového polotovaru, která je nezávislá na síle a pevnosti pásového polotovaru a umožňuje cirkulaci roztoků mezi závity pásového polotovaru· Poté se provádí napouštění pásového polotovaru přímo ve svitku, který se postupně vkládá do nádob s různými roztoky a do komor s řízeným prostředím· Po ukončení celého oyklu napouštění se pásový polotovar a oddělovaoí prvek z role odvíjejí, současně se oplachují, mechanicky čistí a suší.

Poté se pásový polotovar dále zpracovává podle teohnologiokého postupu a oddělovaoí prvek ae použije znovu.

Oddělovaoí prvek je s výhodou zhotoven z tetrafluoretylénového kopolymeru s etylénem, například tlakovým litím, čímž se zvýší trvanlivost oddělovacího prvku a jeho životnost při mnohonásobně opakovaném použití v podmínkách vysoké agresivity aktivních roztoků a vysoké teploty v komorách s řízeným prostředím.

Použití oddělovaoího prvku, který překrývá oelou šířku pásového polotovaru při jejich společném navíjení ve svitek, umožňuje napouštění sintrovanýoh elektrod o malé tloušťce a pevnosti v pásovém polotovaru, čímž se dosahuje zvýšení produktivity práce a snížení pracnosti postupu, protože navíjení svitku je možno mechanizovat.

Použití oddělovaoího prvku zhotoveného z materiálu obeahujíoíoh fluor,-které se vyznačují vysokou chemickou, mechanickou a tepelnou odolností, snižuje výrobní náklady.

Způsob napouštění sintrovanýoh elektrod alkelického akumulátoru v pásovém polotovaru poskytuje možnost meohanisaoe pomocných praoovníoh postupů a může být prováděn dále popsaným zařízením.

Zařízení pro napouštění sintrovanýoh elektrod alkaliokého akumulátoru podle vynálezu sestává ze sady nádob X (v obr. 1 je znázorněna jedna nádoba 1, ostatní jsou podobné), které jsou naplněny různými aktivními roztoky a do kterých se postupně podle teohnologiokýoh požadavků vkládá závěs £ se zpraoováváným pásovým polotovarem. (Je možné provedení zařízení e jednou nádobou 1, ve které ee aktivní roztoky postupně vyměňují, závěs £ je přitom během oelého zpraoování pásového polotovaru nepohyblivý.) Závěs £ obsahuje sadu oívek j, (obr. 1, 2), na kterýoh je navinut pásový polotovar £ (obr. 2) spolu s oddělovacím prvkem Oddělovací prvek i (obr. 2, 3, 4) sestává z rámů £ s oky 2 (obr. 3) na jedné straně a s protilehlými oky £ na druhé straně. Vzájemným zasunutím ok 2 * £ sousedních rámů £ a jejich spojením čepem £ vzniknou kloubová spojení, která spojí rámy £ v řetěz.

Na povrchu podélných a příčných ramen každého z rámů £ jsou z obou stran vytvořeny výstupky 10 (e výhodou kulové), které vymezují technologickou mezeru mezi závity pásového polotovaru £ (obr. 2) při společném navíjení a umožňují volnou oirkulaoi roztoků mezi sousedními závity pásového polotovaru £.

Celková výěe dvou souosých výstupků 10 (obr. 4) js s výhodou shodná s výškou (v průřezu) kloubových spojů ok 2 a £ soueedníoh rámů £.

Sousední výstupky 12 na příčnýoh ramenech rámů £ je účelné spojit žebry H, která

198 457 zamezí prohýbání pásu při jeho navíjení pod napětím.

Závěs 2 (obr. 1) se stává z dříku 12. na kterém jsou nasazen; cívky J a který je na jedné, straně ukončen opěrným kotoučem 13 a na druhém konci opatřen okem 14 pro zavěšení na hák zvedacího zařízení (na výkreseoh není znázorněno) při přepravě závěsů

Nádoba 1 je uzavřena krytem 15 a je opatřena opěrkami, na kterých je upevněn ventilační systém a prostředky pro ohřev, plnění roztoky a vyprazdňování nádoby 1 -(na výkre¹ šech není znázorněno).

činnost zařízení podle vynálezu je následující:

Před napouštěním se pásový polotovar £ (obr. 2) spolu a oddělovacím prvkem 2 navine na cívku J (například pomocí mechanismu se třemi hřídeli, z nichž alespoň jeden je spojen s náhonem a dva zbývající jsou opatřeny brzdicím zařízením) a konce pásového polotovaru £ a oddělovacího prvku 2 ^se upevní, například ovázáním šňůrou.

Navinuté cívky 2 ^se nasunou na dřík 12 (obr. 1), načež se sestavený závěs 2 vloží do nádoby i s aktivním roztokem.

Napouštění se provádí podle technologických požadavků, závěs 2 ^se postupně vkládá na určenou dobu do různých aktivních roztoků.

Po napuštění, opláchnutí a osušení se závěs 2 rozebere, pás se z cívek 2 odvine a podrobí mechanickému a dektrochemickému čištění a formování podle technologického předpisu.

Zařízení podle vynálezu umožňuje provádět napouštění sintrovaných elektrod alkalického akumulátoru o malé tloušťce a pevnosti v pásovém polotovaru £ proto, že oddělovací prvek 2 je tvořen jednotlivými rámy 2* které je možno vyrábět pomooí výkonných zařízení tlakovým litím z materiálů obsahujících fluor*

Provedení oddělovacího prvku 2 ^ve tvaru skloubených rámů j>, které tvoří řetěz o požadované délce, dovoluje, aby se navíjení pásového polotovaru 4 a oddělovacího prvku 2 provádělo mechanizovaným způsobem o vysokém výkonu.

Provedení oddělovacího prvku 2 ^z rámů které sestávají z podélných a příčných ramen o malé tloušťce, opatřených na obou stranách výstupky 10. zajišťuje rovnoměrnou mezeru mezi sousedními závity pásového polotovaru 4 nezávisle na jeho tloušťce a pevnosti a současně nebrání cirkulaci aktivních roztoků mezi závity pásového polotovaru 2·

Claims (3)

1. Způsob napouštění sintrovaných elektrod alkalického akumulátoru, při kterém se sintrovaný pásový polotovar navíjí s technologickou mezerou do svitku a vkládá se do aktivních roztoků, vyznačený tím, že pásový polotovar se do ovltku navíjí spolu s oddělovacím prvkem, který kryje celou ěířku a délku pásu a vymezuje technologickou mezeru mezi závity polotovaru ve tvaru pásu,

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že oddělovací prvek se zhotoví z tetrafluoretylénového kopolymeru s etylánem, například tlakovým litím.

198 457

3« Zařízení k provádění způsobu napouštění eintrovaných elektrod alkalického akumulátoru podle bodu 1, která sestává z nádoby s aktivními roztoky, ve kterJ Je z Jívíe pro polotovary elektrod, který má tvar sady cívek pro navíjení pásového polotovaru na každou cívku β technologickou mezerou mezi závity vymezenou oddělovacím prvkem, vyznačený tím, že oddělovací prvek (5) sestává z jednotlivých skloubených rámů (6), tvořících řetěz o požadovaná déloe, přičemž podélná a příčná ramena rámů (6) jsou na obou stranách opatřena výstupky (10) pro zajištění cirkulace aktivního roztoku mezi závity pásového polotovaru (4).