CS199082B1 - Zelezo-kadmiová aktivní akumulátorová hmota a způsob Jeji výroby - Google Patents
Zelezo-kadmiová aktivní akumulátorová hmota a způsob Jeji výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CS199082B1 CS199082B1 CS587077A CS587077A CS199082B1 CS 199082 B1 CS199082 B1 CS 199082B1 CS 587077 A CS587077 A CS 587077A CS 587077 A CS587077 A CS 587077A CS 199082 B1 CS199082 B1 CS 199082B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- cadmium
- weight
- mass
- iron
- electrode
- Prior art date
Links
- WBYRVEAPTWYNOX-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Cd] Chemical compound [Fe].[Cd] WBYRVEAPTWYNOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 45
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- ZNCPFRVNHGOPAG-UHFFFAOYSA-L sodium oxalate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)C([O-])=O ZNCPFRVNHGOPAG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229940039790 sodium oxalate Drugs 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 15
- -1 oxalate ions Chemical class 0.000 description 6
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 6
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 3
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002640 NiOOH Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000003006 anti-agglomeration agent Substances 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- RMCKOIXJLDOSOT-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);oxalate Chemical compound [Cd+2].[O-]C(=O)C([O-])=O RMCKOIXJLDOSOT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940039748 oxalate Drugs 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
Využíváni kadmia a niklu jako nedostatkových a ekonomicky velmi cenných materiálů v sekundárnich elektrochemických zdrojích vyžaduje dosáhnout jejich maximální možné účinnosti v elektrochemických dějích β přitom dosáhnout co nejvySSi cyklické životnosti těchto zdrojů při zachováni Jejich vyhovujících parametrů i za provozně ztížených podmínek, zvláště za nízkých teplot.
Nejdůležitější typy alkalických akumulátorů jsou akumulátory nikl-kadmium (3ungper) a nikl-železo (Edison).
Nikl-kadmiový akumulátor je charakterizován v nabitém stavu elektrochemickou soustavou x + NiOOH (KOH)Cd nikl-železný akumulátor js charakterizován v nabitém stavu elektrochemickou soustavou x + NiOOH (KOH)Fa kde x označuje množství adsorbovaných molekul vody.
Srovnáním obou Uvedených typů akumulátorů zjistíme, že probihá-li provoz při normální
199 082
199 082 teplotě, Jeou oba druhy akumulátorů svými vlastnostmi prakticky rovnocenná, Zmenšeni kopo-, city při nízká teplot* probíhá u nlkl-železných akumulátorů rychleji (při 253 K má nlkl-žolezný akumulátor pouze cca 25 % ová jmenovitá kapacity, kdežto nlkl-kadmlový cca 70 %).
Z hlediska odolnosti vůči otřasům, zkratům a přebíjeni 1 jednoduchosti obsluhy jsou oba typy akumulátorů stojn* kvalitní. Nikl-železný akumulátor má o n*co manil účinnost maž nikl-kadmlový a 1,5 až 2krát vySSí vnitřní odpor. Samovybíjení jo u nlkl-železných akumulátorů při normální teplotě po měaičnl nečinnosti dvakrát až třikrát vyěěí než u nlkl-kadmlových. Při vyiělch teplotách se tanto rozdíl Ještě zvyšuje.
Maximální využiti teoretická kapacity kadmia (0,477 Ah.g1) lze doeáHnout za předpokladu, ža kadmiová hmoto není výlučně noeným skeletem elektrody e je uložena na rozvinutém nosiči z poměrně dobře elektronově vodivého materiálu, jak je tomu například u elektrod alntrovaných. Obecně je pro kapsové nikl-kadmlové akumulátory uváděno, ža při normálních vybíjecích podmínkách (cca 3 mA.cm , 298 K) je záporná aktivní hmota využívána v počátečních cyklech ne 75 až 85 % teoretické kapacity za předpokladu, ža železo přítomné v aktivní hmotě nepřispívá ke kapacitě elektrody. Koeficienty využiti aktivních hmot závisejí na režimu vybíjeni, konstrukci článku a na vlétni přípravě aktivních elektrodových hmot.
Zdánlivé zvýšeni účinnosti kadmiové hmoty se může projevit. Je-li v záporné elektrodové hmotě obsažen další kov, který může během nabíjecích a vybíjecích procesů vstupovat do obdobných elektrochemických reakci jako kadmium. Takovým kovem může být za určitých podmlnek například železo, jehož teoretické kapacita je 0,96 Ah.g .
K vyeokó účinnosti komerčních kadmiových hmot na počátečních cyklech může tedy přispívat i železo, jako aktivní elektrodová složka, jež je obvykle v elektrodová hmotě v různém množství přítomna. Obecně je věak známo, že k výraznému poklesu počáteční kapacity dochází již během prvních cyklů, což kromě vyplavováni jemných frakci aktivní hmoty a rekryatallzaca kadmia během cyklováni může způsobovat také postupná paalvace aktivního železa .
Proces získáváni elektrické energie z elektrochemického zdroje Je vždy eppjen s přenosem elektrodové hmoty. Oollkož hlavním procesem přenosu elektrodové hmoty jeou dlfůzni pochody, potvrzuji všechny propracované teorie poroznich elektrod, že rozhodující úlohu \ hraje skutečný povrch elektrody při současně optimální struktuře elektrody z hlediska celkové porozity a poměrného zastoupení pórů různé velikosti. Tyto otázky vystupuji zvláště do popředí při velkých proudových zátěžích'.
Rozvinuti aktivního povrchu elektrodové hmoty vede ke snižováni věech aložskcelkového vnitřního odporu v elektrodových oblastech s proto Izo považovat věechny technologická směry směřující ke zvyšováni porozity a aktivního povrchu elektrody jako podmínku umožňujíc! delěl zlapěánl výkonových parametrů těchto zdrojů.
Při tom jo třeba volit cesty ekonomicky přijatelná, které nevyžaduji dalěl zvyěováni obsahu kadmia a niklu v elektrodě.
Při cyklováni kadmiové elektrody má kadmium anahu vylučovat ae v kompaktním stavu
199 082 a tím se postupně při činnosti akumulátoru zmenšuje účinná plocha kadmiové elektrody.
K omezeni těchto negativních změn elektrodového povrchu slouží entiaglomerační látky, a to jak anorganického tak i organického původu. Většinou se používá kombinace obou typů těchto látek. 3ako antiaglomerečnich látek se používá železo, kysličník železnato-železitý, karboxymethylcelulóza, polyvinylalkohol, polyakrylát, guma, latex a dalši. Zvláštní postavení mezi antiaglomeračnimi látkami zaujímají železo a kysličník železnato-železitý, které se pravděpodobně účastní elektrochemických dějů v elektrodě.
Výsledky práci našeho pracoviště ověřily a prokázaly použiti kyseliny šfavelové jako modifikačni složky aktivní kadmiové hmoty pro výrobu kapsových a plastem pojených kadmiových elektrod. Bylo prokázáno, že modifikace aktivní kadmiové hmoty umožňuje zvýšeni elektrochemické účinnosti aktivní hmoty o 15 až 20 %, a to především při vysokých proudových _2 zátěžích (vice než 100 mA.cm ) o zvláště při nízkých teplotách.
Rentgcnografleky bylo prokázáno, že během přípravy modifikované kadmiové hmoty vzniká štavelan kademnatý, který se pravděpodobně vytváří také během vlastního cyklování kadmiové elektrody. Zkoumáni struktury kadmiových elektrod připravených z modifikované hmoty pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu ukázalo zcela odlišnou morfologii struktury této elektrody ve srovnáni se strukturou klasické kadmiové hmoty. Modifikaci kyselinou šfavelovou se vytváří rozvinutější elektrodový povrch, což prokázala měřeni elektrodového povrchu metodou B.E.T. Bylo zjištěno, že modifikovaná kadmiová hmota má o 50 až 80 % větší povrch než komerční kadmiová hmota.
K rozvinuti povrchu kadmiové eloktrody přispívá i porezita vytvořená přechodem štavelanových iontů do elektrolytu během prvních formačnich cyklů, což bylo prokázáno běžnými analytickými metodami.
Z uvedených výsledků vyplývá, že kyselina šfavelové má u kadmiové elektrody jak funkci antiaglomeračni, tak i zporezňujici (es. autorské osvědčení č. i 76 569).
Členitější! elektrodový povrch přispívá spolu s vyhovujícími difuzními podmínkami jak k dosaženi vyšší životnosti tak i ke zlepšeni výkonových parametrů především při vysokých proudových zátěžích a nízkých teplotách.
Dosažené výsledky nás vedly k ověřeni vlivu kyseliny šfavelové na funkci železa v elektrodové hmotě obsahující vedle kadmia podstatně vyšší pódii železa jako aktivního anodového materiálu. Cílem bylo vyrobit alkalické akumulátory, u nichž by přes podstatnou náhradu kadmia železem v záporné hmotě nedošlo zvláětě za nízkých teplot ke sníženi jejich výkonových parametrů.
Dosaženi vytčeného čile umožňuje želozokadmiová aktivní akumulátorová hmota podle vynálezu, Jehož podstata spočívá v tom, že akumulátorová hmota obsahuje 4 až 59 % hmotnostních železa, 5 až 66 % hmotnostních kadmia a 0,01 až 33 % hmotnostních iontů kyseliny šfavelové .
Tato železo-kadmiová aktivní akumulátorová hmota podle vynálezu může dále obsahovat 0,5 až 2,0 % hmotnostních grafitu, 0,4 až 0,6 % hmotnostních niklu, 2,0 až 2,5 % hmotnost199 082 nich hydroxidu sodného, 0,9 až 1,1 % hmotnostních polyvlnylslkoholu.
Předmětem vynálezu souěasně je 1 způsob výroby žslezokadmlová aktivní akumulátorové hmoty požadovaných elektrochemických parametrů spočívající v homogenizaci směsi kysličníků kadmia a železa přídavkem kyseliny Sfavslovó a nebo jejich solí například šfavslanem sodným.
Modifikace směsi kysličníků kadmia a železa homogenizaci se provádí při teplotě v rozmezí 273 až 373 K přídavkem kyseliny štavelovó nebo jejich soli na přiklad šfavalanem sodným v pevné fázi nebo 0,1 až 9,5% vodným roztokem.
Modifikace kyselinou šfovslovou nebo jejími solemi například ěřavolanem sodným v pevné fázi nebo v roztoku, lze převádět i v průběhu výroby aktivní akumulátorové hmoty.
Přednosti vynálezu je třeba spatřovat předavším va zvýšeném využiti elektrodová hmoty a v dosažení vyšších výkonových parametrů elektrod a vyšší životnosti elektrod.
Náhrada podstatné části kadmia v elektrodové hmotě záporné elektrody alkalických akumulátorů železem je velice aktuální, nebo? právě vysoká cena kadmia i deficitní postaveni tohoto kovu na světových trzích surovin je jedním z hlavních důvodů, proč nedošlo k většímu rozšířeni použiti nikl-kadmlových akumulátorů, přestože jde o zdroje s vysokou životnosti, minimálními požadavky na údržbu a možnosti odběru velkých výkonů například v dissslelsktrických lokomotivách ve srovnáni s daleko rozšířenějšími typy olověných akumulátorů.
žslezokadmlová aktivní akumulátorová hmota modifikovaná kyselinou šřavslovou nebo jejími solemi v pevné fázi nebo v roztoku může být použita 1 v konstrukci plastem pojená elektrody s použitím polyethylenu nebo polytetrafluorathylenu jako vazebného pojivá.
Přiklad 1
Dva hmotnostní díly žalezo-kadmiové aktivní hmoty vyrobené suchým způsobem obsahující 66 % hmotnostních kadmia a 7 % hmotnostních železa e 2,0 % hmotnostních grafitu se homoganizuji s i hmotnostním dílem pevná kyseliny šfavalové při regulované teplotě v rozsahu 285 až 293 K po dobu i až 2 hodin. Z takto připravená elektrodové hmoty se vyrobí komerční kapsové elektrody a z nich se sestaví nlkl-železokadmiová články.
Výsledky měřeni žlvostnOsti článků spolu s články 8 nemodifikovanou hmotou téhož složeni jsou uvedeny v tabulce i a 2, kde je
CT - teoretická kapacita (Ah) zjištěná z obsahu železa a kadmia v elektrodové hmotě C - naměřená kapacita na daném cyklu (Ah)
| i - proudová huatota (mA.cm”2), kterou ea články vybíjej! | ||||
| Tabulka 1 i 3,4 | mA.cm”2, 298 K | |||
| Typ elektrodová hmoty | c/cT . 100 (%) | |||
| 2. cyklus | 320. cyklus 750. cyklus | 85O.cyklu8 | 1000 cykl. | |
| modifikovaná | 81,6 | 70,9 71,8 | 69,3 | 71,8 |
| nemodifikovaná | 68,8 | 56,1 54,5 | 50,3 | 49,5 |
199 082
Tabulka 2 25-50 cyklus, 253 K
Typ elektrodové hmoty i (mA.cm-2)
| 3,4 | 15,3 | 50,5 | 77,5 | |
| modifikovaná | 56.i % CT | 42,0 % CT | 31,3 % Ογ | 25,8 % CT |
| nemodifikovaná | 28,1 % CT | 17.5 % CT | 17.1 % Ογ | 8,5 % CT |
| Výsledky měřeni | životnosti článků | jejich železo- | kadmiová hmota | nebyla během modifikace |
| chlazena spolu | s články s nemodifikovanou hmotou | téhož složeni | 'jsou uvedeny v tabulce | |
| 3 a 4, | ||||
| Tabulka 3 | i = 15,3 mA.cm““· | , 290 K | ||
| Typ elektrodové | hmoty | c/cT . 100 (£ | ;) | |
| 2. cyklus | 41. cyklus | 110. cyklus | 237. cyklus 331. cyklus | |
| modifikované | 63,3 | 58,4 | 59,4 | 59,4 59,1 |
| nemodifikované | 51,8 | 44,7 | 47,0 | 42,3 43,4 |
| Tabulka 4 | 6. - 13. cyklus, | 148 l< | ||
| Typ elektrodové | —2 hmoty i/mA,cm / | |||
| 4,7 | 6,0 | 9.8 | 15,8 | |
| modifikovaná | 56,9 % CT | 50,7 % CT | 47,9 % CT | 47.0 % CT |
| nemodifikovaná | 43,4 % CT | 32,5 % CT | 31,3 % CT | 26,8 % CT |
Přiklad 2
Dva hmotnostní díly želežo-kadmiové hmoty vyrobené suchým způsobem obsahující 36 %hmotnostnlch kadmia, 31 % hmotnostních železa a 0,6 % hmotnostních niklu se homogenizujl s 1 hmotnostním dílem pevné kyseliny šfavelové bez regulace teploty.
Měřeni životnosti článků obsahujících takto připravenou žslezokadmiovou hmotu modifikovanou kyselinou ěřavelovou spolu s články s nemodifikovanou hmotou téhož složeni Jsou uvedeny v tabulkách 5 a 6.
Tabulka 5 i = 6,5 mA.cm“2, 298 K
| Typ elektrodové hmoty | cyklus | c/cT . 100 (%) | ||||
| 2. | 15. cyklus | 30. cyklus | 55. cyklus | 85. cyklus | ||
| modifikovaná | 36,4 | 34,6 | 33,9 | 34,0 | 35,3 | |
| nemodifikovaná | 30,5 | 30,1 | 29,7 | 29,0 | 27,9 |
Tabulka 6 6. - 12. cyklus, 250 K
Typ elektrodové hmoty
| modifikovaná | 20,2 % Ογ | 11,4 % | CT |
| nemodifikovaná | 17.8 % CT | 8,3 % | CT |
199 082
Přiklád á
Dva hmotnostní díly železo-kadmiové aktivní hmoty vyrobená suchým způsobem obsahující 16 % hmotnostních kadmia a 48 % hmotnostních železa se homogenlzujl s 1 hmotnostním dílem pevné kyseliny Stavelovó bez regulace teploty během homogenizace. Srovnáni kapacit článků obsahujících takto připravenou železo-kadmiovou hmotu spolu s články a nemodifikovanou hmotou téhož složeni jé uvedeno v tabulce 7.
| Tabulka 7 | i « 4,8 mA.cm”2, 298 K |
| Typ elektrodové | hmoty C/CT . 100 (%) |
| 6. cyklus | |
| modifikované | 28,8 |
| nemodifikovaná | 22,3 |
| Přiklad | 4 |
Dva hmotnostní díly železo-kadmiové aktivní hmoty vyrobené suchým způsobem obsahujíc! 66 % hmotnostních kadmia, 7 % hmotnostních železa a 2,5 % hmotnostních hydroxidu sodného se homogenlzujl vytvořením suspenze s 1 hmotnostním dílem 7,8% vodného roztoku kyeeliny šfavelové. Přebytečná voda ee odstraní sušením při teplotě 313 K.
Hodnoty kapacit článků během měřeni jejich života spolu s články s nemodifikovanou hmotou
| téhož složeni Jsou uvedeny v tabulce 8. | |||||
| Tabulka 8 | i = 3,4 mA.cm”2, 298 K | ||||
| Typ elektrodové | hmoty | c/cT . 100 (%) | |||
| 2. | cyklus | 320. cyklus | 750. cyklus | 850¼ cyklus | |
| modifikované | 74,6 | 58,8 | 65,6 | 58,8 | |
| nemodifikované | 68,8 | 56,1 | 54,5 | 50,3 | |
| Přiklad | 5 | ||||
| Dva hmotnostní | díly železo-kadmiové hmoty vyrobená suchým | způsobem obsahující 66 % hmot- |
nostnich kadmia, 7 % hmotnostních železa a 1,1 % hmotnostních polyvinyl alkoholu ae homogenlzuji a i hmotnostním dílem pevné kyseliny ěfavelové za chlazeni vzniklé elektrodové hmoty po dobu 1 až 2 hodin při teplotě 298 až 303 K.
Takto modifikovaná hmota se promlel s práškovým polyethylenem v hmotnostním poměru 1 ku 1. Hodnoty kapacit článků obsahujících železo-kadmiovou hmotu modifikovanou kyselinou šfavelovou β polyethylenem Jako pojivou složkou ve srovnáni s články 8 nemodifikovanou hmotou téhož složeni, jeou uvedeny v tabulce 9.
Tabulka 9 1 = 3,4 mA.cm 2, 298 K
Typ elektrodové hmoty C/CT , 100 (%)
199 082
| modifikovaná | 82. cyklus 570. cyklus '64,3 61,0 | 810. cyklus 58,8 | 1020. cyklus 56,1 |
| nomoctifilcůVáhi | 67.$ 58,5 | CÍ | 37,1 |
| Přiklad 6 |
Dva hmotnostní díly želazo-kadmiové aktivní hmoty vyrobené suchým způsobem obahujici 66 % hmotnostních kadmia a 7 % hmotnostních železa se homogenizuji 8 1 hmotnostním dílem 7,8% vodného roztoku kyseliny šřavelové. Přebytečné voda byla odstraněna sušením při teplotě 313 K. Takto připravená hmota byla smisena s práškovým polytetrafluorethylenem v hmotnostním poměru 19 ku i. Hodnoty kapacit článků jež obsahuji železo-kadmiovou hmotu modifikovanou kyselinou šfavelovou 8 polytetrBfluorethylenem jako pojivém ve srovnáni s články s nemodifikovanou hmotou téhož složení, jsou uvedeny v tabulce 10.
| Tabulka 10 i = | 16,6 mA.cm2 | , 298 K | |
| Typ elektrodové hmoty | c/cT | • 100 (%) | |
| 10. cyklus | 55. cyklus | 135.cyklus | |
| modifikovaná | 51,5 | 59,4 | 56,9 |
| nemodifikovaná | 51,2 | 45,3 | 43,7 |
185, cyklus 54,5 43,7
Přiklad 7
Směs kysličníku kademnatého a kysličníku železnatoželezitého obsahujíc! 30,4 % hmotnostních kadmia a 29,3 % hmotnostních železa se smísí s pevnou kyselinou šřavelovou v hmotnostním poměru 2 ku 1. Připravená směs se aktivuje 50% roztokem síranu nikelnatého a 15% vodným roztokem hydroxidu sodného s následným přidáním 2,0 % hmotnostních grafitu a 1,1 % hmotnostních polyvinylalkoholů.
Hodnoty kapacit článků jež obsahuji tuto modifikovanou hmotu ve srovnáni s články s nemodifikovanou hmotou téhož složeni, Jsou uvedeny v.tabulce li.
Tabulka 11 298 K i » 4.8 mA.cm2
Typ elektrodové hmoty C/CT . 100 (%)
7. cyklus modifikovaná 55,4 nemodifikovaná 47,2
Přiklade
Dva hmotnostní díly železo-kadmiové aktivní hmoty vyrobené suchým způsobem obsahující 37,8 % hmotnostních kadmia, 50,1 % hmotnostních železa, 2,0 % hmotnostních grafitu, 0,6 % hmotnostních niklu, 2,0 % hmotnostních hydroxidu sodného a 1,1 % hmotnostních polyvinylalkoholu, se ihned po výrobě homogenizuji s 1 hmotnostním dílem pevné kyseliny šfavelové hez reaulace teolotv během homogenizace. Srovnáni kapacit článků obsahujících takto připra199 082 vénou železo-kadmlovou hmotu spolu s články s nemodifikovanou hmotou téhož složeni, je uvedeno v tabulce 12.
Tabulka 12 1 ° 4,8 mA.cm2, 298 l<
Typ elektrodové hmoty C/CT . 100 (%)
7. cyklus modifikované 52,2 nemodifikované 47,2
Přiklad 9
Dva hmotnostní díly železo-kadmiové hmoty vyrobené suchým způsobem obsahující 37,8 % hmotnostních kadmia, 30,1 % hmotnostních železa, 2,0 % hmotnostních grafitu, 0,6 % hmotnostních niklu, 2,0 % hmotnostních hydroxidu sodného a 1,1 % hmotnostních polyvinylalkoholu se homogenizuji za 20 hodin po jaji výrobě s 1 hmotnostním dílem pevné kyseliny ěťavolové bez regulace teploty během homogenizace. Porovnáni kapacit článků obsahujících takto připravenou hmotu spolu s články s nemodifikovanou hmotou téhož složení je uvedeno v tabulce 13.
| Tabulka 13 | i v 4,8 mA.cm2, 298 K | |
| Typ elektrodové hmoty | 7. cyklus | C/CT . 100 (%) |
| modifikovaná | 54,9 | |
| nemodifikovaná | 47,2 | |
| P R E D | • M Ě T VYNÁLEZU |
Claims (10)
1. železo-kadmiové aktivní akumulátorové hmota vyznačená tim, že obsahuje 4 až 59 % hmotnostních železa, 5 až 66 % hmotnostních kadmia a 0,01 až 33 % hmotnostních iontů kyseliny ěfavalové.
2. Zalazo-kadmiová aktivní akumulátorová hmoto podle bodu 1 vyznačené tlm, že obsahuje 0,4 až 0,6 % hmotnostních niklu.
3. žolezo-kadmlová aktivní akumulátorová hmota podle bodu 1 a 2 vyznačená tim, že obsahuje 0,5 až 2,0 % hmotnostních grafitu.
4. žolezo-kadmlová aktivní akumulátorová hmota podle bodu 1 až 3 vyznačená tím, že obsahuje 2,0 až 2,5 % hmotnostních hydroxidu sodného.
5. žslezo-kadmiová aktivní akumulátorová hmota podle bodu 1 až 4 vyznačená tlm, že obsahuje 0,9 až 1,1 % hmotnostních polyvinylalkoholu.
6. Způsob výroby železo-kadmiové aktivní akumulátorové hmoty podle bodu 1 až 5 vyznačený tim, že se elektrodové komponenty modifikuji přídavkem kyseliny Sťavelová anebo jejich soli, například šřavolanam sodným.
g
199 082
7. Způsob výroby podle bodu 6 vyznačený tlm, zí 0 až 100 °C.
8. Způsob výroby podle bodu 6 vyznačený tlm, přidáním kyseliny štavelová a nebo jejích fázi,
9. Způsob výroby podle bodu 6 vyznačený tim, přidáním kyseliny štavelová a nebo Jejich 0,1 až 9,5% vodnóho roztoku.
10. Způsob výroby podle bodu 6 až 9 vyznačený roby aktivní elektrodové hmoty.
že modifikace ee provádí při teplotě v rozme-.
že se výchozí elektrodová hmota modifikuje soli, například šfavelan.em sodným v pevné že se výchozí elektrodová hmota modifikuje soli, například Stavelanem sodným ve formě tim, že se modifikace provádí v průběhu vý-
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS587077A CS199082B1 (cs) | 1977-09-08 | 1977-09-08 | Zelezo-kadmiová aktivní akumulátorová hmota a způsob Jeji výroby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS587077A CS199082B1 (cs) | 1977-09-08 | 1977-09-08 | Zelezo-kadmiová aktivní akumulátorová hmota a způsob Jeji výroby |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS199082B1 true CS199082B1 (cs) | 1980-07-31 |
Family
ID=5404476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS587077A CS199082B1 (cs) | 1977-09-08 | 1977-09-08 | Zelezo-kadmiová aktivní akumulátorová hmota a způsob Jeji výroby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS199082B1 (cs) |
-
1977
- 1977-09-08 CS CS587077A patent/CS199082B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20170129238A (ko) | 도핑된 전도성 산화물들, 및 이 물질에 기초한 전기화학적 에너지 저장 장치들을 위한 개선된 전극들 | |
| CN103931028A (zh) | 钠电池用负极活性物质、负极和钠电池 | |
| JP2013218894A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| CN106953073A (zh) | 磷酸铁锂正极复合材料及其制备方法 | |
| JP2008243489A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| US6740452B2 (en) | Process of forming a negative battery paste | |
| Adler et al. | Investigations of a new family of Alkaline− Fluoride− Carbonate electrolytes for zinc/nickel oxide cells | |
| JP2008243493A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| CN102227022A (zh) | 锂离子电池用硅酸亚铁锂正极材料及其制备方法 | |
| CA2377062A1 (en) | Alkaline cells having positive nickel hydroxide electrodes with fluoride salt additives | |
| KR20180115974A (ko) | 구리 도핑된 탄소-실리콘 산화물(C-SiOx) 복합체 및 이의 제조 방법 | |
| EP2076929A1 (en) | High power secondary battery system comprising asymmetric charged cells | |
| KR19980079737A (ko) | 2차전지 및 그 제조방법 | |
| KR20170058673A (ko) | 나트륨 2차 전지용 양극 활물질 및 그 제조 방법 | |
| JP2013098016A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| CS199082B1 (cs) | Zelezo-kadmiová aktivní akumulátorová hmota a způsob Jeji výroby | |
| CN111416123A (zh) | 一种改善铅酸蓄电池正极铅膏性能的添加剂 | |
| US2389832A (en) | Storage battery | |
| JP2016162612A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| JP2004327299A (ja) | 密閉型鉛蓄電池 | |
| Turgunboev et al. | Energy Storage Systems in Electric Vehicles | |
| Qin et al. | Sustainable and High-Energy Pre-Sodiation Cathode Using Na2C2O4 and Dry-Processing Method for Sodium-Ion Batteries | |
| CN114824512B (zh) | 一种基于置换反应的钠基液态金属电池及其制备方法 | |
| JPH0414758A (ja) | 液入充済鉛蓄電池 | |
| JP2003086178A (ja) | 密閉型鉛蓄電池及び該製造方法 |