HU224006B1 - Lúgos akkumulátor - Google Patents

Lúgos akkumulátor Download PDF

Info

Publication number
HU224006B1
HU224006B1 HU0001179A HUP0001179A HU224006B1 HU 224006 B1 HU224006 B1 HU 224006B1 HU 0001179 A HU0001179 A HU 0001179A HU P0001179 A HUP0001179 A HU P0001179A HU 224006 B1 HU224006 B1 HU 224006B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
separator
separators
electrode plate
battery
positive electrode
Prior art date
Application number
HU0001179A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Arisawa
Etsuya Fujisaka
Takeo Hamamatsu
Satoru Kometani
Taishi Maeda
Teruhito Nagae
Masao Takee
Original Assignee
Sanyo Electric Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co., Ltd. filed Critical Sanyo Electric Co., Ltd.
Publication of HU0001179D0 publication Critical patent/HU0001179D0/hu
Publication of HUP0001179A2 publication Critical patent/HUP0001179A2/hu
Publication of HUP0001179A3 publication Critical patent/HUP0001179A3/hu
Publication of HU224006B1 publication Critical patent/HU224006B1/hu

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/28—Construction or manufacture
    • H01M10/286—Cells or batteries with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/30—Nickel accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34—Gastight accumulators
    • H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417—Polyolefins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44—Fibrous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

A találmány lúgos akkumulátor, amelynek szeparátorokkal spirálisanfeltekercselt pozitív elektródalemezből (11) és negatívelektródalemezből (12) álló spirális elektródacsoportja van, ahol aszeparátorok a pozitív elektródalemez (11) külsején elhelyezett elsőszeparátorból (13) és a pozitív elektródalemez (11) belsejénelhelyezett második szeparátorból (14) állnak. A találmány szerint azelső szeparátor (13) mechanikai szilárdsága nagyobb, mint a másodikszeparátoré (14). ŕ

Description

A találmány lúgos akkumulátorra, például nikkelkadmium, nikkel-fémhidrid akkumulátorra vagy hasonlóra vonatkozik. A találmány különösen olyan lúgos akkumulátorra vonatkozik, amelynek szeparátort közrefogóan spirálisan feltekercselt pozitív és negatív elektródalemezekből álló elektródacsoportja van.
A lúgos akkumulátorokban, például egy nikkelkadmium akkumulátorban, nikkel-fémhidrid akkumulátorban vagy hasonlóban általában pozitív és negatív elektródalemezek spirálisan vannak feltekercselve közöttük megfelelően elhelyezett szeparátorokkal elektródákból álló csoport létrehozására, és áramkollektorokból álló készlet van az elektródákból álló csoport ellentétes végeire csatlakoztatva hengeres elektródaszerelvény létrehozására. Az elektródaszerelvény hengeres fém cellaházban van elhelyezve, és a pozitív elektródához való áramkollektorról kinyúló vezetőlemez egy záróelem fenékrészéhez van hegesztve. Ezután a cellaházat ellátják megfelelő mennyiségű elektrolittal, és a záróelemet folyadékzáró módon egy szigetelő-tömítőgyűrűn keresztül a cellaház nyílásához illesztik.
Egy nikkel-kadmium akkumulátor gyártási eljárásában példaképpen egy nikkel pozitív elektródalemezt úgy készítenek, hogy kémiai átitatási eljárással meghatározott mennyiségű nikkel aktív anyagot impregnálnak egy színtereit nikkel alaplemezbe, a kadmium negatív elektródalemezt pedig úgy állítják elő, hogy kémiai átitatásos eljárással meghatározott mennyiségű kadmium aktív anyagot impregnálnak egy színtereit nikkel alaplemezbe. Ezután a nikkel pozitív elektródalemezt és a kadmium negatív elektródalemezt spirálisan feltekercselik közöttük elhelyezett szeparátorokkal spirális elektródacsoport létrehozására.
Az utóbbi években felmerült az az igény, hogy az ilyen típusú lúgos akkumulátorok nagyobb kapacitásúak és nagyobb teljesítményűek legyenek. Ezen igény kielégítésére szükséges, hogy az aktív anyagokat nagyobb sűrűségben impregnálják az alaplemezekbe, és az is szükséges, hogy a szeparátort a lehető lég vékonyabbra képezzék ki. Egy olyan akkumulátorban azonban, amely aktív anyagokkal nagyobb sűrűségben impregnált elektródalemezeket és a lehető legvékonyabban kiképezett szeparátort tartalmaz, felmerül az a probléma, hogy nagyobb gyakorisággal történik rövidzár. Az ilyen rövidzár megvizsgálásához egy zárlatos akkumulátort szétszereltünk. Ennek eredményeként úgy találtuk, hogy a pozitív elektródalemezben repedések és egyenetlenségek léptek fel, és a spirális elektródaszerelvény pozitív elektródalemezének külsején az aktív anyag hiánya vagy sérülése jelentkezett, ami rövidzár gyakoribb előfordulását eredményezte a szeparátorba behatoló fragmentumok vagy porok hatására. Másrészről megbizonyosodtunk arról, hogy a pozitív elektródalemez repedései és egyenetlenségei által, valamint az aktív anyag hiánya vagy sérülése által okozott rövidzár egyáltalán nem jelentkezett a spirális elektródaszerelvény pozitív elektródalemezénék belsejében. Erre vonatkozóan feltételezzük, hogy a pozitív elektródalemez az akkumulátor kapacitásának és teljesítményének növelése céljából beleimpregnált nagyobb sűrűségű aktív anyag miatt törékennyé válik, ami az elektródalemezek feltekercselési folyamatánál a pozitív elektródalemezben repedések és egyenetlenségek előfordulását, valamint a pozitív elektródalemez hiányát vagy sérülését okozza, és azt is feltételezzük, hogy a szeparátor szilárdsága leromlik amiatt, hogy a szeparátort a lehető legvékonyabbra képezzük ki, ami a pozitív elektródalemez fragmentumainak vagy porainak a szeparátorba való behatolását okozza.
A találmány elsődleges célja ezért olyan lúgos akkumulátor kialakítása, amelyben egy spirális elektródacsoportban egy pozitív elektródalemez külsején lévő szeparátor meg van erősítve, hogy elimináljuk a rövidzár előfordulását anélkül, hogy az akkumulátor teljesítményének bármiféle leromlását okoznánk.
A találmány szerint a kitűzött célt olyan lúgos akkumulátorral érjük el, amelynek szeparátorokkal spirálisan feltekercselt pozitív elektródalemezből és negatív elektródalemezből álló spirális elektródacsoportja van, ahol a szeparátorok a pozitív elektródalemez külsején elhelyezett első szeparátorból és a pozitív elektródalemez belsején elhelyezett második szeparátorból állnak, és ahol az első szeparátor mechanikai szilárdsága nagyobb, mint a második szeparátoré.
Az akkumulátorban a szeparátorok alkalmazásával a pozitív elektródalemez külsejénél elhelyezett első szeparátor mechanikai szilárdságát megerősítjük, hogy elimináljuk az akkumulátorban a rövidzár előfordulását, amelyet a pozitív elektródalemezben lévő repedések vagy egyenetlenségek és az aktív anyag hiányosságai vagy sérülései okoznak anélkül, hogy az akkumulátor teljesítményének bármiféle leromlását okoznánk, például a kisülési kapacitásban, a működési feszültségben vagy hasonlóban.
A találmány egyik célszerű kiviteli alakjában az első szeparátor kettő, a második szeparátornál vékonyabb szeparátorlapból van kialakítva, és vastagabbra van kialakítva, mint a második szeparátor. Ebben a kiviteli alakban az első és második szeparátorok a pozitív elektródalemezzel együtt spirálisan vannak feltekercselve oly módon, hogy a vékony szeparátorokból lévő lapok a pozitív elektródalemez külsején vannak elhelyezve. Ezáltal az első szeparátor a szeparátorok tekercselési eljárása alatt egyszerű módon vastagabban lehet kialakítva, mint a második szeparátor.
Az első szeparátor megerősítéséhez az első szeparátor fajlagos tömege a második szeparátorénál nagyobbra lehet meghatározva oly módon, hogy az első szeparátor térkitöltési aránya egyenlő lesz a második szeparátoréval. Ebben az esetben az első szeparátor mechanikai szilárdsága megerősíthető, hogy megakadályozzuk a pozitív elektródalemez fragmentumait vagy porait abban, hogy behatoljanak a szeparátorokba, és ezáltal elimináljuk a rövidzár előfordulását anélkül, hogy az akkumulátor teljesítményének bármilyen leromlását okoznánk.
A találmány egy célszerű kiviteli alakja szerint szintén előnyös, ha az első és második szeparátorok poli2
HU 224 006 Β1 olefingyantából lévő osztott rövid és hosszú szálakból vannak, amelyek egymással egyenletesen össze vannak fonódva, és ahol az első szeparátor fajlagos tömege nagyobb, mint a második szeparátoré. A szeparátorok alkalmazásával az osztott rövid szálakkal a szeparátorok felületét megnöveljük az elektrolit-visszatartási tulajdonság javítására, és az akkumulátor belső nyomása növekedésének lecsökkentésére, valamint az osztott hosszú szálakkal a szeparátorok porozitását megnöveljük a szeparátorok gázáteresztésének javítására. Ennek megfelelően a szeparátorok alkalmasak rövidzár előfordulásának megakadályozására, az aktív anyag felhasználási arányának javítására és az akkumulátor belső nyomása növekedésének megakadályozására.
A találmány példaképpeni előnyös kiviteli alakjait a továbbiakban rajzokkal ismertetjük, ahol az
1. ábra a találmány egy első kiviteli alakjában lévő elektródaszerelvény egy első példájának térbeli rajza, a
2. ábra a találmány első kiviteli alakjában lévő elektródaszerelvény egy második példájának térbeli rajza, a
3. ábra a találmány első kiviteli alakjában lévő elektródaszerelvény egy összehasonlító példájának térbeli rajza, a
4. ábra a találmány egy második kiviteli alakjában lévő elektródaszerelvény térbeli rajza, és az
5. ábra a találmány második kiviteli alakja szerinti akkumulátorok cikluskarakterisztikáit mutató diagram.
A) Első kiviteli alak
A továbbiakban a találmány egy első kiviteli alakját ismertetjük rajzok alapján, amelyet nikkel-kadmium akkumulátorra alkalmazunk. Az 1. ábra az első kiviteli alak 1. példája elektródaszerelvényének fő részét ábrázolja, a 2. ábra az első kiviteli alak 2. példája elektródaszerelvényének főrészét ábrázolja, a 3. ábra pedig az első kiviteli alak összehasonlító példája elektródaszerelvényének főrészét ábrázolja.
A-1. Színtereit nikkelszubsztrátum előállítása
Nikkelporból és sűrítőbői, például karboxi-metilcellulózból álló keverékhez meghatározott mennyiségű vizet adtunk és sűrű szuszpenzió előállítására összegyúrtuk, valamint átlyukasztott nikkel fémlemezanyag formájában előállított, vezető 11a, 12a maglemezeket bevontunk a sűrű szuszpenzióval. Ezután a sűrű szuszpenzióval bevont vezető 11a, 12a maglemezeket csökkentett atmoszférában szintereltük, hogy 80% porozitású színtereit nikkelszubsztrátumot állítsunk elő.
A-2. Nikkel pozitív elektródalemez előállítása
A színtereit nikkelszubsztrátumot előre meghatározott mennyiségű nikkel aktív anyaggal kémiai átitatási eljárással impregnáltuk. Ennek során a színtereit nikkelszubsztrátumot fő komponensként nikkel-nitrátot tartalmazó vizes oldatba merítettük úgy, hogy a nikkel-nitrát lerakodott a színtereit nikkelszubsztrátum pórusaiba. Ezután a színtereit nikkelszubsztrátumot nátrium-hidroxid vizes oldatába merítettük, hogy a pórusokba lerakodott nikkel-nitrátot kicseréljük nátriumhidroxidra. Hasonló kezeléseket ismételtünk meghatározott számban (például 6-8 esetben), hogy létrehozzuk a nikkel pozitív 11 elektródalemezt, amely tartalmaz egy színtereit nikkelszubsztrátumot, amely fő komponensként nikkel-hidroxidból álló, előre meghatározott mennyiségű nikkel aktív anyaggal impregnálva van.
A-3. Kadmium negatív elektródalemez előállítása
A színtereit nikkelszubsztrátumot előre meghatározott kadmium aktív anyaggal kémiai átitatásos eljárással impregnáltuk. Ennek során a színtereit nikkelszubsztrátumot fő komponensként kadmium-nitrátot tartalmazó vizes oldatba merítettük oly módon, hogy a kadmium-nitrát lerakodott a színtereit nikkelszubsztrátum pórusaiba. Ezután a színtereit nikkelszubsztrátumot nátrium-hidroxid vizes oldatába merítettük, hogy a pórusokba lerakodott kadmium-nitrátot kadmiumhidroxidra cseréljük. Hasonló kezeléseket ismételtünk előre meghatározott ismétléssel (például 6-8 esetben), hogy olyan kadmium negatív 12 elektródalemezt állítsunk elő, amely fő komponensként kadmium-hidroxidot tartalmazó, előre meghatározott mennyiségű kadmium aktív anyaggal átitatott színtereit nikkelszubsztrátumot tartalmaz.
A-4. Elektródaszerelvény előállítása (1) 1. példa
Egy első 13 szeparátort állítottunk elő 0,20 mm vastagságú és 85 g/m2 fajlagos tömegű, nemszövött polietilén- vagy polipropilénszövetből, valamint egy második 14 szeparátort készítettünk 0,16 mm vastagságú és 65 g/m2 fajlagos tömegű, nemszövött polietilénvagy polipropilénszövetből. Amint azt az 1. ábrán ábrázoltuk, a színtereit nikkel pozitív 11 elektródalemezt az első és második 13 és 14 szeparátorok közé helyeztük, és a kadmium negatív 12 elektródalemezt az első 13 szeparátor külsején rendeztük el. Ezután az összeállított elektródalemezeket és szeparátorokat spirálisan feltekercseltük, hogy az 1. példa szerinti spirális 10A elektródaszerelvényt hozzunk létre.
(2) 2. példa
Két lap első 15 szeparátort állítottunk elő 0,10 mm vastagságú és 45 g/m2 fajlagos tömegű nemszövött polietilén- vagy polipropilénszövetből, valamint egy második 14 szeparátort állítottunk elő 0,16 mm vastagságú és 65 g/m2 fajlagos tömegű nemszövött polietilénvagy polipropilénszövetből (a szeparátor ugyanolyan, mint az 1. példa második szeparátora). Amint azt a 2. ábrán ábrázoltuk, a színtereit nikkel pozitív 11 elektródalemezt az egymással átlapolódó első 15 szeparátorok és a második 14 szeparátor közé helyeztük, és a kadmium negatív 12 elektródalemezt az első 15 szeparátorok külsején helyeztük el. Ezután az összeállított elektródalemezeket és szeparátorokat spirálisan feltekercseltük, hogy előállítsuk a 2. példa szerinti spirális 10B elektródaszerelvényt.
HU 224 006 Β1 (3) Összehasonlító példa
Két lap 16 szeparátort állítottunk elő 0,18 mm vastagságú és 75 g/m2 fajlagos tömegű, nemszövött polietilén- vagy polipropilénszövetből. Amint azt a 3. ábrán ábrázoltuk, a színtereit nikkel pozitív 11 elektródale- 5 mezt a 16, 16 szeparátorok közé helyeztük, és a kadmium negatív 12 elektródalemezt a 16 szeparátorok külsején helyeztük el. Ezután az összeállított szeparátorokat és elektródákat spirálisan feltekercseltük, hogy az összehasonlító példa szerinti spirális 10C elektródaszerelvényt állítsuk elő.
A-5. Nikkel-kadmium akkumulátor előállítása
Egy pozitív áramkollektort hegesztettünk a megfelelő 10A, 10B, 10C elektródaszerelvények felső végén kinyúló vezető 11a maglemezek külső végére, míg egy negatív áramkollektort hegesztettünk a megfelelő
IOA, 10B, 10C elektródaszerelvények alsó végén kinyúló vezető 12a maglemezek külső végére. A 10A,
IOB, 10C elektródaszerelvényeket nikkelbevonatú vasból lévő hengeres cellaházba helyeztük, a negatív áramkollektort a cellaház egy belső alsó felületére hegesztettük, és egy a pozitív áramkollektorból kinyúló vezetőlemezt hegesztettünk egy záróelem alsó felületéhez. Ezután meghatározott mennyiségű elektrolitot (30 tömeg%-os kálium-hidroxid vizes oldatát) injektáltunk a cellaházba.
Ezután a záróelemet a cellaház egy nyitott végébe helyeztük egy szigetelő-tömítőgyűrűn keresztül és ott zömítéssel rögzítettük, hogy a cellaházat folyadékzáró módon lezárjuk, és ezáltal 1,7 Ah névleges kapacitású és SC méretű nikkel-kadmium A, B és C akkumulátorokat állítsunk elő. Az előállítási eljárásban a 10A, 10B és 10C elektródaszerelvényeket az 1., 2. és összehasonlító példák szerinti nikkel-kadmium A, B és C akkumulátorok előállítására használtuk.
A-6. Vizsgálatok (1) Rövidzár mérése
A fentiekben leírtak szerint előállított A, B és C akkumulátorok 10 000 darabját előkészítettük, hogy megmérjük azok nyitott áramköri feszültségét. A mérésben 0,4 V-tal egyenlő vagy annál kisebb nyitott áramköri feszültséget ítéltünk rövidzár előfordulásának. Az A, B és C akkumulátorok rövidzár-előfordulási arányait a következő 1. táblázatban soroljuk fel.
1. táblázat
Akkumulátor típusa Rövidzár előfordulásának aránya (%)
A 0,01
B 0,01
C 0,20
Amint az az 1. táblázatból látható, úgy találtuk, hogy az 1. és 2. példa A és B akkumulátoraiban a rövidzár előfordulásának aránya csökkent. Ez az eredmény abból a tényből adódott, hogy a megfelelő 10A, 10B elektródaszerelvényekben lévő pozitív nikkel 11 elektródalemez külsejére helyezett első 13 (15, 15) szeparátor vastagsága és fajlagos tömege nagyobb volt, mint a pozitív nikkel elektródalemez belsejébe helyezett második 14 szeparátoré.
(2) Nagy sebességű kisülési tulajdonság és belső gáznyomás
A fentiekben ismertetett módon előállított A, B és C akkumulátorokat 1,7 A (1C) töltőárammal töltöttük 72 percig 25 °C-os környezetben és 60 percig pihentettük. Ezután az akkumulátorokat állandó árammal (2A, 10A, 30A) kisütöttük, amíg az akkumulátor feszültsége 0,8 V lett. Ezután az akkumulátorok kisülési kapacitását és működési feszültségét mértük minden kisütési áramnál, amint az a 2. táblázatban látható.
2. táblázat
Akkumulátor tipusa Kisütési áram
2A 10A 30A
Kisülési kapacitás (mAh) Működési feszültség (V) Kisülési kapacitás (mAh) Működési feszültség (V) Kisülési kapacitás (mAh) Működési feszültség (V)
A 1785 1,222 1678 1,163 1483 1,035
B 1783 1,222 1675 1,163 1481 1,036
C 1780 1,222 1672 1,162 1480 1,034
Másrészről az A, B és C akkumulátorok mindegyikét 2A (időben állandó) árammal töltöttük 25 °C-os környezetben, hogy megmérjük az akkumulátor feszültségcsúcsértékét, mint a töltés végső fázisánál lévő re- 55 ferenciaértéket. Amikor az akkumulátor feszültsége egy meghatározott értékkel a referenciaérték alá csökkent, az akkumulátor töltését befejeztük. Miután egy órát pihentettük, az akkumulátort 2 A konstans árammal kisütöttük, amíg az akkumulátor feszültsége 0,7 V 60 lett, majd egy órán keresztül pihentettük. Ilyen -AV ciklus teszt volt a fentiekben ismertetettek szerint végrehajtva a 2 A-rel kisütött megfelelő akkumulátorok belső nyomásának (maximális gáznyomásának) méréséhez. A mérés eredménye a következő 3. táblázatban látható. Ezen túlmenően egy -AV ciklus teszt volt végrehajtva 10 A kisütési áram mellett, hogy megmérjük a 10 Arel kisütött akkumulátorok belső nyomását. Ezen mérés eredményét is a következő 3. táblázat mutatja.
HU 224 006 Β1
3. táblázat
Akkumulátor típusa Maximális gáznyomás
2A 3A
A 0,48 0,71
B 0,47 0,73
C 0,48 0,73
Amint az a 2. és 3. táblázatokból látható, az 1. és
2. példák szerinti A és B akkumulátorok nagy sebességű kisülési kapacitása, működési feszültsége és belső nyomása lényegében ugyanaz volt, mint az összehasonlító példa szerinti C akkumulátoré. Az A és B akkumulátorokban a nagy sebességű kisülési tulajdonság és a működési feszültség semmiféle leromlása nem volt megfigyelhető, valamint az A és B akkumulátorokban a belső nyomás növekedése sem volt megfigyelhető a következő okok miatt.
Az 1. példa szerinti A akkumulátor 10A elektródaszerelvényében a pozitív nikkel 11 elektródalemez külsején elhelyezett első 13 szeparátor vastagsága (0,20 mm) és fajlagos tömege (85 g/m2) nagyobbra volt meghatározva, mint a pozitív nikkel 11 elektródalemez belsejébe helyezett második 14 szeparátor vastagsága (0,16 mm) és fajlagos tömege (65 g/m2), mialatt a második 14 szeparátor vastagsága és fajlagos tömege kisebbre lett meghatározva, mint az összehasonlító példában lévő szeparátorok (16, 16) vastagsága (0,18 mm) és fajlagos tömege (75 g/m2). Más szavakkal az első és második 13 és 14 szeparátorok átlagos vastagságát (0,18 mm) és fajlagos tömegét (0,75 g/m2) lényegében ugyanolyanra állítottuk be, mint a 16, 16 szeparátorok vastagságát és fajlagos tömegét oly módon, hogy a szeparátorok térkitöltési aránya az akkumulátorban ugyanazon értékű volt.
A 2. példa szerinti B akkumulátorhoz való 10B elektródaszerelvényben a pozitív nikkel 11 elektródalemez külsején elhelyezett első 15, 15 szeparátorok teljes vastagsága (0,20 mm) és fajlagos tömege (90 g/m2) nagyobbra volt meghatározva, mint a pozitív 11 elektródalemez belsejébe helyezett második 14 szeparátor vastagsága (0,16 mm) és fajlagos tömege (65 g/m2), mialatt a második 14 szeparátor vastagsága és fajlagos tömege kisebbre volt meghatározva, mint az összehasonlító példában lévő 16, 16 szeparátorok vastagsága (0,18 mm) és fajlagos tömege (75 g/m2). Más szavakkal az első és második 15, 14 szeparátorok átlagos vastagsága (0,18 mm) és fajlagos tömege (77,55 g/m2) lényegében ugyanolyan értékre volt meghatározva, mint a 16, 16 szeparátoroké oly módon, hogy a szeparátorok térkitöltési aránya az akkumulátorban ugyanazon értékű volt.
A fentiekben ismertetett lúgos akkumulátorban az első 13 (15, 15) szeparátor vastagságának és fajlagos tömegének a második 14 szeparátorhoz viszonyított ilyen beállításával elkerülhető a pozitív 11 elektródalemez repedései és egyenetlenségei által és az aktív anyag hiánya vagy sérülése által okozott rövidzár előfordulása anélkül, hogy az akkumulátor tulajdonságai bármiféleképpen leromlanának.
Bár az első kiviteli alakban az első és második szeparátorokat különállóan alkalmaztuk, a szeparátorokat egyetlen szeparátorként is kialakíthatjuk, ahol az egyetlen szeparátor egyik felének vastagsága és fajlagos tömege az első szeparátor szerint állítható be, második felének vastagsága és fajlagos tömege pedig a második szeparátor szerint állítható be. Bár az első kiviteli alakban színtereit elektródalemezt alkalmaztunk a nikkel-kadmium akkumulátorban lévő pozitív és negatív elektródalemezekhez, nem színtereit elektródalemez, például pépes típusú elektródalemez is alkalmazható pozitív és negatív elektródalemezekként, hogy a fent ismertetett eredményekhez jussunk.
B) Második kiviteli alak
Az alábbiakban a találmány egy második kiviteli alakját ismertetjük nikkel-fémhidrid akkumulátorra alkalmazva a 4. ábrára való hivatkozással.
B-1. Nikkel pozitív elektródalemez előállítása
Pozitív elektróda aktív anyagból lévő sűrű szuszpenziót készítettünk oly módon, hogy 100 tömegrész lényegében nikkel-hidroxidból álló pozitív elektróda aktív anyagport kevertünk 50 tömegrész vizes oldattal, amelyben 0,2 tömegrész hidroxi-propil-cellulóz volt oldva. A pozitív elektróda aktív anyagból lévő sűrű szuszpenziót 95%-os porozitású habosított 21a nikkelbe itattuk és nyomás alatt hengereltük majd szárítottuk, hogy 1200 mAh névleges kapacitású akkumulátor pozitív nikkel 21 elektródalemezét állítsuk elő.
B-2. Hidrogénabszorbeáló ötvözetből lévő negatív elektródalemez előállítása
Hidrogénabszorbeáló ötvözetből lévő pasztát készítettünk oly módon, hogy megfelelő mennyiségű vizet kevertünk nagyfrekvenciás olvasztókemencében előállított hidrogénabszorbeáló ötvözetből lévő porral, valamint kötőanyaggal, például politetrafluor-etilénnel (PTFE). A hidrogénabszorbeáló ötvözetből lévő péppel átlyuggatott lemezanyagból lévő negatív 22a elektródaszubsztrátum ellentétes felületeit bevontuk, majd azt préseltük és szárítottuk, hogy 2000 mAh névleges kapacitású akkumulátorhoz előre meghatározott vastagságú, hidrogénabszorbeáló ötvözetből lévő negatív elektródalemezt állítsunk elő.
B-3. Szeparátorok előállítása (1) Száraz típusú első alapszövet előállítása mm-nél nagyobb szálhosszúságú (például 50 mm hosszúságú) hosszú szálakat osztott szálak formájában, amelyek lényegében poliolefingyantából voltak, szétosztottunk a levegőben és azokat dróthálózat formájában összegyűjtöttük. Az összegyűjtött hosszú szálakat papírrá alakítottuk oly módon, hogy a fajlagos tömeg 20 g/m2-30 g/m2 lett. Ily módon száraz típusú első alapszövetet állítottunk elő hosszú szálakból.
HU 224 006 Β1 (2) Nedves típusú második alapszövet előállítása mm-es vagy annál rövidebb (például 6 mm-es) szálhosszúságú rövid szálakat osztott szálak formájában, amelyek lényegében poliolefingyantából álltak, vízben szétosztottunk és papírrá alakítottuk oly módon, hogy fajlagos tömege 20 g/m2, 25 g/m2, 30 g/m2, 35 g/m2, 40 g/m2, 45 g/m2 és 50 g/m2 lett. Ily módon a nedves típusú második alapszövetet előállítottuk rövid szálakból.
(3) Kombinált alapszövet előállítása
A 20 g/m2 fajlagos tömegű első alapszövetre ráborítottuk a 20 g/m2, 25 g/m2, 30 g/m2, 35 g/m2, 40 g/m2, 45 g/m2, 50 g/m2 fajlagos tömegű második alapszövetet, és nagynyomású vízzel a szálakat összefonó eljárásnak vetettük alá oly módon, hogy a hosszú és rövid szálak egyenletesen összefonódtak. Ily módon 40 g/m2, 45 g/m2, 50 g/m2, 55 g/m2, 60 g/m2, 65 g/m2, 70 g/m2 fajlagos tömegű kombinált alapszövetet állítottunk elő a hosszú és rövid szálakból. Ezen túlmenően a 30 g/m2 fajlagos tömegű első alapszövetre ráborítottuk a 30 g/m2 fajlagos tömegű második alapszövetet, és nagynyomású vízzel a szálakat összefonó eljárásnak vetettük alá oly módon, hogy a hosszú és rövid szálak egyenletesen összefonódtak. Ezáltal 60 g/m2es kombinált alapszövetet állítottunk elő a hosszú és rövid szálakból. A továbbiakban a 40 g/m2, 45 g/m2, 50 g/m2, 55 g/m2, 60 g/m2, 65 g/m2, 70 g/m2 fajlagos tömegű kombinált alapszöveteket a1, b1, c1, d1, e1, f1 és g1 hivatkozási jelekkel jelöljük. Ezen túlmenően a 60 g/m2-es kombinált szövetet, amely a 30 g/m2-es első és második alapszövetekből van, h1 hivatkozási jellel jelöljük.
A kombinált alapszöveteknél a rövid szálak a szeparátor felületét megnövelik az elektrolit folyadéktartásának javítására és az akkumulátor belső nyomása növekedésének lecsökkentésére, valamint a hosszú szálak a szeparátor porozitását megnövelik a szeparátor gázáteresztő képességének javítására.
(4) Hidrofil kezelés
Az a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1 kombinált alapszöveteket reakciótartályba helyeztük és a reakciótartályból a levegőt vákuum előállítására kiszivattyúztuk. Ezután nitrogéngázzal hígított fluoringázt vezettünk reakciógázként a reakciótartályba, hogy a kombinált alapszövetekkel egy percen keresztül reakciót hozzunk létre. Ily módon az alapszövetek szálait hidrofil kezelésnek vetettük alá, hogy javított hidrofil tulajdonságokkal rendelkező szeparátorokat állítsunk elő. A hidrofil kezelésben koronakisüléses eljárás, szulfonálóeljárás vagy felületaktiválásos eljárás alkalmazható a kombinált alapszövetekre. A továbbiakban a kombinált a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1 alapszöveteket alkalmazó szeparátorokat a, b, c, d, e, f, g, h hivatkozási jelekkel jelöljük.
Az alábbi 4. táblázatban az a-h szeparátorok vannak felsorolva fajlagos tömegük bemutatására. A hidrofil kezelésnek alávetett szeparátorok javítják az elektrolit-folyadék megtartási képességet, az aktív anyag felhasználási arányát és az akkumulátor kisülési kapacitását.
4. táblázat
Szeparátor típusa Az első alapszövet fajlagos tömege (g/m2) A második alapszövet fajlagos tömege (g/m2) A kombinált alapszövet fajlagos tömege (g/m2)
a 20 20 40
b 20 25 45
c 20 30 50
d 20 35 55
e 20 40 60
f 20 45 65
g 20 50 70
h 30 30 60
B-4. Nikkel-hidrogén akkumulátor előállítása
Az a-h szeparátorok bármelyikét alkalmaztuk első 23 szeparátorként és az a-h szeparátorok egy másikát alkalmaztuk második 24 szeparátorként a nikkelhidrogén akkumulátor előállítására. Az akkumulátor előállítási eljárásában a fentiekben ismertetett módon előállított pozitív nikkel 21 elektródalemezt az első és második 23 és 24 szeparátorok közé helyeztük és a hidrogénabszorbeáló ötvözetből lévő negatív 22 elektródalemezt az első 23 szeparátor külsejére helyeztük. A 21 és 22 elektródalemezeket spirálisan feltekercseltük az első és második 23 és 24 szeparátorokkal, hogy 20 spirális elektródacsoportot állítsunk elő. Ezután egy a 20 spirális elektródacsoport felső végénél kinyúló vezető 21a maglemez külső végére pozitív áramkollektort hegesztettünk, míg a spirális elektródacsoport aljánál kinyúló vezető 22a maglemez külső végéhez negatív áramkollektort hegesztettünk. Ezután a 20 spirális elektródacsoportot fenékrésszel ellátott hengeres cellaházba helyeztük, amely nikkelbevonatú vasból volt, a negatív áramkollektort a cellaház egy belső alsó felületéhez hegesztettük, a pozitív áramkollektorból kinyúló vezetőlemezt egy záróelem alsó felületéhez hegesztettük, és meghatározott mennyiségű elektrolitot (30 tömeg% káliumhidroxid vizes oldatát) injektáltuk a cellaházba.
Ezután a cellaház egy nyílásába a záróelemet egy tömítőgyűrűn keresztül beillesztettük és zömítéssel rögzítettük a cellaház folyadékzáró módon történő lezárására, és ezáltal előállítottuk a D-K nikkel-hidrogén akkumulátorokat 1,2 Ah névleges kapacitással és AA mérettel. Ezután az e szeparátort első szeparátorként alkalmazó és az e szeparátort második szeparátorként alkalmazó akkumulátort D hivatkozási jellel jelöljük (X + Y=110, X/Y=1,2). Hasonlóan az f és b szeparátorokat alkalmazó akkumulátort E hivatkozási jellel jelöljük (X + Y=110, X/Y=1,44), a g és a szeparátorokat alkalmazó akkumulátort F hivatkozási jellel jelöljük (X + Y=110, X/Y=1,75), a c és e szeparátorokat alkalmazó akkumulátort G hivatkozási jellel jelöljük (X+Y=110, X/Y=0,83), a d és d szeparátorokat alkalmazó akkumulátort H hivatkozási jellel jelöljük (X + Y=110, X/Y=1), az f és e szeparátorokat alkalmazó akkumulátort I hivatkozási jellel jelöljük (X + Y=125, X/Y=1,08), a c és c szeparátoro6
HU 224 006 Β1 kát alkalmazó akkumulátort J hivatkozási jellel jelöljük (X+Y=100, X/Y=1), és a h és c szeparátorokat alkalmazó akkumulátort K hivatkozási jellel jelöljük (X + Y=110, X/Y=1,2). A zárójelekben lévő X és Y karakterek az első szeparátor fajlagos tömegét (g/m2) és a második 5 szeparátor fajlagos tömegét (g/m2) reprezentálják.
B-5. Mérés (1) A spirális elektródacsoport átmérőjének mérése A D-K akkumulátorokban alkalmazott spirális elektródacsoportok átmérőjét megmértük, hogy kiszámoljuk a spirális elektródacsoportok tekercselésiátmérőarányát (%), amint az a következő 5. táblázatban látható, ahol a H akkumulátorban alkalmazott spirális elektródacsoport átmérőjét 100-nak vettük.
(2) Az akkumulátor kezdeti aktiválása A D-K akkumulátorokat 120 mA (0,1 C) töltőárammal töltöttük tizenhat órán keresztül és pihentettük egy órán keresztül. Ezután a D-K akkumulátorokat 240 mA (0,2 C) árammal kisütöttük, amíg a végső feszültség 1,0 V lett és pihentettük egy órán keresztül. Ezt a töltést és kisütést a D-K akkumulátorok aktiválására háromszor megismételtük.
(3) Rövidzár mérése
A D-K akkumulátorok nyitott áramköri feszültségét mértük azok aktiválása előtt. A mérésben a 0,3 V-tal egyenlő vagy annál kisebb nyitott áramköri feszültséget ítéltük rövidzár előfordulásának. A D-K akkumulátorokban a rövidzár-előfordulási aránya a következő 5. táblázatban van felsorolva.
(4) Az akkumulátor belső nyomásának mérése
A D-K akkumulátorokat 1200 mA (1 C) töltőárammal egy órán keresztül töltöttük. Az egy óra letelte után az akkumulátorok belső nyomását megmértük. A mérés eredménye a következő 5. táblázaton látható.
5. táblázat
Akkumulátor típusa Szeparátor szerkezete A szeparátor fajlagos tömege Tekercselésiátmérőarány (%) Rövidzár előfordulási aránya (%) Belső nyomás (kgf/cm2)
Külső/belső X (g/m2) Y (g/m2) X/Y
D e/c 60 50 1.2 100 0,02 5,5
E f/b 65 45 1,44 100 0,01 6,0
F g/a 70 40 1,75 100 0,01 8,0
G c/e 50 60 0,83 100 0,15 5,5
H d/d 55 55 1 100 0,10 5,5
I f/e 65 60 1,08 105 0,02 7,0
J de 50 50 1 98 0,12 7,0
K h/c 60 50 1,2 100 0,10 5,5
Amint az az 5. táblázatból látható, a D (X=60, Y=50), E X=65, Y=45), F (X=70, Y=40), I (X=65, Y=60), K (X=60, Y=50) akkumulátorokban a G (X=50, Y=60), H (X=55, Y=55), J (X=50, Y=50) akkumulátorokhoz képest a rövidzár-előfordulási aránya észrevehetően lecsökkent. Amikor a H akkumulátort feltörtük az abban lévő rövidzár okának kinyomozására, úgy találtuk, hogy minden rövidzár a pozitív 21 elektródalemez külsején történt. Ebből a tényből arra következtetünk, hogy a pozitív 21 elektródalemez külsején elhelyezett első 23 szeparátor fajlagos tömegének növekedése előnyös a rövidzár-előfordulási arányának csökkentése szempontjából.
A D akkumulátornak (X=60, Y=50) a K akkumulátorral (X=60, Y=50) való összehasonlításakor úgy találtuk, hogy a D akkumulátorban a rövidzár-előfordulási arány kevésbé csökkent, mint a K akkumulátorban. Ezt az eredményt azon tényből kifolyólag kaptuk, hogy a D akkumulátorban az első 23 szeparátorhoz használt második alapszövet fajlagos tömege (40 g/m2) nagyobb, mint a K akkumulátorban lévő első 23 szeparátorhoz használt második alapszövet fajlagos tömege (30 g/m2). Amennyiben a második alapszövet fajlagos tömegét megnöveltük, a 10 mm-nél kisebb szálhosszúságú rövid szálak aránya jobban megnőtt, mint a
25 mm-nél nagyobb szálhosszúságú hosszú szálaké, és így a rövid szálak egyenletesen összefonódtak a hosszú szálakkal. Ez segít lecsökkenteni a fajlagos tömeg egyenetlenségét és a rövidzár-előfordulási arányát. Emiatt kívánatos, hogy az első 23 szeparátorhoz használt második alapszövet fajlagos tömegét lehetőség szerint megnöveljük.
Az F akkumulátorban a rövidzár-előfordulási aránya lecsökkent, de a belső nyomás megemelkedett. Ezt az a tény okozta, hogy az első szeparátor fajlagos tömege (70 g/m2) és a második szeparátor fajlagos tömege (40 g/m2) közötti különbség az elektrolit egyenetlen eloszlását, valamint a hidrogénabszorbeáló ötvözetből lévő negatív 22 elektródán a gázabszorbeálási reakció egyenetlenségét okozta. Emiatt kívánatos, hogy az első szeparátor fajlagos tömegét a második szeparátor fajlagos tömegének 1,5-szeresénél kisebbre határozzuk meg.
Bár az I akkumulátorban a rövidzár-előfordulási aránya lecsökkent, problémás a spirális elektródacsoport behelyezése a cellaházba, mivel a tekercselési átmérő
HU 224 006 Β1 aránya 105. Ezen túlmenően az akkumulátorban lévő fennmaradó tér lecsökkent amiatt, hogy megnövekedett a cellaházban lévő szeparátorok térkitöltési aránya. Ez a gázabszorpciót hátráltatja, ami a belső nyomás növekedését okozza. Ezért kívánatos a második szeparátor fajlagos tömegét az első szeparátor fajlagos tömegének növelésével összhangban csökkenteni.
(5) Ciklusélettartam mérése
Az aktivált D-K akkumulátorokat 1200 mA (1 C) töltőárammal töltöttük tizenhat órán keresztül, majd egy órán keresztül pihentettük. Ezután a D-K akkumulátorokat 1200 mA-ral (1 C) kisütöttük, míg a végleges kisülési feszültsége 1,0 V lett. Ezt a töltést és kisütést ismételtük, hogy a kisülési időből számítsuk az akkumulátor kisülési kapacitását, és hogy az akkumulátor kezdeti kapacitásához képest számítsuk az akkumulátor kisülési kapacitásának arányát, mint az 5. ábrán látható akkumulátorkapacitási arányt.
Amint az az 5. ábrán látható, úgy találtuk, hogy a D, E, G, Η, K akkumulátorok ciklusélettartama hosszabb volt, mint a J, I, F akkumulátoroké. Feltételezzük, hogy ezt az eredményt a következő okok miatt kaptuk. A J akkumulátorban az első és második szeparátorok fajlagos tömege 100-zal kisebb, mint a többi akkumulátorban lévő szeparátoroké, és a tekercselési átmérő kicsi. Ennek megfelelően a szeparátorokban megtartott elektrolit mennyisége kicsi, és a ciklusélettartam letelésével csökken, ami a ciklusélettartam csökkenését eredményezi. Az I akkumulátorban a cellaházban lévő fennmaradó teret csökkentette a szeparátorok térkitöltési arányának növekedése. Ez a cellaházban a gázabszorpciót hátráltatja, ami a ciklusélettartam csökkenését eredményezi. Az F akkumulátorban a gázabszorbeálási reakció rendszertelenné válik amiatt, hogy a pozitív elektródalemez belsejére és külsejére helyezett szeparátorok fajlagos tömege között nagy a különbség. Ez az akkumulátor belső nyomásának növekedését okozza, ami a ciklusélettartam csökkenését eredményezi.
A J, I, F akkumulátorokhoz képest a többi akkumulátor ciklusélettartama hosszabb. Az első szeparátor szilárdsága azonban elégtelenné válik amiatt, hogy az első szeparátor fajlagos tömegét kisebbre választjuk, mint a második szeparátorét. Ez a pozitív elektródalemez külsején rövidzár előfordulását okozza. Az előző tények igazolták, hogy a ciklusélettartam meghosszabbodik abban az esetben, ha a pozitív elektródalemez külsején elhelyezett első szeparátor fajlagos tömegét a pozitív elektródalemez belsején elhelyezett második szeparátor fajlagos tömegének 1,5-szeresénél kisebb mértékben nagyobbra határozzuk meg, amint azt a D és E akkumulátoroknál leírtuk, valamint, ha az első szeparátorhoz használt második alapszövet fajlagos tömegét nagyobbra határozzuk meg, mint az első alapszövetét.
Mivel a második kiviteli alakban az első és második szeparátorok egymással egyenletesen összefonódó rövid és hosszú szálakból vannak, eliminálhatjuk a szeparátorok fajlagos tömegének szabálytalanságát. A szeparátorok használatakor a második szeparátor mechanikai szilárdságát megerősítjük a második szeparátor fajlagos tömegénél nagyobb fajlagos tömegű első szeparátorral. Ez előnyös a szeparátorokat alkalmazó lúgos akkumulátorokban lévő rövidzár előfordulásának megakadályozása szempontjából.
Bár a második kiviteli alakban az első alapszövethez osztott hosszú szálakat alkalmaztunk, míg a második alapszövethez osztott rövid szálakat, az osztott hosszú szálakat tartalmazó első alapszövetbe más hosszú szálak, például ragasztószálak formájában lévő hosszú szálak is kombinálhatók. Ehhez hasonló módon más rövid szálak, például ragasztószálak formájában kialakított rövid szálak is kombinálhatók az osztott rövid szálakat tartalmazó második alapszövetbe.
Bár a második kiviteli alakban 6 mm szálhosszúságú rövid szálakat alkalmaztunk a második alapszövethez, ahhoz 10 mm szálhosszúságnál rövidebb rövid szálakat is alkalmazhatunk. A szeparátor előállítása szempontjából előnyös, ha 3-10 mm szálhosszúságú rövid szálakat alkalmazunk a második alapszövethez. Bár a második kiviteli alakban 50 mm szálhosszúságú hosszú szálakat alkalmaztunk az első alapszövethez, ahhoz 25 mm szálhosszúságnál nagyobb hosszú szálakat is alkalmazhatunk. A szeparátor előállítása szempontjából előnyös, ha 25-70 mm szálhosszúságú hosszú szálakat alkalmazunk az első alapszövethez.
A fent ismertetett kiviteli alakokban a találmányt hengeres lúgos akkumulátorra alkalmaztuk. A találmány azonban nincs a kiviteli alakokra korlátozva és különböző alakú lúgos akkumulátorokra, például téglatest alakú akkumulátorokra is alkalmazható.

Claims (8)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Lúgos akkumulátor, amelynek szeparátorokkal spirálisan feltekercselt pozitív elektródalemezből és negatív elektródalemezből álló spirális elektródacsoportja van, ahol a szeparátorok a pozitív elektródalemez külsején elhelyezett első szeparátorból és a pozitív elektródalemez belsején elhelyezett második szeparátorból állnak, azzal jellemezve, hogy az első szeparátor (13) mechanikai szilárdsága nagyobb, mint a második szeparátoré (14).
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti lúgos akkumulátor, azzal jellemezve, hogy az első szeparátor (13) vastagabb, mint a második szeparátor (14).
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti lúgos akkumulátor, azzal jellemezve, hogy az első szeparátor (13) két lapból (15, 15) áll, amelyek vékonyabbak, mint a második szeparátor (14), és az első szeparátor (13) a második szeparátornál (14) vastagabbra van kialakítva.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti lúgos akkumulátor, azzal jellemezve, hogy az első szeparátor (13) fajlagos tömege nagyobb, mint a második szeparátoré (14).
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti lúgos akkumulátor, azzal jellemezve, hogy az első szeparátor (13) vastagsága és fajlagos tömege nagyobb, mint a második szeparátoré (14).
    HU 224 006 Β1
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti lúgos akkumulátor, azzal jellemezve, hogy az első és második szeparátorok (13, 14) poliolefingyantából lévő osztott rövid és hosszú szálakból vannak, amelyek egymással egyenletesen vannak összefonódva, ahol az első szeparátor (13) fajlagos tömege nagyobb, mint a második szeparátoré (14).
  7. 7. A 6. igénypont szerinti lúgos akkumulátor, azzal jellemezve, hogy az első és második szeparátorok (13, 14) kombinált alapszövetként vannak kialakítva, amely kombinált alapszövet 10 mm-nél kisebb szálhosszúságú osztott rövid szálakból lévő első alapszövetből és 25 mm-nél nagyobb szálhosszúságú osztott hosszú szálakból lévő második alapszövetből áll, és ahol az első és második alapszövetek kombinációjában a rövid
    5 és hosszú szálak egymással egyenletesen össze vannak fonódva.
  8. 8. A 6. igénypont szerinti lúgos akkumulátor, azzal jellemezve, hogy az első szeparátor (13) fajlagos tömege a második szeparátor (14) fajlagos tömegénél na10 gyobb, de a második szeparátor (14) fajlagos tömegének 1,5-szeresénél kisebb.
HU0001179A 1999-03-19 2000-03-20 Lúgos akkumulátor HU224006B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7632599 1999-03-19
JP24737499A JP3768041B2 (ja) 1999-03-19 1999-09-01 アルカリ蓄電池

Publications (4)

Publication Number Publication Date
HU0001179D0 HU0001179D0 (en) 2000-05-28
HUP0001179A2 HUP0001179A2 (hu) 2001-05-28
HUP0001179A3 HUP0001179A3 (en) 2003-10-28
HU224006B1 true HU224006B1 (hu) 2005-04-28

Family

ID=26417464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0001179A HU224006B1 (hu) 1999-03-19 2000-03-20 Lúgos akkumulátor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6468687B1 (hu)
EP (1) EP1039566B1 (hu)
JP (1) JP3768041B2 (hu)
KR (1) KR100634227B1 (hu)
CN (1) CN1176503C (hu)
DE (1) DE60011171T2 (hu)
HK (1) HK1031476A1 (hu)
HU (1) HU224006B1 (hu)
TW (1) TW488096B (hu)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4359098B2 (ja) * 2003-08-04 2009-11-04 三洋電機株式会社 円筒型アルカリ蓄電池
JP4179943B2 (ja) * 2003-08-04 2008-11-12 三洋電機株式会社 円筒型アルカリ蓄電池
KR20050121914A (ko) * 2004-06-23 2005-12-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체
JP4986465B2 (ja) * 2006-01-31 2012-07-25 三洋電機株式会社 ニッケル水素蓄電池
JP5046539B2 (ja) * 2006-03-24 2012-10-10 三洋電機株式会社 ニッケル水素蓄電池
JP2009170284A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Panasonic Corp 二次電池
JP6282857B2 (ja) 2013-12-13 2018-02-21 株式会社Ｓｏｋｅｎ 電池
CN111987292B (zh) * 2020-08-14 2022-07-08 湖南格瑞普新能源有限公司 一种添加短纤维的镍氢电池湿法负极工艺

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900340A (en) * 1973-11-13 1975-08-19 Union Carbide Corp Galvanic cell structures employing coiled electrodes
FR2272495B1 (hu) * 1974-05-24 1978-02-03 Accumulateurs Fixes
JPS5632674A (en) * 1979-08-23 1981-04-02 Toshiba Corp Cylindrical zinc alkaline secondary battery
US4663247A (en) * 1985-11-04 1987-05-05 Union Carbide Corporation Coiled electrode assembly cell construction with pressure contact member
JPH04342954A (ja) * 1991-05-21 1992-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 渦巻電極を備えた電池
JPH10125348A (ja) * 1996-10-21 1998-05-15 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池
US5902696A (en) * 1997-06-02 1999-05-11 Wilson Greatbatch Ltd. Separator for nonaqueous electrochemical cells
CA2333020C (en) * 1998-05-21 2007-07-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Cylindrical battery and method and device for manufacturing thereof
JP2000215873A (ja) * 1999-01-25 2000-08-04 Sanyo Electric Co Ltd アルカリ蓄電池およびその製造方法
JP5683834B2 (ja) * 2009-12-16 2015-03-11 日置電機株式会社 測光装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE60011171D1 (de) 2004-07-08
HU0001179D0 (en) 2000-05-28
EP1039566B1 (en) 2004-06-02
EP1039566A2 (en) 2000-09-27
DE60011171T2 (de) 2005-07-07
EP1039566A3 (en) 2001-11-21
KR20000076901A (ko) 2000-12-26
CN1176503C (zh) 2004-11-17
JP2000340202A (ja) 2000-12-08
HUP0001179A3 (en) 2003-10-28
HUP0001179A2 (hu) 2001-05-28
HK1031476A1 (en) 2001-06-15
US6468687B1 (en) 2002-10-22
TW488096B (en) 2002-05-21
JP3768041B2 (ja) 2006-04-19
CN1267921A (zh) 2000-09-27
KR100634227B1 (ko) 2006-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5361712B2 (ja) 新規なアルカリ蓄電池用銀正極
JP2009212092A (ja) 電池用ペースト式薄型電極の製造法
KR101917496B1 (ko) 전기 화학 디바이스 및 전기 화학 디바이스의 제조 방법
EP1150372B1 (en) Alkaline storage battery
US3897266A (en) Alkaline battery cell
US5106707A (en) Rechargeable nickel electrode containing electrochemical cell
US20070160902A1 (en) Alkaline storage battery
HU224006B1 (hu) Lúgos akkumulátor
KR101550326B1 (ko) 알칼리 축전지용 정극, 그 제조방법, 및 알칼리 축전지
EP0801430A1 (en) Alkaline storage batteries and method for making nickel electrodes thereof
JP2003317694A (ja) ニッケル水素蓄電池
JPH0151855B2 (hu)
JP2002198055A (ja) 電池用ペースト式薄型電極、その製造方法及び二次電池
US5718988A (en) Alkaline storage battery
KR100416199B1 (ko) 스폰지형상금속기체를사용한알카리축전지
JP2005285499A5 (hu)
EP1022790A2 (en) Alkaline storage battery and manufacturing method of the same
US5141523A (en) Rechargeable nickel electrode containing electrochemical cell and method
JP4997529B2 (ja) アルカリ電池用ニッケル極及びその製造方法
US5955216A (en) Sealed alkaline storage battery
JP3708350B2 (ja) アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル正極
JPH10334899A (ja) アルカリ蓄電池とその電極の製造法
JP2022152913A (ja) 鉛蓄電池
JP2022152915A (ja) 鉛蓄電池
JP2022152916A (ja) 鉛蓄電池

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20050228

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees