RU1457760C

RU1457760C - Nickel-zinc accumulator

Info

Publication number: RU1457760C
Application number: SU874241526A
Authority: RU
Inventors: В.В. Бочаров; В.Е. Дмитренко; М.К. Островский; В.В. Берендт; В.Д. Судейченко; А.Е. Фролов; Т.В. Балашова; В.М. Злобин; Н.И. Мазниченко
Original assignee: Предприятие П/Я А-1785; Научно-производственное объединение "Квант"
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1992-10-15

Abstract

Изобретение относитс iK электронике и касаетс химических источников тока. Цель изобретени - увеличение срока службы и улучшение эл. характеристик. В щелочной электролит никель-цинкового аккумул тора ввод т мыла высших жирных кислот фракции С Q- C;(g , сложные эфиры высших . жирных кислот фракции С о w , , шие жирные спирты фракции С .,р- С : и углеводород фракции . Щелочной электролит содержит компонёН ты в следующем соотношении, г/л: 350-ДОО гидроксида каЛЙ , ,60-90 оксида цинка, 0,02-0,2 мыл высших жир- ных кислот фракции С , 0,10-. 0,60 высших жирных спиртов фракции CIQ- C,j, 0,03-0,30 углеводородов фракции С,С)- и .воды до 1 л. При этом срок службы возрастает.в 1,3 раза и повышаютс емкость и среднераз- р дное напр жение. 1 табл. слThe invention relates to iK electronics and relates to chemical current sources. The purpose of the invention is to increase the service life and improve e. characteristics. Soaps of higher fatty acids of fraction C Q-C; (g, esters of higher fatty acids of fraction C o w, higher fatty alcohols of fraction C., p-C: and hydrocarbon fraction are introduced into the alkaline electrolyte of a nickel-zinc battery. Alkaline electrolyte contains components in the following ratio, g / l: 350-DOO of potassium hydroxide, 60-90 zinc oxide, 0.02-0.2 soaps of higher fatty acids of fraction C, 0.10-. 0.60 higher fatty alcohols of fraction CIQ-C, j, 0.03-0.30 hydrocarbons of fraction C, C) - and water up to 1 liter. At the same time, the service life increases by 1.3 times and the capacitance and the average discharge voltage increase. 1 tab. cl

Description

Изобретение относитс к электро - технической промышленности и может бы.ть использовано в щелочных никель- цинковых аккумул торах.The invention relates to the electrical engineering industry and can be used in alkaline nickel-zinc batteries.

Мыла жирных кислот фракции С (б общей формулы C H ntt+С0011еSoaps of fatty acids of fraction C (b of the general formula C H ntt + С0011е

(Me К, Na, Li) представл ют собой однородную массу с т.пл. 25-35 С, хорошо растворимы в воде и щелочных растворах.(Me K, Na, Li) are a homogeneous mass with mp. 25-35 C, readily soluble in water and alkaline solutions.

Сложные эфиры высших жирных кислот фракции С20-C Qпредставл ют собой светло-желтую пасту .(при 25 С) с эфирным числом 30-50 мг КОН/г, карбонильным числом 20-30 мг КОН/г, с водой образуют эмульсии, получаютс в качестве промежуточных продуктов при производстве синтетических жирных кислот и .спиртов . Жирные спирты фракции Cio-C j общей формулы Ci,H2t, представл -. ют собой при 25 С бесцветную или . слегка желтую жидкость с гидроксиль- ным числом 175-220 мг КОН/г, карбонильным числом 12-20 мг КОН/г, плохо растворимы в воде, примен ютс в органическом синтезе. Углеводороды фракции CjQ-C g представл ют собой прозрачную или светло-желтую жидкость с т.кип. 275-320 0, плохо растворимы в воде, примен ютс в производстве белково-витаминного концентрата , в. качестве исходного сырь в производстве синтетических жирных спиртов и кислот.The esters of higher fatty acids of the C20-C fraction Q are a light yellow paste. (At 25 C) with an ether number of 30-50 mg KOH / g, a carbonyl number of 20-30 mg KOH / g, form emulsions with water, are obtained in as intermediate products in the production of synthetic fatty acids and alcohols. The fatty alcohols of the Cio-C j fraction of the general formula Ci, H2t, are -. at 25 ° C colorless or. a slightly yellow liquid with a hydroxyl number of 175-220 mg KOH / g, a carbonyl number of 12-20 mg KOH / g, is poorly soluble in water, and is used in organic synthesis. The hydrocarbons of the CjQ-C g fraction are a clear or pale yellow liquid with a boiling point. 275-320 0, poorly soluble in water, used in the production of protein-vitamin concentrate, c. as a raw material in the production of synthetic fatty alcohols and acids.

СЛSL

XIXi

X О. ОX O. About

Роль всех вновь вводимых в электролит компонентов заключаетс в ре- гулировании формы осаждаемых кристаллов .The role of all newly introduced components in the electrolyte is to control the shape of the deposited crystals.

Электролит готов т последовательным растворением в воде при нагревании едкого кали, оксида цинка и ком позиции мыл высших жирных кислот, эфиров, высших жирных спиртов и уг- леводородов, которую предварительно смешивают в заданном соотношении приThe electrolyte is prepared by sequential dissolution in water by heating caustic potassium, zinc oxide, and a composition of soaps of higher fatty acids, esters, higher fatty alcohols, and hydrocarbons, which are pre-mixed in a predetermined ratio at

, а затем ввод т в электролит при перемешивании. Электролит после этого нагревают до кипени , охлажда ют до комнатной температуры и заливают в аккумул торы.and then introduced into the electrolyte with stirring. The electrolyte is then heated to boiling, cooled to room temperature and charged into batteries.

Комплект электродов размером 40 х X 35 мм, счет сборки 5/, цинковые электроды обернуты в три сло гидра целлюлозной пленки; окисно-никеле- вые электроды обернуты в один слой капрона. Пакет электродов помещен в полихлорвиниловый корпус, закрыт ; крышкой с металлическими бортами, Set of electrodes 40 x X 35 mm in size, assembly account 5 /, zinc electrodes are wrapped in three layers of cellulose hydra film; Nickel oxide electrodes are wrapped in a single capron layer. The package of electrodes is placed in a polyvinyl chloride case, closed; lid with metal sides,

Приготовленные электролиты заливали по 10 мл в аккумул торы, 15 аккумул торов подключали к выпр мител ВСА-6, Зар д аккумул торов проводили в две ступени: I ступень - током 0,2 А (2 ч), II ступень - током О,Об А (не более 15 ч до конечного напр жени 2,0 В). Разр д проводили током 1,0 А до конечного напр жени на аккумул торах 1,0 В, В процессе зар да и разр да записывали врем , ЭДС, ток, напр жение по показани м амперметра и вoльтмeJpa. tThe prepared electrolytes were poured 10 ml into the batteries, 15 batteries were connected to the BCA-6 rectifier, the batteries were charged in two stages: the first stage with a current of 0.2 A (2 h), the second stage with a current of O, O A (not more than 15 hours to a final voltage of 2.0 V). The discharge was carried out with a current of 1.0 A to a final voltage of 1.0 V on the batteries. In the process of charging and discharging, the time, EMF, current, and voltage were recorded according to the ammeter and voltmeter Jpa. t

Вышедшими из стро аккумул тора-, ми считали те, у которых разр дна емкость составл ла бО о от начальной. Срок службы определ ли количеством циклов зар д - разр д, в течение которых ра зр дна емкость аккумул то-. ров была .выше 601 начальной.Abnormal accumulators were considered to be those for which the discharge capacity was about 0 from the initial one. The service life was determined by the number of charge-discharge cycles during which the battery capacity was discharged. The moat was. Above 601 initial.

Результаты испытаний аккумул торов с предлагаемым электролитом приведены в таблице.The test results of the batteries with the proposed electrolyte are shown in the table.

Предлагаемые аккумул торы выдержали в среднем -117 циклов, тогда как аккумул торы по прототипу выдержали в среднем 63 цикла, т.е. срок служФ The proposed batteries withstood an average of -117 cycles, while the prototype batteries withstood an average of 63 cycles, i.e. service life

бы аккумул торов с предлагаемым составом электролита в 1,8 раза больше. Электрические, характеристики (сред неразр дное напр жение, разр дна емкость после 5 и 50 циклов) выше у аккумул торов с предлагаемым составом электролита.there would be 1.8 times more batteries with the proposed electrolyte composition. The electrical characteristics (medium non-discharge voltage, discharge capacity after 5 and 50 cycles) are higher for batteries with the proposed electrolyte composition.

Композици мыл высших жирных кислот, сложных эфиров высших жир- ных кислот, высших жирных спиртов и углеводородов может быть приготовлена не только смешением указанных компонентов в заданных соотношени х, но и путем окислени ,углеводородов фракции-С40- Cg в присутствии борной кислоты (0,5-6,0 о) до кислотйо- го числа 25-70 мг КОН/г с последующим омылением полученного оксидата щелочью до эфирного числа 5-30 мг КОН/Г..The composition of soaps of higher fatty acids, esters of higher fatty acids, higher fatty alcohols and hydrocarbons can be prepared not only by mixing these components in predetermined proportions, but also by oxidizing hydrocarbons of the C40-Cg fraction in the presence of boric acid (0, 5-6.0 o) to an acid number of 25-70 mg KOH / g, followed by saponification of the obtained oxidate with alkali to an ether number of 5-30 mg KOH / G ..

ормула изобретени claims

Ф F

Никель-цинковый аккумул тор, содержащий отрицательные и положительные электроды, сепараторы и электролит на основе водного раствора гидр- оксида кали с добавкой оксида цинка и солей карбоновых кислот, отличающийс тем, что, с целью увеличени срока службы и улучшени электрических характеристик, в электролит дополнительно введены сложные эфиры выевших жирных кислот фракции Сго Цо жирные спирты фракции C/Kj-Cgz углеводороды фракции . S качестве солей карбоновыхNickel-zinc battery containing negative and positive electrodes, separators and an electrolyte based on an aqueous solution of potassium hydroxide with the addition of zinc oxide and carboxylic acid salts, characterized in that, in order to increase the service life and improve electrical characteristics, the electrolyte is additionally esters of precipitated fatty acids of the Сgo Цо fraction were introduced; fatty alcohols of the C / Kj-Cgz fraction hydrocarbons of the fraction. S as carbonic salts

ilil

кислот вз ты мыла высших жирных кисгAcids, soaps, higher fatty acids

лот фракции . при следующем соотношении компонентов, г/л:lot fraction. in the following ratio of components, g / l:

Гидроксид кали 350-400Potassium hydroxide 350-400

Оксид цинка60-90Zinc Oxide 60-90

Мыла высших жирных кислот фракцииSoaps higher fatty acids fraction

,02-0,20 , 02-0.20

Сложные эфиры высших жирных кислотHigher Fatty Acid Esters

фракции С-20 0,,20 Высшие жирные спиртыfractions C-20 0,, 20 Higher fatty alcohols

фракцииС Q- 0,10-0,60.fractions With Q- 0.10-0.60.

Углеводороды ; фракции С. 0,03-0,30Hydrocarbons; fraction C. 0.03-0.30

ВодаДо 1 л.Water Up to 1 liter.

350 60 До I 0,02 0,05 0,10 0,03 I,(5+0,01 I, t5±0,OI 2,E±0,1 7-,C±0,l 105 370 75 До 1 0,1D 0,10 0,35 0,15 1.50+0,0 t,iiBtO,0 2,o±C,1 2,210,1 130 |00 90 До 1 0,20 0,20 0,60 0,30 1,5C±0,OI 1, i ii-0,01 2,etO,l 2,l±0,l 115350 60 To I 0.02 0.05 0.10 0.03 I, (5 + 0.01 I, t5 ± 0, OI 2, E ± 0.1 7-, C ± 0, l 105 370 75 To 1 0.1D 0.10 0.35 0.15 1.50 + 0.0 t, iiBtO, 0 2, o ± C, 1 2,210.1 130 | 00 90 Up to 1 0.20 0.20 0.60 0, 30 1.5C ± 0, OI 1, i ii-0.01 2, etO, l 2, l ± 0, l 115