RU2030032C1 - Способ изготовления оксидно-никелевого электрода химического источника тока - Google Patents
Способ изготовления оксидно-никелевого электрода химического источника тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2030032C1 RU2030032C1 SU925063761A SU5063761A RU2030032C1 RU 2030032 C1 RU2030032 C1 RU 2030032C1 SU 925063761 A SU925063761 A SU 925063761A SU 5063761 A SU5063761 A SU 5063761A RU 2030032 C1 RU2030032 C1 RU 2030032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- substance
- organic solvent
- electrodes
- nickel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Использование: производство щелочных химических источников тока. Сущность изобретения: смешивают гидрат закиси никеля с графитом и раствором высокомолекулярного связующего в органическом растворителе. В полученную смесь вводят вещество, снижающее растворимость связующего, перемешивают, наносят на токоотводящую основу и сушат. После сушки полученный электрод обрабатывают в течение 1 - 5 с в органическом растворителе, в котором растворяется связующее, и сушат при 20 - 100°С в течение 1 - 10 ч. Электроды имеют повышенную емкость и срок службы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к изготовлению электродов химических источников тока и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении аккумуляторов с оксидно-никелевыми электродами.
Известен способ изготовления активной массы электродов путем нанесения гидрофобного вещества на порошок электропроводящего материала [1]. По известному способу порошок электропроводящего материала смешивают с гидрофобным веществом, диспергированным или растворенным в жидкой фазе, полученную суспензию гомогенизируют, твердую фазу отделяют и сушат. В качестве порошка электропроводящего материала используют углеродистую сажу, в качестве гидрофобного вещества используют политетрафторэтилен, полиэтилен, полиизобутилен, полипропилен, натуральный или синтетический каучук в количестве 1-60 мас.%. Указанный способ может быть применен для изготовления активной массы прессованных электродов щелочных аккумуляторов. В этом случае вместо порошка электропроводящего материала используют смесь порошка активного вещества и графита.
Недостатком указанного способа изготовления активной массы является малый срок службы аккумуляторов с такой массой в случае использования в качестве связующего полиэтилена и фторопласта (политетрафторэтилена) из-за вымывания активной массы из электрода и уменьшение емкости электродов в случае применения других полимерных веществ и органических растворителей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления электродной пластины для щелочного аккумулятора путем нанесения на электродную основу смесь, в которой активный материал удерживается с помощью высокомолекулярного вещества, имеющего волокнистую сетчатую структуру, и сушки. По известному способу порошкообразный активный материал смешивают с раствором щелочестойкого высокомолекулярного вещества в органическом растворителе. Затем в приготовленную смесь добавляют раствор, сорастворимый с растворителем первого раствора, но в котором не растворяется высокомолекулярное вещество. В результате добавления раствора происходит высаживание высокомолекулярного вещества. После этого проводят перемешивание. Полученную смесь наносят на электродную основу и сушат.
Недостатком известного способа изготовления электродов является малый срок службы аккумуляторов из-за вымывания активной массы из электрода.
Целью изобретения является увеличение срока службы аккумуляторов с прессованными оксидно-никелевыми электродами.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления оксидноникелевого электрода химического источника тока, включающий смешение порошкобразного активного материала с раствором щелочестойкого высокомолекулярного связующего в органическом растворителе, добавление вещества, высаживающего связующее, перемешивание, нанесение полученной смеси на электродную основу и сушку, после сушки электроды обрабатывают в органическом растворителе, в котором растворяется связующее, в течение 1-5 с с последующей сушкой.
Способ осуществляется следующим образом.
Смешивают порошок активного вещества и электропроводящей добавки с раствором полимерного связующего с органическом растворителе (ацетоне, тетрагидрофуране, бензоле, нитробензоле, хлористом метилене, дихлорэтане или их смеси). Количество полимерного связующего составляет 0,5-8%. Количество приготовленного раствора должно обеспечивать полное смачивание порошка активного вещества и электропроводящей добавки и составляет 100-500 мл на 1 кг активной массы. В полученную смесь вводят вещества, снижающие растворимость полимерного связующего, такие как вода, спирты в количестве 0,5-20% в расчете на смесь активного вещества, электропроводящей добавки и раствора полимерного связующего в органическом растворителе. При этом происходит покрытие частиц активной массы слоем полимерного вещества. Полученный влажный порошок активной массы сушат при температуре 20-100оС в течение 1-10 ч. Затем его прессуют на металлический токоотвод при давлении 200-1500 кг/с2. Полученные электроды обрабатывают в растворителе, в котором растворяется полимерное высокомолекулярное связующее, в течение 1-5 с, например, распылением или окунанием и сушат при температуре 20-180оС в течение 1-60 мин.
Указанный способ может быть реализован и при другой последовательности технологических операций.
Например, смешивают порошок активного вещества, электропроводящую добавку и сухое полимерное связующее с органическим растворителем (ацетоном, бензолом, тетрагидрофураном, нитробензолом, хлористым метиленом, дихлорэтаном или их смесью). Количество органического растворителя должно обеспечить смачивание активной массы и растворение сухого полимерного связующего и составляет 100-500 мл на 1 кг активной массы. В полученную влажную смесь вводят вещество, снижающее растворимость полимерного связующего, такие как вода, спирты в количестве 0,5-20% в расчете на смесь. Полученный влажный порошок активной массы сушат при температуре 20-100оС в течение 1-10 ч. Изготовление прессованных электродов аналогично описанному ранее. Возможно предварительное введение в активную массу, состоящую из активного вещества и электропроводящей добавки, вещества, снижающего растворимость полимерного связующего (воду, спирты). В полученную смесь при перемешивании вводят раствор полимерного связующего в органическом растворителе. Соотношения смеси активного вещества с электропроводящей добавкой, раствора полимерного связующего в органическом растворителе и вещества, уменьшающего растворимость полимерного связующего, аналогичны описанным выше способам получения активной массы.
П р и м е р. Смешивают 100 г гидрата закиси никеля и графита с 30 мл раствора перхлорвиниловой смолы в смеси ацетона и бензола. Раствор перхлорвиниловой смолы готовили смешением 5 г перхлорвиниловой смолы и 100 мл смеси ацетона и бензола в соотношении 1:1. В смесь гидрата закиси никеля, графита и раствора перхлорвиниловой смолы в органическом растворителе добавили 5 мл воды. Активную массу сушили при температуре 20оС в течение 10 ч и прессовали на металлический токоотвод при давлении 800 кг/см2. Полученные оксидноникелевые электроды обрабатывали в смеси ацетона и бензола в течение 1-5 с и сушили при температуре 20оС в течение 30 мин. Контрольные электроды, согласно способу, описанному в прототипе, обработке в растворителе не подвергались. Готовые электроды направляли на сборку никель-кадмиевых аккумуляторов.
В качестве сепаратора использовали 2 слоя щелочестойкого капрона толщиной 70 мкм. Емкость прессованного оксидно-никелевого электрода определяли по времени его разряда в условиях НК-аккумулятора до конечного напряжения 1,0 В. Механическая прочность прессованных оксидно-никелевых электродов оценивали визуально по появлению в электролите аккумулятора шлама. Срок службы аккумуляторов определяли по возникновению внутренних коротких замыканий. Данные по величине емкости, шламлению оксидно-никелевых электродов и сроке службы аккумуляторов сведены в таблицу.
Для контрольных электродов, изготовленных по способу, предлагаемому в прототипе (2) (без дополнительной обработки электродов в растворителе), шламление происходило на 30-35 циклах, а к 65-70 циклам у НК-аккумуляторов наблюдалось возникновение коротких замыканий по шламу.
Для электродов, изготовленных по предлагаемому способу, т.е. с дополнительной обработкой электродов в органическом растворителе, шламление наблюдалось позже, срок службы аккумуляторов увеличился и зависят от времени выдержки электродов в растворителе. Оптимальное время обработки электродов составляет от 1 до 5 с. В этом случае срок службы аккумуляторов составляет соответственно 75-80 и 100-105 циклов. Позднее, чем для контрольного варианта, начинается и шламление электродов. При времени обработки менее 1 с срок службы аккумуляторов увеличивается незначительно, т.к. растворитель не успевает заполнить поры оксидноникелевого электрода. Увеличение времени выдержки электрода более 5 с приводит уже к частичному разрушению электродов во время этой операции, что связано с началом интенсивного растворения связующего.
Емкость контрольных и изготовленных по предлагаемому способу электродов в начале циклирования отличается незначительно. У полностью расформированных электродов (30 цикл), изготовленных по предлагаемому способу, наблюдается превышение емкости над контрольными электродами на 7-10%.
Проведенный анализ и эксперименты свидетельствуют о том, что предлагаемое решение соответствует критериям новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.
Claims (2)
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОКСИДНО-НИКЕЛЕВОГО ЭЛЕКТРОДА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА, включающий смешение порошкообразного активного материала с раствором щелочестойкого высокомолекулярного связующего в органическом растворителе, добавление вещества, высаживающего связующее, перемешивание, нанесение полученной смеси на электродную основу и сушку, отличающийся тем, что после сушки электрод обрабатывают в органическом растворителе, в котором растворяется связующее, в течение 1 - 5 с с последующей сушкой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после перемешивания сушку смеси производят при 20 - 100oС в течение 1 - 10 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925063761A RU2030032C1 (ru) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Способ изготовления оксидно-никелевого электрода химического источника тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925063761A RU2030032C1 (ru) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Способ изготовления оксидно-никелевого электрода химического источника тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2030032C1 true RU2030032C1 (ru) | 1995-02-27 |
Family
ID=21614020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925063761A RU2030032C1 (ru) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Способ изготовления оксидно-никелевого электрода химического источника тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2030032C1 (ru) |
-
1992
- 1992-09-30 RU SU925063761A patent/RU2030032C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 500557, кл. H 01M 4/86, 1976. * |
Заявка Японии N 62-16510, кл. H 01M 4/62, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100569188B1 (ko) | 탄소-다공성 지지체 복합 전극 및 그 제조방법 | |
US4542444A (en) | Double layer energy storage device | |
KR100338291B1 (ko) | 전기이중층캐패시터 | |
US6064560A (en) | Active carbon and process for its production | |
CN105940527B (zh) | 制备电极组合物或具有磁特性的组合物的方法、由此获得的混合物和组合物、及该电极 | |
SU1083927A3 (ru) | Способ изготовлени пористой основы электрода электрического аккумул тора | |
US5919588A (en) | Cathode additive for alkaline primary cells | |
US5905629A (en) | High energy density double layer energy storage devices | |
US4731310A (en) | Cathodic electrode | |
US4031033A (en) | Method for producing powdered wetproofed material useful in making gas-diffusion electrodes | |
RU2030032C1 (ru) | Способ изготовления оксидно-никелевого электрода химического источника тока | |
CN111370624B (zh) | 一种商用锂离子电池改性隔膜的制备方法 | |
JPS6258109B2 (ru) | ||
KR20150107928A (ko) | 리튬폴리아크릴레이트와 전도성 고분자를 포함하는 리튬이차전지 음극제조용 수계 결합제조성물 | |
US3055966A (en) | Microporous material separator and method of making separator | |
JPH01204409A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
US5658692A (en) | Carbon negative electrode materials and lithium secondary cells containing the same | |
KR102486669B1 (ko) | 산처리 후 분무 활성화를 수행하는 다공성 활성탄 제조 방법 | |
EP0093539A2 (en) | Improved double layer energy storage device | |
JPS5990364A (ja) | 電池用正極の製造方法 | |
CN110606898B (zh) | 一种降低交联淀粉颗粒融并的方法 | |
KR20010052339A (ko) | 전기 이중층 캐패시터 및 그의 제법 | |
US6171724B1 (en) | Battery electrodes, batteries, and methods of forming batteries and battery electrodes | |
RU2154876C1 (ru) | Способ изготовления углеродного электрода для электрохимического устройства | |
CS208688B2 (en) | Method of making the powder material impregnated against the humidity,determinated for production of electrodes by the diffusing gas |