RU2040831C1 - Способ изготовления пористой основы безламельного электрода щелочного аккумулятора - Google Patents
Способ изготовления пористой основы безламельного электрода щелочного аккумулятора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2040831C1 RU2040831C1 SU925061428A SU5061428A RU2040831C1 RU 2040831 C1 RU2040831 C1 RU 2040831C1 SU 925061428 A SU925061428 A SU 925061428A SU 5061428 A SU5061428 A SU 5061428A RU 2040831 C1 RU2040831 C1 RU 2040831C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manufacture
- porous
- electrodes
- sintering
- base
- 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
-
- 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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
Использование: производство щелочных аккумуляторов. Сущность изобретения: никелевый порошок со средним размером частиц 1,5 3,5 мкм смешивали со связующим и порообразователем, наносили с двух сторон на пористую ленту-подложку, сушили, обжимали в валках и спекали в водородной атмосфере при температуре 1000 1250°С в течение 3 5 мин. Полученная основа имеет высокую механическую прочность, высокую пористость и малый размер пор, что обеспечивает равномерное распределение активной массы в объеме электрода и улучшение условий протекания токообразующих реакций и в конечном итоге повышение удельных электрических характеристик. 2 табл.
Description
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве щелочных аккумуляторов с безламельными электродами.
Известны способы получения пористой основы электрода электрического аккумулятора путем напрессовки на проводящую перфорированную подложку смеси порошков никеля и порообразователя с последующим спеканием [1]
Недостатком способа является то, что перфорированная подложка не вносит вклад в токообразующие реакции и поэтому электроды обладают невысокими удельными характеристиками.
Недостатком способа является то, что перфорированная подложка не вносит вклад в токообразующие реакции и поэтому электроды обладают невысокими удельными характеристиками.
В качестве прототипа выбран метод изготовления пористой спеченной пластины слоистой структуры [2] Такая пластина формируется из пасты, состоящей из никелевого порошка, воды, пластификатора и технологических добавок.
После сушки и спекания при температуре 835оС в течение 30 мин в атмосфере водорода получают основу с пористостью центрального слоя 90% и наружных слоев 70%
Однако электроды, изготовленные по данному способу, не обладают требуемыми механическими характеристиками, имеют малый срок службы, обусловленный разрушением электродов при эксплуатации из-за недостаточной прочности высокопористого (90%) центрального слоя.
Однако электроды, изготовленные по данному способу, не обладают требуемыми механическими характеристиками, имеют малый срок службы, обусловленный разрушением электродов при эксплуатации из-за недостаточной прочности высокопористого (90%) центрального слоя.
Предлагаемый способ позволяет решить задачу повышения электрических и механических характеристик электродов щелочных аккумуляторов.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе изготовления пористой основы безламельного электрода щелочного аккумулятора путем двустороннего нанесения на пористую ленту-подложку пасты из никелевого порошка со связующим и порообразователем, сушки, уплотнения и спекания в восстановительной атмосфере используют никелевый порошок со средним размером частиц от 1,5 до 3,5 мкм, а спекание производят при температуре 1000-1250оС в течение 3-5 мин.
Использование для приготовления основы порошков с размером частиц 1,5-3,5 мкм позволяет формировать губчатые слои с малым размером пор при сохранении высокой пористости, что обеспечивает равномерное распределение активной массы в объеме электрода, улучшение условий протекания токообразующих реакций и в конечном итоге повышение удельных электрических характеристик. Кроме того, такие порошки обеспечивают интенсивное спекание, что позволяет повысить прочность контактов между частицами внутри губчатых слоев и сцепление слоев с лентой-подложкой и в целом улучшить механические характеристики основы и электрода.
Кроме того, применение предлагаемого способа облегчает механизацию процесса изготовления основы и электродов, позволяет повысить выход годной продукции за счет повышения механических характеристик основы.
В табл. 1 приведены результаты работ по экспериментальному обоснованию выбранных режимов изготовления основы по предлагаемому способу.
Экспериментально установлено, что использование порошка с размером частиц менее 1,5 мкм (см. табл. 1, опыт 1), спекание продолжительностью более 5 мин (опыт 13) и при температуре выше 1250оС (опыт 9) приводят к значительному повышению прочности пористых слоев основы, однако это ухудшает удельные электрические характеристики электродов за счет снижения пористости основы и соответствующего уменьшения содержания в электродах активной массы.
Использование порошка с размером частиц более 3,5 мкм (опыт 4), спекание менее 3 мин (опыт 10) и при температуре ниже 1000оС (опыт 5) приводят к снижению механической прочности основы.
Использование же порошка с размером частиц от 1,5 до 3,5 мкм (опыты 2, 3), спекание в интервале температур 1000-1250оС (опыты 6, 7, 8) в течение 3-5 мин (опыты 11, 12) позволяет получить пористую основу с требуемыми характеристиками.
П р и м е р 1. Изготовление пористой основы безламельных положительных электродов никелькадмиевых аккумуляторов осуществляли следующим образом.
Из никелевого порошка прокатывали пористую ленту-подложку, спекали ее в атмосфере водорода при (1250 ± 10)оС. В результате была получена лента-подложка толщиной 50 мкм и пористостью 25%
Пасту для нанесения готовили из никелевого порошка со средним размером частиц 2,9 мкм, основного карбоната никеля (порообразователь) и водного раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (связующее).
Пасту для нанесения готовили из никелевого порошка со средним размером частиц 2,9 мкм, основного карбоната никеля (порообразователь) и водного раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (связующее).
Пасту на ленту-подложку наносили с двух сторон. После сушки толщина ленты составляла 740 ± 10 мкм. Высушенную ленту обжимали в валках и спекали в атмосфере водорода при температуре (1150 ± 10)оС в течение 4 мин, толщина ленты после спекания составляла 540 ± 10 мкм.
Заготовки электродов, вырубленные из основы, подвергали пропитке по режиму: выдержка в растворе азотнокислого никеля плотностью 1,66 ± 0,01 г/л при температуре 70 ± 5оС в течение 2 ч, сушка на воздухе 1 ч, выдержка в растворе гидроксида калия плотностью 1,20 ± 0,01 г/л при температуре 65 ± 5оС в течение 2 ч, промывка, сушка на воздухе.
Проводили 4 цикла пропитки в растворе азотнокислого никеля, пятый цикл пропитки в растворе азотнокислого кобальта.
Электроды формировали путем зарядки током 0,7 А/дм2 в течение 10 ч, разрядки током 0,35 А/дм2 до напряжения 1,58В по цинковому электроду. Проводили три цикла формирования, емкость электродов определяли на третьем цикле.
Пористость электродной основы определяли по ГОСТу 18898-73, толщину измеряли микрометром. Размер пор основы определяли методом ртутной порометрии.
Для оценки прочности пористого слоя использовали метод резания. За прочность принимали величину, обратную толщине слоя в микронах, срезанного за один проход резцом. Полученные данные сведены в табл. 2.
П р и м е р 2. Для сравнения были изготовлены основы для электродов по способу-прототипу, а пропитку и формирование электродов осуществляли по способу, описанному в примере 1. Результаты приведены в табл. 2.
Из данных табл. 2 видно, что предлагаемый способ позволяет по сравнению с прототипом повысить прочность пористых слоев основы в 25 раз, снизить размер пор основы в 3,5 раза, а электрическая емкость электродов, изготовленных по предлагаемому способу, превышает емкость электродов, изготовленных из основ по прототипу на 10%
Claims (1)
- СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОЙ ОСНОВЫ БЕЗЛАМЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА путем двустороннего нанесения на пористую ленту-подложку пасты из никелевого порошка со связующим и порообразователем, сушки, уплотнения и спекания в восстановительной атмосфере, отличающийся тем, что никелевый порошок берут со средним размером частиц 1,5 3,5 мкм, а спекание производят при 1000 1250oС в течение 3 5 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925061428A RU2040831C1 (ru) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Способ изготовления пористой основы безламельного электрода щелочного аккумулятора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925061428A RU2040831C1 (ru) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Способ изготовления пористой основы безламельного электрода щелочного аккумулятора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2040831C1 true RU2040831C1 (ru) | 1995-07-25 |
Family
ID=21612896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925061428A RU2040831C1 (ru) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Способ изготовления пористой основы безламельного электрода щелочного аккумулятора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2040831C1 (ru) |
-
1992
- 1992-09-02 RU SU925061428A patent/RU2040831C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Патент СССР N 1083927, кл. H 01M 4/82, 1984. * |
Патент США N 3186871, кл. 136-29, 1965. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2695684B2 (ja) | 電気化学セルのための巻回した電極組立て体 | |
JPH0927342A (ja) | 円筒型電池 | |
US4614696A (en) | Negative electrode plate for alkaline storage cells of sealed type | |
US3271195A (en) | Electrodes and methods of making same | |
JPH03503820A (ja) | 充電式ニッケル電極含有電気化学的電池及びその製造方法 | |
JPH09134726A (ja) | 電気化学素子の集電体、電気化学素子および電気化学素子の集電体の製造方法 | |
US3108910A (en) | Process for making electrodes or electrode elements for alkaline storage batteries an articles thus obtained | |
US4783384A (en) | Electrochemical cell | |
RU2040831C1 (ru) | Способ изготовления пористой основы безламельного электрода щелочного аккумулятора | |
JP2962957B2 (ja) | 蓄電池用ペースト式ニッケル極板、蓄電池並びに導電材の製造法 | |
JPH07211345A (ja) | ボタン電池の形の気密に密閉されたアルカリ蓄電池 | |
RU2080694C1 (ru) | Способ изготовления пористой основы безламельных электродов щелочных аккумуляторов | |
JPS6137733B2 (ru) | ||
JPH0429189B2 (ru) | ||
RU2098891C1 (ru) | Электрод для щелочного аккумулятора и способ его изготовления | |
JPH06287607A (ja) | 金属多孔体 | |
RU2291522C2 (ru) | Способ изготовления пористой основы безламельного электрода щелочного аккумулятора | |
JPS645421B2 (ru) | ||
RU2098892C1 (ru) | Комбинированный электрод для щелочного аккумулятора | |
SU767873A1 (ru) | Способ изготовлени основы электрода электрического аккумул тора | |
JPH0570265B2 (ru) | ||
RU2140120C1 (ru) | Способ изготовления окисно-никелевого электрода щелочного аккумулятора | |
RU2152669C1 (ru) | Электрод для щелочного аккумулятора и способ его изготовления | |
JPS61263047A (ja) | アルカリ電池用ニツケル極 | |
JP2000058060A (ja) | 正極用ペ―スト、ペ―スト式水酸化ニツケル正極およびアルカリ蓄電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |