RU2084050C1

RU2084050C1 - Process of manufacture of silver electrode of chemical source of electric energy

Info

Publication number: RU2084050C1
Application number: RU9595111513A
Authority: RU
Inventors: С.Б. Вениг; А.В. Лаврентьев; И.П. Мельникова; М.С. Кружкова; М.И. Пирский; Л.А. Тарханова; В.Д. Тупикин; Д.А. Усанов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Электроисточник"
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1995-07-04
Publication date: 1997-07-10
Also published as: RU95111513A

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: silver powder is thermally treated at 450-500 C for not less than 3.5 h, is ground in hammer mill in the course of 20-30 min, is pressed with current lead and is treated thermally again. This approach makes it possible to use powders with any value of bulk density, to enhanced mechanical strength of electrodes and to improved their electrical characteristics. EFFECT: prolonged service life and improved electrical characteristics of electrodes.

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении электродов из серебряного порошка. The invention relates to the electrical industry and can be used in the manufacture of electrodes from silver powder.

Известен способ изготовления серебряных электродов из порошка, содержащего 97% металлического серебра. Порошок сушат для удаления влаги. Необходимое количество порошка засыпают в пресс-форму и выравнивают ручным валиком. На порошок накладывают проволочный или сетчатый каркас электрода, а поверх него верхнюю половину формы. Затем всю форму прессуют на гидравлическом пресс под давлением 600 кг/см².A known method of manufacturing silver electrodes from a powder containing 97% metallic silver. The powder is dried to remove moisture. The required amount of powder is poured into the mold and leveled with a hand roller. A wire or mesh electrode frame is applied to the powder, and on top of it is the upper half of the mold. Then the whole form is pressed onto a hydraulic press at a pressure of 600 kg / cm ² .

Полученную таким образом серебряную пластину подвергают термической обработке в электропечах при 400^oC. В результате указанной обработки пластина спекается и приобретает прочность, достаточную для дальнейшей сборки (1).Thus obtained silver plate is subjected to heat treatment in an electric furnace at 400 ^o C. As a result of this treatment, the plate is sintered and acquires strength sufficient for further assembly (1).

Этот способ сложен и малопроизводителен. This method is complex and inefficient.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ изготовления серебряного электрода химического источника тока путем термообработки серебряного порошка при 450 500^oC, измельчения, прессования и токоотводами и термообработки (2).The closest in technical essence and the achieved results is a method of manufacturing a silver electrode of a chemical current source by heat treatment of silver powder at 450 500 ^o C, grinding, pressing and down conductors and heat treatment (2).

Недостатком такого способа изготовления является высокий процент брака по механической прочности и по инородным включениям, связанным с наличием примесей в исходном порошке. Малая механическая прочность обусловлена плохой прессуемостью порошков с низким значением насыпного веса. Поэтому для повышения процента выхода годных электродов необходимо значительно сужать интервал значений насыпной плотности используемых порошков. The disadvantage of this manufacturing method is the high percentage of defects in mechanical strength and in foreign inclusions associated with the presence of impurities in the initial powder. Low mechanical strength is due to poor compressibility of powders with a low bulk density. Therefore, to increase the percentage of yield of suitable electrodes, it is necessary to significantly narrow the range of bulk density values of the powders used.

Данное изобретение позволяет повысить механическую прочность электродов, улучшить электрические характеристики и использовать порошки с любым значением насыпной плотности. This invention allows to increase the mechanical strength of the electrodes, to improve electrical characteristics and to use powders with any value of bulk density.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления серебряного электрода химического источника тока, состоящем из термообработки серебряного порошка при 450 500^oC, измельчения, прессования с токоотводами и термообработки, первую термообработку ведут не менее 3,5 ч, а измельчение проводят в мельнице молоткового типа 20 30 мин.The problem is solved in that in the method of manufacturing a silver electrode of a chemical current source, consisting of heat treatment of silver powder at 450 500 ^o C, grinding, pressing with down conductors and heat treatment, the first heat treatment is carried out for at least 3.5 hours, and grinding is carried out in a hammer mill type 20 30 min.

Предварительная термообработка порошков приводит к стабилизации кристаллической структуры, снижает способность к уплотнению, изменяет количество примеси в порошке, при прессовании происходит снижение общей пористости, а открытая пористость преобладает, как правило, над закрытой, что положительно влияет на электрические характеристики изделий, помимо этого изменяется гранулометрический состав порошка. Preliminary heat treatment of the powders leads to stabilization of the crystalline structure, reduces the compaction ability, changes the amount of impurities in the powder, when pressing, the total porosity decreases, and open porosity usually prevails over closed porosity, which positively affects the electrical characteristics of the products; in addition, the particle size distribution changes powder composition.

Взяв пористость спрессованного порошка за основной контролируемый параметр и определяя проницаемость такого порошка по методу определения пор (ГОСТ 26849-86), было установлено, что наиболее оптимальным для процессов испарения примеси, окисления, сглаживания рельефа, спекания частиц является режим термообработки в интервале температур 450 500^oC в течение не менее 3,5 ч. Увеличение температуры приводит к излишнему укрупнению порошка, а дальнейшее увеличение времени не вносит существенных изменений в гранулометрический состав порошка. Меньшая температура и время не позволяют получить оптимальный состав порошка. Так как после термообработки существуют слабоспеченные агломераты, то важным фактором является механическое перемешивание порошка, обеспечивающее необходимое его качество. Перемешивание должно осуществляться в рубящем режиме, то есть в мельнице молоткового типа. Длительность перемешивания составляет 20 30 мин. Более длительное перемешивание приводит к излишнему измельчению порошка.Taking the porosity of the pressed powder as the main controlled parameter and determining the permeability of such a powder by the method of determining pores (GOST 26849-86), it was found that the most optimal mode for the processes of evaporation of impurities, oxidation, smoothing of the relief, and sintering of particles is a heat treatment in the temperature range 450 500 ^o C for at least 3.5 hours. An increase in temperature leads to excessive coarsening of the powder, and a further increase in time does not introduce significant changes in the particle size distribution of the powder. Lower temperature and time do not allow to obtain the optimal composition of the powder. Since there are weakly sintered agglomerates after heat treatment, an important factor is the mechanical mixing of the powder, which ensures its necessary quality. Mixing should be carried out in chopping mode, that is, in a hammer-type mill. The mixing time is 20-30 minutes. Longer mixing leads to excessive grinding of the powder.

Способ был использован при изготовлении электродов из серебряного порошка ПСЭХА-2У, обладающего по ТУ насыпной плотностью 1,0 1,5 г/см³. Порошки с насыпной плотностью менее 1,35 1,4 г/см³ прессуются плохо и высок процент брака изделий. Были проведены сравнительные испытания для порошка с насыпной плотностью 1,04 г/см³. Изготовлены электроды из исходного порошка и прошедшего термообработку при T 450^oC в течение 3,5 ч с последующим перемешиванием в течение 20 мин. Собранные из опытных электродов изделия показали одинаковую зарядную емкость, начальное разрядное напряжение выше у изделий из обработанного порошка, а среднее и коническое - на уровне с серийными. У изделий из обработанного порошка большая наработка до отказа.The method was used in the manufacture of electrodes from silver powder PSEHA-2U, which has a bulk density of 1.0 1.5 g / cm ³ . Powders with a bulk density of less than 1.35 1.4 g / cm ³ are poorly pressed and the product reject rate is high. Comparative tests were conducted for a powder with a bulk density of 1.04 g / cm ³ . The electrodes were made from the starting powder and heat-treated at T 450 ^° C for 3.5 hours, followed by stirring for 20 minutes. Products assembled from experimental electrodes showed the same charging capacity, the initial discharge voltage is higher for products made from processed powder, and the average and conical levels are on par with serial ones. Products made from processed powder have a large operating time to failure.

Claims

A method of manufacturing a silver electrode of a chemical current source by heat treatment of silver powder at 450 500 ^o C, grinding, pressing with down conductor and heat treatment, characterized in that the first heat treatment is carried out for at least 3.5 hours, and grinding is carried out in a hammer-type mill for 20 30 min