RU2153736C2 - Plate manufacturing process for chemical current source - Google Patents
Plate manufacturing process for chemical current source Download PDFInfo
- Publication number
- RU2153736C2 RU2153736C2 SU3207133/09A SU3207133A RU2153736C2 RU 2153736 C2 RU2153736 C2 RU 2153736C2 SU 3207133/09 A SU3207133/09 A SU 3207133/09A SU 3207133 A SU3207133 A SU 3207133A RU 2153736 C2 RU2153736 C2 RU 2153736C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- asbestos
- lithium
- intermetallic
- intermetallic compound
- powder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y02E60/12—
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к химическим источникам тока, а именно к способу изготовления электрода химического источника тока на основе интерметаллидов лития, например, Li-Si, Li-Si-Al, Li-Si-B и др. Электроды из указанных сплавов применяются в тепловых источниках тока (ТИТ) и источниках тока с апротонными электролитами. The present invention relates to chemical current sources, and in particular to a method for manufacturing an electrode of a chemical current source based on lithium intermetallic compounds, for example, Li-Si, Li-Si-Al, Li-Si-B, etc. Electrodes from these alloys are used in heat sources current (TIT) and current sources with aprotic electrolytes.
Известны различные способы изготовления электродов из сплавов лития. Наиболее часто применяемыми являются: пирометаллургический [1], заключающийся в сплавлении лития с компонентами сплава, размельчении, смешивании с электролитом и прессовании, и метод металлической матрицы, которая в элементе выполняет роль токосъемника, порошком сплава лития, приготовленного пирометаллургическим путем. Недостатками пирометаллургического способа является, во-первых, его недостаточная технологичность: метод требует специального оборудования (электропечи с инертной средой, мельницы, пресса и т.д.). Во-вторых, весьма токсичные аэрозоли соединений лития даже при соблюдении мер предосторожности попадают в воздушную среду производственного помещения. Недостатком метода пропитки является то, что этим способом нельзя изготовить электрод высокой удельной емкости, т.к. матрицу нельзя сделать меньше определенных размеров. Various methods are known for manufacturing electrodes from lithium alloys. The most commonly used are: pyrometallurgical [1], which consists in fusing lithium with alloy components, grinding, mixing with electrolyte and pressing, and the metal matrix method, which in the element acts as a current collector, is a powder of lithium alloy prepared by the pyrometallurgical method. The disadvantages of the pyrometallurgical method is, firstly, its lack of manufacturability: the method requires special equipment (an electric furnace with an inert medium, a mill, a press, etc.). Secondly, highly toxic aerosols of lithium compounds, even if precautionary measures are taken, fall into the air of the production room. The disadvantage of the impregnation method is that in this way it is impossible to produce an electrode of high specific capacity, a matrix cannot be made smaller than certain sizes.
Метод состоит в совместной термообработке в поджатом состоянии лития с другими компонентами сплава при температуре выше температуры плавления лития. The method consists in joint heat treatment in the pre-loaded state of lithium with other components of the alloy at a temperature above the melting point of lithium.
Метод включают следующие операции: изготовление фольги лития, изготовление просечной сетки из алюминия, приготовление пасты из порошка со связующим - метасиликатом натрия, нанесение пасты кремния на сетку из алюминия, сушка, термообработка сетки с нанесенным слоем кремния, совместное тиснение пакета, состоящего из литиевой фольги, алюминиевой просечной сетки и алюминиевой сетки с нанесенным на нее кремнием. Затем производится вырубка и завальцовка заготовок электродов в корпусе и термообработка электрода при температуре выше температуры плавления лития. Термодиффузионным способом удается получить электроды с высокими удельными характеристиками. Однако способ включает много операций, некоторые из них, например, изготовление алюминиевой просечной сетки, нанесение пасты на сетку, тиснение лития с компонентами сплава и т.д. неконтролируемы и не дают возможности получения электродов с воспроизводимыми характеристиками. The method includes the following operations: production of lithium foil, production of a perforated aluminum mesh, preparation of a paste from a powder with a binder - sodium metasilicate, applying a silicon paste to an aluminum mesh, drying, heat treatment of a mesh with a silicon layer, joint embossing of a package consisting of lithium foil , aluminum perforated mesh and aluminum mesh coated with silicon. Then, cutting and rolling of the electrode blanks in the casing and heat treatment of the electrode at a temperature above the melting point of lithium is performed. Using the thermal diffusion method, it is possible to obtain electrodes with high specific characteristics. However, the method involves many operations, some of them, for example, the manufacture of aluminum perforated mesh, applying paste to the mesh, embossing lithium with alloy components, etc. uncontrollable and do not provide the possibility of obtaining electrodes with reproducible characteristics.
С целью упрощения способа мы предлагаем следующий способ изготовления электрода. Получают слой компонента интерметаллида из смеси порошка компонента интерметаллида с размерами частиц от 40 до 350 мкм с асбестом путем фильтрации водной суспензии, содержащей компонент интерметаллида 89-97 мас.%, асбеста 11-3 мас.%, на плоскую поверхность и сушат отливку. Затем вырубают из нее заготовки, по размерам равные будущему электроду для совместной термообработки их в поджатом состоянии с литиевой фольгой того же размера. In order to simplify the method, we offer the following method of manufacturing an electrode. A layer of an intermetallic component is obtained from a powder mixture of an intermetallic component with particle sizes of 40 to 350 μm with asbestos by filtering an aqueous suspension containing an intermetallic component of 89-97 wt.%, Asbestos of 11-3 wt.%, On a flat surface and the casting is dried. Then blanks are cut out from it, equal in size to the future electrode for joint heat treatment of them in a pressed state with lithium foil of the same size.
В качестве волокнистого связующего нами применен асбест в виде волокон, образующий в воде устойчивую суспензию, что очень существенно, поскольку позволяет получать отливки со слоем равномерно распределенного порошка компонента интерметаллида (КИ) и асбеста. Соотношение количества лития и компонента интерметаллида (кремния, алюминия, бора и т.д.) выбирают таким образом, чтобы получить сплав (интерметаллическое соединение) заданного состава. We used asbestos in the form of fibers as a fibrous binder, which forms a stable suspension in water, which is very important because it allows castings to be obtained with a layer of evenly distributed powder of an intermetallic component (CI) and asbestos. The ratio of the amount of lithium and the component of the intermetallic compound (silicon, aluminum, boron, etc.) is chosen so as to obtain an alloy (intermetallic compound) of a given composition.
Преимущества предложенного способа:
1) простота технологического процесса. Отпадают операции: изготовление просечной сетки из алюминия, составление пакета литий-сетка-компонент интерметаллида, тиснение пакета в рельефных валках.The advantages of the proposed method:
1) simplicity of the process. The operations disappear: the manufacture of a perforated aluminum mesh, the preparation of a lithium-mesh component of an intermetallic package, the embossing of a package in embossed rolls.
Отливки могут изготавливать вне участка изготовления литиевых электродов и использовать по мере надобности, т.к. срок хранения высушенных отливок неограничен;
2) предложенный способ позволяет осуществить безотказное производство, т.к. отходы, образующиеся после вырубки заготовок, используются при последующем изготовлении суспензии компонент интерметаллида -асбест-вода.Castings can be produced outside the lithium electrode manufacturing area and used as needed, as the shelf life of dried castings is unlimited;
2) the proposed method allows for trouble-free production, because waste generated after cutting blanks are used in the subsequent manufacture of the suspension component of the intermetallic asbestos-water.
Отходы литиевой фольги после вырубки заготовок плавятся под слоем вазелинового масла, а полученный слиток вновь прокатывается в фольгу;
3) способ позволяет получать электроды заданного состава по содержанию лития и остальных компонентов (варьируя их соотношение), заданной емкости и толщины (варьируя количество литиевой фольги и отливок "компонент-асбест").Lithium foil waste after cutting blanks is melted under a layer of liquid paraffin, and the resulting ingot is again rolled into foil;
3) the method allows to obtain electrodes of a given composition by the content of lithium and other components (varying their ratio), a given capacity and thickness (by varying the amount of lithium foil and asbestos-component castings).
Совокупность отличительных признаков изобретения в литературе не найдена. The set of distinguishing features of the invention in the literature is not found.
Пример N 1. Example No. 1.
Изготовление электрода из LiSi по предложенному способу из порошка кремния разной дисперсности. The manufacture of the electrode of LiSi according to the proposed method of silicon powder of different dispersion.
Поликристаллический кремний размалывали в шаровой мельнице и просеивали через сита: 1) 0040, 2) 035. В первом случае из порошка с размером частиц меньше 40 мкм не удалось изготовить равномерную отливку, т.к. в воде он образовал взвешенные частицы, которые оседали сверху асбеста. Polycrystalline silicon was ground in a ball mill and sieved through sieves: 1) 0040, 2) 035. In the first case, a uniform casting could not be made from a powder with a particle size of less than 40 microns, because in water, it formed suspended particles that settled on top of asbestos.
При изготовлении отливки компонента интерметаллида из частиц кремния размером больше 350 мкм отливка "осыпается", т.к. крупные частицы кремния образуют нижний слой. In the manufacture of castings of an intermetallic component of silicon particles larger than 350 microns in size, the casting “crumbles”, because large silicon particles form the bottom layer.
Хорошие прочные отливки компонента интерметаллида получаются при использовании порошка - смеси разного дисперсного состава между 40 и 350 мкм. Толщина их в зависимости от абсолютных количеств порошкообразного компонента и асбеста составляет от 0,3 до 0,85 мм. Good durable castings of the component of the intermetallic compound are obtained using powder - a mixture of different disperse compositions between 40 and 350 microns. Their thickness, depending on the absolute amounts of the powder component and asbestos, is from 0.3 to 0.85 mm.
Пример N 2. Example No. 2.
Изготовление электрода LiSi по предложенному способу при разных соотношениях компонентов интерметаллида (КИ) и асбеста в виде отливки из водной суспензии, содержащей разные соотношения КИ и асбеста. Для этого приготовлялись водная суспензия из порошков кремния и алюминия фракции 40 - 350 мкм и асбеста. Соотношения КИ и асбеста проверялись КИ-А, мас.%: 98-2; 97-3; 94-6; 89-11; 88-12. The manufacture of the LiSi electrode according to the proposed method with different ratios of the components of intermetallic (KI) and asbestos in the form of castings from an aqueous suspension containing different ratios of KI and asbestos. For this, an aqueous suspension was prepared from silicon and aluminum powders of a fraction of 40–350 μm and asbestos. The ratios of KI and asbestos were checked by KI-A, wt.%: 98-2; 97-3; 94-6; 89-11; 88-12.
Из отливки после сушки вырубали заготовки диаметром 35 мм. В корпусе диаметром 35,5 мм, изготовленным из ленты малоуглеродистой стали толщиной 0,05 мм, помещались детали: отливка КИ диаметром 35 мм, диск литиевой фольги диаметром 35 мм толщиной 0,29 мм, 2 отливки КИ диаметром 35 мм. Корпус завальцовывался. Электрод опрессовывался и подвергался термообработке в поджатом состоянии при температуре 350±20oC в течение 20 мин.After drying, blanks with a diameter of 35 mm were cut out from the casting. In a case with a diameter of 35.5 mm made of a strip of mild steel 0.05 mm thick, parts were placed: a cast of KI with a diameter of 35 mm, a lithium foil disk with a diameter of 35 mm with a thickness of 0.29 mm, 2 castings of KI with a diameter of 35 mm. The body was rolled. The electrode was pressed and subjected to heat treatment in a pressed state at a temperature of 350 ± 20 o C for 20 minutes
Изготовленный электрод представляет собой диск диаметром 35 мм толщиной 0,85 мм. Электрические характеристики электродов при разных соотношениях КИ-асбеста в отливке компонента интерметаллида указаны в таблице. The fabricated electrode is a disk with a diameter of 35 mm and a thickness of 0.85 mm. The electrical characteristics of the electrodes at different ratios of KI-asbestos in the casting of the component of the intermetallic are shown in the table.
Из результатов испытаний следует, что характеристики элементов с электродами, изготовленными в соответствии с предлагаемым изобретением выше по сравнению с контрольными, однако при соотношении КИ-асбеста 88-12 мас.% характеристики ухудшаются. Поэтому предлагаем соотношение КИ-асбест: КИ - 89-97 мас.%, асбест - 11-3 мас.%. From the test results it follows that the characteristics of the elements with electrodes made in accordance with the invention are higher in comparison with the control, however, with a KI-asbestos ratio of 88-12 wt.%, The characteristics deteriorate. Therefore, we offer the ratio of KI-asbestos: KI - 89-97 wt.%, Asbestos - 11-3 wt.%.
Из результатов испытаний следует, что характеристики элементов с электродами, изготовленными в соответствии с предлагаемым изобретением выше по сравнению с контрольными, однако при соотношении КИ-асбест 88-12 мас.% характеристики ухудшаются. Поэтому предлагаем соотношение КИ-асбест: КИ - 89-97 мас.%, асбест - 11-3 мас.%. From the test results it follows that the characteristics of the elements with electrodes made in accordance with the invention are higher in comparison with the control, however, with a KI-asbestos ratio of 88-12 wt.%, The characteristics deteriorate. Therefore, we offer the ratio of KI-asbestos: KI - 89-97 wt.%, Asbestos - 11-3 wt.%.
Из приведенных примеров следует, что при значительном упрощении способа изготовления электродов (исключение операций просечения алюминиевой сетки, отжига сетки, нанесения на сетку кремниевой пасты, сушки сетки с пастой, тиснения пакета и т. д. ) электроды имеют лучше по сравнению с прототипом (контрольные элементы) электрические характеристики. From the above examples, it follows that with a significant simplification of the method of manufacturing the electrodes (eliminating the operations of cutting through the aluminum mesh, annealing the mesh, applying silicon paste to the mesh, drying the mesh with paste, embossing the bag, etc.), the electrodes are better compared to the prototype (control elements) electrical characteristics.
Литература
1. E. C. Gay, D.E. Vissers, Nen-Ping Yao, F.Y. Martino. Power sourсes 6 edited by D.H. Collins. London, N.Y., 1977, p. 735.Literature
1. EC Gay, DE Vissers, Nen-Ping Yao, FY Martino. Power sourses 6 edited by DH Collins. London, NY 1977, p. 735.
2. 4011372 A, 24.03.1977. 2.4011372 A, 03.24.1977.
Claims (1)
Компонент интерметаллида - 89 - 97
Асбест - 3 - 11
и последующей сушки полученного слоя.A method of manufacturing an electrode of a chemical current source by jointly heat-treating in a compressed state lithium foil sheets alternating with layers of intermetallic components at a temperature higher than the lithium melting temperature, characterized in that the layer of the intermetallic component is obtained from a mixture of its powder with particle sizes of 40 - 350 μm s asbestos by filtering the aqueous suspension on a flat surface in the following ratio of the components of the mixture, wt.%:
Intermetallic Component - 89 - 97
Asbestos - 3 - 11
and subsequent drying of the obtained layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU3207133/09A RU2153736C2 (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Plate manufacturing process for chemical current source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU3207133/09A RU2153736C2 (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Plate manufacturing process for chemical current source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2153736C2 true RU2153736C2 (en) | 2000-07-27 |
Family
ID=20928951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU3207133/09A RU2153736C2 (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Plate manufacturing process for chemical current source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2153736C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456716C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Квант" | Thermal chemical current source electrode manufacture method |
RU2608751C2 (en) * | 2012-02-17 | 2017-01-24 | Оксис Энерджи Лимитед | Reinforced metal foil electrode |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4011372A (en) * | 1975-12-09 | 1977-03-08 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Method of preparing a negative electrode including lithium alloy for use within a secondary electrochemical cell |
-
1988
- 1988-08-17 RU SU3207133/09A patent/RU2153736C2/en active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4011372A (en) * | 1975-12-09 | 1977-03-08 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Method of preparing a negative electrode including lithium alloy for use within a secondary electrochemical cell |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456716C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Квант" | Thermal chemical current source electrode manufacture method |
RU2608751C2 (en) * | 2012-02-17 | 2017-01-24 | Оксис Энерджи Лимитед | Reinforced metal foil electrode |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10978712B2 (en) | Process for the manufacture of gas diffusion electrodes | |
US2914596A (en) | Shaped porous semi-conducting compositions of lithiated nickel oxide | |
CA1266880A (en) | Lithium alloy anode for thermal cells | |
US5102621A (en) | Ternary brazing alloy for carbon or graphite | |
US4323395A (en) | Powder metallurgy process and product | |
US4368167A (en) | Method of making an electrode | |
RU2153736C2 (en) | Plate manufacturing process for chemical current source | |
DE19639440C2 (en) | Hydrogen absorbing alloy for a battery and use of the alloy in secondary nickel metal hydride batteries | |
US3641298A (en) | Electrically conductive material and electrical contact | |
US5616435A (en) | Hydrogen-absorbing alloy electrode for metal hydride alkaline battery | |
DE2930218A1 (en) | POROESER BODY | |
RU2127475C1 (en) | Method for producing embossed porous base of chemical current supply hydrogen electrode | |
US2580652A (en) | Method of bonding steel to silver | |
JPS6123849B2 (en) | ||
US4891182A (en) | Process for making porous masses of iron, nickel, titanium, and other metals | |
US3655447A (en) | Means and method for making porous bodies of integral structure | |
JPS63141258A (en) | Manufacture of hydrogen absorption alloy negative electrode | |
JPS6031890B2 (en) | Electrical contact material and its manufacturing method | |
Tracey | The Properties and Some Applications of Carbonyl-Nickel Powders | |
JP3238628B2 (en) | Method for producing hydrogen storage alloy powder | |
RU2159970C1 (en) | Method for producing electric contact from compound of silver and zinc oxide | |
CA1168068A (en) | Silver, cadmium oxide, lithium carbonate contact material and method of making the material | |
JP3024402B2 (en) | Manufacturing method of hydrogen storage alloy | |
JPH06185551A (en) | Manufacture of brake rotor | |
JPS62284031A (en) | Electric contact point material and its production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |