RU2229185C1 - Method for manufacturing alkali battery plate - Google Patents
Method for manufacturing alkali battery plate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229185C1 RU2229185C1 RU2002130450/09A RU2002130450A RU2229185C1 RU 2229185 C1 RU2229185 C1 RU 2229185C1 RU 2002130450/09 A RU2002130450/09 A RU 2002130450/09A RU 2002130450 A RU2002130450 A RU 2002130450A RU 2229185 C1 RU2229185 C1 RU 2229185C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- active
- binder
- active material
- sponge
- electrode
- Prior art date
Links
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
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве электродов для щелочных аккумуляторов.The invention relates to electrical engineering and can be used in the manufacture of electrodes for alkaline batteries.
Известен способ изготовления электрода путем пропитки пористых основ растворами солей активным материалом и последующего осаждения активного электродного материала в пористой основе (пат. РФ №2050636, кл. Н 01 М 4/29, 20.12.1995).A known method of manufacturing an electrode by impregnating porous substrates with salt solutions with an active material and subsequent deposition of the active electrode material in a porous base (US Pat. RF No. 2050636, class N 01 M 4/29, 12/20/1995).
Недостаток указанного способа связан с многоступенчатостью процесса изготовления электрода, поскольку для получения достаточного количества активного материала цикл пропитка-осаждение повторяется несколько раз.The disadvantage of this method is associated with the multi-stage process of manufacturing the electrode, because to obtain a sufficient amount of active material, the impregnation-deposition cycle is repeated several times.
Из известных способов изготовления электродов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления электрода, включающий нанесение активной массы на губчатый токоотвод, с последующей ее подпрессовкой (пат. РФ №2044370, кл. Н 01 М 4/96, 20.09.1995).Of the known methods for the manufacture of electrodes, the closest in technical essence and the achieved result is a method of manufacturing an electrode, comprising applying an active mass to a spongy down conductor, followed by prepressing it (Pat. RF No. 2044370, CL N 01 M 4/96, 09/20/1995) .
Основной проблемой применения прессованных электродов является осыпание активной массы или ее перемещение и изменение формы электрода в процессе циклирования.The main problem with the use of extruded electrodes is the shedding of the active mass or its movement and the change in the shape of the electrode during cycling.
Задача изобретения - создание способа изготовления электрода для щелочного аккумулятора, свободного от осыпания и "оползания" активной массы и обладающего стабильными разрядными характеристиками.The objective of the invention is the creation of a method of manufacturing an electrode for an alkaline battery, free from shedding and "creeping" of the active mass and having stable discharge characteristics.
Указанный технический результат достигается тем, что способ изготовления электрода для щелочного аккумулятора включает нанесение активного слоя на губчатый токоотвод, два токоотвода с активными слоями укладывают друг на друга активными слоями внутрь, сложенные токоотводы подвергают прессованию, после чего вырубают электрод заданного размера. Электрод с внутренним расположением активных слоев свободен от осыпания активной массы. Использование губчатого токоотвода обеспечивает хорошее сцепление с активной массой и свободный доступ электролита к активной массе.The specified technical result is achieved in that the method of manufacturing an electrode for an alkaline battery includes applying an active layer to a sponge down conductor, two down conductors with active layers are laid on top of each other with active layers inside, the folded down conductors are pressed, and then the electrode of a given size is cut down. An electrode with an internal arrangement of active layers is free from shedding of the active mass. The use of a sponge down conductor provides good adhesion to the active mass and free access of the electrolyte to the active mass.
Целесообразно в качестве губчатого токоотвода использовать никелевую губчатую структуру плотностью 0,3-0,8 г/см3 и размером пор 0,2-1,5 мм. Нижний предел плотности губчатой структуры 0,3 г/см3 и верхний предел размера пор 1,5 мм выбираются из условия прочности электрода. За пределами указанных величин активная масса выкрашивается из пористого токоотвода. Верхний предел плотности токоотвода 0,8 кг/см и нижний предел размера пор 0,2 мм не обеспечивают требуемой пористости электрода, что отрицательно влияет на его характеристики.It is advisable to use a nickel sponge structure with a density of 0.3-0.8 g / cm 3 and a pore size of 0.2-1.5 mm as a sponge down conductor. The lower limit of the density of the sponge structure of 0.3 g / cm 3 and the upper limit of the pore size of 1.5 mm are selected from the condition of the strength of the electrode. Outside of the indicated values, the active mass crumbles from the porous collector. The upper limit of the collector density of 0.8 kg / cm and the lower limit of the pore size of 0.2 mm do not provide the required porosity of the electrode, which negatively affects its characteristics.
Целесообразно прессование вести при давлении 500-5000 кг/см2. Заявляемый диапазон прессования также определяется требуемыми прочностью и пористостью электрода. При давлении прессования ниже 500 кг/см активная масса в электроде имеет рыхлую, непрочную структуру, при давлении выше 5000 кг/см2 активная масса имеет очень плотную структуру, что затрудняет доступ электролита в зону реакции.It is advisable to carry out the pressing at a pressure of 500-5000 kg / cm 2 . The inventive pressing range is also determined by the required strength and porosity of the electrode. At a pressing pressure below 500 kg / cm, the active mass in the electrode has a loose, weak structure; at a pressure above 5000 kg / cm 2, the active mass has a very dense structure, which makes it difficult for the electrolyte to enter the reaction zone.
Целесообразно, чтобы активный слой наносили из смеси активного вещества и связующего при следующем соотношении компонентов, мас.%: активное вещество 60-100; связующее 0-40. Наличие связующего в активной массе увеличивает прочность сцепления активной массы с токоотводом. Возможно и использование активной массы без связующего, когда размер порошка активной массы больше размера пор токоотвода.It is advisable that the active layer was applied from a mixture of the active substance and the binder in the following ratio of components, wt.%: Active substance 60-100; binder 0-40. The presence of a binder in the active mass increases the adhesion strength of the active mass to the down conductor. It is also possible to use an active mass without a binder, when the powder size of the active mass is larger than the pore size of the collector.
Целесообразно, чтобы активный слой дополнительно содержал токопроводящую добавку из графита и/или сажи в количестве 10-20% от массы активного слоя. Наличие токопроводящей добавки снижает сопротивление электрода. При содержании добавки менее 10% эффект снижения сопротивления незначителен. При содержании добавки более 20% снижается удельная емкость электрода из-за уменьшения количества активного вещества.It is advisable that the active layer additionally contains a conductive additive of graphite and / or soot in an amount of 10-20% by weight of the active layer. The presence of a conductive additive reduces the resistance of the electrode. When the content of the additive is less than 10%, the effect of reducing the resistance is negligible. When the content of the additive is more than 20%, the specific capacity of the electrode decreases due to a decrease in the amount of active substance.
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию “новизна”.The analysis of the prior art showed that the claimed combination of essential features set forth in the claims is unknown. This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию “изобретательский уровень” проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения. Установлено, что заявленное изобретение не следует явным образом для специалиста из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию “изобретательский уровень”.To verify the conformity of the claimed invention to the criterion of “inventive step”, an additional search was carried out for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention from the prototype. It is established that the claimed invention should not be explicitly for a specialist from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется примером практической реализации.The invention is illustrated by an example of practical implementation.
Пример. На токоотвод из губчатого никеля толщиной 0,5 мм, плотностью 0,4 г/см3 и размером пор 0,6 мм наносили активную массу из смеси 75% гидрата никеля, 3% сернокислого кобальта, 10% графита в качестве токопроводящей добавки и 12% связующего в виде эмульсии ПТФЭ, проводили сушку при 100°С и последующую подпрессовку на прессе ПГ-100 при давлении 100 кг/см2. Затем два токоотвода с активными слоями укладывались друг на друга активными слоями внутрь и подвергались прессованию при давлении 560 кг/см2. Из полученных заготовок вырубались электроды размером 40×40 мм. Электроды, изготовленные в соответствии с указанным примером, испытывались в составе макетного образца никель-кадмиевого аккумулятора. Электрод подвергали циклированию при токе 1,5 А в течение 50 циклов. В процессе циклирования электрод имел стабильные характеристики, осыпания активной массы и изменения размеров электрода не обнаружено.Example. At the collector of the sponge nickel thickness of 0.5 mm, density 0.4 g / cm 3 and a pore size of 0.6 mm was applied to the active mass of a mixture of 75% nickel hydrate, 3% of cobalt sulfate, 10% of graphite as a conductive additive and 12 % binder in the form of a PTFE emulsion, drying was carried out at 100 ° C and subsequent prepressing on a PG-100 press at a pressure of 100 kg / cm 2 . Then two down conductors with active layers were stacked on top of each other with active layers inward and were pressed at a pressure of 560 kg / cm 2 . From the obtained blanks, 40 × 40 mm electrodes were cut. The electrodes made in accordance with this example were tested as part of a prototype nickel-cadmium battery. The electrode was cycled at a current of 1.5 A for 50 cycles. In the process of cycling, the electrode had stable characteristics, no shedding of the active mass and changes in the size of the electrode were detected.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленный способ изготовления электрода может быть реализован на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. он соответствует критерию “промышленная применимость”.Based on the foregoing, we can conclude that the claimed method of manufacturing an electrode can be implemented in practice with the achievement of the claimed technical result, i.e. It meets the criterion of “industrial applicability”.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002130450/09A RU2229185C1 (en) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Method for manufacturing alkali battery plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002130450/09A RU2229185C1 (en) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Method for manufacturing alkali battery plate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002130450A RU2002130450A (en) | 2004-05-10 |
RU2229185C1 true RU2229185C1 (en) | 2004-05-20 |
Family
ID=32679209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002130450/09A RU2229185C1 (en) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Method for manufacturing alkali battery plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2229185C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10381647B2 (en) | 2014-02-10 | 2019-08-13 | Exergy Power Systems, Inc. | Alkaline secondary cell |
-
2002
- 2002-11-14 RU RU2002130450/09A patent/RU2229185C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10381647B2 (en) | 2014-02-10 | 2019-08-13 | Exergy Power Systems, Inc. | Alkaline secondary cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1083927A3 (en) | Method for making porous base for storage battery electrode | |
EP0256205B1 (en) | Carbon electrode | |
US4735875A (en) | Cathodic electrode | |
JPH05325977A (en) | Paste type electrode for alkaline secondary battery | |
JPS638584B2 (en) | ||
US4263383A (en) | Zinc electrode | |
JPH097603A (en) | Unsintered type nickel electrode and its manufacture | |
US4731310A (en) | Cathodic electrode | |
US5244758A (en) | Positive nickel electrode | |
KR100978422B1 (en) | Negative active material used for secondary battery, electrode of secondary battery and secondary battery including the same | |
JP4973892B2 (en) | Capacitors | |
RU2229185C1 (en) | Method for manufacturing alkali battery plate | |
JP2010140941A (en) | Capacitor | |
CN113474920B (en) | Electrode for rechargeable energy storage device | |
JPS6335069B2 (en) | ||
US3725129A (en) | Method for preparing pasted nickel hydroxide electrode | |
US20150056505A1 (en) | Manganese and iron electrode cell | |
JPH0763006B2 (en) | Method for manufacturing hydrogen storage electrode | |
KR101065249B1 (en) | Preparing method of anode active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising anode active material formed therefrom | |
JPH10233207A (en) | Negative electrode for lithium secondary cell | |
Tassin et al. | Effects of three-dimensional current collectors on supercapacitors' characteristics | |
RU2098891C1 (en) | Electrode for alkali storage battery and method for its manufacturing | |
RU2152669C1 (en) | Electrode for alkali storage battery and method for its manufacturing | |
JPS5978451A (en) | Battery | |
RU2207664C1 (en) | Positive plate for alkali storage battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081115 |