RU2280298C2 - Method for producing sealed alkaline cell with nickel-oxide positive and cadmium negative plates - Google Patents

Method for producing sealed alkaline cell with nickel-oxide positive and cadmium negative plates Download PDF

Info

Publication number
RU2280298C2
RU2280298C2 RU2004123702/09A RU2004123702A RU2280298C2 RU 2280298 C2 RU2280298 C2 RU 2280298C2 RU 2004123702/09 A RU2004123702/09 A RU 2004123702/09A RU 2004123702 A RU2004123702 A RU 2004123702A RU 2280298 C2 RU2280298 C2 RU 2280298C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
positive
electrolyte
negative electrodes
nickel
plate
Prior art date
Application number
RU2004123702/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004123702A (en
Inventor
Николай Леонидович Гудимов (RU)
Николай Леонидович Гудимов
Александр Николаевич Ковалев (RU)
Александр Николаевич Ковалев
Андрей Васильевич Потанин (RU)
Андрей Васильевич Потанин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ
Priority to RU2004123702/09A priority Critical patent/RU2280298C2/en
Publication of RU2004123702A publication Critical patent/RU2004123702A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280298C2 publication Critical patent/RU2280298C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; manufacture of sealed nickel-cadmium tubular-plate cells.
SUBSTANCE: proposed method includes manufacture of sealed alkaline cell with positive nickel-oxide and negative cadmium plates, impregnation of porous nickel bases with solutions of active salts and alkali, formation of plates in alkaline electrolyte or heat treatment, formation of plate assembly incorporating positive plate, separator, and negative plate, installation of this assembly in case, and cell priming with electrolyte. Amount of electrolyte for cell priming is found from equation
Figure 00000010
that includes volume of separator pores found from measurement data on its volume Vsep and alkali resistance Mel taken for priming caustic-soda aqueous solution of specific gravity ρel and total volume of pores in positive and negative plates multiplied by priming factor Kpr, the latter being taken to equal 0.7 - 0.9. For calculating volume of plate pores, first of all plate volume (V+ and V-), porosity (P+ and P-), thickness (δ+in and δ+in), and mass (M+0 and M-0) are found prior to impregnation, plate mass (M+1 and M-1) and thickness (δ+fin and δ+fin), are determined after their finishing operation using reference data on active material density (ρ+ and ρ-) in plates ready for assembly.
EFFECT: enhanced capacity of cell and stability of its power characteristics.
2 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве никель-кадмиевых герметичных аккумуляторов с безламельными электродами.The invention relates to the electrical industry and can be used in the manufacture of nickel-cadmium sealed batteries with tubeless electrodes.

Известны способы изготовления щелочного герметичного аккумулятора (см. [1] - В.В.Теньковцев, Б.И.Центер. Основы теории и эксплуатации герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов. Ленинград, Энергоатомиздат, 1985) с окисно-никелевым положительным и кадмиевым отрицательным электродами путем многократной последовательной пропитки пористых никелевых электродных основ в растворах солей никеля и кадмия соответственно и в щелочи, формирования электродов, сборки блока из положительного электрода, сепаратора и отрицательного электрода, установки блока в корпус и заливки электролитом, в качестве которого берется водный раствор едкого кали с добавлением гидроокиси лития.Known methods for the manufacture of an alkaline sealed battery (see [1] - V.V. Tenkovtsev, B.I. Center. Fundamentals of the theory and operation of sealed nickel-cadmium batteries. Leningrad, Energoatomizdat, 1985) with a nickel-oxide positive and cadmium negative electrodes by repeatedly sequentially impregnating porous nickel electrode bases in solutions of nickel and cadmium salts, respectively, in alkali, forming electrodes, assembling a block of a positive electrode, a separator and a negative electrode, and installation block into the body and fill with electrolyte, which is taken as an aqueous solution of potassium hydroxide with the addition of lithium hydroxide.

Недостатком известного способа является то, что выбор состава и концентрации электролита производится с учетом различных факторов, зачастую являющихся противоречивыми; для определения же оптимального количества электролита требуется исследование порометрических кривых электродов и сепарации в координатах «электролитосодержание - радиус пор» и построение кривых затопления, т.е. зависимостей «поляризация - электролитосодержание» для отрицательных электродов и сепарации, что представляет собой сложную и трудоемкую работу.The disadvantage of this method is that the choice of composition and concentration of the electrolyte is made taking into account various factors, which are often contradictory; To determine the optimal amount of electrolyte, it is necessary to study the porometric curves of the electrodes and the separation in the coordinates "electrolyte content - pore radius" and the construction of flood curves, i.e. dependences "polarization - electrolyte content" for negative electrodes and separation, which is a complex and time-consuming work.

В качестве прототипа выбран способ изготовления щелочного герметичного аккумулятора (см. [2] - Патент РФ № 2176425, Н 01 М 4/28, Пр. 12.10.1999) с окисно-никелевым положительным и кадмиевым отрицательным электродами, включающий заполнение пористой спеченной никелевой основы необходимым количеством соответствующей активной массы путем пропитки ее в растворе азотнокислого никеля или кадмия, сушки, обработки в растворе щелочи, промывки и сушки, формирование в щелочном электролите в режиме «заряд-разряд» или термообработку, сборку блока из положительного электрода, сепаратора и отрицательного электрода, установку блока в корпус и заливку заданным количеством электролита с заданной плотностью.As a prototype, a method of manufacturing an alkaline sealed battery (see [2] - RF Patent No. 2176425, N 01 M 4/28, Project 12.10.1999) with a nickel oxide and cadmium negative electrodes, comprising filling a porous sintered nickel base, was selected. the necessary amount of the corresponding active mass by impregnating it in a solution of nickel nitrate or cadmium, drying, processing in an alkali solution, washing and drying, forming in an alkaline electrolyte in a charge-discharge mode or heat treatment, assembling a block from positive on the electrode, separator and negative electrode unit is mounted in the housing and pouring a predetermined amount of electrolyte with a given density.

Недостатком способа является то, что изготовленные по нему герметичные аккумуляторы не всегда обладают требуемой стабильностью электрических характеристик при циклировании.The disadvantage of this method is that the sealed batteries made from it do not always have the required stability of electrical characteristics during cycling.

Заявляемый способ позволяет решить задачу обеспечения наиболее высокой емкости аккумуляторов с использованными для их сборки электродами, устойчивости электрических характеристик при циклировании и сохранности заряда при длительном хранении в заряженном состоянии.The inventive method allows to solve the problem of ensuring the highest capacity of the batteries with the electrodes used for their assembly, the stability of electrical characteristics during cycling and the preservation of charge during prolonged storage in a charged state.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе изготовления щелочного герметичного аккумулятора с окисно-никелевым положительным и кадмиевым отрицательным электродами, включающем пропитку пористых никелевых основ в растворах активных солей и щелочи, формирование электродов в щелочном электролите или термообработку, сборку электродного блока из положительного электрода, сепаратора и отрицательного электрода, установку блока в корпус и заправку аккумулятора электролитом, согласно заявляемому техническому решению, количество электролита для заправки аккумулятора вычисляют из выраженияThe solution to this problem is achieved by the fact that in the known method of manufacturing an alkaline sealed battery with oxide-nickel positive and cadmium negative electrodes, including the impregnation of porous nickel bases in solutions of active salts and alkali, the formation of electrodes in an alkaline electrolyte or heat treatment, the assembly of the electrode block from a positive electrode , a separator and a negative electrode, the installation of the unit in the housing and filling the battery with electrolyte, according to the claimed technical solution NIJ, the amount of electrolyte for charging the battery is calculated from the expression

Figure 00000011
Figure 00000011

где Vзапр - объем электролита для заправки аккумулятора, см3;where V zap - the amount of electrolyte for refueling the battery, cm 3 ;

Vсеп - объем сепаратора, см3;V sep is the volume of the separator, cm 3 ;

ρэл - плотность электролита, г/см3;ρ el - the density of the electrolyte, g / cm 3 ;

Мэл - щелочеудержание водного раствора едкого кали плотностью ρэл в пересчете на 1 см3 сепарационного материала, г;M el - alkali retention of an aqueous solution of caustic potassium with a density ρ el in terms of 1 cm 3 separation material, g;

V+ и V- - объем соответственно положительного и отрицательного электродов до пропитки, см3;V + and V - are the volume of the positive and negative electrodes, respectively, before impregnation, cm 3 ;

П+ и П- - пористость соответственно положительного и отрицательного электродов до пропитки;P + and P - - porosity of the positive and negative electrodes, respectively, before impregnation;

Figure 00000012
и
Figure 00000013
- толщина соответственно положительного и отрицательного электродов до пропитки, мкм;
Figure 00000012
and
Figure 00000013
- thickness, respectively, of the positive and negative electrodes before impregnation, microns;

Figure 00000014
и
Figure 00000015
- толщина соответственно положительного и отрицательного электродов после заключительной операции (формирования либо термообработки, подпрессовки или прокатки в валках) перед сборкой в электродный блок, мкм;
Figure 00000014
and
Figure 00000015
- the thickness of the positive and negative electrodes, respectively, after the final operation (forming either heat treatment, pre-pressing or rolling in the rolls) before assembly into the electrode block, microns;

Figure 00000016
и
Figure 00000017
- масса соответственно положительного и отрицательного электродов до пропитки, г;
Figure 00000016
and
Figure 00000017
- mass, respectively, of positive and negative electrodes before impregnation, g;

Figure 00000018
и
Figure 00000019
- масса соответственно положительного и отрицательного электродов после заключительной операции (формирования либо термообработки), г;
Figure 00000018
and
Figure 00000019
- mass, respectively, of positive and negative electrodes after the final operation (formation or heat treatment), g;

ρ+ и ρ- - справочная величина плотности материала активной массы соответственно положительного и отрицательного электродов после заключительной операции (формирования либо термообработки), г/см3;ρ + and ρ - - reference value of the density of the material of the active mass of the positive and negative electrodes, respectively, after the final operation (formation or heat treatment), g / cm 3 ;

Кзапр - коэффициент заправки, который берут равным от 0,7 до 0,9.To zapr - refueling coefficient, which is taken equal to from 0.7 to 0.9.

Предлагаемый способ позволяет рассчитывать количество электролита, необходимого для заправки аккумулятора, исходя из суммарного объема пор пористых элементов, входящих в состав электродного блока, который вычисляется по данным определения щелочеудержания сепарационного материала и результатам взвешивания и измерения геометрических параметров электродов в начале технологического процесса их изготовления и после его завершения, без применения каких-либо сложных и трудоемких методов исследований, причем выведенное выражение для расчета объема заправки учитывает изменения, которые происходят с активной массой и геометрией электродов в процессе изготовления и завершаются перед операцией сборки. Это дает возможность определения оптимального объема заправки, что, в свою очередь, обеспечивает минимальную потерю электрической емкости при установке электродов в герметичный аккумулятор и высокую стабильность характеристик при циклировании.The proposed method allows you to calculate the amount of electrolyte needed to charge the battery, based on the total pore volume of the porous elements that make up the electrode block, which is calculated according to the determination of alkali retention of the separation material and the results of weighing and measuring the geometric parameters of the electrodes at the beginning of the manufacturing process and after its completion, without the use of any complex and time-consuming research methods, and the derived expression for couple filling volume takes into account the changes that occur with the active mass and geometry of the electrodes during manufacture and end before the assembly operation. This makes it possible to determine the optimal refueling volume, which, in turn, ensures minimal loss of electric capacitance when electrodes are installed in a sealed battery and high stability of characteristics during cycling.

В таблице 1 приведены результаты работ по экспериментальному обоснованию выбранных режимов изготовления герметичных аккумуляторов по предлагаемому способу.Table 1 shows the results of the experimental justification of the selected manufacturing modes of sealed batteries according to the proposed method.

Figure 00000020
Figure 00000020

Работы проводились с аккумуляторами KR 15/51 (тип АА) с номинальной емкостью 0,6 А·ч. Аккумуляторы комплектовались окисно-никелевыми и кадмиевыми электродами размером (82×41×0,525) мм и (102×41×0,540) мм соответственно. После пропитки окисно-никелевые электроды подвергались электрохимическому формированию в щелочном электролите в режиме «заряд-разряд», кадмиевые - термообработке в среде водорода. При сборке аккумуляторов использовалась сепарационная ткань фирмы VARTA FS размером (180×43×0,16) мм; щелочеудержание ее при испытании в водном растворе едкого кали плотностью 1,28 г/см3 составило 0,8 г раствора на 1 см3 материала. Плотность электролита была выбрана с учетом потери влаги при термообработке электродов. При расчете объема заправки за плотность положительной активной массы была принята справочная величина по гидроокиси никеля (4,1 г/см3), отрицательной активной массы - величина, полученная усреднением справочных значений плотности оксида кадмия двух модификаций (7,55 г/см3). Пористость электродов до пропитки (П+ и П-) определялась исходя из результатов взвешивания и измерения габаритов электродных основ с использованием справочной величины плотности никеля.The work was carried out with KR 15/51 batteries (type AA) with a nominal capacity of 0.6 Ah. The batteries were equipped with oxide-nickel and cadmium electrodes of size (82 × 41 × 0.525) mm and (102 × 41 × 0.540) mm, respectively. After impregnation, the nickel oxide electrodes were subjected to electrochemical formation in an alkaline electrolyte in the “charge-discharge” mode, cadmium electrodes were subjected to heat treatment in a hydrogen medium. When assembling the batteries, VARTA FS separation fabric was used (180 × 43 × 0.16) mm; its alkali retention when tested in an aqueous solution of caustic potassium with a density of 1.28 g / cm 3 amounted to 0.8 g of solution per 1 cm 3 of material. The density of the electrolyte was selected taking into account moisture loss during heat treatment of the electrodes. When calculating the refueling volume, the reference value for nickel hydroxide (4.1 g / cm 3 ) was taken as the density of the positive active mass, and the negative active mass was the value obtained by averaging the reference values of the density of cadmium oxide of two modifications (7.55 g / cm 3 ) . The porosity of the electrodes before impregnation (P + and P - ) was determined based on the results of weighing and measuring the dimensions of the electrode substrates using the reference value of the density of nickel.

Аккумуляторы были испытаны циклированием в режиме «заряд током 60 мА в течение 16 часов - разряд током 120 мА до конечного напряжения 1 В». В таблице для удобства приведены значения емкости аккумуляторов только на первом, пятом циклах и далее через каждые пять циклов.The batteries were tested by cycling in the mode “charge with a current of 60 mA for 16 hours - discharge with a current of 120 mA to a final voltage of 1 V”. For convenience, the table shows the values of the battery capacity only in the first, fifth cycles and then every five cycles.

Как следует из таблицы 1, заправка электролитом с выбранным диапазоном значений Кзапр (от 0,7 до 0,9) обеспечивает изготовление аккумуляторов с требуемыми разрядными характеристиками при высокой стабильности их в ходе циклирования (см. табл., оп.2÷4). Заправка с величиной Кзапр менее 0,7 (оп.1) и более 0,9 (оп.5) приводит к снижению емкости аккумуляторов, поскольку в первом случае аккумуляторы работают в условиях дефицита, во втором - в условиях избытка электролита; и то, и другое снижают коэффициент использования активной поверхности электродов. Кроме того, дефицит электролита в аккумуляторах с низким коэффициентом заправки растет от цикла к циклу из-за коррозионных процессов, протекающих на положительном электроде и требующих расходования воды, что приводит к снижению емкости при циклировании аккумуляторов (см. табл., оп.1). Что касается аккумуляторов с избытком электролита (см. табл., оп.5), то на большей их части в самом начале цитирования были обнаружены следы щелочи, которая выделилась в местах уплотнения и на предохранительном клапане из-за повышенного давления, возникшего в аккумуляторах вследствие ухудшения условий для реализации рекомбинационных процессов.As follows from table 1, refueling with an electrolyte with a selected range of K ref values (from 0.7 to 0.9) ensures the manufacture of batteries with the required discharge characteristics with high stability during cycling (see table, op. 2 ÷ 4) . Refueling with a K value of less than 0.7 (op. 1) and more than 0.9 (op. 5) leads to a decrease in battery capacity, since in the first case the batteries operate in conditions of shortage, in the second - in conditions of excess electrolyte; both of them reduce the utilization of the active surface of the electrodes. In addition, the electrolyte deficit in accumulators with a low charge coefficient increases from cycle to cycle due to corrosion processes that occur on the positive electrode and require water consumption, which leads to a decrease in capacity during battery cycling (see table, option 1). As for batteries with an excess of electrolyte (see table, op. 5), most of them at the very beginning of the citation showed traces of alkali, which was released in the places of sealing and on the safety valve due to the increased pressure that arose in the batteries due to worsening conditions for the implementation of recombination processes.

Пример 1. Для сборки аккумуляторов KR 15/51 (тип АА) были взяты окисно-никелевые и кадмиевые электроды размером (82×41×0,54) мм и (102×41×0,44) мм соответственно и сепарационная ткань FS размером (180×43×0,16) мм с объемом пор (по данным измерения щелочеудержания), равным 0,76 см3. Окисно-никелевые электроды изготавливались пропиткой электродной никелевой основы с пористостью 69% сначала в водном растворе азотнокислого никеля с последующей сушкой, выдержкой в растворе гидроксида калия, промывкой в воде и сушкой (всего 4 цикла пропитки), затем в растворе азотнокислого кобальта также с сушкой, обработкой в растворе щелочи, промывкой и сушкой (1 цикл). Суммарный привес активной массы составил 1,4 г/см3. Кадмиевые электроды изготавливались многократной (6 циклов) пропиткой электродной основы с пористостью 72% в растворе азотнокислого кадмия с последующей сушкой, обработкой в растворе щелочи, промывкой и сушкой. Привес активной массы составил 2 г/см3. Окисно-никелевые электроды после завершения операции пропитки подвергались термообработке на воздухе при температуре 200°С, кадмиевые электроды - в атмосфере водорода при температуре 270°С. Толщина электродов после операции термообработки доводилась до рабочих значений путем подкатки в валках.Example 1. For the assembly of KR 15/51 batteries (type AA), nickel oxide and cadmium electrodes of (82 × 41 × 0.54) mm and (102 × 41 × 0.44) mm in size and separation fabric FS in size were taken (180 × 43 × 0.16) mm with a pore volume (according to alkali retention measurements) of 0.76 cm 3 . Nickel oxide electrodes were made by impregnation of an electrode nickel base with a porosity of 69%, first in an aqueous solution of nickel nitrate followed by drying, exposure to potassium hydroxide solution, washing in water and drying (for a total of 4 impregnation cycles), then in a solution of cobalt nitrate also with drying, processing in a solution of alkali, washing and drying (1 cycle). The total weight gain of the active mass was 1.4 g / cm 3 . Cadmium electrodes were made by repeatedly impregnating (6 cycles) the electrode base with a porosity of 72% in a solution of cadmium nitrate, followed by drying, processing in an alkali solution, washing and drying. The weight gain of the active mass was 2 g / cm 3 . After completion of the impregnation operation, the nickel oxide electrodes were heat-treated in air at a temperature of 200 ° C, cadmium electrodes in a hydrogen atmosphere at a temperature of 270 ° C. The thickness of the electrodes after the heat treatment operation was brought to operating values by rolling in rolls.

Содержание активной массы в готовых к сборке положительных электродах, вычисленное по разнице массы электродов после термообработки и до пропитки, составило в среднем 2,25 г/шт., в отрицательных электродах - 4,35 г/шт. После установки в корпус скрученных в рулоны электродных блоков производилась заправка электролитом, затем сборка герметичных аккумуляторов. Заправка осуществлялась водным раствором едкого кали с плотностью 1,27 г/см3 в количестве 1,8 см3 на аккумулятор. При расчете объема заправки коэффициент Кзапр был принят равным 0,8.The active mass content in the positive electrodes ready for assembly, calculated by the difference in the mass of the electrodes after heat treatment and before impregnation, averaged 2.25 g / pc., In negative electrodes - 4.35 g / pc. After installation of electrode blocks twisted into rolls into the case, they were charged with electrolyte and then sealed batteries were assembled. Refueling was carried out with an aqueous solution of potassium hydroxide with a density of 1.27 g / cm 3 in the amount of 1.8 cm 3 per battery. When calculating the volume of refueling, the coefficient K ref was taken equal to 0.8.

Часть электродов была использована для сборки аккумуляторов по способу прототипа, для чего аккумуляторы заправлялись электролитом плотностью 1,32 г/см3 в объеме 1,6 см3. Аккумуляторы были испытаны циклированием по режиму «заряд током 60 мА в течение 16 часов - разряд током 120 мА до конечного напряжения 1 В» и на сохранность заряда (только аккумуляторы, изготовленные по предлагаемому способу) в соответствии с ГОСТ 26367.1-93 (разряд током 120 мА до напряжения 1 В после хранения в заряженном состоянии в течение 28 суток при разомкнутой цепи и температуре 20°С). Результаты испытаний представлены в таблице 2.Part of the electrodes was used to assemble the batteries according to the prototype method, for which the batteries were charged with an electrolyte with a density of 1.32 g / cm 3 in a volume of 1.6 cm 3 . The batteries were tested by cycling in the mode “charge with a current of 60 mA for 16 hours - discharge with a current of 120 mA to a final voltage of 1 V” and for the preservation of charge (only batteries made by the proposed method) in accordance with GOST 26367.1-93 (discharge with a current of 120 mA to a voltage of 1 V after storage in a charged state for 28 days with an open circuit and a temperature of 20 ° C). The test results are presented in table 2.

Таблица 2
Результаты испытаний аккумуляторов
table 2
Battery Test Results
№№ п.п№№ p.p Способ изготовления аккумуляторовA method of manufacturing batteries Количество цикловThe number of cycles Емкость, А·чCapacity, Ah Емкость после хранения аккумуляторов в течение 28 суток, А·чCapacity after storage of batteries for 28 days, Ah в начале циклированияat the beginning of the cycle в конце циклированияat the end of the loop 1one ПредлагаемыйProposed 2525 0,6200.620 0,6140.614 0,5230.523 22 Известный (прототип)Famous (prototype) 15fifteen 0,6010.601 0,5520.552 Требования ГОСТ 26367.1-93Requirements GOST 26367.1-93 ≥0,570 А·ч≥0.570 Ah ≥0,390 А·ч≥0.390 Ah

Как видно из таблицы, предлагаемый способ изготовления обеспечивает высокие разрядные характеристики аккумуляторов и стабильность их при циклировании, а также сохранность заряда при длительном хранении аккумуляторов в заряженном состоянии, что свидетельствует о хорошо сбалансированном соотношении объема заправляемого в аккумулятор электролита, полученного расчетным путем, с одной стороны, и суммарного объема пор электродов и сепаратора, составляющих электродный блок, с другой.As can be seen from the table, the proposed manufacturing method provides high discharge characteristics of the batteries and their stability during cycling, as well as the preservation of charge during long-term storage of batteries in a charged state, which indicates a well-balanced ratio of the volume of electrolyte charged into the battery, obtained by calculation, on the one hand , and the total pore volume of the electrodes and the separator constituting the electrode block, on the other.

Источники информацииInformation sources

1 В.В.Теньковцев, Б.И.Центер. Основы теории и эксплуатации герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов. Ленинград, Энергоатомиздат, 1985.1 V.V. Tenkovtsev, B.I. Center. Fundamentals of the theory and operation of sealed nickel-cadmium batteries. Leningrad, Energoatomizdat, 1985.

2 Патент РФ № 2176425, кл. МПК 7, Н 01 М 4/28, Пр. 12.10.1999.2 RF Patent No. 2176425, cl. IPC 7, H 01 M 4/28, Ave. 10/12/1999.

Claims (2)

1. Способ изготовления щелочного герметичного аккумулятора с окисно-никелевым положительным и кадмиевым отрицательным электродами, включающий пропитку пористых никелевых основ в растворах активных солей и щелочи, формирование электродов в щелочном электролите или термообработку, сборку электродного блока из положительного электрода, сепаратора и отрицательного электрода, установку блока в корпус и заправку аккумулятора электролитом, отличающийся тем, что количество электролита для заправки аккумулятора вычисляют из выражения1. A method of manufacturing an alkaline sealed battery with a nickel oxide and cadmium negative electrodes, comprising impregnating porous nickel substrates in solutions of active salts and alkali, forming electrodes in an alkaline electrolyte or heat treatment, assembling the electrode block from a positive electrode, separator and negative electrode, installation unit into the housing and filling the battery with electrolyte, characterized in that the amount of electrolyte for filling the battery is calculated from the expression
Figure 00000021
Figure 00000021
где vзапр - объем электролита для заправки аккумулятора, см3;where v zap - the amount of electrolyte for refueling the battery, cm 3 ; vсеп - объем сепаратора, см3;v sep is the volume of the separator, cm 3 ; ρэл - плотность электролита, г/см3;ρ el - the density of the electrolyte, g / cm 3 ; Мэл - щелочеудержание водного раствора едкого калия плотностью ρэл в пересчете на 1 см3 сепарационного материала, г/см3;M el - alkali retention of an aqueous solution of caustic potassium with a density ρ el in terms of 1 cm 3 separation material, g / cm 3 ; v+ и v- - объем соответственно положительного и отрицательного электродов до пропитки, см3;v + and v - is the volume of the positive and negative electrodes, respectively, before impregnation, cm 3 ; П+ и П- - пористость соответственно положительного и отрицательного электродов до пропитки;P + and P - - porosity of the positive and negative electrodes, respectively, before impregnation;
Figure 00000022
и
Figure 00000023
- толщина соответственно положительного и отрицательного электродов до пропитки, мкм;
Figure 00000022
and
Figure 00000023
- thickness, respectively, of the positive and negative electrodes before impregnation, microns;
Figure 00000024
и
Figure 00000025
- толщина соответственно положительного и отрицательного электродов после заключительной операции (формирования либо термообработки, подпрессовки или прокатки в валках) перед сборкой в электродный блок, мкм;
Figure 00000024
and
Figure 00000025
- the thickness of the positive and negative electrodes, respectively, after the final operation (forming either heat treatment, pre-pressing or rolling in the rolls) before assembly into the electrode block, microns;
Figure 00000026
и
Figure 00000027
- масса соответственно положительного и отрицательного электродов до пропитки, г;
Figure 00000026
and
Figure 00000027
- mass, respectively, of positive and negative electrodes before impregnation, g;
Figure 00000028
и
Figure 00000029
- масса соответственно положительного и отрицательного электродов после заключительной операции (формирования либо термообработки), г;
Figure 00000028
and
Figure 00000029
- mass, respectively, of positive and negative electrodes after the final operation (formation or heat treatment), g;
ρ+ и ρ- - справочная величина плотности материала активной массы соответственно положительного и отрицательного электродов после заключительной операции (формирования либо термообработки), г/см3;ρ + and ρ - - reference value of the density of the material of the active mass of the positive and negative electrodes, respectively, after the final operation (formation or heat treatment), g / cm 3 ; Кзапр - коэффициент заправки.To zapr - refueling coefficient.
2. Способ изготовления щелочного герметичного аккумулятора с окисно-никелевым положительным и кадмиевым отрицательным электродами по п.1, отличающийся тем, что Кзапр берут равным от 0,7 до 0,9.2. A method of manufacturing an alkaline sealed battery with a nickel oxide and cadmium negative electrodes according to claim 1, characterized in that K is taken equal to from 0.7 to 0.9.
RU2004123702/09A 2004-08-02 2004-08-02 Method for producing sealed alkaline cell with nickel-oxide positive and cadmium negative plates RU2280298C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123702/09A RU2280298C2 (en) 2004-08-02 2004-08-02 Method for producing sealed alkaline cell with nickel-oxide positive and cadmium negative plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123702/09A RU2280298C2 (en) 2004-08-02 2004-08-02 Method for producing sealed alkaline cell with nickel-oxide positive and cadmium negative plates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004123702A RU2004123702A (en) 2006-01-27
RU2280298C2 true RU2280298C2 (en) 2006-07-20

Family

ID=36047360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004123702/09A RU2280298C2 (en) 2004-08-02 2004-08-02 Method for producing sealed alkaline cell with nickel-oxide positive and cadmium negative plates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280298C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482570C1 (en) * 2012-03-19 2013-05-20 Открытое акционерное общество "Тюменский аккумуляторный завод" Method for treatment of porous material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482570C1 (en) * 2012-03-19 2013-05-20 Открытое акционерное общество "Тюменский аккумуляторный завод" Method for treatment of porous material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004123702A (en) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102166391B1 (en) Secondary zinc-manganese dioxide batteries for high power applications
ES2537214T3 (en) Lead-acid battery and manufacturing method of a negative condenser plate made of composite material for use in a lead-acid battery
Wang et al. A Zn–NiO rechargeable battery with long lifespan and high energy density
US20050002150A1 (en) Positive electrode of an Electric Double Layer capacitor
US20080199737A1 (en) Electrochemical supercapacitor/lead-acid battery hybrid electrical energy storage device
ES2406964T3 (en) New positive silver electrode for alkaline batteries
US3990910A (en) Nickel-hydrogen battery
Leung et al. Rechargeable organic–air redox flow batteries
CN103311535A (en) Three-dimensional honeycomb-shaped Ni(OH)2 battery material as well as preparation method and application thereof
CN113314770B (en) Alkaline secondary battery and preparation method thereof
RU2280298C2 (en) Method for producing sealed alkaline cell with nickel-oxide positive and cadmium negative plates
Shangguan et al. Effects of different electrolytes containing Na2WO4 on the electrochemical performance of nickel hydroxide electrodes for nickel–metal hydride batteries
TW200409393A (en) Valve regulated lead acid battery
JP7424371B2 (en) Separators for liquid lead-acid batteries and liquid lead-acid batteries
WO2011077640A1 (en) Valve-regulated lead acid battery
JP6589753B2 (en) Alkaline secondary battery
CN113826258A (en) Electrolytic cell for high voltage and scalable energy storage
Weng et al. Study of the electrochemical behavior of high voltage vanadium-metal hydride hybrid semi-flow battery
CN107403932B (en) Positive electrode for battery, method for preparing same, and battery having same
US9892865B2 (en) Super hybrid capacitor
CN215896452U (en) Copper foil and lithium ion battery
JP2003086178A (en) Sealed lead-acid battery and method of manufacturing the same
JP2023106116A (en) Valve-regulated lead-acid battery
Ostafiychuk et al. Energy Characteristics of Hybrid Electrochemical Systems of the C/Li 2 SO 4/Li 1.2 Mn 1.8 O 4 Type.
CN118352674A (en) In-cell conversion and reuse method for hydrogen byproducts of water-based battery

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070803