RU2424601C1 - Manufacturing method of electrode band for electrochemical current source and device for its implementation - Google Patents
Manufacturing method of electrode band for electrochemical current source and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2424601C1 RU2424601C1 RU2010123321/07A RU2010123321A RU2424601C1 RU 2424601 C1 RU2424601 C1 RU 2424601C1 RU 2010123321/07 A RU2010123321/07 A RU 2010123321/07A RU 2010123321 A RU2010123321 A RU 2010123321A RU 2424601 C1 RU2424601 C1 RU 2424601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- active mass
- tape
- hopper
- mass
- band
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 10
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для производства электродов электрохимических источников тока, таких как электрохимические суперконденсаторы и аккумуляторы.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to produce electrodes of electrochemical current sources, such as electrochemical supercapacitors and batteries.
Известен способ изготовления электродов и устройство для его осуществления (авторское свидетельство СССР №528643, МПК2 Н01М 4/20, опубл. 1976 г.).A known method of manufacturing electrodes and a device for its implementation (USSR author's certificate No. 528643, IPC 2 Н01М 4/20, publ. 1976).
Способ включает нанесение активной массы на решетку электрода путем помещения решетки в вибрирующую активную массу, одновременного сообщения токоотводу виброколебаний и последующее удаление излишков активной массы с наружных поверхностей пластины.The method includes applying the active mass to the electrode grating by placing the grating in a vibrating active mass, simultaneously informing the vibration collector of the current collector, and then removing excess active mass from the outer surfaces of the plate.
Устройство для осуществления этого способа содержит вертикальный бункер, имеющий в нижней части выпускное отверстие, вмазывающий элемент в виде излучателя высокочастотных колебаний, размещенный в бункере, и вибратор.A device for implementing this method comprises a vertical hopper having an outlet in the lower part, a lubricating element in the form of a radiator of high-frequency vibrations, located in the hopper, and a vibrator.
Недостатком такого способа изготовления электродов и устройства является невозможность их использования при изготовлении электродной ленты с односторонним нанесением, необходимой для получения электродов для изготовления электрохимических суперконденсаторов. Кроме того, воздействием виброколебаний на решетку и на активную массу в зоне нанесения не обеспечивается достаточное уплотнение разжиженной массы на решетке из-за отсутствия каких-либо дополнительных сил, кроме вибрации, что ограничивает применение этого способа и устройства при нанесении активной массы на сплошную ленту, например, на ионопроводящую.The disadvantage of this method of manufacturing electrodes and devices is the impossibility of their use in the manufacture of electrode tape with one-sided application, necessary to obtain electrodes for the manufacture of electrochemical supercapacitors. In addition, the effect of vibrations on the grating and on the active mass in the application zone does not provide sufficient compaction of the liquefied mass on the grating due to the absence of any additional forces other than vibration, which limits the application of this method and device when applying the active mass to a continuous tape, for example, ion-conducting.
Известен способ изготовления электродной ленты для электрохимического источника тока и устройство для его осуществления (патент США №3782595, НКИ 222-1, МПК H01m 35/26, опубл. 1974 г.) - принято за прототип.A known method of manufacturing an electrode strip for an electrochemical current source and a device for its implementation (US patent No. 3782595, NKI 222-1, IPC H01m 35/26, publ. 1974) - adopted as a prototype.
Способ включает нанесение активной массы на ленту путем истечения активной массы из бункера на ленту под воздействием вибрации с последующим поверхностным уплотнением активной массы и удалением излишков массы.The method includes applying the active mass to the tape by expiring the active mass from the hopper to the tape under the influence of vibration, followed by surface compaction of the active mass and removing excess mass.
Устройство для осуществления этого способа содержит вертикальный бункер, имеющий в нижней части выпускное отверстие, намазочный стол, расположенный горизонтально под бункером, механизм протягивания ленты, вмазывающий элемент и вибратор.A device for implementing this method comprises a vertical hopper having an outlet in the lower part, a spreading table located horizontally below the hopper, a tape pulling mechanism, a lubricating element and a vibrator.
Недостатком такого способа и устройства для изготовления электродной ленты является невысокая прочность получаемых электродов из-за недостаточной силы сцепления со сплошной или просечной лентой (подложкой), а также из-за недостаточного качества уплотнения активной массы.The disadvantage of this method and device for the manufacture of electrode tape is the low strength of the resulting electrodes due to insufficient adhesion to a continuous or perforated tape (substrate), and also due to the insufficient quality of the seal of the active mass.
Это вызвано тем, что при истечении разжиженной активной массы из бункера под воздействием вибрации на электродную ленту частицы разжиженной массы не проникают в микропоры поверхности ленты, из-за отсутствия каких-либо дополнительных сил, кроме вибрации, что ухудшает условия для хорошего сцепления массы с лентой. Кроме этого, нанесенный на подложку нижний слой активной массы имеет недостаточную плотность, особенно в месте прилегания ее к подложке, из-за наличия воздуха в порах поверхностного слоя материала ленты, что при последующем удалении излишков активной массы ведет к снижению прочности электрода (возможному отслаиванию массы).This is due to the fact that when the liquefied active mass expires from the hopper under the influence of vibration on the electrode tape, the liquefied mass particles do not penetrate into the micropores of the surface of the tape, due to the absence of any additional forces besides vibration, which worsens the conditions for good adhesion of the mass to the tape . In addition, the lower layer of the active mass deposited on the substrate has insufficient density, especially at the place of its adherence to the substrate, due to the presence of air in the pores of the surface layer of the tape material, which, upon subsequent removal of excess active mass, leads to a decrease in electrode strength (possible peeling of the mass )
Технической задачей изобретения является создание способа и устройства для изготовления электродной ленты для электрохимического источника тока, позволяющих повысить прочность получаемых электродов за счет хорошего сцепления активной массы с лентой и качественного уплотнения активной массы.An object of the invention is to provide a method and device for manufacturing an electrode strip for an electrochemical current source, which allows to increase the strength of the resulting electrodes due to the good adhesion of the active mass to the tape and high-quality compaction of the active mass.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления электродной ленты для электрохимического источника тока, включающем нанесение активной массы на ленту путем истечения активной массы из бункера на ленту под воздействием вибрации с последующим поверхностным уплотнением активной массы и удалением излишков массы, при истечении активной массы из бункера по нанесенному слою активной массы на ленту одновременно производят ударные воздействия в пределах 0,3-4,5 виброудара на 1 мм перемещения ленты и с амплитудой колебаний 0,2-2,5 мм частотой 10-200 Гц, а поверхностное уплотнение осуществляют заглаживанием активной массы при удалении излишков массы.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of manufacturing an electrode strip for an electrochemical current source, comprising applying the active mass to the tape by expiring the active mass from the hopper to the tape under the influence of vibration, followed by surface compaction of the active mass and removing excess mass when the active mass expires from the hopper along the applied layer of active mass on the tape simultaneously produce impacts within 0.3-4.5 vibration shock per 1 mm of movement of the tape and with the amplitude a range of oscillations of 0.2-2.5 mm with a frequency of 10-200 Hz, and a surface seal is carried out by smoothing the active mass while removing excess mass.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для изготовления электродной ленты для электрохимического источника тока, содержащем вертикальный бункер, имеющий в нижней части выпускное отверстие, намазочный стол, расположенный горизонтально под бункером, механизм протягивания ленты, вмазывающий элемент в виде излучателя высокочастотных колебаний, размещенный в бункере, и вибратор, край стенки выходной части бункера со стороны выхода ленты, расположен относительно поверхности намазочного стола с зазором и снабжен регулируемой калибрующей планкой, а три остальные боковые стенки выходной части бункера снабжены ограничительными планками, установленными на нижних сторонах стенок с возможностью вертикального перемещения по ним и подпружинены к столу с возможностью прижатия ленты поперек и по ее продольным кромкам, а излучатель высокочастотных колебаний выполнен в виде пластины со сквозными отверстиями и снабжен вертикальными направляющими для центрирования относительно стенок бункера, при этом рабочий конец излучателя снабжен амортизатором из эластичного полимерного материала и выступает над торцом нижней части бункера, и расположен на уровне нижних краев ограничительных планок, находящихся в подпружиненном состоянии.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for manufacturing an electrode strip for an electrochemical current source, comprising a vertical hopper having an outlet in the lower part, a spreading table located horizontally below the hopper, a tape pulling mechanism, an oiling element in the form of a radiator of high-frequency vibrations, placed in the hopper, and the vibrator, the wall edge of the output part of the hopper on the side of the tape exit, is located relative to the surface of the spreading table with a gap and is equipped with an adjustable calibrating bar, and the other three side walls of the output part of the hopper are equipped with restrictive bars mounted on the lower sides of the walls with the possibility of vertical movement along them and spring-loaded to the table with the possibility of pressing the tape across and along its longitudinal edges, and the emitter of high-frequency vibrations is made in a plate with through holes and is equipped with vertical guides for centering relative to the walls of the hopper, while the working end of the emitter is equipped with a shock Ator of a flexible polymeric material and acts on the end face of the bottom of the bin, and is located at the lower edges of the restrictive bars that are in the spring-loaded condition.
В заявляемом способе и устройстве изготовления электродной ленты для электрохимического источника тока, при котором при истечении активной массы из бункера по нанесенному слою активной массы на ленту одновременно производят ударные воздействия в пределах 0,3-4,5 виброудара на 1 мм перемещения ленты и с амплитудой колебаний 0,2-2,5 мм частотой 10-200 Гц, а поверхностное уплотнение осуществляют заглаживанием активной массы при удалении излишков массы, обеспечивается повышение прочности получаемых электродов.In the inventive method and device for manufacturing an electrode strip for an electrochemical current source, in which, when the active mass expires from the hopper, an active layer deposited on the tape simultaneously produces shock effects in the range of 0.3-4.5 vibration shock per 1 mm of tape movement and with amplitude oscillations of 0.2-2.5 mm with a frequency of 10-200 Hz, and a surface seal is carried out by smoothing the active mass while removing excess mass, increasing the strength of the resulting electrodes.
Это достигается тем, что на активную массу, которая приобрела текучую консистенцию, под воздействием виброколебаний, при истечении ее из бункера на ленту одновременно производят ударные воздействия по нанесенному нижнему слою активной массы, а поверхностное уплотнение осуществляют заглаживанием активной массы при удалении излишков массы, что приводит к созданию дополнительных направленных сил, обеспечивающих интенсивное продвижение частиц активной массы в микропоры поверхности ленты (подложки), хорошее сцепление активной массы с лентой, повышение прочности получаемых электродов и качественное уплотнение активной массы.This is achieved by the fact that the active mass, which has acquired a fluid consistency, under the influence of vibrations, when it flows from the hopper onto the tape, simultaneously produce impacts on the applied lower layer of the active mass, and the surface seal is smoothed out by the active mass while removing excess mass, which leads to to the creation of additional directed forces, providing intensive promotion of the active mass particles in the micropores of the surface of the tape (substrate), good adhesion of the active mass to one increasing strength of the resulting electrode and a good seal of the active mass.
Значение величин ударных воздействий в пределах 0,3-4,5 виброудара на 1 мм перемещения ленты и с амплитудой колебаний 0,2-2,5 мм частотой 10-200 Гц, служит условием равномерного истечения активной массы из бункера, сплошного покрытия ленты активной массой и ее уплотнения.The value of the impacts in the range of 0.3-4.5 vibration per 1 mm of movement of the tape and with an amplitude of 0.2-2.5 mm at a frequency of 10-200 Hz, is a condition for uniform expiration of the active mass from the hopper, continuous coverage of the tape active mass and its compaction.
Наличие в устройстве регулируемой калибрующей планки, расположенной на краю стенки выходной части бункера со стороны выхода ленты, установленной относительно поверхности намазочного стола с зазором, а также наличие ограничительных планок, установленных на нижних сторонах остальных трех стенок бункера с возможностью вертикального перемещения по ним и подпружиненых к столу с возможностью прижатия ленты поперек и по ее продольным кромкам, обеспечивает равномерное нанесение слоя активной массы на ленту на заданную толщину и ширину с одновременным осуществлением необходимого поверхностного уплотнения слоя, что способствует получению качественного уплотнения активной массы.The presence in the device of an adjustable calibrating bar located on the edge of the wall of the output part of the hopper from the side of the tape outlet, installed relative to the surface of the spreading table with a gap, as well as the presence of restrictive strips installed on the lower sides of the other three walls of the hopper with the possibility of vertical movement along them and spring-loaded to table with the ability to press the tape across and along its longitudinal edges, provides uniform application of a layer of active mass on the tape at a given thickness and width with one the timely implementation of the necessary surface compaction of the layer, which contributes to obtaining high-quality compaction of the active mass.
Выполнение излучателя высокочастотных колебаний в виде пластины со сквозными отверстиями и с вертикальными направляющими для центрирования относительно стенок бункера позволяет дополнительно перемешивать и разжижать активную массу, что способствует наилучшим условиям для истечения ее из бункера, сцеплению с поверхностью ленты, повышению прочности получаемых электродов и получению качественного уплотнения активной массы.The implementation of the emitter of high-frequency vibrations in the form of a plate with through holes and with vertical guides for centering relative to the walls of the hopper allows you to additionally mix and thin the active mass, which contributes to the best conditions for its outflow from the hopper, adhesion to the surface of the tape, increasing the strength of the electrodes and obtaining a high-quality seal active mass.
Выполнение рабочего конца излучателя высокочастотных колебаний с амортизатором из эластичного полимерного материала, выступающим над торцом нижней части бункера и расположенным на уровне нижних краев ограничительных планок, находящихся в подпружиненном состоянии, позволяет производить излучателем ударные воздействия на нижний слой активной массы по мягкой характеристике, что обеспечивает уплотнение массы с оптимальным усилием, создающим хорошее сцепление активной массы с лентой без ее деформации, повышение прочности получаемых электродов и получение качественного уплотнения активной массы.The implementation of the working end of the emitter of high-frequency oscillations with a shock absorber made of elastic polymer material, protruding above the end of the lower part of the hopper and located at the level of the lower edges of the restrictive strips in the spring state, allows the emitter to produce impact effects on the lower layer of the active mass in a soft characteristic that provides sealing masses with optimal effort, creating a good adhesion of the active mass to the tape without its deformation, increasing the strength of ektrodov and obtaining a good seal of the active mass.
Заявленный способ и устройство изготовления электродной ленты для электрохимического источника тока направлены на достижение одного технического результата - повышения прочности получаемых электродов за счет хорошего сцепления активной массы с лентой и качественного уплотнения активной массы, что подтверждает их взаимосвязь и наличие единого изобретательского замысла.The claimed method and device for manufacturing an electrode strip for an electrochemical current source is aimed at achieving one technical result - increasing the strength of the resulting electrodes due to good adhesion of the active mass to the tape and high-quality compaction of the active mass, which confirms their relationship and the presence of a single inventive concept.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод об его соответствии такому условию патентоспособности как « новизна».Technical solutions that coincide with the totality of the essential features of the claimed invention have not been identified, which allows us to conclude that it meets such a patentability condition as “novelty”.
Заявляемые существенные признаки заявляемого изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод об их соответствии такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».The claimed essential features of the claimed invention, predetermining the receipt of the specified technical result, do not explicitly follow from the prior art, which allows us to conclude that they comply with such a condition of patentability as "inventive step".
Сущность заявляемого способа и устройства для его осуществления поясняется чертежом, гдеThe essence of the proposed method and device for its implementation is illustrated in the drawing, where
на фиг.1 изображено предлагаемое устройство;figure 1 shows the proposed device;
на фиг.2 то же, сечение по А-А.figure 2 is the same, a section along aa.
Устройство для изготовления электродной ленты заявляемым способом содержит вертикальный бункер 1, имеющий в нижней части выпускное отверстие 2, намазочный стол 3, расположенный горизонтально под бункером, вмазывающий элемент в виде излучателя 4 высокочастотных колебаний, размещенный в бункере, и вибратор 5. Край стенки выходной части бункера со стороны выхода ленты, расположен относительно поверхности намазочного стола с зазором S и снабжен регулируемой калибрующей планкой 6. Калибрующая планка установлена на стенке посредством кронштейна 7. Три остальные боковые стенки выходной части бункера снабжены соответственно ограничительными планками 8, 9, 10. Планки установлены на нижних сторонах стенок бункера с возможностью вертикального перемещения по ним и подпружинены к столу пружинами 11 с возможностью прижатия ленты (подложки) 12 поперек и по ее продольным кромкам. Планки служат для обеспечения равномерного нанесения слоя активной массы на ленту на заданную толщину и ширину и исключения растекания массы по ленте. Излучатель высокочастотных колебаний выполнен в виде пластины со сквозными отверстиями 13, снабжен вертикальными направляющими 14 для центрирования относительно стенок бункера и соединен с вибратором. Направляющие обеспечивают только вертикальную составляющую кругового вибрационного движения, создаваемого вибратором. Рабочий конец излучателя снабжен амортизатором 15 из эластичного полимерного материала, например полиуретана, и выступает над торцом нижней части бункера. Торец конца излучателя расположен на уровне нижних краев ограничительных планок, находящихся в подпружиненном состоянии. Вертикальный бункер установлен на специальных кронштейнах (на чертежах не показано) с возможностью вертикального перемещения и фиксации относительно стола. На чертеже показана также активная масса 16.A device for manufacturing an electrode strip of the claimed method contains a vertical hopper 1 having an outlet 2 in the lower part, a spreading table 3 located horizontally below the hopper, a lubricating element in the form of a radiator 4 of high-frequency vibrations, located in the hopper, and a vibrator 5. The edge of the wall of the output part the hopper on the exit side of the tape, is located relative to the surface of the spreading table with a clearance S and is equipped with an adjustable calibrating bar 6. The calibrating bar is mounted on the wall by means of a bracket 7. The other three side walls of the output part of the hopper are respectively equipped with
Способ изготовления электродной ленты на заявляемом устройстве осуществляется следующим образом.A method of manufacturing an electrode tape on the inventive device is as follows.
На намазочный стол 3 укладывают подложку 12, которая транспортируется в дальнейшем механизмом протягивания ленты (на чертеже не показан). Затем вертикальный бункер 1 устанавливают таким образом, что бы три ограничительные планки 8, 9, 10 касались подложки без зазоров и имели возможность свободного вертикального перемещения (свободного возврата в исходное положение). После чего автоматически или вручную калибрующей планкой 6 выставляют заданный зазор S в зависимости от необходимой толщины слоя активной массы (электрода) и устанавливают скорость протягивания ленты.On the spreading table 3, a substrate 12 is laid, which is transported in the future by the belt pulling mechanism (not shown in the drawing). Then, the vertical hopper 1 is installed so that the three
В бункер загружают активную массу 16. Одновременно торец рабочего конца излучателя 4 своим амортизатором 15 соприкасается с подложкой (находится на одном уровне с нижними краями ограничительных планок). Затем включают механизм протягивания ленты (подложки) и вибратор 5 излучателя. Активная масса под воздействием виброколебаний приобретает текучую консистенцию и истекает на ленту. Одновременно в процессе вибрации происходит ударное воздействие амортизатора излучателя на активную массу и ленту. Ударные воздействия производят в пределах 0,3-4,5 виброудара на 1 мм перемещения ленты и с амплитудой колебаний 0,2-2,5 мм частотой 10-200 Гц. В процессе виброколебаний излучателя сквозные отверстия 13 и направляющие способствуют дополнительному перемешиванию и разжижению активной массы.The active mass 16 is loaded into the hopper. At the same time, the end face of the working end of the emitter 4, with its shock absorber 15, is in contact with the substrate (it is at the same level with the lower edges of the restrictive bars). Then include a mechanism for pulling the tape (substrate) and the vibrator 5 of the emitter. The active mass under the influence of vibrations acquires a fluid consistency and expires on the tape. At the same time, during the vibration process, the shock effect of the emitter shock absorber on the active mass and the tape occurs. Impact effects are produced within the range of 0.3-4.5 vibration shock per 1 mm of tape movement and with an amplitude of 0.2-2.5 mm, frequency of 10-200 Hz. In the process of oscillations of the emitter, the through
Нанесение ударных воздействий по нанесенному нижнему слою активной массы приводит к созданию дополнительных направленных сил, обеспечивающих интенсивное продвижение частиц активной массы в микропоры поверхности ленты (подложки), происходит воздухоудаление из пор поверхностного слоя подложки и активной массы, происходит сближение частиц массы, создание более плотной их компоновки, что обеспечивает хорошее сцепление нижнего слоя массы с лентой, а создаваемый градиент динамического давления, повышает качество уплотнения активной массы. За счет наличия амортизатора ударные воздействия излучателя на нижний слой активной массы происходят по мягкой характеристике, что обеспечивает уплотнение массы с оптимальным усилием, создающим хорошее сцепление активной массы с лентой без деформации последней. При перемещении подложки с нанесенной и уплотненной активной массой, с волнообразной поверхностью, образованной воздействием излучателя, на выходе из-под бункера через зазор S происходит поверхностное уплотнение калибрующей планкой 6, которой осуществляют заглаживние поверхности активной массы и удаление излишков массы.The application of shock effects on the applied lower layer of the active mass leads to the creation of additional directed forces that ensure intensive movement of the active mass particles into the micropores of the surface of the tape (substrate), air is removed from the pores of the surface layer of the substrate and the active mass, the mass particles come closer together, and their denser layout, which provides good adhesion of the lower mass layer to the tape, and the created dynamic pressure gradient increases the quality of compaction of the active mass s. Due to the presence of a shock absorber, the shock effects of the emitter on the lower layer of the active mass occur according to a soft characteristic, which provides a mass seal with optimal force, which creates a good adhesion of the active mass to the tape without deformation of the latter. When moving the substrate with the deposited and sealed active mass, with a wave-like surface formed by the action of the emitter, at the exit from under the hopper through the gap S, a surface seal occurs with a gauge bar 6, which smooths the surface of the active mass and removes excess mass.
Нанесение активной массы может осуществляться на подложку, например, из пеноникеля или пеноуглерода с открытыми порами, или просечной ленты (соответственно для щелочных и свинцовых аккумуляторов), или волокнистого ионопроводящего материала для электрохимических суперконденсаторов.The application of the active mass can be carried out on a substrate, for example, from foamed nickel or foam with open pores, or perforated tape (for alkaline and lead batteries, respectively), or fibrous ion-conducting material for electrochemical supercapacitors.
Пример 1.Example 1
На ленту (подложку) из волокнистого ионопроводящего материала, например стекловолокна, для электрохимического суперконденсатора шириной 145 мм, наносят активную массу. В качестве активной массы использовалась тщательно перемешанная с щелочным электролитом (KOH) смесь следующего состава: уголь активированный 85%, сажа 15%. После чего активную массу истечением наносят на ленту и подвергают одновременно виброколебаниям и ударным воздействиям перпендикулярно плоскости ленты. Виброколебания и ударные воздействия сообщают с частотой 100 Гц и амплитудой 1,3 мм. При совершении 2,4 виброудара на 1 мм производят перемещения подложки со скоростью 2,2 м/мин. Затем калибрующей планкой производят удаление излишков активной массы с наружной поверхности электрода до его толщины с точностью ±5 мкм и одновременно уплотняют поверхностный слой активной массы, после чего из электродной ленты удаляют излишки электролита и прокатывают до толщины 1,0 мм. Электродная лента получается прочной за счет хорошего сцепления активной массы с лентой и имеет качественное уплотнение активной массы.An active mass is applied to a tape (substrate) of a fibrous ion-conducting material, for example glass fiber, for an electrochemical supercapacitor 145 mm wide. As the active mass, a mixture of the following composition was carefully mixed with alkaline electrolyte (KOH): activated carbon 85%, carbon black 15%. After that, the active mass is applied to the tape by expiration and is subjected to vibrations and shock at the same time perpendicular to the plane of the tape. Vibration and shock effects are reported with a frequency of 100 Hz and an amplitude of 1.3 mm. When committing 2.4 vibration per 1 mm, the substrate moves at a speed of 2.2 m / min. Then, with a calibrating bar, excess active mass is removed from the outer surface of the electrode to its thickness with an accuracy of ± 5 μm and at the same time the surface layer of the active mass is compacted, after which excess electrolyte is removed from the electrode tape and rolled to a thickness of 1.0 mm. The electrode tape is strong due to the good adhesion of the active mass to the tape and has a high-quality seal of the active mass.
Пример 2.Example 2
При ударных воздействиях 0,3 виброудара на 1 мм перемещения ленты и с амплитудой колебаний 0,2 мм, частотой 10 Гц получают хорошее сцепления активной массы с лентой, прочный электрод и качественное уплотнение активной массы.With impacts of 0.3 vibration per 1 mm of movement of the tape and with an oscillation amplitude of 0.2 mm, a frequency of 10 Hz, good adhesion of the active mass to the tape, a strong electrode, and high-quality compaction of the active mass are obtained.
Пример 3.Example 3
При ударных воздействиях 4,5 виброудара 1 мм перемещения ленты и с амплитудой колебаний 2,5 мм, частотой 200 Гц получают хорошее сцепления активной массы с лентой, прочный электрод и качественное уплотнение активной массы.With the impact of 4.5 vibroshocks of 1 mm of movement of the tape and with an amplitude of 2.5 mm, frequency of 200 Hz, good adhesion of the active mass to the tape, a strong electrode and high-quality compaction of the active mass are obtained.
Пример 4.Example 4
При ударных воздействиях 0,2 виброудара на 1 мм перемещения ленты и с амплитудой колебаний 0,15 мм, частотой менее 10 Гц (8 Гц) получают удовлетворительное качество сцепления активной массы с лентой, но уплотнение активной массы недостаточно, а ширина наносимого слоя неравномерна (имеются пробелы по краям ленты).With impacts of 0.2 vibration per 1 mm of movement of the tape and with an oscillation amplitude of 0.15 mm, a frequency of less than 10 Hz (8 Hz), satisfactory adhesion of the active mass to the tape is obtained, but the compaction of the active mass is insufficient, and the width of the applied layer is uneven ( there are gaps along the edges of the tape).
Пример 5.Example 5
При ударных воздействиях 4,6 виброудара на 1 мм перемещения ленты и с амплитудой колебаний 2,6 мм, частотой более 200 Гц (210 Гц.) получают хорошее сцепление активной массы с лентой и качественное уплотнение активной массы, однако, из-за большой силы виброударов наблюдаются порывы ленты.When shock vibrations of 4.6 vibrations per 1 mm of movement of the tape and with an amplitude of 2.6 mm, a frequency of more than 200 Hz (210 Hz.) Get a good adhesion of the active mass to the tape and high-quality compaction of the active mass, however, due to the large force vibrations are observed gusts of tape.
Таким образом, заявляемые способ и устройство для изготовления электродной ленты для электрического накопителя энергии соответствуют условию патентоспособности «промышленная применимость».Thus, the inventive method and device for manufacturing an electrode strip for an electric energy storage device meets the patentability condition "industrial applicability".
Предлагаемые способ и устройство для изготовления электродной ленты для электрохимического источника тока по сравнению с прототипом позволяют повысить прочность получаемых электродов за счет хорошего сцепления активной массы с лентой и качественного уплотнения активной массы.The proposed method and device for the manufacture of electrode strips for an electrochemical current source in comparison with the prototype can increase the strength of the resulting electrodes due to the good adhesion of the active mass to the tape and high-quality compaction of the active mass.
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123321/07A RU2424601C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Manufacturing method of electrode band for electrochemical current source and device for its implementation |
| PCT/RU2011/000384 WO2011155872A1 (en) | 2010-06-07 | 2011-06-02 | Method and device for manufacturing an electrode strip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123321/07A RU2424601C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Manufacturing method of electrode band for electrochemical current source and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2424601C1 true RU2424601C1 (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=44752676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010123321/07A RU2424601C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Manufacturing method of electrode band for electrochemical current source and device for its implementation |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2424601C1 (en) |
| WO (1) | WO2011155872A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL423252A1 (en) * | 2017-10-24 | 2019-05-06 | Czerwinski Andrzej | Method for introducing active mass to the current collector of the lead-acid accumulator electrode |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3259272A (en) * | 1964-06-19 | 1966-07-05 | Korad Corp | Method and apparatus for dispensing powder |
| US3782595A (en) * | 1971-09-07 | 1974-01-01 | Western Electric Co | Dispensing of viscous material |
| SU528643A1 (en) * | 1975-05-16 | 1976-09-15 | Предприятие П/Я Р-6836 | Device for pasting the grids of electrodes of an electric battery |
| JP2707400B2 (en) * | 1993-09-16 | 1998-01-28 | 古河電池株式会社 | Method of forming hydrogen storage alloy powder slurry layer |
| RU2186441C2 (en) * | 2000-08-29 | 2002-07-27 | Уральский электрохимический комбинат | Plate strip manufacturing method |
-
2010
- 2010-06-07 RU RU2010123321/07A patent/RU2424601C1/en active
-
2011
- 2011-06-02 WO PCT/RU2011/000384 patent/WO2011155872A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011155872A1 (en) | 2011-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI71516C (en) | REFERENCE TO A FRAME ORGANIZATION PLASTER. | |
| CA2778558C (en) | Lithium secondary battery, method for producing power collection foil for same, and power collection foil for same | |
| RU2424601C1 (en) | Manufacturing method of electrode band for electrochemical current source and device for its implementation | |
| JP2010207780A (en) | Powder application apparatus, and powder application method | |
| JP2020087695A (en) | Electrode sheet manufacturing device | |
| JP2014154363A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery, manufacturing method of positive electrode plate of nonaqueous electrolyte secondary battery, and manufacturing method of nonaqueous electrolyte secondary battery | |
| US4204011A (en) | Method of driving powdery material into porous material of open-celled structure | |
| DE3816232C1 (en) | ||
| JP2006302810A (en) | Electrode mix paste coating method and coating device | |
| US2910040A (en) | Process and apparatus for coating strip material | |
| US10903480B2 (en) | Lead-acid battery electrode manufacture | |
| JP2010207779A (en) | Powder application apparatus, and powder application method | |
| DE102015013405A1 (en) | Method and device for filling at least one perforated artificial brick | |
| US11171363B2 (en) | Method and device for producing electrode body | |
| JP2006066246A (en) | Positive electrode plate for alkaline storage battery, and its manufacturing method | |
| US4407338A (en) | Metering of paste onto a carrier tape | |
| US20130300019A1 (en) | Method of manufacturing polarizable electrodes for use in electrochemical capacitors | |
| RU190727U1 (en) | Apparatus for producing a composite material | |
| DE3913061C2 (en) | ||
| WO2024048026A1 (en) | Powder amount adjustment unit and powder coating device | |
| CN209804799U (en) | Vibrating type powdering machine | |
| KR20150010617A (en) | Method and equipment for manufacturing electrode sheet | |
| CN213124490U (en) | Production device for improving flatness of electrode slurry coating | |
| PL235916B1 (en) | Method for introducing active mass to the current collector of the lead-acid accumulator electrodes | |
| JP2700644B2 (en) | Manufacturing method of battery electrode plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20161109 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200429 |