SU1735926A1

SU1735926A1 - Method of reservoir capacitor manufacture

Info

Publication number: SU1735926A1
Application number: SU833069549A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Иванов; Исаак Яковлевич Богницкий; Андрей Владимирович Фомин; Аркадий Федорович Герасимов; Сергей Владимирович Чижевский
Original assignee: Научно-производственное объединение "Квант"
Priority date: 1983-07-04
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к конденсаторостроению, и может быть использовано дл изготовлени накопител электрической энергии любой тоебуемой толщины с низким сопротивлением , запасающего зар д в двойном электрическом слое. Целью изобретени вл етс уменьшение сопротивлени накопител электрической энергии и упрощение процесса его изготовлени Изобретение позвол ет сократить число операций, снизить толщину накопител до заданной величины, значительно повысить процент выхода годных электродов и повысить удельную емкость накопителей в 100-1000 раз 1 таблThe invention relates to electrical engineering, in particular to capacitor construction, and can be used to make a storage device of electrical energy of any thickness, with a low resistance, accumulating charge in a double electric layer. The aim of the invention is to reduce the resistance of an electrical energy storage device and simplify its manufacturing process. The invention reduces the number of operations, reduces the thickness of the storage device to a predetermined value, significantly increases the percent yield of suitable electrodes and increases the specific capacity of storage devices 100-1000 times 1 tab.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к конденсаторостроению и может быть использовано дл изготовлени накопител электрической энергии любой требуемой толщины с низким сопротивлением , запасающего зар д в двойном электрическом слое,The invention relates to electrical engineering, in particular to capacitor construction, and can be used to manufacture a storage of electrical energy of any desired thickness with low resistance, storing charge in a double electric layer,

Целью изобретени вл етс уменьшение сопротивлени накопител электрической энергии и упрощение процесса его изготовлени , что позвол ет сократить число операций, снизить толщину накопител до заданной величины, значительно повысить выход годных электродов и повысить удельную накопительную емкость накопителей с его применением.The aim of the invention is to reduce the electrical energy storage resistance and simplify its manufacturing process, which allows reducing the number of operations, reducing the storage thickness to a predetermined value, significantly increasing the yield of suitable electrodes and increasing the specific storage capacity of storage devices with its use.

Дл этого согласно способу изготовлени накопител электрической энергии, включающему фильтрацию суспензии порошкообразного электродного материала, например углерода со св зующим через пористую подложку, соединение слоев электродного материала с металлическими токо- отводами, установку сепаратора между электродами, заправку электролитом, герметизацию корпуса фильтрацию суспензии электродного материала со св зующим ведут последовательно через обе стороны пористой подложки, i в качестве которой используют сепаратор накопител энергии Применение фильтрации суспензии порошка электродного материала со св зующим последовательно через обе стороны пористой подложки и использование сепаратора накопител энергии в качестве пористой подложки упрощает технологию изготовлени накопител электрической энергии за счет сокращени числа операций , обеспечивает однородный контакт электродов с сепаратором, позвол ет снизить толщину накопител до заданной вели- чины и уменьшить его электрическое сопротивление, позвол ет отказатьс от последующей операции подготовки основыTo do this, according to the method of manufacturing an electrical energy storage device, which includes filtering a suspension of powdered electrode material, such as carbon, bonding through a porous substrate, connecting layers of electrode material with metal spur lines, installing a separator between electrodes, charging with electrolyte, sealing the case, filtering the suspension of electrode material the binders are led successively through both sides of the porous substrate, i for which i use a storage separator energy The use of filtering a suspension of powder of an electrode material with a binder successively across both sides of a porous substrate and using an energy storage separator as a porous substrate simplifies the technology of producing an electric energy storage by reducing the number of operations, ensures uniform contact of the electrodes with the separator, reduces the storage thickness to given value and reduce its electrical resistance, allows you to refuse the subsequent operation key basics

(Л(L

СWITH

со with

jOljOl

о INDabout IND

iOiO

повышает выход годных электродов, так как отпадает необходимость в операции отделени пористой подложки от нефильтрованного сло активного материала.increases the yield of suitable electrodes, since there is no need for the operation of separating the porous substrate from the unfiltered active material layer.

Предлагаемый способ изготовлени на- копител электрической энергии осуществл ют следующим образом.The proposed method of manufacturing an electric energy storage device is carried out as follows.

Устанавливают на опорной сетке, размещенной на вакуумируемом сосуде, пористый сепаратор, например асбестовую бумагу, и прижимают опорным кольцом. Готов т суспензию порошкообразного однородного электродного материала со св зующим диспергированием в воде. Полученную смесь выливают на сепаратор. Подключают форвакуумный насос и поддерживают вакуум 10 мм рт.ст. Затем суспензию фильтруют через пористый сепаратор. Сепаратор с нефильтрованным слоем снимают и устанавливают нефильтрованным слоем на опорную сетку. Нанос т электродный материал на вторую сторону сепаратора по описанной технологии. Затем сепаратор с нанесенными на обе стороны сло ми электродного материала суш-ат. Электроды заправл ют электролитом. Электродные слои соедин ют с соответствующими металлическими токоотводами. Полученную сборку устанавливают в корпус и герметизируют.A porous separator, for example, asbestos paper, is mounted on a support grid placed on an evacuated vessel and pressed against the support ring. A suspension of a powdered homogeneous electrode material is prepared with binding dispersion in water. The resulting mixture was poured onto a separator. Connect the foreline pump and maintain a vacuum of 10 mm Hg. Then the suspension is filtered through a porous separator. The separator with the unfiltered layer is removed and set the unfiltered layer on the support grid. Apply the electrode material to the second side of the separator according to the described technology. Then the separator with layers of electrode material sush-at. The electrodes are charged with electrolyte. The electrode layers are connected to the corresponding metal current leads. The resulting assembly is installed in the housing and sealed.

Пример. Изготавливают накопитель электрической энергии путем фильтрации суспензии активированного древесного угл с 0,2% суспензии политетрафторэтилена последовательно через обе стороны сепара- тора - пористой асбестовой бумаги толщиной 100 мкм и площадью 100 см , сушки сепаратора с нанесенными сло ми при 105°С в течение 1 ч, заправки электролитом - раствором калиевой щелочи, обжати элек- тродов в гидравлическом прессе при давлении 1 т/см , соединени электродных слоев с металлическими токоотводами, герметизации корпуса.Example. An electric energy store is made by filtering a suspension of activated charcoal with a 0.2% suspension of polytetrafluoroethylene successively through both sides of a separator — a porous asbestos paper with a thickness of 100 μm and an area of 100 cm, drying the separator with layers at 105 ° C for 1 h. , electrolyte filling with a solution of potassium alkali, crimping the electrodes in a hydraulic press at a pressure of 1 ton / cm, connecting the electrode layers with metal current leads, sealing the case.

Дл получени сравнительных данных готов т накопители электрической энергии с электродами, содержащими 0,05, 0,1 и 0,15 г древесного активированного угл с 5, 10 и 15 мл 0,2-ного% ПТФЭ на каждой стороне . Определ ют накопительную емкость и сопротивление накопител при их различных толщинах.To obtain comparative data, electric energy accumulators were prepared with electrodes containing 0.05, 0.1, and 0.15 g of activated wood with 5, 10, and 15 ml of 0.2%% PTFE on each side. Determine the cumulative capacity and resistance of the accumulator at their various thicknesses.

Накопительную емкость (количество электричества) измер ют по времени At зар жени накопител посто нным током I от напр жени Do- 0 до напр жени U 1,0The storage capacity (amount of electricity) is measured by the time At of the storage of the accumulator with direct current I from the voltage Do-0 to the voltage U 1.0

В и равна I At. Сопротивление измер ют на переменном токе после зар жени накопител на частоте 10 кГц. Полученные данные сведены в таблицу.B and is equal to I At. Resistance is measured on alternating current after charging the storage device at a frequency of 10 kHz. The data obtained are tabulated.

В качестве накопителей электрической энергии примен ютс электролитические конденсаторы, одним электродом которых вл етс вентильный металл (Та), другим - электролит, а диэлектриком - оксидный слой. Данные накопители электрической энергии имеют невысокую удельную накопительную емкость 0,001-0,01 Кл/см3, что в 100 раз меньше, чем в предлагаемых накопител х энергии.Electrolytic capacitors are used as accumulators of electrical energy, one electrode of which is a valve metal (Ta), the other an electrolyte, and a dielectric an oxide layer. These electric energy storage devices have a low specific storage capacity of 0.001-0.01 C / cm3, which is 100 times less than in the proposed energy storage devices.

Таким образом, как видно из таблицы, предлагаемый способ изготовлени накопител электрической энергии упрощает технологию изготовлени накопител за счет уменьшени числа операций, позвол ет отказатьс от последующей операции подготовки основы, а также позвол ет изготавливать накопители малой толщины (до 0,4 мм) и увеличивает выход годных накопителей . Кроме того, сопротивление накопител электрической энергии, изготовленного по предлагаемому способу , в 2-3 раза меньше, чем накопител , изготовленного по известному способу.Thus, as can be seen from the table, the proposed method of manufacturing an electrical energy storage device simplifies the manufacturing technology of the storage device by reducing the number of operations, allows refusing the subsequent operation of preparing the base, and also allows making storage devices of small thickness (up to 0.4 mm) and increases yield of drives. In addition, the resistance of the storage of electrical energy, manufactured by the proposed method, 2-3 times less than the storage device, manufactured by a known method.

Удельна накопительна емкость предлагаемого накопител электрической энергии в 100-1000 раз больше, чем известного электролитического конденсатора, и значительно больше, чем накопител , изготовленного по известному способу.The specific storage capacity of the proposed electric energy storage device is 100-1000 times greater than that of a known electrolytic capacitor, and significantly more than a storage device manufactured by a known method.

Указанные преимущества позвол ют использовать изобретение в изготовлении электрохимических устройств и обеспечить более высокие характеристики.These advantages allow the invention to be used in the manufacture of electrochemical devices and to provide higher performance.

Claims

Invention Formula

A method of manufacturing an electric energy storage device, including filtering a suspension of powdered electrode material with a binder through a porous substrate, which uses an energy storage separator, connecting layers of electrode material with current collectors, installing a separator between electrodes, electrolyte charging and sealing the case, that, in order to reduce the resistance of the electrical energy storage and simplify its manufacturing process, the filtration of the suspension is powdery of electrode material with a binder is performed sequentially through both sides of the porous substrate.