SU756526A1 - Electrode for alkaline storage battery and method of manufacturing same - Google Patents

Electrode for alkaline storage battery and method of manufacturing same Download PDF

Info

Publication number
SU756526A1
SU756526A1 SU782674059A SU2674059A SU756526A1 SU 756526 A1 SU756526 A1 SU 756526A1 SU 782674059 A SU782674059 A SU 782674059A SU 2674059 A SU2674059 A SU 2674059A SU 756526 A1 SU756526 A1 SU 756526A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
polyethylene oxide
electrode
main component
storage battery
manufacturing same
Prior art date
Application number
SU782674059A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Marina E Alekseeva
Zoya P Arkhangelskaya
Valentin A Nikolskij
Nikolaj K Terentev
Galina N Reshetova
Vladimir N Zgonnik
Larisa Margolina
Tatyana N Vikenteva
Original Assignee
Marina E Alekseeva
Zoya P Arkhangelskaya
Valentin A Nikolskij
Nikolaj K Terentev
Galina N Reshetova
Vladimir N Zgonnik
Larisa Margolina
Tatyana N Vikenteva
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 Marina E Alekseeva, Zoya P Arkhangelskaya, Valentin A Nikolskij, Nikolaj K Terentev, Galina N Reshetova, Vladimir N Zgonnik, Larisa Margolina, Tatyana N Vikenteva filed Critical Marina E Alekseeva
Priority to SU782674059A priority Critical patent/SU756526A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU756526A1 publication Critical patent/SU756526A1/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

Description

Изобретение относится к химическим источникам тока, а точнее к щелочным аккумуляторам с кадмиевыми и цинковыми анодами, характеристики которых в значительной степени зави- 5 сят от присутствия в активной массе поверхностно-активных органических веществ, которые одновременно обладают свойствами связующих..The invention relates to chemical current sources, and more specifically to alkaline batteries with cadmium and zinc anodes, the characteristics of which largely depend on the presence in the active mass of surface-active organic substances that simultaneously possess the properties of binders.

Известны электроды щелочных акку- И муляторов, например цинковые, кадмиевые, активные массы которых изготавливаются из смеси основных компонентов и связующих добавок, являющихся в то же время стабилизаторами 1; емкрсти электрода, например натриевой соли лигносульфоновой кислоты[1}.Electrodes of alkaline accumulators are known, for example, zinc and cadmium, whose active masses are made of a mixture of basic components and binding agents, which at the same time are stabilizers 1; capacitance of the electrode, such as sodium salt of lignosulfonic acid [1}.

Эти электроды изготавливают прессованием водосодержащей пасты на токоотводящую основу с применением 2(These electrodes are made by pressing water-based paste on a current-collecting base using 2 (

конверта из щелочестойкой бумаги. Добавки хорошо растворимы в электролите и подвергаются окислению в процессе работы аккумулятора, поэтому их стабилизирующее влияние на характе- 2ί ристики аккумулятора довольно быстро ослабляется. Одновременно наблюдается накопление карбонатов в электролите.alkaline paper envelope. Additives are well soluble in the electrolyte and undergo oxidation during battery operation; therefore, their stabilizing effect on the characteristics of the battery quickly weakens. At the same time there is an accumulation of carbonates in the electrolyte.

В связи с этим электрода, изготовленные с применением таких связующих ЛIn this regard, the electrode manufactured using such a binder L

22

веществ, характеризуются малым сроком службы и низким коэффициентом использования кадмия и цинка.substances characterized by a short service life and low utilization of cadmium and zinc.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является электрод для щелочного аккумулятора, содержащий основной компонент и связующую добавку полиэтиленоксида, в активную массу вводят также полиэтилен.Closest to the invention to the technical essence and the achieved results is an electrode for an alkaline battery containing the main component and a binding additive of polyethylene oxide, polyethylene is also introduced into the active mass.

Способ изготовления электрода заключается в прокатке смеси основного компонента со связующей добавкой по-, лиэтиленоксида £2]. Молекулярный вес полиэтиленоксида не превышает 106. После прокатки электрод спекают.A method of making an electrode consists in rolling a mixture of the main component with a binder additive of polyethylene oxide £ 2]. Molecular weight of polyethylene oxide does not exceed 10 6 . After rolling, the electrode is sintered.

Наличие инертного полиэтилена снижает процент активного материала в электроде и требует применения большого количества активирующей добавки — полиэтиленоксида. в процессе термообработки электрода полиэтиленоксид частично теряет свои активирующие свойства иэ-эа уменьшения степени полимеризации, т.е. снижения молекулярного веса. Это приводит к ухуд шению электрических характеристик.The presence of inert polyethylene reduces the percentage of active material in the electrode and requires the use of a large amount of an activating additive - polyethylene oxide. in the process of heat treatment of the electrode, polyethylene oxide partially loses its activating properties, ie, a decrease in the degree of polymerization, i.e. molecular weight reduction. This leads to deterioration of electrical characteristics.

С целью улучшения электрических характеристик полиэтиленоксид взят с молекулярным весом 3,5·10°-107 приIn order to improve the electrical characteristics, polyethylene oxide is taken with a molecular weight of 3.5 · 10 ° -10 7 at

756526756526

следующем соотношении компонентов, масс. %;the following ratio of components, mass. %;

Основной компонент 97-99,5 Полиэтиленоксид 0,5-3.The main component 97-99,5 Polyethylene oxide 0.5-3.

Способ изготовления электрода отличается тем, что полиэтиленоксид вводят в основной компонент в виде гелеобразного водного раствора.с вязкостью 600-1500 сП, полученную смесь сушат при 50-70°С до конечной влажности 0,03-0,2% и протирают через сито для получения конгломерированных частиц шарообразной формы размером 0,3 —A method of manufacturing an electrode is characterized in that polyethylene oxide is introduced into the main component in the form of a gel-like aqueous solution with a viscosity of 600-1500 cP, the resulting mixture is dried at 50-70 ° C to a final moisture content of 0.03-0.2% and rubbed through a sieve for obtain conglomerated particles of spherical shape with a size of 0.3 -

1,5 мм.1.5 mm.

В качестве основного компонента может быть взят цинк или кадмий.Zinc or cadmium can be taken as the main component.

Водный раствор полиэтиленоксида данного молекулярного веса обладает высокими клеющими свойствами, которые увеличиваются пропорционально росту молекулярного веса. Характерной особенностью новой добавки является ее. высокая адгезия к активному материалу. Полиэтиленоксид вводят в виде гелеобразного водного раствора с вязкостью 600-1500 сантипуаз. После обработки компонентов активной, массы полиэтиленоксидом, сушки при 50-70°С до конечной влажности 0,03-0,2% в течение 30-60 мин и протирки активной массы через сито наблюдается изменение размера и формы частиц порошка. Так, если размер частиц порошка окисей металлов составляет 1-3 мкм, то после обработки он равен 0,3-1,5 мм. Форма частиц шарообразная. Все это обеспечивает прокатываемость активной массы и высокую пористость готовых электродов.An aqueous solution of polyethylene oxide of a given molecular weight has high adhesive properties, which increase in proportion to the increase in molecular weight. A characteristic feature of the new supplement is hers. high adhesion to the active material. The polyethylene oxide is injected in the form of a gel-like aqueous solution with a viscosity of 600-1500 centipoise. After processing the components of the active mass with polyethylene oxide, drying at 50-70 ° C to a final moisture content of 0.03-0.2% for 30-60 minutes and rubbing the active mass through a sieve, a change in the size and shape of the powder particles is observed. So, if the particle size of the powder of metal oxides is 1-3 microns, then after processing it is equal to 0.3-1.5 mm. Particle shape is spherical. All this ensures the rolling mass of the active mass and the high porosity of the finished electrodes.

Полиэтиленоксид с молекулярным весом 3,5·106 вводится в количестве 0,5-3,0 вес.%. То,, что полиэтиленоксид одновременно выполняет функции активирующей добавки и связующего, облегчает процесс изготовления электродов как методом прокатки, так и прессованием и позволяет повысить в них содержание активного материала. Состав активной массы готового электрода содержит 97-99,5% основного компонента и 0,5-3% полиэтиленоксида.Polyethylene oxide with a molecular weight of 3.5 · 10 6 is introduced in the amount of 0.5-3.0 wt.%. The fact that polyethylene oxide simultaneously performs the functions of an activating additive and a binder, facilitates the process of manufacturing electrodes both by the rolling method and by pressing and makes it possible to increase the content of the active material in them. The composition of the active mass of the finished electrode contains 97-99.5% of the main component and 0.5-3% polyethylene oxide.

Влияние полиэтиленоксида на характеристики электродов определяется его прочнрй адсорбцией на электродной поверхности по механизму образования водородных связей. При этом происходит диспергирование активной массы цинкового и кадмиевого электродов и, кроме того, активация процесса анодног& окисления кадмия. Высокий молекулярный вес используемого полиэтиленоксида определяет его высокую поверхностную активность и повышенную химическую стойкость по сравнению с более низкомолекулярными соединениями и обеспечивает эффективность влияния на протяжении большого срокаThe effect of polyethylene oxide on the characteristics of electrodes is determined by its strong adsorption on the electrode surface by the mechanism of formation of hydrogen bonds. When this occurs, the dispersion of the active mass of zinc and cadmium electrodes and, in addition, the activation of the process of anodic cadmium oxidation occurs. The high molecular weight of the polyethylene oxide used determines its high surface activity and increased chemical resistance as compared with lower molecular weight compounds and provides an effective effect for a long time.

. службы аккумулятора.. battery life.

Пример . Кадмиевый электрод герметичного серебряно-кадмиевого аккумулятора имеет следующий состав, масс.%:An example. Cadmium electrode sealed silver cadmium battery has the following composition, wt.%:

Окись кадмия 92Cadmium Oxide 92

Гидрат закиси никеля 6,5Nickel oxide hydrate 6.5

Полиэтиленоксид 1,5.Polyethylene oxide 1,5.

Этот электрод изготовлен следующим способом.This electrode is made as follows.

Приготовляют раствор полиэтиленоксида путем растворения 5 вес.ч. полиэтиленоксида молекулярного весаPrepare a solution of polyethylene oxide by dissolving 5 weight.h. polyethylene oxide molecular weight

3,5-106 в 95 вес.ч. дистиллированной воды до исчезновения твердой фазы (ориентировочно в течение 15 ч). При этом обеспечивается необходимая вязкость раствора,равная 730-750 сП. Смешивают гидроокись кадмия и гидрат закиси никеля, взятые в весовом соотношении 1:0,07, в течение 20 мин и просеивают через сито (ί 09, добавляют приготовленный раствор полиэтиленоксида к смеси основных компонентов в количестве 1,5 вес.% в пересчете на сухой полимер и перемешивают до образования однородной массы. Полученную массу сушат при 60-70°С при периодическом перемешивании до конечной влажности 0,1%, далее массу протирают через сито для получения конгломерированных частиц шарообразной формы размером 0,9 мм. Готовую массу наносят методом прокатки на непрерывно движущуюся обезжиренную высушенную электропроводную решетку, полученную ленту с накатанной активной массой разрубают с помощью штампа на заготовки электродов, после чего к заготовкам электродов приваривают методом роликовой или точечной сварки токоотводы.3.5-10 6 to 95 weight.h. distilled water until the solid phase disappears (approximately 15 hours). This ensures the required viscosity of the solution, equal to 730-750 SP. Cadmium hydroxide and nickel oxide hydrate, taken in a weight ratio of 1: 0.07, are mixed for 20 minutes and sieved through a sieve (ί 09, add the prepared solution of polyethylene oxide to the mixture of the main components in an amount of 1.5 wt.% Calculated on the dry the polymer is stirred until a homogeneous mass is formed.The resulting mass is dried at 60-70 ° C with occasional stirring to a final moisture content of 0.1%, then the mass is rubbed through a sieve to obtain conglomerated spherical particles with a size of 0.9 mm. heel for continuously moving the dried defatted conductive lattice obtained tape knurled active mass chop with a die at the workpiece electrode to the workpiece whereupon the electrodes are welded by spot welding or roller Current taps.

Испытания показали, что предлагаемый электрод имеет емкость на 10% больше, чем электрод-прототип. Кроме того, улучшается его работоспособность в условиях низких температур и сохранность в заряженном состоянии.Tests have shown that the proposed electrode has a capacity of 10% more than the prototype electrode. In addition, it improves its performance in low temperatures and safety in the charged state.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Электрод для щелочного аккумуля тора, содержащий основной компонент1. Electrode for alkaline battery containing the main component и связующую добавку полиэтиленоксида, отличающийся тем, что с целью улучшения электрических харак теристик, полиэтиленоксид взят с молекулярным весом 3,5'106-107 при следующем соотношении компонентов, масс.%:and polyethylene oxide binder additive, characterized in that in order to improve electrical characteristics, polyethylene oxide is taken with a molecular weight of 3.5'10 6 -10 7 in the following ratio of components, wt.%: Основной компонент 97-99,5Core component 97-99.5 Полиэтиленоксид 0,5-3.Polyethylene oxide 0.5-3. 2. Способ изготовления электрода по п. 1 путем прокатки смеси основного компонента со связующей добавкой полиэтиленоксида, отличающийся тем,'что полиэтиленоксид вводят в основной компонент в виде2. A method of manufacturing an electrode according to claim 1 by rolling a mixture of the main component with a binder additive of polyethylene oxide, characterized in that the polyethylene oxide is introduced into the main component in the form
SU782674059A 1978-10-13 1978-10-13 Electrode for alkaline storage battery and method of manufacturing same SU756526A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782674059A SU756526A1 (en) 1978-10-13 1978-10-13 Electrode for alkaline storage battery and method of manufacturing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782674059A SU756526A1 (en) 1978-10-13 1978-10-13 Electrode for alkaline storage battery and method of manufacturing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU756526A1 true SU756526A1 (en) 1980-08-15

Family

ID=20789297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782674059A SU756526A1 (en) 1978-10-13 1978-10-13 Electrode for alkaline storage battery and method of manufacturing same

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU756526A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4517265A (en) * 1982-06-30 1985-05-14 Hydro-Quebec Composite and flexible anodes for lithium cells in non-aqueous medium
US5626988A (en) 1994-05-06 1997-05-06 Battery Technologies Inc. Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4517265A (en) * 1982-06-30 1985-05-14 Hydro-Quebec Composite and flexible anodes for lithium cells in non-aqueous medium
US5626988A (en) 1994-05-06 1997-05-06 Battery Technologies Inc. Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3870564A (en) Alkaline cell
US3630781A (en) Process of forming rechargeable electrodes utilizing unsintered fluorocarbon binder
JP2708481B2 (en) Battery and manufacturing method thereof
US3954501A (en) Rechargeable electrodes utilizing unsintered fluorocarbon binder
JPS6113561A (en) Method of geling cathode of alkaline battery and cathode blend
JPS6012742B2 (en) Anode for alkaline storage batteries containing nickel hydroxide as an active material and method for producing the same
CA1106913A (en) Mercury-free zinc electrode
US4470939A (en) Method of electrode formation
SU756526A1 (en) Electrode for alkaline storage battery and method of manufacturing same
JP2001514437A (en) Alkaline battery with a gel-type negative electrode in which a gelling agent as an absorbent is provided in the center
JP4399662B2 (en) Electrode and battery using the same
JPS58206048A (en) Alkaline battery
US4765799A (en) Latex coated electrodes for rechargeable cells
JP3174030B2 (en) Paste for positive electrode, paste-type nickel hydroxide positive electrode and alkaline storage battery
US4430399A (en) Method of electrode formation and article
JPS58163162A (en) Alkaline zinc storage battery
Kozawa et al. New colloidal and organic-carbon additives for lead acid batteries
US3533843A (en) Zinc electrode and method of forming
JP2001202953A (en) Production method of nickel paste electrode
JP2867458B2 (en) Alkaline battery
JP2023128519A (en) Negative electrode of secondary battery, method for manufacturing the same, and secondary battery
JP2734149B2 (en) Manufacturing method of paste-type cadmium negative electrode
RU2174270C1 (en) Active material for positive plate of lead cell
JPH0831316B2 (en) Method for producing paste type cadmium negative electrode
JP2001202952A (en) Method of producing paste-form nickel electrode