Способ изготовления заготовки положительного электрода призматических химических источников тока



Владельцы патента RU 2718955:

Акционерное общество "Литий-Элемент" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления заготовок положительного электрода для призматических химических источников тока. Предложенный способ изготовления положительного электрода литиевого химического источника тока, содержащего титановый токоотвод с решеткой, два электрода с активной массой на основе диоксида марганца, нанесенные на противоположные стороны решетки, включает в себя подготовку пластин активной массы, нанесение пластин активной массы на решетку с последующим двойным прессованием при давлении 41-62 МПа (410-620 кгс/см2) в течение 10-30 секунд с промежуточной сушкой при температуре 100-120°С в течение 2-4 часов и термообработкой при температуре 230-250°С в течение 1-1,5 часов. Повышение плотности активной массы положительного электрода и повышение его электрических и механических характеристик является техническим результатом изобретения.

 

Изобретение относится к области химических источников тока и касается способа изготовления заготовок положительного электрода для призматических химических источников тока.

Известен способ изготовления диоксидмарганцевого электрода для химического источника тока (патент на изобретение РФ № 2145456, опубл. 10.02.2000 г.) путем напрессовки активной массы, состоящей из диоксида марганца, сажи и фторопласта, пропитанной органическим растворителем, на перфорированный металлический коллектор и последующей термообработки готового электрода, отличающийся тем, что из активной массы формуют электродные пластины, высушивают их от органического растворителя на воздухе, а напрессовку на перфорированный металлический коллектор производят удельным давлением 500 - 1000 кгс/см2 в течение 10 - 50 с.

При реализации указанного способа невозможно достичь высокой плотности активной массы положительного электрода, что в свою очередь приводит к снижению электрических характеристик диоксидно-марганцевых источников тока. Помимо этого, согласно способу имеется возможность изготавливать только единичные электроды, что снижает производительность при серийном изготовлении.

Задачей настоящего изобретения является создание положительного электрода с улучшенными электрическими и механическими характеристиками.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в осуществлении постоянного контроля за параметрами заготовок электрода, что позволяет изготовить заготовки с точно определенными электрическими и механическими характеристиками.

Заявляемый технический результат достигается благодаря тому, что способ изготовления положительного электрода литиевого химического источника тока, содержащего титановый токоотвод с решеткой, два электрода с активной массой на основе диоксида марганца, нанесенные на противоположные стороны решетки, включает в себя подготовку пластин активной массы, нанесение пластин активной массы на решетку, и согласно изобретения нанесение пластин активной массы на решетку происходит двойным прессованием при давлении 41-62 МПа (410-620 кгс/см2) в течение 10-30 секунд с промежуточной сушкой при температуре 100-120°С в течение 2-4 часов и термообработкой при температуре 230-250°С в течение 1-1,5 часов.

Для реализации заявляемого способа используется установка для получения карточек, состоящая из следующих узлов:

- узел получения ленты активной массы;

- узел подкатки;

- узел сушки;

- узел калибровки;

- узел резки.

Подготавливают установку к работе. Вращением маховичка устанавливают зазор между валками для получения ленты толщиной 2,2-3,2 мм. Заливают бензин-растворитель в емкость питателя. Выгружают из тары в бункер дозатора гранулы предварительно подготовленной активной массы, предварительно подготовленной на основе диоксида марганца.

Включают установку получения ленты активной массы и изготавливают ленту толщиной 2,2-3,2 мм. В процессе изготовления ленты контролируют качество пропитки бензином-растворителем гранул. Лента должна быть эластичной, с ровными краями, без разрывов и отверстий.

Подготавливают устройство для подкатки. Вращением рукоятки выставляют зазор между валками для получения ленты толщиной 1,8-2,35 мм.

Включают устройство и прокатывают ленту активной массы. Толщина ленты должна быть 1,8-2,35 мм. После прокатки ленту попускают через направляющие катушки на операции сушки и калибровки.

Подготавливают установку сушки к работе. Включают установку. Температура на поверхности сушильных устройств должна быть 75-125°С.

Заправляют ленту активной массы в сушильные устройства. Укладывают ленту на направляющую катушку, а затем на движущиеся сушильные устройства. Направляют ленту на установку для калибровки.

Подготавливают вальцы калибровочные, имеющие выборку в середине для калибровки и обрезки ленты активной массы. Вращением маховичка выставляют щупом зазор между валками 0,4-0,7 мм.

Включают установку и калибруют ленту активной массы. Толщина ленты должна быть 1,4 ± 0,1 мм.

Обрезают край ленты ножом и заправляют ее между подающим и прижимными валками автомата резки.

Включают автомат резки. Резка ленты на пластины и укладка их в стопу происходит в автоматическом режиме. Количество пластин в стопе - не более 10 штук.

Периодически, через каждые 100-120 пластин, контролируют габаритные размеры 2-3 пластин.

Помещают в каждую ячейку кассеты по две пластины.

Помещают кассеты с пластинами в холодную или предварительно нагретую до температуры 80°С электропечь.

Сушат пластины при температуре от 60 до 90°С не менее 3 часов. Заслонка в вытяжном патрубке должна быть открыта.

По окончании времени сушки извлекают кассеты с пластинами из печи и охлаждают до температуры помещения.

Проводят распределение пластин на группы по массе от 54,0 до 62,0 г через каждый грамм.

Устанавливают решетку с титановым токоотводом в сварочное приспособление и проводят контактную сварку согласно технической документации.

Комплектуют попарно группы пластин так, чтобы суммарная масса двух пластин на электрод составляла 114 - 120 г.

Помещают решетку на винипластовую пластину, покрытую салфеткой из ткани, и наносят на решетку с двух сторон клей, приготовленный на основе карбоксилметилцеллулозы, равномерным слоем с помощью кисти.

Укладывают в матрицу пресс-формы последовательно пластину активной массы, решетку, вторую пластину и закрыть пуансоном. Укладывают пластины активной массы в пресс-форму следующим образом: пластины, верхняя и нижняя, должны плотно лечь (без зазора) ко всем четырем сторонам матрицы пресс-формы. Верхняя пластина должна полностью закрыть решетку.

Отпрессовывают электрод, суммарная масса пластин которого составляет 114 - 120 г, при удельном давлении 41 - 62 МПа (410 - 620 кгс/см2) в течение 10 - 30 с. Извлекают из пресс-формы электрод.

Помещают в кассету электроды в количестве 15 шт. и устанавливают в холодную или предварительно прогретую до температуры не выше 100°С электропечь.

Сушат электроды при температуре 100 - 120°С не менее двух часов. При этом сушку ведут с продувкой камеры печи: заслонка в вытяжном патрубке должна быть открыта.

Термообрабатывают электроды при температуре 230 - 250°С в течение (60±5) мин. Заслонка в вытяжном патрубке должна быть закрыта.

Охлаждают печь до температуры не выше 100°С по прибору. Заслонка в вытяжном патрубке должна быть открыта. Продувают не менее 10 минут.

Извлекают кассеты с электродами из печи и охлаждают до температуры помещения.

Укладывают в матрицу пресс-формы электрод и закрывают пуансоном.

Отпрессовывают электроды при удельном давлении 41-62 МПа (410-620 кгс/см2) в течение 10-30 с. Извлекают из пресс-формы электрод.

Способ изготовления заготовок положительного электрода призматического химического источника тока, содержащего титановый токоотвод с решеткой, два электрода с активной массой на основе диоксида марганца, нанесенные на противоположные стороны решетки, включающий подготовку пластин активной массы, нанесение пластин активной массы на решетку, отличающийся тем, что нанесение пластин активной массы на решетку происходит двойным прессованием при давлении 41-62 МПа (410-620 кгс/см2) в течение 10-30 секунд с промежуточной сушкой при температуре 100-120°С в течение 2-4 часов и термообработкой при температуре 230-250°С в течение 1-1,5 часов.



 

Похожие патенты:

Предложен катод, содержащий a) элементарную серу, элементарный селен или смесь элементарных халькогенов; b) по меньшей мере одну электропроводящую добавку c) и по меньшей мере одно сераорганическое соединение, имеющее по меньшей мере одну органическую группу и по меньшей мере одну -S-Sn- связь, где n является целым числом от 2 до 5, и указанное сераорганическое соединение содержит одну или несколько функциональных групп, выбранных из группы, состоящей из дитиоацеталя, дитиокеталя, тритио-ортокарбоксилата, ароматического полисульфида, органо-полисульфида, содержащего тритиокарбонатную функциональную группу, и органометаллического полисульфида, содержащего тритиокарбонатную функциональную группу.

Изобретение относится к раствору жидкого или гелеобразного электролита, содержащего по меньшей мере один безводный полярный беспротонный растворитель или полимер, по меньшей мере одну проводящую соль и по меньшей мере одно сераорганическое соединение, содержащее по меньшей мере один органический фрагмент и по меньшей мере одну -S-Sn-связь, где n равно целому числу от 2 до 5, причем указанные сераорганические соединения содержат одну или несколько серосодержащих функциональных групп, выбранных из группы, состоящей из дитиоацеталя, дитиокеталя, тритиоортокарбоксилата, ароматического полисульфида, полиэфир-полисульфида, полисульфид-кислой соли, органополисульфида, содержащего тритиокарбонатную функциональную группу, органо- или органометаллического полисульфида, содержащего дитиокарбонатную функциональную группу, органо- или металлоорганического полисульфида, содержащего монотиокарбонатную функциональную группу, и металлоорганического полисульфида, содержащего тритиокарбонатную функциональную группу.

Изобретение относится к батарее, содержащей: a) анод, содержащий анодный активный материал, включающий натрий, литий или сплав, или композицию по меньшей мере одного из натрия или лития с по меньшей мере одним другим металлом для обеспечения ионов; b) катод, содержащий катодный активный материал, содержащий элементарную серу, элементарный селен или смесь элементарных халькогенов; и c) промежуточный разделительный элемент, размещенный между анодом и катодом, задействованный для разделения растворов жидкого или гелеобразного электролита, соприкасающихся с анодом и катодом, через которые ионы металла и их противоионы перемещаются между анодом и катодом во время циклов зарядки и разрядки батареи; при этом растворы жидкого или гелеобразного электролита содержат безводный полярный беспротонный растворитель или полимер и проводящую соль и выполняется по меньшей мере одно из условий (i), (ii) или (iii): (i) по меньшей мере один из растворов жидкого или гелеобразного электролита дополнительно содержит по меньшей мере одно сераорганическое соединение; (ii) катод дополнительно состоит из по меньшей мере одного сераорганического соединения; (iii) промежуточный разделительный элемент содержит функционализированный пористый полимер, содержащий по меньшей мере одно сераорганическое соединение.

Изобретение относится к литиевым источникам тока, а именно к разработке литий-фторуглеродных элементов (ЛФЭ), обладающих улучшенными разрядными характеристиками при низких температурах.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве первичных литиевых источников тока. Способ получения электролита для первичных литиевых источников тока осуществляется путем смешения лития хлорнокислого, диметоксиэтана и пропиленкарбоната.

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности к производству первичных химических источников тока (ХИТ) на основе сплава лития, и может быть использовано в качестве источника автономного питания бортовой аппаратуры и специальной техники.
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве первичных литиевых источников тока. Способ получения электролита для литиевых химических источников тока осуществляется путем растворения лития хлорнокислого в пропиленкарбонате.

Изобретение относится к композиционным электролитам и химическим источникам электрической энергии. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления положительных электродов первичных химических источников тока. Способ изготовления заготовок положительного электрода цилиндрических химических источников токов включает в себя подготовку брикетов активной массы из смеси двуокиси марганца, углерода технического и фторопластовой суспензии, выдержку брикетов активной массы в бензине-растворителе, прокатку брикетов в ленту на формовочных валках при подаче потока сжатого воздуха, вырубку, выдержку контрольного образца в электрошкафу в пределах 5-10 минут при температуре 100-140°С, а также взвешивание массы, измерение ширины и толщины ленты активной массы контрольного образца, сравнение с заданными параметрами, намотку ленты активной массы на шпулю для формирования бобины с лентой активной массы, выдержку бобины в вытяжном шкафу не менее 18 часов, формовку бобины электродной ленты двух лент активной массы и металлической ленты между ними на формовочных валках, накатку электродной ленты, контроль толщины заготовок, резку заготовок электрода, контроль толщины заготовок, сушку заготовок электрода при температуре 110-150°С, термообработку заготовок при температуре 200-240°С, вырубку заготовок электрода.

Изобретение относится к защитным шпинельным покрытиям для катодов высокоэнергетических литий-ионных аккумуляторов и способу их нанесения с применением единственного прекурсора.

Группа изобретений относится к медицине. Контактная линза содержит: электроактивный компонент, выполненный с возможностью изменения фокусных характеристик контактной линзы; батарею, содержащую анодный токоотвод, катодный токоотвод, анод, электролит и катод, причем катод содержит электроосажденные катодные химические вещества, причем катод содержит электролитический диоксид марганца; и биосовместимый герметизирующий слой, причем биосовместимый герметизирующий слой герметизирует электроактивный компонент и батарею.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к катодной смеси для использования в биосовместимой батарее. Описаны также способы и аппарат для образования биосовместимых элементов питания.

Изобретение относится к технологии производства материалов для литий-ионных аккумуляторов. Композиционный материал на основе LiMnPO4, синтезированный химическим путем, содержит (1-x) LiMn2O4, где х представляет собой количество LiMnPO4 и изменяется от 0,67 мол.

Изобретение относится к технологии получения материала на основе смешанного оксида лития и марганца со структурой шпинели для использования его во вторичных батареях.

Активный материал положительного электрода для электрического устройства содержит первый активный материал и второй активный материал. Первый активный материал состоит из оксида переходного металла, представленного формулой (1): Li1,5[NiaCobMnc[Li]d]O3 …(1), где в формуле (1) a, b, c и d удовлетворяют соотношениям: 0<d<0,5; a+b+c+d=1,5; и 1,0<a+b+c<1,5.

Изобретение относится к аккумуляторной батарее, включающей в себя положительный электрод, который может поглощать и выделять литий, и жидкий электролит. При этом положительный электрод содержит активный материал положительного электрода, который работает при потенциале 4,5 В или выше по отношению к литию; и при этом жидкий электролит содержит фторированный простой эфир, представленный следующей формулой (1), и циклический сульфонат, представленный следующей формулой (2): (1).

Предложен активный материал положительного электрода для литий-ионной вторичной батареи, содержащий соединение, представленное следующей формулой состава: [Li1,5][Li0,5(1-x)Mn1-xM1,5x]O3, где x удовлетворяет соотношению 0,15≤x≤0,30, а M представлен формулой NiαCoβMnγ, в которой α, β и γ удовлетворяют соответственно соотношениям 0<α≤0,5; 0≤β≤0,33 и 0<γ≤0,5, причем полуширина пика от кристаллической плоскости (001) соединения, измеренная методом рентгеновской дифракции, составляет в диапазоне от 0,19 до 0,212 включительно, а средний диаметр первичных частиц соединения составляет в диапазоне от 0,19 мкм до 0,25 мкм включительно.

Изобретение относится к активному материалу положительного электрода литий-воздушного аккумулятора в виде нитевидных кристаллов состава KxMnO2 (x=0,1-0,15) длиной от 0,1 мкм до 2 мм и диаметром от 20 до 30 нм для обратимого восстановления кислорода на положительном электроде.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве химических источников тока. .
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2019-12-17 2020-04-15T15:00:07
Наверх