Способ изготовления фольгового электрода для никель-кадмиевого аккумулятора

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении никелевых или кадмиевых электродов для щелочных аккумуляторов. Согласно изобретению способ изготовления фольгового электрода для никель-кадмиевого аккумулятора включает прокатку никелевого порошка в фольгу, спекание фольги в среде водорода и внесение активной массы, при этом в качестве никелевого порошка берут порошок карбонильного никеля, проводят отжиг порошка при температуре 700÷800°С в течение 30÷60 минут, полученный порошок подвергают размолу и просеву, для прокатки фольги берут порошок с размером частиц 3÷5 мкм, прокатку порошка в валках проводят при давлении 250 кг/см²±5%, прокатку ведут до толщины фольги 40÷80 мкм и пористости 40-60%, спекание проводят при температуре 600÷700°С в течение 1 часа±10%. Введение активной массы проводят путем пропитки фольги в солях кадмия или никеля, в зависимости от типа электрода, и осаждения в растворе щелочи, после введения в электрод заданного количества активной массы проводят промывку и сушку электрода. Техническим результатом изобретения является повышение удельных электрических характеристик. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении никелевых или кадмиевых электродов для щелочных аккумуляторов.

Известен способ изготовления электрода, включающий прокатку основы, ее спекание в восстановительной атмосфере и последующее внесение активной массы (патент РФ № 2098892 С1, кл. Н01M 4/24, 1997). Указанный известный способ изготовления электрода не обеспечивает получения требуемых удельных характеристик из-за значительной массы основы.

Из известных способов изготовления электрода наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является способ изготовления электрода, включающий прокатку никелевого порошка в фольгу, спекание фольги в среде водорода и внесение активной массы (патент РФ № 2152669 С1, кл. Н01M 4/24, 2000). Указанный способ изготовления электрода также не обеспечивает получения требуемых удельных характеристик из-за значительной массы основы.

Техническим результатом изобретения является создание электрода для никель-кадмиевого аккумулятора, обладающего повышенными удельными электрическими характеристиками.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления фольгового электрода для никель-кадмиевого аккумулятора, включающем прокатку никелевого порошка в фольгу, спекание фольги в среде водорода и внесение активной массы, согласно изобретению в качестве никелевого порошка берут порошок карбонильного никеля, проводят отжиг порошка при температуре 700÷800°С в течение 30÷60 минут, полученный порошок подвергают размолу и просеву, для прокатки фольги берут порошок с размером частиц 3÷5 мкм, прокатку порошка в валках проводят при давлении 250 кг/см²±5% до толщины фольги 40÷80 мкм и пористости 40÷60%, спекание проводят при температуре 600÷700°С в течение 1 часа±10%.

Указанные режимы и параметры при изготовлении фольгового электрода обеспечивают получение заданной толщины и пористости электрода, которые обеспечивают в дальнейшем повышенные удельные электрические характеристики.

Целесообразно, чтобы введение активной массы проводили путем пропитки в солях кадмия или никеля, в зависимости от типа электрода, и осаждения в растворе щелочи, после введения в электрод заданного количества активной массы проводят промывку и сушку электрода. Указанный способ введения активной массы является технологичным и обеспечивает введение необходимого количества активной массы как для кадмиевого, так и никелевого электрода.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна». Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию «изобретательский уровень» проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень». Сущность изобретения поясняется примером практической реализации способа изготовления заявленного электрода.

Пример практической реализации

Порошок карбонильного никеля отжигали при температуре 730°С в течение 40 минут. Полученный порошок подвергали размолу в шаровой мельнице и последующему просеву. Порошок с размером частиц 4 мкм прокатывали в валках при давлении 260 кг/см² в фольгу толщиной 50 мкм и пористостью 55%, затем фольгу спекали в водородной печи в течение часа. Полученную фольгу пропитывали в растворе нитрата никеля плотностью 1,45 г/см³ при температуре 80°С. Осаждение активного вещества проводилось путем обработки в растворе гидроксида калия плотностью 1,4 г/см³. Затем электрод промывали в дистиллированной воде и сушили на воздухе при температуре 60°С. Электрохимические испытания электрода в составе 2-электродного макета аккумулятора показали стабильные высокие разрядные характеристики.

На основании изложенного можно сделать вывод, что заявленный способ изготовления фольгового электрода может быть реализован с достижением заявленного результата, т.е. он соответствуют критерию «промышленная применимость».

1. Способ изготовления фольгового электрода для никель-кадмиевого аккумулятора, включающий прокатку никелевого порошка в фольгу, спекание фольги в среде водорода и внесение активной массы, отличающийся тем, что в качестве никелевого порошка берут порошок карбонильного никеля, проводят отжиг порошка при температуре 700÷800°С в течение 30÷60 мин, полученный порошок подвергают размолу и просеву, для прокатки фольги берут порошок с размером частиц 3:5 мкм, прокатку порошка в валках проводят при давлении 250 кг/см²±5%, прокатку ведут до толщины фольги 40÷80 мкм и пористости 40÷60%, спекание проводят при температуре 600÷700°С в течение 1 ч±10%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что введение активной массы проводят путем пропитки фольги в солях кадмия или никеля, в зависимости от типа электрода, и осаждения в растворе щелочи, после введения в электрод заданного количества активной массы проводят промывку и сушку электрода.