ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ


RU (11) 2152669 (13) C1

(51) 7 H01M4/24, H01M10/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.03.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99117493/09 
(22) Дата подачи заявки: 1999.08.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.08.17 
(45) Опубликовано: 2000.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 324679 A, 22.03.1972. RU 2098891 C1, 10.12.1997. RU 2064208 C1, 20.07.1996. US 5840444 A, 24.11.1998. GB 1418787 A, 24.12.1975. 
(71) Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Химэлектро" 
(72) Автор(ы): Григорьева Л.К.; Жученко О.А. 
(73) Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Химэлектро" 
Адрес для переписки: 117334, Москва, Ленинский просп. 37, кв.188, Григорьевой Л.К. 

(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве щелочных аккумуляторов и электродов для них. Сущность изобретения - использование в качестве токопроводящей основы трехслойной никелевой фольги. Центральный слой имеет пористость 5 - 25% и толщину 30 - 60 мкм. Поверхностные слои имеют пористость 60 - 80% и толщину 70 - 150 мкм. Токоотвод выполнен прессовкой токопроводящей основы до минимальной пористости. Электрод изготавливается путем прокатки и спекания центрального слоя в восстановительной атмосфере, формирования поверхностных слоев путем нанесения никелевой суспензии на обе стороны центрального слоя и спекания в восстановительной атмосфере, опрессовки под токоотводы и их отжига, внесения активной массы в токопроводящую основу химическим или электрохимическим методом. Техническим результатом изобретения является повышение удельных электрических характеристик электрода. 2 с.п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве электродов для щелочных аккумуляторов различных электрохимических систем.

Известен электрод щелочного аккумулятора, содержащий пористую токопроводящую основу из пористой никелевой фольги, токоотвод и активную массу (см. патент РФ 2098891, кл. H 01 M 4/24, 1997).

Недостатком электрода является невысокая емкость из-за небольшого количества активной массы, внесенной в подложку.

Из известных электродов для щелочного аккумулятора наиболее близким по совокупности существенных признаков является электрод для щелочного аккумулятора, содержащий трехслойную пористую токопроводящую основу, токоотвод и активную массу (авторское свидетельство СССР 324679, кл. H 01 M 4/24, 1971).

Недостатком этого электрода являются низкие удельные электрические характеристики из-за значительной массы и толщины трехслойной пористой основы.

Из известных способов изготовления электрода для щелочного аккумулятора наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ изготовления электрода, включающий прокатку основы, ее спекание в восстановительной атмосфере и последующее внесение активной массы (патент РФ 2098892 C1, кл. H 01 M 4/24, 1997).

Недостаток этого способа связан с тем, что он не позволяет изготовить электрод с трехслойной основной из пористой никелевой фольги.

Задачей изобретения является создание электрода для щелочного аккумулятора, обладающего повышенными удельными электрическими характеристиками.

Указанный технический результат достигается тем, что в электроде для щелочного аккумулятора, содержащем трехслойную пористую токопроводящую основу, токоотвод и активную массу, в качестве токопроводящей основы взята пористая никелевая фольга, состоящая из центрального слоя с пористостью от 5 до 25% и толщиной от 30 до 60 мкм, и поверхностных слоев пористостью от 60 до 80% и толщиной от 70 до 150 мкм, при этом соотношение пористостей и толщин центрального и поверхностного слоев составляет от 0,06 до 0,4 и от 0,2 до 0,6 соответственно. Заявляемый диапазон пористостей, толщин и их соотношений для центрального и поверхностного слоев является оптимальным. При пористости центрального слоя меньше 5% и поверхностного слоя меньше 60% электрод будет иметь низкие характеристики из-за недостаточного содержания активной массы. При пористости центрального слоя более 25% и поверхностного слоя больше 80% электрод будет иметь низкие характеристики из-за повышенного электрического сопротивления токопроводящей основы. При толщине центрального слоя меньше 30 мкм и поверхностного слоя меньше 70 мкм электрод будет обладать недостаточной механической прочностью. При толщине центрального слоя более 60 мкм и толщине поверхностного слоя более 150 мкм у электрода будут пониженные удельные характеристики из-за избыточной массы.

Что касается способа изготовления, то результат достигается за счет того, что в способе изготовления электрода по п. 1, включающем прокатку основы, ее спекание, в восстановительной атмосфере формируют центральный слой, формирование поверхностных слоев проводят путем последующего нанесения никелевой суспензии на обе стороны центрального слоя и спекания в восстановительной атмосфере, места под токоотводы опрессовывают и отжигают, внесение активной массы в токопроводящую основу осуществляют химическим или электрохимическим методом.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения 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 изобретения. Установлено, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется примером практической реализации электрода.

Электрод для щелочного аккумулятора изготавливался следующим образом. Из никелевого порошка со средним размером частиц 15 мкм путем прессования в валках при давлении 250 кгс/см2 и последующего спекания в водородной проходной печи изготавливали пористый центральный слой. Полученный слой имел толщину 35 мкм и обладал пористостью 17%. На обе поверхности полученного пористого слоя наносили никелевую суспензию (смесь 80% никелевого порошка и 20% порообразователя в этиловом спирте), сушили, подпрессовывали и спекали в водородной среде при температуре 900oC. Полученная основа имела толщину 235 мкм при пористости поверхностных слоев 65%. Из полученной основы вырубался электрод с токоотводящим ушком. Токоотводящее ушко опрессовывали до минимально возможной плотности, после чего проводили отжиг при температуре 500oC. Полученную токопроводящую пористую основу с токоотводящим ушком активировали путем последовательной пропитки в растворах нитрата никеля плотностью 1,21 г/см3 и гидроксида калия плотностью 1,4 г/см3. Количество введенной активной массы определялось по величине привеса электрода. Требуемое количество активной массы вводилось повторением пропитки в указанных растворах. После отмывки в дистиллированной воде и сушки электрод подвергался циклированию в экспериментальной ячейке с цинковым противоэлектродом. Полученный электрод показал в процессе циклирования высокие стабильные электрические характеристики.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленные электрод для щелочного аккумулятора и способ его изготовления могут быть реализованы на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. они соответствуют критерию "промышленная применимость". 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Электрод для щелочного аккумулятора, содержащий трехслойную пористую токопроводящую основу, токоотвод и активную массу, отличающийся тем, что в качестве токопроводящей основы взята пористая никелевая фольга, состоящая из центрального слоя с пористостью 5 - 25% и толщиной 30 - 60 мкм и поверхностных слоев пористостью 60 - 80% и толщиной 70 - 150 мкм, при этом отношение пористостей к толщинам центрального и поверхностных слоев составляет 0,06 - 0,4 и 0,2 - 0,6 соответственно.

2. Способ изготовления электрода по п.1, включающий прокатку основы, ее спекание в восстановительной атмосфере и последующее внесение активной массы, отличающийся тем, что путем прокатки и спекания в восстановительной атмосфере формируют центральный слой, формирование поверхностных слоев проводят путем последующего нанесения никелевой суспензии на обе стороны центрального слоя и спекания в восстановительной атмосфере, места под токоотводы опрессовывают и отжигают, внесение активной массы в токопроводящую основу осуществляют химическим или электрохимическим методами.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru