ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА


RU (11) 2207664 (13) C1

(51) 7 H01M4/52, H01M10/24 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.03.2008 - может прекратить свое действие 

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

(21) Заявка: 2002103847/09 
(22) Дата подачи заявки: 2002.02.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.02.18 
(45) Опубликовано: 2003.06.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 93003473 А, 10.03.1995. RU 2152669 С1, 10.07.2000. US 5840444 А, 24.11.1998. ЕР 1014461 А3, 28.06.2000. ЕР 1148029 А2, 24.10.2001. 
(71) Заявитель(и): Григорьева Людмила Константиновна; Жученко Олег Александрович; Петров Вадим Владимирович 
(72) Автор(ы): Григорьева Л.К.; Жученко О.А.; Петров В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Григорьева Людмила Константиновна; Жученко Олег Александрович; Петров Вадим Владимирович 
Адрес для переписки: 117334, Москва, Ленинский пр-т, 37, кв.188, Л.К.Григорьевой 

(54) ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении положительных электродов для щелочных аккумуляторов. Согласно изобретению положительный электрод для щелочного аккумулятора содержит токоотвод и активную массу из смеси гидрата закиси никеля и никелевого порошка, при этом токоотвод выполнен из никелевой губчатой структуры с плотностью 0,2-2,5 г/см3 и размером пор 0,6-2,5 мм. Активная масса положительного углеродного электрода содержит, мас.%: гидрат закиси никеля - 4575, никелевый порошок - 2040 и активирующую добавку - 23, при этом насыпная плотность никелевого порошка составляет 0,2-1,5 г/см3. Активная масса может дополнительно содержать связующее, количество которого составляет 2-5% от активной массы. Поверхность электрода может быть покрыта пористым слоем щелочестойкого лака. В качестве активирующей добавки могут быть взяты соединения кобальта или гидроксида бария. Техническим результатом изобретения является создание высокоактивного дешевого в изготовлении углеродного электрода. 5 з. п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



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

Известен положительный электрод ламельного типа для щелочного аккумулятора, содержащий перфорированный ламельный токоотвод и активную массу из гидрата закиси никеля и токопроводящей добавки (Дасоян М.А. и др. Производство электрических аккумуляторов, Москва, "Высшая школа", 1977, с.265-268).

Указанный электрод обладает низкой стоимостью производства, однако он имеет низкие удельные электрические характеристики и коэффициент использования активной массы из-за малой степени открытости ламелей (10-20%) и малой эффективности токоотвода.

Из известных положительных электродах для щелочных аккумуляторов наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является положительный электрод, содержащий токосъем и активную массу из смеси гидрата закиси никеля и никелевого порошка (см. заявка на изобретение 93003473 А, кл. Н 01 М 4/62, 10.03.1995).

Недостатком указанного электрода является недостаточная прочность сцепления активной массы с токоотводом и низкая эффективность использования активной массы из-за малой площади контакта активной массы с токоотводом.

Задачей изобретения является создание положительного электрода, обладающего высокими удельными электрическими характеристиками и малой стоимостью производства.

Указанный технический результат достигается тем, что токоотвод электрода выполнен из никелевой губчатой структуры с плотностью 0,2-2,5 г/см3 и размером пор 0,6-2,5 мм. Использование никелевой губки с указанными параметрами позволяет обеспечить высокоэффективный токоотвод и хорошее сцепление активной массы с токоотводом за счет развитой трехмерной структуры никелевой губки и размещении активной массы в порах токоотвода. Пора токоотвода по функциональному признаку является миниатюрной ламелью, внутри которой размещена активная масса. Низкая плотность губки при развитой трехмерной структуре обеспечивает высокоэффективный токоотвод при малой массе, что повышает удельные электрические характеристики электрода.

Целесообразно, чтобы активная масса содержала, мас.%: гидрат закиси никеля - 45-75; никелевый порошок - 20-40 и активирующую добавку - 2-3, при насыпной плотности никелевого порошка 0,3-1,5 г/см3. Указанный состав активной массы обеспечивает высокий коэффициент ее использования и малое внутреннее сопротивление за счет использования дисперсного никелевого порошка в качестве токопроводящей добавки. Никелевый порошок в активной массе располагается между зернами гидрата закиси никеля, обеспечивая повышенную электропроводность активной массы.

Целесообразно, чтобы активная масса дополнительно содержала связующее, в количестве 2-5 мас. % от активной массы. Наличие связующего обеспечивает улучшенное сцепление активной массы с токоотводом и предотвращает ее осыпание. При содержании связующего менее 2% сцепление активной массы с токоотводом недостаточно, при содержании связующего более 5% падают характеристики электрода из-за увеличения внутреннего сопротивления.

Целесообразно, чтобы поверхность электрода была покрыта пористым слоем щелочестойкого лака. Наличие пористой пленки лака предотвращает вымывание активной массы с поверхности электрода.

Целесообразно, чтобы в качестве активирующей добавки были взяты соединения кобальта или гидроксид бария. Наличие добавки повышает коэффициент использования активной массы.

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.

Пример практической реализации.

Приводится описание одного из возможных вариантов изготовления положительного окисноникелевого электрода. Для изготовления положительного электрода для щелочного аккумулятора использовали никелевую губку с плотностью 2,0 г/см3 и размером пор 1-2,2 мм, гидрат закиси никеля с размером частиц 10-50 мкм, порошок карбонильного никеля с насыпной массой 1,4 г/см3 и сернокислый кобальт в качестве активирующей добавки. Губка была получена путем металлизации никелем поролона и последующим его выжиганием. Активную массу готовили путем смешивания порошков 55% гидрата закиси никеля, 43% никелевого порошка и 2% сульфата кобальта. В смесь при перемешивании добавляли 25% раствор КОН до получения однородной массы требуемой вязкости. Полученную массу намазывали на поверхность и втирали в поры губки. После сушки полученные электроды подпрессовывали на 20-30% от исходной толщины. Сравнительные испытания заявленного электрода и прототипа в ячейке в паре со стандартным кадмиевым электродом показали, что 50 циклов заряд-разряд заявленный электрод показал на 20% более высокие характеристики по сравнению с прототипом. Снижения характеристик заявленного электрода не обнаружено, электрод по прототипу снизил характеристики на 12%. Заявленный электрод, выполненный по более простой и дешевой технологии показал удельные характеристики, сравнимые с характеристиками металлокерамического спеченного электрода, стоимость изготовления которого значительно выше из-за наличия технологических операций многократной пропитки и спекания.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленный положительный электрод может быть реализован с достижением заявленного технического результата, т. е. он соответствует критерию "промышленная применимость". 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Положительный электрод для щелочного аккумулятора, содержащий токоотвод и активную массу из смеси гидрата закиси никеля и никелевого порошка, отличающийся тем, что токоотвод выполнен из никелевой губчатой структуры с плотностью 0,2-2,5 г/см3 и размером пор 0,6 - 2,5 мм.

2. Положительный электрод по п.1, отличающийся тем, что активная масса содержит, мас. %: гидрат закиси никеля - 4575; никелевый порошок - 2040 и активирующую добавку - 23, при этом насыпная плотность никелевого порошка составляет 0,2 - 1,5 г/см3.

3. Положительный электрод по п.2, отличающийся тем, что активная масса дополнительно содержит связующее, количество которого составляет 2 - 5% от активной массы.

4. Положительный электрод по п. 1, отличающийся тем, что поверхность электрода покрыта пористым слоем щелочестойкого лака.

5. Положительный электрод по п.2, отличающийся тем, что в качестве активирующей добавки взяты соединения кобальта.

6. Положительный электрод по п.2, отличающийся тем, что в качестве активирующей добавки взят гидроксид бария.




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