СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОГО НИКЕЛЬ-КАДМИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОГО НИКЕЛЬ-КАДМИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА


RU (11) 2316853 (13) C1

(51) МПК
H01M 10/34 (2006.01)
H01M 10/28 (2006.01)

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

Документ: В формате PDF
(21) Заявка: 2006119896/09
(22) Дата подачи заявки: 2006.06.06
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.06.06
(45) Опубликовано: 2008.02.10
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2128870 C1, 10.04.1999. SU 1304685 A1, 10.10.1995. DE 1271799, 04.07.1968. JP 59-226465 A, 19.12.1984.
(72) Автор(ы): Теньковцев Виталий Владимирович (RU); Морозова Ирина Владимировна (RU)
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический аккумуляторный институт "Источник" (ОАО "НИАИ "Источник") (RU)
Адрес для переписки: 197376, Санкт-Петербург, ул. Даля, 10, ОАО "НИАИ "Источник"


(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОГО НИКЕЛЬ-КАДМИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов с тканевой сепарацией. Согласно изобретению способ изготовления герметичного никель-кадмиевого аккумулятора включает сборку пакета электродных пластин с разделением положительных и отрицательных электродов сепарационным материалом, осадку блока в аккумуляторный корпус, заливку аккумулятора электролитом, проведение формировочных зарядно-разрядных циклов и замену электролита. Формирование в водном растворе едкого кали с концентрацией 240÷320 г/л и в водном растворе едкого кали с концентрацией 300÷350 г/л с добавкой едкого лития 15÷35 г/л проводят в последовательности заряд-разряд-заряд и сливают электролит в конце заряда под током, а формирование в водном растворе едкого лития с концентрацией 100÷110 г/л проводят в последовательности разряд-заряд-разряд и сливают электролит в конце разряда. При этом перед формированием в растворе едкого лития производят выдержку в электролите в течение 10-15 мин. Техническим результатом изобретения является обеспечение работоспособности герметичного щелочного аккумулятора в условиях низких температур (до -40°С-50°С). 1 з.п. ф-лы, 1 табл.


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов с тканевой сепарацией.

Известен способ формирования герметичного щелочного аккумулятора (А.С. №1304685, Кл. Н01М 10/28, 1995 г.) путем проведения заряд-разрядных циклов в объеме электролита, равном 17-19 свободным объемам аккумулятора. В таком объеме электролита количество карбонатов остается в пределах нормы (до 10 г/л), что позволяет использовать его повторно. При этом количество карбонатов в электролите при его повторном использовании достигает 24,8 г/л.

Недостатком известного способа является то, что наличие значительного количества карбонатов в электролите при его повторном использовании ведет к повышению температуры замерзания электролита.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является способ изготовления герметичного никель-кадмиевого аккумулятора большой энергоемкости (патент RU №2128870, Кл. Н01М 10/34, Н01М 10/26, 1999 г.), включающий сборку пакета электродных пластин с разделением положительных и отрицательных электродов сепарационным материалом, осадку блока в аккумуляторный корпус, заливку аккумулятора электролитом и проведение формировочных зарядно-разрядных циклов. После установки просепарарированного блока электродов в корпус его заливают водным раствором едкого лития с концентрацией 50-110 г/л, пропитывают в вакууме и заряжают, после чего сливают раствор едкого лития, заливают водным раствором едкого кали с концентрацией 300-350 г/л с добавкой едкого лития 15-35 г/л и проводят зарядно-разрядные циклы. Этот способ позволяет снизить потери емкости при герметизации.

Недостатком известного способа является невозможность обеспечить работу аккумулятора при температуре ниже -30°С.

Целью изобретения является обеспечение работоспособности герметичного щелочного аккумулятора в условиях низких температур (до -40°С-50°С).

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе изготовления герметичного никель-кадмиевого аккумулятора, включающем сборку пакета электродных пластин с разделением положительных и отрицательных электродов сепарационным материалом, осадку блока в аккумуляторный корпус, заливку аккумулятора электролитом, проведение формировочных зарядно-разрядных циклов и замену электролита, формирование в водном растворе едкого кали с концентрацией 240-320 г/л и в водном растворе едкого кали с концентрацией 300-350 г/л с добавкой едкого лития 15-35 г/л проводят в последовательности заряд-разряд-заряд и сливают электролит в конце заряда под током, а формирование в водном растворе едкого лития с концентрацией 100-110 г/л проводят в последовательности разряд-заряд-разряд и сливают электролит в конце разряда. При этом перед формированием в растворе едкого лития производят выдержку в течение 10-15 мин.

Заявленный способ изготовления герметичного никель-кадмиевого аккумулятора, обеспечивающий работоспособность в условиях низких температур (до -40°С-50°С), реализуется так, как описано в примере.

Пример. Производят формирование аккумулятора типа НКГК-15Д. Формирование аккумулятора производят зарядным током 4 А, разрядным током 2 А при времени заряда 16 ч, напряжение при разряде до 1 В. Никель-кадмиевый аккумулятор, состоящий из блоков оксидно-никелевых и оксидно-кадмиевых пластин, отделенных друг от друга тканевой сепарацией и помещенных в металлический корпус, заливают электролитом - водным раствором едкого кали с концентрацией последнего 300 г/л. Пропитку электродного блока производят под вакуумом, после чего аккумулятор формируют зарядно-разрядными циклами с сообщением при заряде около 150% номинальной емкости следующим образом: производят формирование в последовательности заряд-разряд-заряд и за 15 мин до конца второго заряда калийный электролит из аккумулятора сливают под зарядным током. После этого в аккумулятор заливают водный раствор едкого лития с концентрацией 100 г/л, выдерживают 10-15 мин и переключают аккумулятор в разряд. После формирования в водном растворе едкого лития в последовательности разряд-заряд-разряд сливают литиевый электролит в конце последнего разряда. Затем заливают калийно-литиевый электролит (300 г/л КОН и 30 г/л LiOH) и проводят формирование в последовательности заряд-разряд-заряд. В конце последнего заряда сливают избыток электролита под током. После этого заканчивают формирование разрядом. Затем доливают калийно-литиевый электролит с доведением его количества до 0,45 мл на 1 см3 электродного блока (включая сепарационный материал), вводят угольный электрод, герметизируют аккумулятор и испытывают на отдачу емкости в герметичном виде.

В табл.1 приведены для сравнения характеристики экспериментальных данных, полученных в результате испытаний аккумуляторов НКГК-15Д, выполненных по заявляемой технологии, и характеристики аккумуляторов НКГК-15Д в стандартном исполнении.

Емкостные характеристики аккумуляторов НКГК-15Д, изготовленных предложенным способом, определялись при отрицательных температурах после заряда током 1,0 А. Время заряда 17 часов, но до напряжения не выше 1,55 В при температуре 20±5°С. Режим разряда: ток 3,0 А до напряжения 1 В с гарантиями по емкости при разряде до 1,0 В.
Таблица 1.

Разрядные характеристики стандартного аккумулятора НКГК-15Д и аккумулятора, изготовленного заявленным способом
Температура при разряде, °С Среднее разрядное напряжение, В Отданная емкость аккумулятора, изготовленного заявленным способом А·ч % к ном. (15А·ч) для аккумулятора, изготовленного заявленным способом Отданная емкость аккумулятора в стандартном исполнении, А·ч
+20 1,24 15,7 105 15,0
-20 1,18 11,9 79 6,0
-30 1,14 9,5 63 3,0
-40 1,00 5,0 33 
-50 0,9 4,0 27 


Из приведенных в таблице данных видно, что с понижением температуры величина отданной емкости аккумулятора в стандартном исполнении уменьшается быстрее, чем у аккумулятора, изготовленного заявленным способом. При этом аккумулятор в стандартном исполнении не работает при температуре - 40°С-50°С. Заявленный способ изготовления герметичного никель-кадмиевого аккумулятора приводит к увеличению отданной емкости при низких температурах более чем в 3 раза. Таким образом заявленная последовательность предложенных технологических операций обеспечивает работоспособность щелочного герметичного аккумулятора в условиях низких температур (до -40°С-50°С).


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ изготовления герметичного никель-кадмиевого аккумулятора, включающий сборку пакета электродных пластин с разделением положительных и отрицательных электродов сепарационным материалом, осадку блока в аккумуляторный корпус, заливку аккумулятора электролитом, проведение формировочных зарядно-разрядных циклов и замену электролита, отличающийся тем, что формирование в водном растворе едкого кали с концентрацией 240÷320 г/л и в водном растворе едкого кали с концентрацией 300÷350 г/л с добавкой едкого лития 15÷35 г/л проводят в последовательности заряд-разряд-заряд и сливают электролит в конце заряда под током, а формирование в водном растворе едкого лития с концентрацией 100÷110 г/л проводят в последовательности разряд-заряд-разряд и сливают электролит в конце разряда.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед формированием в растворе едкого лития производят выдержку в электролите в течение 10÷15 мин.




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