Способ изготовления безламельного кадмиевого электрода щелочного аккумулятора

Патент 725124

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Ее . Е". Е:с Е .:сЕ,„ ; ГЕЕ,:,Д

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

l i!! 725124

Союз Сосотсккх

Сокиелистическнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 20.10.78 (21) 2675507/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. Кл.

Н 01М 4/26//

Н 01М 2/26

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.355.8. .035.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. И. Леонтьев, Е. И. Харланов и Ю. Б. Леонтьев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗЛАМЕЛЬНОГО

КАДМИЕВОГО ЭЛЕКТРОДА ЩЕЛОЧНОГО

АККУМУЛЯТОРА

Настоящее изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к производству щелочных герметичных аккумуляторов с безламельными электродами, и может найти применение в производстве аккумуляторов данного типа.

Известен способ изготовления безламельного электрода щелочного аккумулятора путем напекания на часть токоотвода, прикрепляемую к подножке, слоя карбонильного никеля, припрессовки токоотвода с подложкой и последующего кратковременного спекания (1).

Недостатком этого способа является невозможность прикрепления токоотводов к пористой никелевой основе, пропитанной активным веществом, после формирования электрода, Это вызвано тем, что подложка представляет собой окислы металлов и припрессованный к ней токоотвод не припекается. Кроме того, при припекании таким способом вся подложка нагревается до температуры 600 вЂ” 700 С, что недопустимо для пропитанного и формированного электрода: нарушаются его физико-химические свойства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ изготовления безламельного кадмиевого электрода (2) путем изготовления пористой никелевой основы, пропитки ее активными веществами с последующей форvlrp0BKoH разрубкой на отдельные электроды, восстановления мест, предназначенных для прикрепления токоотводов в среде водорода с одновременным охлаждением остальной части электрода в теплообменнике с циркулирующим потоком охлаждающего агента и последующего прикрепления токоотвода к электроду.

Недостатком этого способа является ненадежное прикрепление токоотводов к электродам в местах, восстановленных для этой цели, за счет того, что при быстром нагреве части электрода до температуры восстановления никеля основы (750 вЂ 8 С) кадмий полностью не возгоняется и вступает в реакцию с никелем основы, образуя различные соединения, которые создают большие трудности для подбора режимов приварки токоотвода к основе электрода.

Целью настоящего изобретения является исключение брака электродов, Температуру охлаждающего агента на выходе из теплообменника поддерживают в интервале 20вЂ”

50 С и восстановление ведут в течение 2,0вЂ”

3,0 мин.

Описываемый способ изготовления безламельного кадмиевого электрода реализует30 ся следующим образом, 725124

З0

6О

Заказ 148/19 Изд. № 216 Тираж 857

Полг.ясное

1-!ПО сПоиск»

Сапунова, 2

Типография, лр.

На ленточную подложку наносят порошок карбонильного никеля и производят спекание ленты в водородной атмосфере;

Полученную основу пропитывают в растворах активных солей и щелочи, формируют и разрубают на отдельные электроды. Затем у каждого электрода производят восстановление места, к которому прикрепляют токоотвод.

Восстановление производят следующим оор азом.

Электроды укладывают в теплообменник таким образом, чтобы часть электрода, которая подвергается восстановлению, находилась за пределами теплообменника. Теплообменник представляет собой полый кор>тус с циркулирующим охлаждающим агентом, например водой, в котором имеются гнезда для размещения электродов. Теплообменник с размещенными в нем электродами помещают в муфельную щелевидную печь с температурой 750 вЂ” 850 С. Муфельная печь по всей длине имеет постоянное сечение и на своем входе выполнена с зоной охлаждения, в которой циркулирует поток охлаждающей жидкости. Через муфель ную печЬ и ее зону охлаждения пропускают поток водорода. В теплообменник подают охлаждающий агент, например воду, которая через стенки корпуса охлаждает электрод. Температуру охлаждающего агента на выходе из теплообменника поддерживают в пределах 20 вЂ” 50 С. При соблюдении этой температуры охлаждающего агента происходит постепенный нагрев восстановляемой части электрода под действием тепловых лучей муфельной печи. В результате постепенного нагрева сначала возгоняется кадмий из пор основы электрода, а затем происходит восстановление никелевой основы. Потоком водорода кадмий удаляется из зоны восстановления. При поддержании температуры, охлаждающего агента ниже 20 С происходит неполное восстановление основы за необходимый промежуток времени (2 вЂ” 3 мин).

При поддержании температуры охлаждающего агента выше 50 С происходит быстрый процесс нагрева восстановляемой части электрода и кадмий не успевает полностью возгоняться и начинает вступать в реакцию с никелем основы.

Восстановление части электрода производят в течение 2 вЂ” 3 мин. При восстановлении менее 2 мин часть никеля основы электрода не успевает полностью восстановиться, а увеличение времени восстановления свыше 3 мин нецелесообразно, т. к. скорость восстановления уменьшается. После выдержки времени восстановления теплообменник с электродами выгружают из муфсль tG|I печи и перед окончатсльной выгрузкой выдерживают в зоне охлаждения в среде водорода не менее 30 с. Это необходимо для исключения окисления нагретой восстановленной части электрода на воздухс. Затем электроды удаляют из теплообменника и к их восстановленным местам сваркой производят прикрепление токоотводов.

Пример. Металлокерамические отрицательные кадмиевые электроды герметичного никель-кадмиевого аккумулятора типа

НКГ-10Д в количестве 20 штук размещались в гнездах теплообменника таким образом, что места для прикрепления токоот водов находились за пределами теплообменника. Теплообменник с электродами помещался в муфельную печь с температурой

820 С и расходом потока водорода 5 м /ч.

Через теплообменник пропускали воду и поддерживали температуру ее на выходе из теплообменника равной 35 С. Восстановление производили в течение 2,5 мин. Затем теплообменник удаляли из муфельной печи, выдерживая перед этим в зоне охлаждения в потоке водорода в течение 1 мин, и электроды из него выгру>кались. Электроды в восстановленных местах подвергали подпрессовке и приваривали токоотводы.

Прочность соединения и токопроводимость удовлетворяли требованиям техдокументации.

Использование данного способа изготовления кадмиевых электродов по сравнению с прототипом позволит исключить брак по прикреплению токоотводов к электродам.

Формула изобретения

Способ изготовления безламельного кадмиевого электрода щелочного аккумулятора путем прикрепления токоотводов к пористой основе, пропитки активными веществаviH с последу1ощей формировкой и разрубкой на отдельные электроды, восстановления мест, предназначенных для прикрепления токоотводов в среде водорода с одновременным охлаждением остальной части основы в теплообменнике с циркулирующим охлаждающим агентом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исключения брака, температуру охлаждающего агента на выходе из теплообменника поддерживают в интервале 20 вЂ” 50 C è восстановление ведут в течение 2 вЂ” 3 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское, свидетельство СССР № 388317, кл. Н 01М 4/26, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 513421, кл. Н 01М 4/26, 1974.