СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОКИСНО-НИКЕЛЕВОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ НИКЕЛЬ-ЦИНКОВОГО АККУМУЛЯТОРА

Номер документа 5220150001

РУБРИКА:
18. Технологии

РУБРИКА ГРНТИ:
45.09.31. Проводниковые материалы

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Электроэнергетика
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 2543057
Автор (принявший орган): Нижегородский государственный университет им. Р.Е. Алексеева 603950, г.Нижний Новгород, ул.Минина, 24 Телефон: (831)4369475 Факс: (831)4369475 , nntu@nntu.nnov.ru
Дата: 07.04.2015
Регион: Нижегородская область
Источник информации: Нижегородский региональный центр энергосбережения (НИЦЭ)

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Предлагаемое изобретение относится к области изготовления никель-цинковых аккумуляторов с металлокерамическим окисно-никелевым электродом.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания никель-цинкового аккумулятора с положительным окисно-никелевым электродом и отрицательным цинковым электродом, работающего на коротких режимах разряда (при больших разрядных токах). (За принятый режим разряда никель-цинковых аккумуляторов принят короткий режим разряда серебряно-цинковых аккумуляторов более 2 С (С - номинальная емкость аккумулятора), который соответствует времени разряда менее 30 минут. Это связано с тем, что для никель-цинкового аккумулятора не выработаны требования к обозначению режимов разряда и на практике пользуются данными для серебряно-цинковых аккумуляторов, как наиболее близких по конструкции и разрядным характеристикам к никель-цинковым аккумуляторам [Химические источники тока: Справочник / Под ред. Н.В. Коровина и A.M. Скундина. - М.: Издательство МЭИ, 2003. - 740 с., ил. (стр. 537)]).

Технический результат - достижение высоких емкостных характеристик никель-цинковых аккумуляторов с окисно-никелевым и цинковым электродами на коротких режимах разряда (2-7 С - для предлагаемого, 005-0,1 С для прототипа).

Этот технический результат достигается тем, что в способе изготовления окисно-никелевого электрода для никель-цинкового аккумулятора, включающем пропитку в растворе соли, обработку в растворе щелочи, промывку, сушку (при комнатной температуре), формирование в щелочном электролите, окончательную промывку и сушку, пропитку готового электрода осуществляют в растворе сульфата кобальта концентрацией 50-75 г/л и сульфата кадмия концентрацией 50-75 г/л в течение 05-1,0 часа, обработку после пропитки ведут в растворе калиевой щелочи концентрацией 200-300 г/л в течение 0,5-1,0 часа, а формирование проводят в растворе калиевой щелочи концентрацией 1-3 моль/л при зарядной и разрядной плотности тока 2-10 мА/см2.

Соединения кобальта и кадмия, введенные в окисно-никелевый электрод при пропитке в виде сульфатов кобальта и кадмия, повышают работоспособность электродов и уменьшают их набухание в никель-цинковом аккумуляторе. Калиевая щелочь указанной концентрации при формировании также уменьшает разбухание окисно-никелевого электрода при работе аккумулятора.

В примерах изготовления никель-цинкового аккумулятора для коротких режимов разряда в качестве положительных электродов брали электроды размером 35×35 мм толщиной 0,7-0,75 мм. Положительные окисно-никелевые электроды для пропитки при комнатной температуре помещали в раствор сульфата кобальта CoSO4 ·7H2O и сульфата кадмия CdSO4·8/3H 2O с концентрацией каждого из компонентов 20-100 г/л. В раствор при комнатной температуре помещают металлокерамические окисно-никелевые электроды на 0,5-1,0 часа. Затем электроды помещают в раствор калиевой щелочи концентрацией 200-300 г/л на 0,5-1,0 часа. После этого электроды промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод и сушат при температуре 20-100°C в течение 10-1 часа. Далее электроды подвергали 2-3-м формировочным циклам в щелочном электролите - растворе калиевой щелочи концентрацией 1-3 моль/л при плотности зарядного и разрядного тока 2-10 мА/см2, окончательно промывали водой и сушили.

Готовые электроды помещали в чехол из щелочестойкого капрона, служащего сепаратором, и направляли на сборку никель-цинковых аккумуляторов.

Цинковые электроды готовились прессованием смеси цинкового порошка, оксида цинка, оксида кадмия и раствора поливинилового спирта в качестве связующего на медный токоотвод.

Электролитом никель-цинкового аккумулятора являлся раствор калиевой щелочи концентрацией 8,2-9 моль/л.

 

 

 

 


Скачать