SU756526A1

SU756526A1 - ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА ί И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ ' (1

Info

Publication number: SU756526A1
Application number: SU782674059A
Authority: SU
Inventors: Marina E Alekseeva; Zoya P Arkhangelskaya; Valentin A Nikolskij; Nikolaj K Terentev; Galina N Reshetova; Vladimir N Zgonnik; Larisa Margolina; Tatyana N Vikenteva
Original assignee: Marina E Alekseeva; Zoya P Arkhangelskaya; Valentin A Nikolskij; Nikolaj K Terentev; Galina N Reshetova; Vladimir N Zgonnik; Larisa Margolina; Tatyana N Vikenteva
Priority date: 1978-10-13
Filing date: 1978-10-13
Publication date: 1980-08-15

Description

Изобретение относится к химическим источникам тока, а точнее к щелочным аккумуляторам с кадмиевыми и цинковыми анодами, характеристики которых в значительной степени зави- 5 сят от присутствия в активной массе поверхностно-активных органических веществ, которые одновременно обладают свойствами связующих..

Известны электроды щелочных акку- И муляторов, например цинковые, кадмиевые, активные массы которых изготавливаются из смеси основных компонентов и связующих добавок, являющихся в то же время стабилизаторами 1; емкрсти электрода, например натриевой соли лигносульфоновой кислоты[1}.

Эти электроды изготавливают прессованием водосодержащей пасты на токоотводящую основу с применением 2(

конверта из щелочестойкой бумаги. Добавки хорошо растворимы в электролите и подвергаются окислению в процессе работы аккумулятора, поэтому их стабилизирующее влияние на характе- 2ί ристики аккумулятора довольно быстро ослабляется. Одновременно наблюдается накопление карбонатов в электролите.

В связи с этим электрода, изготовленные с применением таких связующих Л

2

веществ, характеризуются малым сроком службы и низким коэффициентом использования кадмия и цинка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является электрод для щелочного аккумулятора, содержащий основной компонент и связующую добавку полиэтиленоксида, в активную массу вводят также полиэтилен.

Способ изготовления электрода заключается в прокатке смеси основного компонента со связующей добавкой по-, лиэтиленоксида £2]. Молекулярный вес полиэтиленоксида не превышает 10⁶. После прокатки электрод спекают.

Наличие инертного полиэтилена снижает процент активного материала в электроде и требует применения большого количества активирующей добавки — полиэтиленоксида. в процессе термообработки электрода полиэтиленоксид частично теряет свои активирующие свойства иэ-эа уменьшения степени полимеризации, т.е. снижения молекулярного веса. Это приводит к ухуд шению электрических характеристик.

С целью улучшения электрических характеристик полиэтиленоксид взят с молекулярным весом 3,5·10°-10⁷ при

756526

следующем соотношении компонентов, масс. %;

Основной компонент 97-99,5 Полиэтиленоксид 0,5-3.

Способ изготовления электрода отличается тем, что полиэтиленоксид вводят в основной компонент в виде гелеобразного водного раствора.с вязкостью 600-1500 сП, полученную смесь сушат при 50-70°С до конечной влажности 0,03-0,2% и протирают через сито для получения конгломерированных частиц шарообразной формы размером 0,3 —

1,5 мм.

В качестве основного компонента может быть взят цинк или кадмий.

Водный раствор полиэтиленоксида данного молекулярного веса обладает высокими клеющими свойствами, которые увеличиваются пропорционально росту молекулярного веса. Характерной особенностью новой добавки является ее. высокая адгезия к активному материалу. Полиэтиленоксид вводят в виде гелеобразного водного раствора с вязкостью 600-1500 сантипуаз. После обработки компонентов активной, массы полиэтиленоксидом, сушки при 50-70°С до конечной влажности 0,03-0,2% в течение 30-60 мин и протирки активной массы через сито наблюдается изменение размера и формы частиц порошка. Так, если размер частиц порошка окисей металлов составляет 1-3 мкм, то после обработки он равен 0,3-1,5 мм. Форма частиц шарообразная. Все это обеспечивает прокатываемость активной массы и высокую пористость готовых электродов.

Полиэтиленоксид с молекулярным весом 3,5·10⁶ вводится в количестве 0,5-3,0 вес.%. То,, что полиэтиленоксид одновременно выполняет функции активирующей добавки и связующего, облегчает процесс изготовления электродов как методом прокатки, так и прессованием и позволяет повысить в них содержание активного материала. Состав активной массы готового электрода содержит 97-99,5% основного компонента и 0,5-3% полиэтиленоксида.

Влияние полиэтиленоксида на характеристики электродов определяется его прочнрй адсорбцией на электродной поверхности по механизму образования водородных связей. При этом происходит диспергирование активной массы цинкового и кадмиевого электродов и, кроме того, активация процесса анодног& окисления кадмия. Высокий молекулярный вес используемого полиэтиленоксида определяет его высокую поверхностную активность и повышенную химическую стойкость по сравнению с более низкомолекулярными соединениями и обеспечивает эффективность влияния на протяжении большого срока

. службы аккумулятора.

Пример . Кадмиевый электрод герметичного серебряно-кадмиевого аккумулятора имеет следующий состав, масс.%:

Окись кадмия 92

Гидрат закиси никеля 6,5

Полиэтиленоксид 1,5.

Этот электрод изготовлен следующим способом.

Приготовляют раствор полиэтиленоксида путем растворения 5 вес.ч. полиэтиленоксида молекулярного веса

3,5-10⁶ в 95 вес.ч. дистиллированной воды до исчезновения твердой фазы (ориентировочно в течение 15 ч). При этом обеспечивается необходимая вязкость раствора,равная 730-750 сП. Смешивают гидроокись кадмия и гидрат закиси никеля, взятые в весовом соотношении 1:0,07, в течение 20 мин и просеивают через сито (ί 09, добавляют приготовленный раствор полиэтиленоксида к смеси основных компонентов в количестве 1,5 вес.% в пересчете на сухой полимер и перемешивают до образования однородной массы. Полученную массу сушат при 60-70°С при периодическом перемешивании до конечной влажности 0,1%, далее массу протирают через сито для получения конгломерированных частиц шарообразной формы размером 0,9 мм. Готовую массу наносят методом прокатки на непрерывно движущуюся обезжиренную высушенную электропроводную решетку, полученную ленту с накатанной активной массой разрубают с помощью штампа на заготовки электродов, после чего к заготовкам электродов приваривают методом роликовой или точечной сварки токоотводы.

Испытания показали, что предлагаемый электрод имеет емкость на 10% больше, чем электрод-прототип. Кроме того, улучшается его работоспособность в условиях низких температур и сохранность в заряженном состоянии.

Claims

Формула изобретения

1. Электрод для щелочного аккумуля тора, содержащий основной компонент

и связующую добавку полиэтиленоксида, отличающийся тем, что с целью улучшения электрических харак теристик, полиэтиленоксид взят с молекулярным весом 3,5'10⁶-10⁷ при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Основной компонент 97-99,5

Полиэтиленоксид 0,5-3.
2. Способ изготовления электрода по п. 1 путем прокатки смеси основного компонента со связующей добавкой полиэтиленоксида, отличающийся тем,'что полиэтиленоксид вводят в основной компонент в виде