БЕЗЛАМЕЛЬНЫЙ КАДМИЕВЫЙ ЭЛЕКТРОД ГЕРМЕТИЧНОГО АККУМУЛЯТОРА Российский патент 1997 года по МПК H01M4/24 H01M10/34 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве герметичных никель-кадмивых аккумуляторов.

Известны и широко используются в герметичных аккумуляторах отрицательные электроды ламельной или безламельной конструкции. Электроды ламельной конструкции, как правило, имеют окантовку из металлических ребер по всему периметру или по нескольким сторонам, которая обеспечивает механическую прочность электрода и выполняет роль токосъемника [1]
В электродах безламельной конструкции роль токосъемника выполняет решетка, расположенная в активной массе. Окантовка этих электродов не производится, учитывая их достаточную механическую прочность (металлокерамические электроды и электроды на полимерной основе) или, напротив, низкую механическую прочность, затрудняющую фиксацию металлического ребра на активной массе электрода (электроды вальцованного типа без металлокерамической основы).

Последние электроды благодаря своим высоким удельным характеристикам (до 0,8 Ач/дм, являются наиболее перспективными, используются во многих типах герметичных аккумуляторов и могут быть приняты за прототип предлагаемого изобретения [2]
Малая механическая прочность безламельных кадмиевых электродов, полученных прокаткой, приводит на этапе сборки аккумулятора к частичному разрушению кромок. При этом осыпание активного материала приводит к оголению решетки по периметру электрода, заусенцы которой могут прокалывать сепарацию, создавая опасность закорачивания электродов разноименного знака.

Кроме того, следует отметить, что уже на этапе разрубки электродного ремня, полученного методом прокатки, на отдельных электродах токоведущая решетка неизбежно оголяется по торцу, при этом даже небольшое осыпание активного материала может создать опасность возникновения короткого замыкания.

Другим недостатком электрода этого типа при использовании его в составе герметичного аккумулятора является сравнительно низкая активность его к процессу ионизации кислорода. Скорость поглощения кислорода поверхностью такого электрода (при прочих равных условиях) примерно в четыре раза ниже, чем аналогичного электрода металлокерамической конструкции. Скорость газопоглощения является одним из определяющих параметров при использовании электрода той или иной конструкции в герметичном никель-кадмиевом аккумуляторе.

Задача изобретения устранение указанных недостатков электродов вальцованного типа, не имеющих металлокерамической основы.

Это достигается тем, что электрод окантовывается по периметру узкой металлической лентой с игольчатой перфорацией, при этом заусенцы игольчатой перфорации обращены в сторону активной массы электрода. После одевания каркаса из такой ленты по всему периметру электрода производится его подпрессовка в прессформе. При допрессовке заусенцы перфорации входят в активный материал по сей поверхности и надежно фиксируют окантовку. Окантовка исключает возможность осыпания активного материала и выход заусенец токоведущей решетки за пределы электрода, тем самым исключается возможность возникновения замыканий между электродами.

При этом игольчатая перфорация и металлическая лента имеют следующие параметры:
Площадь перфорационного окна 0,05 1,0 мм²
Процент открытия 5,0 50
Толщина ленты 0,05 0,30 мм
Использование для окантовки перфорированной ленты обеспечивает полное участие в токообразующем процессе активного материала, находящегося под окантовочным ребром, и тем самым сохранение электрических параметров электрода.

Наличие окантовки на электроде из металлической, например стальной никелированной ленты, значительно увеличивает скорость поглощения кислорода активным материалом электрода, как открытая металлическая поверхность окантовочного ребра работает, как третий газово-адсорбционный электрод, обеспечивая заметное увеличение скорости ионизации кислорода.

Использование: производство герметичных аккумуляторов. Сущность изобретения: устройство содержит основу из никелевой ленты-фольги, на которую нанесена активная масса. По периметру расположено окантовочное ребро из перфорированной металлической ленты толщиной 0,05 - 0,30 мм с 5 - % открытия и площадью перфорационного окна 0,05 - 1,0 мм². Заусенцы обращены в сторону активной массы. Это предотвращает короткие замыкания и повышает скорость газопоглощения.

Безламельный кадмиевый электрод герметичного аккумулятора, состоящий из основы в виде никелевой ленты-фольги с нанесенным на нее слоем активной массы, отличающийся тем, что он по периметру окантован опрессованным ребром из металлической ленты с игольчатой перфорацией, заусенцы которой обращены в сторону активной массы, при этом игольчатая перфорация и металлическая лента имеют следующие параметры:
Площадь перфорационного окна 0,05 1,0 мм²
Процент открытия 5,0 50
Толщина ленты 0,05 0,30 ммд