СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕРЕБРЯНОГО ЭЛЕКТРОДА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА Российский патент 1997 года по МПК H01M4/34 H01M4/26 H01M10/32 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении электродов из серебряного порошка.

Известен способ изготовления серебряных электродов из порошка, содержащего 97% металлического серебра. Порошок сушат для удаления влаги. Необходимое количество порошка засыпают в пресс-форму и выравнивают ручным валиком. На порошок накладывают проволочный или сетчатый каркас электрода, а поверх него верхнюю половину формы. Затем всю форму прессуют на гидравлическом пресс под давлением 600 кг/см².

Полученную таким образом серебряную пластину подвергают термической обработке в электропечах при 400^oC. В результате указанной обработки пластина спекается и приобретает прочность, достаточную для дальнейшей сборки (1).

Этот способ сложен и малопроизводителен.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ изготовления серебряного электрода химического источника тока путем термообработки серебряного порошка при 450 500^oC, измельчения, прессования и токоотводами и термообработки (2).

Недостатком такого способа изготовления является высокий процент брака по механической прочности и по инородным включениям, связанным с наличием примесей в исходном порошке. Малая механическая прочность обусловлена плохой прессуемостью порошков с низким значением насыпного веса. Поэтому для повышения процента выхода годных электродов необходимо значительно сужать интервал значений насыпной плотности используемых порошков.

Данное изобретение позволяет повысить механическую прочность электродов, улучшить электрические характеристики и использовать порошки с любым значением насыпной плотности.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления серебряного электрода химического источника тока, состоящем из термообработки серебряного порошка при 450 500^oC, измельчения, прессования с токоотводами и термообработки, первую термообработку ведут не менее 3,5 ч, а измельчение проводят в мельнице молоткового типа 20 30 мин.

Предварительная термообработка порошков приводит к стабилизации кристаллической структуры, снижает способность к уплотнению, изменяет количество примеси в порошке, при прессовании происходит снижение общей пористости, а открытая пористость преобладает, как правило, над закрытой, что положительно влияет на электрические характеристики изделий, помимо этого изменяется гранулометрический состав порошка.

Взяв пористость спрессованного порошка за основной контролируемый параметр и определяя проницаемость такого порошка по методу определения пор (ГОСТ 26849-86), было установлено, что наиболее оптимальным для процессов испарения примеси, окисления, сглаживания рельефа, спекания частиц является режим термообработки в интервале температур 450 500^oC в течение не менее 3,5 ч. Увеличение температуры приводит к излишнему укрупнению порошка, а дальнейшее увеличение времени не вносит существенных изменений в гранулометрический состав порошка. Меньшая температура и время не позволяют получить оптимальный состав порошка. Так как после термообработки существуют слабоспеченные агломераты, то важным фактором является механическое перемешивание порошка, обеспечивающее необходимое его качество. Перемешивание должно осуществляться в рубящем режиме, то есть в мельнице молоткового типа. Длительность перемешивания составляет 20 30 мин. Более длительное перемешивание приводит к излишнему измельчению порошка.

Способ был использован при изготовлении электродов из серебряного порошка ПСЭХА-2У, обладающего по ТУ насыпной плотностью 1,0 1,5 г/см³. Порошки с насыпной плотностью менее 1,35 1,4 г/см³ прессуются плохо и высок процент брака изделий. Были проведены сравнительные испытания для порошка с насыпной плотностью 1,04 г/см³. Изготовлены электроды из исходного порошка и прошедшего термообработку при T 450^oC в течение 3,5 ч с последующим перемешиванием в течение 20 мин. Собранные из опытных электродов изделия показали одинаковую зарядную емкость, начальное разрядное напряжение выше у изделий из обработанного порошка, а среднее и коническое - на уровне с серийными. У изделий из обработанного порошка большая наработка до отказа.

Использование: производство щелочных химических источников тока. Сущность изобретения: серебряный порошок термообрабатывают при 450 - 500^oC не менее 3,5 ч, измельчают в мельнице молоткового типа в течение 20 - 30 мин, прессуют с токоотводом и проводят повторную термообработку. Это позволяет использовать порошки с любым значением насыпной плотности, повышает механическую прочность электродов и улучшает их электрические характеристики.

Способ изготовления серебряного электрода химического источника тока путем термообработки серебряного порошка при 450 500^oС, измельчения, прессования с токоотводом и термообработки, отличающийся тем, что первую термообработку ведут не менее 3,5 ч, а измельчение проводят в мельнице молоткового типа в течение 20 30 мин.