СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА ПРИЗМАТИЧЕСКИХ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА Российский патент 2020 года по МПК H01M4/10 H01M4/50 H01M6/16 

Изобретение относится к области химических источников тока и касается способа изготовления заготовок положительного электрода для призматических химических источников тока.

Известен способ изготовления диоксидмарганцевого электрода для химического источника тока (патент на изобретение РФ № 2145456, опубл. 10.02.2000 г.) путем напрессовки активной массы, состоящей из диоксида марганца, сажи и фторопласта, пропитанной органическим растворителем, на перфорированный металлический коллектор и последующей термообработки готового электрода, отличающийся тем, что из активной массы формуют электродные пластины, высушивают их от органического растворителя на воздухе, а напрессовку на перфорированный металлический коллектор производят удельным давлением 500 - 1000 кгс/см² в течение 10 - 50 с.

При реализации указанного способа невозможно достичь высокой плотности активной массы положительного электрода, что в свою очередь приводит к снижению электрических характеристик диоксидно-марганцевых источников тока. Помимо этого, согласно способу имеется возможность изготавливать только единичные электроды, что снижает производительность при серийном изготовлении.

Задачей настоящего изобретения является создание положительного электрода с улучшенными электрическими и механическими характеристиками.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в осуществлении постоянного контроля за параметрами заготовок электрода, что позволяет изготовить заготовки с точно определенными электрическими и механическими характеристиками.

Заявляемый технический результат достигается благодаря тому, что способ изготовления положительного электрода литиевого химического источника тока, содержащего титановый токоотвод с решеткой, два электрода с активной массой на основе диоксида марганца, нанесенные на противоположные стороны решетки, включает в себя подготовку пластин активной массы, нанесение пластин активной массы на решетку, и согласно изобретения нанесение пластин активной массы на решетку происходит двойным прессованием при давлении 41-62 МПа (410-620 кгс/см²) в течение 10-30 секунд с промежуточной сушкой при температуре 100-120°С в течение 2-4 часов и термообработкой при температуре 230-250°С в течение 1-1,5 часов.

Для реализации заявляемого способа используется установка для получения карточек, состоящая из следующих узлов:

- узел получения ленты активной массы;

- узел подкатки;

- узел сушки;

- узел калибровки;

- узел резки.

Подготавливают установку к работе. Вращением маховичка устанавливают зазор между валками для получения ленты толщиной 2,2-3,2 мм. Заливают бензин-растворитель в емкость питателя. Выгружают из тары в бункер дозатора гранулы предварительно подготовленной активной массы, предварительно подготовленной на основе диоксида марганца.

Включают установку получения ленты активной массы и изготавливают ленту толщиной 2,2-3,2 мм. В процессе изготовления ленты контролируют качество пропитки бензином-растворителем гранул. Лента должна быть эластичной, с ровными краями, без разрывов и отверстий.

Подготавливают устройство для подкатки. Вращением рукоятки выставляют зазор между валками для получения ленты толщиной 1,8-2,35 мм.

Включают устройство и прокатывают ленту активной массы. Толщина ленты должна быть 1,8-2,35 мм. После прокатки ленту попускают через направляющие катушки на операции сушки и калибровки.

Подготавливают установку сушки к работе. Включают установку. Температура на поверхности сушильных устройств должна быть 75-125°С.

Заправляют ленту активной массы в сушильные устройства. Укладывают ленту на направляющую катушку, а затем на движущиеся сушильные устройства. Направляют ленту на установку для калибровки.

Подготавливают вальцы калибровочные, имеющие выборку в середине для калибровки и обрезки ленты активной массы. Вращением маховичка выставляют щупом зазор между валками 0,4-0,7 мм.

Включают установку и калибруют ленту активной массы. Толщина ленты должна быть 1,4 ± 0,1 мм.

Обрезают край ленты ножом и заправляют ее между подающим и прижимными валками автомата резки.

Включают автомат резки. Резка ленты на пластины и укладка их в стопу происходит в автоматическом режиме. Количество пластин в стопе - не более 10 штук.

Периодически, через каждые 100-120 пластин, контролируют габаритные размеры 2-3 пластин.

Помещают в каждую ячейку кассеты по две пластины.

Помещают кассеты с пластинами в холодную или предварительно нагретую до температуры 80°С электропечь.

Сушат пластины при температуре от 60 до 90°С не менее 3 часов. Заслонка в вытяжном патрубке должна быть открыта.

По окончании времени сушки извлекают кассеты с пластинами из печи и охлаждают до температуры помещения.

Проводят распределение пластин на группы по массе от 54,0 до 62,0 г через каждый грамм.

Устанавливают решетку с титановым токоотводом в сварочное приспособление и проводят контактную сварку согласно технической документации.

Комплектуют попарно группы пластин так, чтобы суммарная масса двух пластин на электрод составляла 114 - 120 г.

Помещают решетку на винипластовую пластину, покрытую салфеткой из ткани, и наносят на решетку с двух сторон клей, приготовленный на основе карбоксилметилцеллулозы, равномерным слоем с помощью кисти.

Укладывают в матрицу пресс-формы последовательно пластину активной массы, решетку, вторую пластину и закрыть пуансоном. Укладывают пластины активной массы в пресс-форму следующим образом: пластины, верхняя и нижняя, должны плотно лечь (без зазора) ко всем четырем сторонам матрицы пресс-формы. Верхняя пластина должна полностью закрыть решетку.

Отпрессовывают электрод, суммарная масса пластин которого составляет 114 - 120 г, при удельном давлении 41 - 62 МПа (410 - 620 кгс/см²) в течение 10 - 30 с. Извлекают из пресс-формы электрод.

Помещают в кассету электроды в количестве 15 шт. и устанавливают в холодную или предварительно прогретую до температуры не выше 100°С электропечь.

Сушат электроды при температуре 100 - 120°С не менее двух часов. При этом сушку ведут с продувкой камеры печи: заслонка в вытяжном патрубке должна быть открыта.

Термообрабатывают электроды при температуре 230 - 250°С в течение (60±5) мин. Заслонка в вытяжном патрубке должна быть закрыта.

Охлаждают печь до температуры не выше 100°С по прибору. Заслонка в вытяжном патрубке должна быть открыта. Продувают не менее 10 минут.

Извлекают кассеты с электродами из печи и охлаждают до температуры помещения.

Укладывают в матрицу пресс-формы электрод и закрывают пуансоном.

Отпрессовывают электроды при удельном давлении 41-62 МПа (410-620 кгс/см²) в течение 10-30 с. Извлекают из пресс-формы электрод.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления заготовок положительного электрода для призматических химических источников тока. Предложенный способ изготовления положительного электрода литиевого химического источника тока, содержащего титановый токоотвод с решеткой, два электрода с активной массой на основе диоксида марганца, нанесенные на противоположные стороны решетки, включает в себя подготовку пластин активной массы, нанесение пластин активной массы на решетку с последующим двойным прессованием при давлении 41-62 МПа (410-620 кгс/см²) в течение 10-30 секунд с промежуточной сушкой при температуре 100-120°С в течение 2-4 часов и термообработкой при температуре 230-250°С в течение 1-1,5 часов. Повышение плотности активной массы положительного электрода и повышение его электрических и механических характеристик является техническим результатом изобретения.

Способ изготовления заготовок положительного электрода призматического химического источника тока, содержащего титановый токоотвод с решеткой, два электрода с активной массой на основе диоксида марганца, нанесенные на противоположные стороны решетки, включающий подготовку пластин активной массы, нанесение пластин активной массы на решетку, отличающийся тем, что нанесение пластин активной массы на решетку происходит двойным прессованием при давлении 41-62 МПа (410-620 кгс/см²) в течение 10-30 секунд с промежуточной сушкой при температуре 100-120°С в течение 2-4 часов и термообработкой при температуре 230-250°С в течение 1-1,5 часов.