Установка для электрофоретического нанесения покрытий Советский патент 1983 года по МПК C25D13/00 

2.Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем/ что механизм загрузки выполнен в виде набора планок с ориентирующими ложементами, имею- 1ДИМИ магниты.

3,Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что механизм закрепления электродов выполнен в виде неподвижной планки с тбкопроводящим контактбм и изоляторами и планрк с подпружиненными кнопками и осями, установленны1ли с возможностью поворота.

4.УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ, В частности, активного материала на кадмиевые электроды, щелочного аккумулятора, содержащая емкости для суспензии, в которых расположены диализные карманы и пр тивоэлйктроды, подключенные к источнику тока, систему подачи суспензии и механизм .транспортировки, выполненный в виде вала, установленного с возможностью вращения, и закрепленной на нем траверсы, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности установки она снабжена механизмами загрузки и закрепления электродов. + СО W ел Ч СО

.,...

Изобретекие относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для нанесения активного материала на подложку при изготовлении отрицательного электрода безламельного щелочного аккумулятора. Существует целый ряд способов , электрофоретического осаждения в производстве электродов химических источников тока.

Известен способ изготовления кадмиевого электрода щелочного аккуму- i лятора с помощью электрофореза LlJ« i

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для электрофоретического нанесения покрытий, содержащее емкости для суспензии, систему подачи суйпензии и механизм транспортировки, выполненный в виде вала,, установленного с возможностью враще- , ния И защемляемой на нем траверсы 2 .

Однако известные способ и устройство малопроизводительны,, требуют затрат ручного труда при выполнении операций по изготовлению кадмиевых электродов с помощью электрофореза Целью изобретения является повышение производительности процесса установки.

Поставленная цель достигается тем что установка для электрофорютического нанесения покрытий, в частности, активного материала на кадмиевые электроды щелочного аккумулятора, содержащая емкости для суспензии, в которых расположены диализные карма.ны и противоэлектроды, подключенные к источнику тока, систему подачи и механизм транспортировки, выполненный в виде вала/ установленног р свозможностью вращения, и закрепленной на нем траверсы, снабжена механизмами загрузки и закрепления электродов.

Механизм Нагрузки выполнен в виде набора планок и ориентирующими ложементами, имеющими магниты.

Механизм закрепления электродов выполнен в виде неподвижной планки

с окот1одводящим контактом и изоляторами и планок с подпружиненными кнопками и осями, установленными

ic возможностью поворота.

: предлагаемое конструктивное вы:полнение механизмов загрузки и закрепления является оптимальным вариантом и не исключает других конструктивных решений.

I На фиг. 1 изображена предложе«йая

установка, общий вид} на фиг. 2 устройство для закрепления подложек с токоподводом) на фиг. 3 - узел Г на фиг. 2; йа фиг. 4 - сечение А-А на фиг. Э) Иа фиг. 5 - емкость для электрофоретического осаждения активного материала} на фиг. б - вид Б

;На фиг. 5} на фиг. 7 и 8 - вариай;ты общего механизма загрузки.

Установка состоит из механизма 1 транспортировки, расположенного на пойоротном ишицевом валу 2, мехайизма 3 для Закрепления электродных подложек с токоподводом, емкостей 4 и 5 с рабочей суспеНзйцей/ где производится электрофоре±ическре актийного материала, механизма 6 загрузки покрываемых подяожек 7.

. Механизм для закрепления подложек с токопоДводом состоит из неподвижной йланки 8, прикрепленной к лопасти механизма транспортировки, токопроводящей шины 9 с проводами 10 и изоляторами 11 и 12, отдельных для каждой подложки поворотных цланок 13 с подпружиненными кноп1 ами 14, осей 15 и управляюще й штанги 16,

; направляющегоустройства 17 с воз- вратной пружиной 18 и силового пневмоцилиндра 19,

; Емкость для суспензии состоит из

:Пластмассового корпуса 20 со сливом, диализных карманов 21 с расположенными в них противоэлёктродамИ 22 и ионообменными мембранами 23, токоподводящей шины 24 и трубы 25 с от;верстиями для подачи суспензии.

; Механизм загрузки состоит из планки 26 с ложементом и одного или нескольких плоских 27 или кольцейых 28 постоянных магнитов.

., Предложенная установка работает следующим образом.

Приготавливается водная суспензия, содержащая кадмиевую активную массу, а также связующую и антигидратирующую добавки, которыми служат натриевая соль карбоксиметалцеллюлозьа и трехокйсь сурьмы. Затем с помощью системы подачи, включенной в состав установки и имеющей насос, трубопроводы и соответствующую арматуру/ суспензия подается в рабочие емкости, где и осуществляется процесс электрофоретического нанесения

Покрываемые подложки 7 укладываются в ложементы механизма загрузки где фиксируются магнитами. После разжима механизма закрепления подложек пневмоцилиндром 19 когда поворотные планки 13 с помощью управляющей штанги 16 повернулись .вокруг осей 15, подложки вместе с механизмом загрузки подаются вперед до упора, так, чтобы, токоотводы подложек оказались Между неподвижной планкой 8 и поворотнымй планками 13. По окончании времени цикла пневмоцилиндр 19 возвращается в первоначальное положение, освобождая штангу 16 и поворотные планки 13. Таким образом, подложки оказываются закрепленными на траверсе.

После закрепления траверса механизма 1 транспортировки заготовок поднимается по шлицевому валу 2, вынимая подложки изложементов механизма ориентации,, поворачивается на 90- вместе с валом и опускается, в результате чего закрепленные подложки попадают в емкость для электрофоретического нанесения, куда по трубе 25 системой подачи непрерывно поступает рабочая суспензия. Противоэлектроды 22 емкости и покрываемые подложки 7 подключаются к источнику постоянного тока и на электродных подложках осаждается активная масса из суспензии..Процесс нанесения для,электродов типа НКП, например, ведется при напряжении и начальном токе 80 А, который уменьшается в процессе работы до 40 А.

Ионообменные мембраны 23 служат для разделения анодного и катодного пространств в рабочей емкости,ЭТо разделение необходимо для того, чтобы устранить, вредное влияние злект-т ролиза воды и повысить коэффициент использования активного материала.

Известно, что в результате электролиза воды на аноде, которым служит электродная подложка, происхо дит Образование водородных ионов. В процессе электроосаждения частицы

активного материала, покрытые полнионами, например ( КМЦ bi, под деиствием электрического поля двигаются к аноду. На аноДе происходит коагуляция и осаждение частичек активного материала на подложку с образованием НКМЦ, которая играет .роль связующего и обеспечивает прочность осадка на подложке. Таким образом, на аноде происходит связывание обра10зующихся водородных ионов..

В то же время на катоде, которым является противоэлектрод 22, в результате электролиза воды происходит образование ионов ОН, В процессе

5 электроосаждения они накапливаются в суспензии, что приводит к увеличению ее рН и замедлению процесса электрофореза. С целью предотвращения накопления ионов гидроксила в рабочей суспензии внутри емкости ка0тодное про.странство отделяется, от суспензии ионообменной мембраной 23, которая непроницаема для ионов гидроксила, а катионы натрия, например, проходят через нее, связывают ионы

5 гидроксила и выводятся из карманов непрерывной или периодической промывкой водой, ..

Пррдолжительность нанесения предварительного слоя массы составляет

0 половину времени, которое необходимо для осаждения всего количества .активного материала, после чего прекращается процесс, подается команда на зажим подложек, поступивших на за5грузочную позицию-, производится подъем, поворот и опускание траверсы механизма транспортировки электродных подложек, и процесс осаждения повторяется во второй емкости,

0 где происходит окончательное нанесение активной массы, при этом в первую емкость помещаются-электродные подложки, закрепленные на следующей лопасти траверсы,

; После окончания процесса покры5тия электродьл опадают на третью позицию, где с них стекает излишняя влага И происхбдит частичное подсушивание на воздухе, tlo приходе на загрузочную позицию пневмоцилиндр ,19

0 разжимает поворотные планки 13, покрытые электроды попадают в приемную корзину.и отправляются на последующую обработку.

Предлагаемая установка, снабжен5ная механизмами для закрепления под ложек и механизмами загрузки, позво ляет механизировать процесс электро форетического нанесения активного материала на кадмиевые электроды

0 щелочного аккумулятора и существенно повысить производительность.

17 i

18

,

Фиг.З Фиг. 5 22 (puzJ 2i