RU2728287C1 - Method of producing positive electrode prismatic chemical current sources - Google Patents
Method of producing positive electrode prismatic chemical current sources Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728287C1 RU2728287C1 RU2020113067A RU2020113067A RU2728287C1 RU 2728287 C1 RU2728287 C1 RU 2728287C1 RU 2020113067 A RU2020113067 A RU 2020113067A RU 2020113067 A RU2020113067 A RU 2020113067A RU 2728287 C1 RU2728287 C1 RU 2728287C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- current sources
- positive electrode
- chemical current
- separator
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/10—Processes of manufacture of pressed electrodes with central core, i.e. dollies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химических источников тока и касается способа изготовления положительного электрода призматических химических источников тока.The invention relates to the field of chemical current sources and relates to a method for manufacturing a positive electrode of prismatic chemical current sources.
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.A known method of manufacturing a manganese dioxide electrode for a chemical current source (patent for invention of the Russian Federation No. 2145456, publ. 02/10/2000) by pressing an active mass consisting of manganese dioxide, soot and fluoroplastic impregnated with an organic solvent onto a perforated metal collector and subsequent heat treatment a finished electrode, characterized in that electrode plates are formed from the active mass, dried from an organic solvent in air, and pressing onto a perforated metal collector is performed with a specific pressure of 500 - 1000 kgf / cm 2 for 10 - 50 s.
При реализации указанного способа невозможно достичь высокой плотности активной массы положительного электрода, что в свою очередь приводит к снижению электрических характеристик диоксидно-магранцевых источников тока. Помимо этого, согласно способу имеется возможность изготавливать только единичные электроды, что снижает производительность при серийном изготовлении.When implementing this method, it is impossible to achieve a high density of the active mass of the positive electrode, which in turn leads to a decrease in the electrical characteristics of magnesium oxide current sources. In addition, according to the method, it is possible to produce only single electrodes, which lowers the productivity in serial production.
Задачей настоящего изобретения является создание положительного электрода с улучшенными электрическими и механическими характеристиками.An object of the present invention is to provide a positive electrode with improved electrical and mechanical characteristics.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в осуществлении постоянного контроля за параметрами электрода, что позволяет изготовить электроды с точно определенными электрическими и механическими характеристиками.The technical result of the claimed invention consists in the implementation of constant monitoring of the parameters of the electrode, which allows the manufacture of electrodes with precisely defined electrical and mechanical characteristics.
Заявляемый технический результат достигается благодаря тому, что способ изготовления положительного электрода призматических химических источников тока включает в себя изготовление заготовок, содержащих титановый токоотвод с решеткой, два электрода с активной массой на основе диоксида марганца, нанесенные на противоположные стороны решетки, прессование заготовок с полиэтиленовой прокладкой, сепарационным материалом и слоем пасты между двумя металлическими пластинами при удельном давлении 12,0 - 22,0 МПа (120 - 220 кгс/см2) в течение 10-60 с, осуществляют контроль внешних параметров электрода, оборачивают электрод сепаратором, укладывают обернутый электрод в кассету, зажимают кассету при помощи зажимов, сваривают сепаратор по периметру.The claimed technical result is achieved due to the fact that the method of manufacturing a positive electrode of prismatic chemical current sources includes the manufacture of blanks containing a titanium current collector with a grid, two electrodes with an active mass based on manganese dioxide, deposited on opposite sides of the grid, pressing the blanks with a polyethylene gasket, separating material and a layer of paste between two metal plates at a specific pressure of 12.0 - 22.0 MPa (120 - 220 kgf / cm 2 ) for 10-60 s, the external parameters of the electrode are monitored, the electrode is wrapped with a separator, the wrapped electrode is placed in cassette, clamp the cassette with clamps, weld the separator around the perimeter.
При реализации заявляемого способа предварительно изготавливают заготовки. Способ изготовления заготовок 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. 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.When implementing the proposed method, preforms are pre-made. A method of manufacturing blanks for a positive electrode of a lithium chemical current source containing a titanium current collector with a grid, two electrodes with an active mass based on manganese dioxide, deposited on opposite sides of the lattice, includes preparation of active mass plates, applying active mass plates to the grid. The plates of the active mass are applied to the lattice by double pressing at a pressure of 41-62 MPa (410-620 kgf / cm 2 ) for 10-30 seconds with intermediate drying at a temperature of 100-120 ° C for 2-4 hours and heat treatment at a temperature 230-250 ° C for 1-1.5 hours.
В пресс-форму последовательно укладывают металлическую пластину толщиной 1÷2 мм, полиэтиленовую прокладку, заготовку материала сепарационного со слоем пасты пастой вверх (к заготовке электрода), заготовку положительного электрода, вторую заготовку материала сепарационного со слоем пасты пастой вниз (к заготовке электрода), полиэтиленовую прокладку. Паста представляет собой смесь порошка воска и водного раствора натрий-карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ). Таким образом собирают комплект электродов для прессования, повторив сборку в той же последовательности. Максимальное количество электродов в комплекте – 4 шт. Закрывают комплект сверху металлической пластиной толщиной 1÷2 мм, затем выравнивают по плоскости металлической пластиной. Высота набранного комплекта должна быть такой, чтобы при повороте стола пресса зазор между пластиной пакета и опорной плоскостью рамы был минимальным. Пресс представляет собой гидропресс с поворотным столом, два рабочих стола, гидростанцию и блок управления. Установив на одном рабочем столе в направляющие пресс-форму с набранным комплектом, поворачивают рычагом диск с пресс-формой на 180°, до момента его четкой фиксации. Включается гидроцилиндр и начинается процесс прессования. В это время на втором рабочем столе выполняется сборка следующей пресс-формы. По истечении заданного времени, после завершения прессования, первый стол поворачивается и включается выталкиватель пресс-формы, второй стол начинает процесс прессования. A metal plate with a thickness of 1 ÷ 2 mm, a polyethylene gasket, a blank of separation material with a paste layer upwards (to the electrode blank), a blank of a positive electrode, a second blank of separation material with a paste layer, paste down (to the electrode blank) are placed in the mold, polyethylene pad. The paste is a mixture of wax powder and an aqueous solution of sodium carboxymethyl cellulose (NaCMC). Thus, the set of pressing electrodes is assembled by repeating the assembly in the same sequence. The maximum number of electrodes in the set is 4 pcs. The set is closed from above with a metal plate 1 ÷ 2 mm thick, then aligned on the plane with a metal plate. The height of the assembled set should be such that when the press table is turned, the gap between the plate of the package and the supporting plane of the frame is minimal. The press is a hydraulic press with a rotary table, two working tables, a hydraulic station and a control unit. Having installed the mold with the assembled set on one working table in the guides, turn the disc with the mold by a lever by 180 ° until it is clearly fixed. The hydraulic cylinder turns on and the pressing process begins. At this time, the next mold is assembled on the second worktable. After a predetermined time, after the completion of pressing, the first table rotates and the ejector of the mold is turned on, the second table starts the pressing process.
Отпрессовывают электроды при удельном давлении 12,0 - 22,0 МПа (120 - 220 кгс/см2) в течение 10-60 с, давление по манометру 2,1 – 3,5 МПа (210-350 кгс/см2 ).The electrodes are pressed at a specific pressure of 12.0 - 22.0 MPa (120 - 220 kgf / cm 2 ) for 10-60 s, the pressure on the manometer is 2.1 - 3.5 MPa (210-350 kgf / cm 2 ).
По окончании прессования поворачивают пресс-форму на 180°. Извлекают электроды из пресс-формы и укладывают в стопку на фильтровальную бумагу.At the end of pressing, turn the mold 180 °. The electrodes are removed from the mold and placed in a stack on filter paper.
Осуществляют сплошной контроль электродов с напрессованными заготовками материала сепарационного со слоем пасты по внешнему виду. На электродах допускается:Exercise continuous control of electrodes with pressed blanks of separation material with a layer of paste in appearance. On the electrodes it is allowed:
1) наличие вкраплений активной массы;1) the presence of inclusions of active mass;
2) повторение «рельефа», обусловленного выкрашиванием активной массы на поверхности электрода положительного;2) repetition of the "relief" due to the crumbling of the active mass on the surface of the positive electrode;
3) смещение заготовок материала сепарационного по контуру до 2 мм.3) displacement of the blanks of the separation material along the contour up to 2 mm.
На электродах не допускается:On the electrodes it is not allowed:
1) отслоение заготовок материала сепарационного от активной массы.1) delamination of the blanks of the separating material from the active mass.
Осуществляют сплошной контроль положительного электрода по толщине. Толщина должна быть 2,5 - 3,5 мм. Continuous thickness control of the positive electrode is carried out. The thickness should be 2.5 - 3.5 mm.
Укладывают сепаратор на шаблон, по рискам. Сепаратор - ионопроницаемое вещество из диэлектрического материала, предназначенное для предотвращения электронной проводимости между положительным и отрицательным электродами. Шаблон представляет собой пластину из оргстекла с размеченным контуром сепаратора, согласно требуемым размерам.Place the separator on the template, according to the risks. A separator is an ion-permeable dielectric material designed to prevent electronic conduction between the positive and negative electrodes. The template is a plexiglass plate with a marked separator contour, according to the required dimensions.
Укладывают на сепаратор электрод. Оборачивают электрод, совместив края слоев сепаратора. Укладывают обернутый электрод в кассету. Кассета представляет собой две одинаковых пластины (обоймы), фиксирующиеся на штырях и зажимающиеся пружинами с двух сторон. Между этими пластинами укладывают сепаратор. Зажимают кассету при помощи пружин.Place the electrode on the separator. Wrap the electrode, aligning the edges of the separator layers. Place the wrapped electrode in the cassette. The cassette consists of two identical plates (clips) fixed on pins and clamped by springs on both sides. A separator is placed between these plates. Clamp the cassette with springs.
Сваривают электрод режимами, заложенными в технологическую документацию. В начале работы и в процессе сварки (2-3 раза в смену) контролируют прочность сварного шва на разрыв. Разрывное усилие для образца должно быть не менее 3,92 Н (0,4 кгс).The electrode is welded using the modes specified in the technological documentation. At the beginning of work and in the process of welding (2-3 times per shift), the tensile strength of the weld is monitored. The breaking force for the sample must be at least 3.92 N (0.4 kgf).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020113067A RU2728287C1 (en) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Method of producing positive electrode prismatic chemical current sources |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020113067A RU2728287C1 (en) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Method of producing positive electrode prismatic chemical current sources |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2728287C1 true RU2728287C1 (en) | 2020-07-29 |
Family
ID=72085730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020113067A RU2728287C1 (en) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Method of producing positive electrode prismatic chemical current sources |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2728287C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2145456C1 (en) * | 1986-12-31 | 2000-02-10 | Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт химических источников тока | Manganese dioxide plate manufacturing process for chemical power supplies |
| RU2392289C2 (en) * | 2005-08-19 | 2010-06-20 | Эл Джи Кем, Лтд. | Electrolyte containing eutectic mixture and electrochemical device that applies it |
| JP2013178882A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Alkaline storage battery |
| RU2556239C1 (en) * | 2011-07-04 | 2015-07-10 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Active material of positive electrode for electric device, positive electrode for electric device and electric device |
| US20170352868A1 (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-07 | Nanotek Instruments, Inc. | Alkali Metal Battery Having an Integral 3D Graphene-Carbon-Metal Hybrid Foam-Based Electrode |
-
2020
- 2020-04-08 RU RU2020113067A patent/RU2728287C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2145456C1 (en) * | 1986-12-31 | 2000-02-10 | Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт химических источников тока | Manganese dioxide plate manufacturing process for chemical power supplies |
| RU2392289C2 (en) * | 2005-08-19 | 2010-06-20 | Эл Джи Кем, Лтд. | Electrolyte containing eutectic mixture and electrochemical device that applies it |
| RU2556239C1 (en) * | 2011-07-04 | 2015-07-10 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Active material of positive electrode for electric device, positive electrode for electric device and electric device |
| JP2013178882A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Alkaline storage battery |
| US20170352868A1 (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-07 | Nanotek Instruments, Inc. | Alkali Metal Battery Having an Integral 3D Graphene-Carbon-Metal Hybrid Foam-Based Electrode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3793086A (en) | Method of constructing a battery connector | |
| RU2728287C1 (en) | Method of producing positive electrode prismatic chemical current sources | |
| CN110739491A (en) | method for manufacturing soft-package lithium battery by using gluing diaphragm | |
| KR102649923B1 (en) | Method for manufacturing pouch type secondary battery | |
| CN111999446B (en) | Method for detecting wet resilience of AGM separator for valve-controlled sealed lead-acid storage battery | |
| US10581067B2 (en) | Method and installation for producing an electrode plate, an electrode plate and a rechargeable electrochemical battery | |
| KR102253780B1 (en) | Apparatus and method for manufacturing battery cell | |
| CN112599837B (en) | A kind of soft pack lithium battery manufacturing method | |
| CN112350027A (en) | Method for solving dry-method diaphragm wrinkling problem of soft-package lithium ion battery | |
| US12456749B2 (en) | Battery cell activation method and battery cell manufacturing method comprising same | |
| CN115000440A (en) | Composite graphite bipolar plate and preparation method thereof | |
| CN111129607B (en) | Lithium-sulfur battery bag making and laminating method and device | |
| RU2718955C1 (en) | Method of producing a workpiece of a positive electrode of prismatic chemical current sources | |
| CN112421179A (en) | Manufacturing method of soft package battery based on composite gel diaphragm | |
| CN109560343A (en) | A kind of cylindrical battery inner core liftout attachment | |
| CN113363409A (en) | Battery cell baking method | |
| KR101736903B1 (en) | Method for manufacturing of multi-junction pellet of thermal battery for preventing crack | |
| US3067273A (en) | Method of treating storage battery electrodes | |
| JPH0528470B2 (en) | ||
| JP2588538B2 (en) | Manufacturing method of gas diffusion electrode | |
| CN221516569U (en) | Be used for naked electric core positive negative pole ear laser welding auxiliary fixtures of water system battery | |
| CN110224183B (en) | Storage battery assembling method and assembling device | |
| CN221928196U (en) | Automatic lamination fixture device | |
| US10892514B2 (en) | Method of manufacturing secondary battery stack | |
| CN216493821U (en) | Sole spraying excess material resection machine for production line |