Спосіб виготовлення позитивного електрода для плаского гнучкого джерела струму

Спосіб виготовлення позитивного електрода для плаского гнучкого хімічного джерела струму, що включає літієвий анод, сепаратор, органічний електроліт, катод з діоксиду мангану, з подальшою обробкою, який відрізняться тим, що до діоксиду мангану додають розчин гідроксиду літію у співвідношенні 1:(1,3-1,5), а термообробку проводять при температурі 298-301 °С протягом однієї години. (19) (21) u200702981 (22) 21.03.2007 (24) 25.03.2008 (46) 25.03.2008, Бюл.№ 6, 2008 рік (72) БОЛДИРЄВ ЄВГЕН ІВАНОВИЧ, UA, ІВАНОВА НАТАЛІЯ ДМИТРІВНА, UA, ГОНЧАРУК ГРИГОРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ТОКАР ОЛЕГ ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, СЕРГЄЄНКО СЕРГІЙ СЕРГІЙОВИЧ, UA, СТАДНИК ОЛЬГА ОЛЕКСАНДРІВНА, UA (73) ІНСТИТУТ ЗАГАЛЬНОЇ ТА НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ ІМ. В.І. ВЕРНАДСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ, UA 3 30942 Треба відзначити, що необхідна густина струму при наявності навіть товстих її шарів також не може забезпечити потрібних електричних характеристик, через її склад. Катодна маса складається із звичайного діоксиду мангану, сажі, графіту та фторопластової емульсії. Звичайна густина струму складає не більше 0,5-0,8мА×см-2. Відомий ХДС [6], прототип, найбільш близький до запропонованого за досягненим результатом. Він містить: літієвий анод, сепаратор, органічний електроліт, а в якості катоду - діоксид мангану, сажу, графіт та фторопластову емульсію (в'яжуче), до яких вводиться перетертий кристалічний гідроксид літію у співвідношенні (1,95:0,95) (2,05:1,00), після чого проводиться термообробка при 350-400°С. Цей ХДС забезпечує густину струму 0,5-1мА×см-2. Недоліками цього ХДС є: недостатня величина густини струму – він забезпечує лише 0,5-1мА×см-2; іон літію вводиться у катодну масу у вигляді перетертого кристалічного лугу (досить небезпечна операція); маса позитивного електроду термічно оброблюється при високій температурі – 350400°С, тобто витрачається багато електричної енергії. В основу запропонованої корисної моделі поставлена задача спрощення технології виготовлення плаского гнучкого ХДС в порівнянні з аналогами та підвищення густини струму до необхідного значення 1,1-1,2мА×см-2. Для підвищення густини струму до необхідного значення до позитивного електроду, основою якого є діоксид мангану, вводили водний розчин гідроксиду літію у співвідношенні МтО2:LіОН=1: 1,4{1:(1,3-1,5)}. Це виключало небезпечну операцію перетирання кристалічного лугу. Кількість введеного лугу літію – зменшено в порівнянні з аналогом. Після цього відбувається операція термообробки, яка проходить при більш низькій температурі – 298-301°С протягом однієї години. Це зменшує витрати електроенергії. Головна перевага полягає в тому, що завдяки такому способу приготування позитивного електроду збільшується необхідна величина густини струму – 1,1-1,2мА×см-2. Приклади виконання наведені у Таблиці. Таблиця № 1 2 3 Температура Співвідношення термообробки, MnO2:LiOH °С 1:1.3 298 1:1.5 300 1:1.4 301 Густина струму, мА×см-2 1.15 1.1 1.2 Із Таблиці видно, що наведені результати свідчать спрощення технології виготовлення плаского гнучкого хімічного джерела струму: збільшення густини струму розряду хімічного джерела струму завдяки запропонованому позитивному електроду, зменшення температури термообробки, що призводить до зменшення витрати електроенергії; введення іону літію у 4 вигляді водного розчину виключає небезпечну стадію перетирання кристалічного лугу LiOH. Джерела інформації 1. Заявка №57-117485, Японія, МПК Н01М2/06. Спосіб виготовлення пласких елементів. /Китагава Акара/ Опубл. 17.01.84 2. Пат. США 4761352 МПК4 Н01М2/06. Зигзагоподібний складений пакет електродів для літієвого елементу. /Bakos Vincent W., Martin Thomas W./ Опубл.02.08.88. 3. Заявка 6105609, Японія, МПК Н01М2/16. Плаский елемент. /Sato Koichi, Kizawa Toshiaki/ Опубл. 18.06.86. 4. Noda Т., Kato S., Yoshihisa Y.//6-th Int. Meet. Lithium Batteries, Minister, May 10-15, 1992; Extend Abstr. and Program. - Minister, 1992. - C.43. 5. Пат.США 5217828 МПК Н01M6/46. Гнучкий тонкоплівковий елемент /Kazuo Sangyoji, Morimasi Mano, Takeshi Miyabayashi/ Опубл.8.06.1993. 6. A.C.№1468345 СССР МПК Н01М4/50. Спосіб приготування активної маси діоксид манганових електродів літієвих джерел струму з апротонним електролітом. /В. І. Єзікян, Г. Л. Єрєйская, О. Н. Ходарєв/ ДСП.