Закономерности процесса формирования электродов из водной пасты на основе оксида меди (II) и влияния параметров этого процесса на эксплуатационные характеристики литиевых источников тока

• Автор: Состина, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 111 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ЛИТИЕВЫХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА.

1.1 Литиевые источники тока и их положительные электроды

1.2 Способы изготовления положительных электродов.

1.3 Оборудование для формования лент из порошков и паст.

1.4 Задачи исследования

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследования

2.2 Исследование процесса обезвоживания электродных лент тканевыми оболочками и эффективной пористости оболочек

2.3 Исследование процесса формования электродных лент .

2.4 Планирование экспериментов, статистическая обработка результатов и оценка адекватности уравнений
2.5 Электрические и физикомеханические характеристики
электродов
3 РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ ОКСИДНОМЕДНЫХ ЭЛЕКТРОДНЫХ ЛЕНТ ИЗ ВОДНЫХ И ВОДНОСПИРТОВЫХ ПАСТ
3.1 Разработка процесса непрерывного формования оксидномедных лент из водных и водноспиртовых паст
3.2 Исследование влияние состава пасты активной массы на стабильность процесса формования электродных лент и эксплуатационные характеристики электродов
3.3 Влияние состава пасты активной массы и состава активного слоя
оксидномедных электродов на их качественные характеристики
3.4 Выбор оптимальной плотности активного слоя оксидномедных
электродов
3.5 Выбор оптимального состава жидкой фазы пасты активной массы.
4 ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ
ФОРМОВАНИЯ ОКСИДНОМЕДНЫХ ЭЛЕКТРОДНЫХ ЛЕНТ ИЗ
ВОДНЫХ И ВОДНОСПИРТОВЫХ ПАСТ
41.Исследованиеэффективной .пористости материалов для оболочек
валков
4.2 Математическое описание процесса непрерывного формования
оксидномедных лент из водных и водноспиртовых паст.
4.3 Устойчивость процесса непрерывного формования оксидномедных электродных лент из водных и водноспиртовых
4.4 Влияние параметров процесса формования окидномедных
электродов из водных и водноспиртовых паст на их удельную емкость
5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ И
ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Повышения эффективности производства ЛИТ связано с разработкой высокоэффективных механизированных технологий и реализующих эти технологии оборудования. Таким образом, разработка новых технологий, позволяющих производить изделия с заданными свойствами, разработка специального технологического оборудования, реализующего эти технологии является чрезвычайно важной и актуальной проблемой современного производства. Такие технологии должны обеспечивать по возможности непрерывную переработку активных масс и формование электродов, стабильно обеспечивать оптимальные параметры технологических процессов. В этом случае достигаются высокий уровень и стабильность характеристик изготавливаемых ЛИТ. Одними из перспективных ЛИТ массового производства являются источники системы 1л СиО, особенно такая перспектива стала ясно проявляться в последние годы в связи с необходимостью создания для рынка полуторавольтовых элементов большой емкости. ЛИТ, многие технологические
проблемы их производства не решены. В первую очередь это относится к ленточным электродам для элементов рулонной конструкции. Разработка тонких гибких электродов сложная технологическая и материаловедческая задача. В процессе сборки электрод подвергается значительным деформациям, например, радиус изгиба электрода на первом витке при намотке элеме та. С другой стороны, использующиеся в настоящее время органические пластификаторы активной массы позволяют достичь высокой гибкости электрода и пластичности массы при ее накатке на токовый коллектор. Но, вопервых, использование их в технологическом процессу повышает пожароопасность и вредность производства, вовторых, существенно осложняет технологию изготовления, т. В связи с этим возникает проблема разработки технологии, которая бы исключала применение пожароопасных органических веществ и позволяла бы получать оксидномедные электроды, по крайней мере, такого же качества, как при использовании органических веществ. Наиболее приемлемым вариантом такой технологии является формование электродных лент непосредственно и, водных или водноспиртовых паст, полученных после смешения компонентов активной массы. Однако, в настоящее время лабораторная технология не может быть непосредственно перенесена на производство. Недостаточно изучена связь физикомеханических свойств оксидномедных паст с, технологическими и эксплуатационными характеристиками электродов. СиО. С другой стороны интенсификация и совершенствование технологии оксидномедных ЛИТ неотрывно связаны с оптимизацией параметров процесса и используемого оборудования, управлением технологическим процессом и оборудованием, а, в свою очередь, требует разработки математических моделей процесса формования электродов и алгоритма оптимизации параметров этггс процесса и параметров оборудования. Таким образом, в ходе исследования нужно обеспечить комплексный подход при решении задач. Разработка высокопроизводительной технологии формования из водных и водноспиртовых паст ленточных оксидномедных электродов литиевых источников тока, обеспечивающей дешевизну, пожаробезопасность и экологичность производства при высоких техникоэксплуатационных характеристиках электродов. Физическое и математическое моделирование процессов формования, обезвоживания и уплотнения электродных лент, методы математического планирования экспериментов и статистической обработки их результатов, гальваностатический метод определения электрических характеристик электродов, методы определения физикомеханических характеристик электродных лент. Надежность и достоверность полученных результатов и эффективность математической модели подтверждены достаточно большим объемом экспериментальных данных, полученных различными взаимодополняющими методами, дисперсионным и корреляционным анализом по статистическим критериям, метрологическим обеспечением экспериментов, совпадением теоретических и экспериментальных результатов, реализацией процессов с предложенными параметрами на специально созданных лабораторных и макетных установках формования ленточных электродов, результатами испытаний электродов в макетах литиевых источников тока.