Способ изготовления воздушного электрода

О П И С А Н И Е lii) 47240 3

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.73 (21) 1938659, 24-7 с присоединением заявки №

ГосударственныЙ комитет (23) П

23 Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 30.05.75. Бюллетень № 20 (51) М. K.ë. Н Olm 27/04 (53) УДК 621.352,3:

: 621.352.6 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 30.09.75 (72) Авторы изобретения

Н. И. Молодцова, Г. Л. Резников и Ф. P. Юппец (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЭЛЕКТРОДА

Изобретение относится к химическим источникам тока, использующим кислород окружающего воздуха в качестве окислителя.

Известен способ изготовления воздушного электрода, заключающийся в том, что готовят пористую пластину из смеси гидрофобного полимерного материала, например политетрафторэтилена, и порообразователя, активный слой из катализатора и связующего, напрессовывают активный слой на металлическую 10 сетку-токоотвод, а затем спрессовывают горячим прессованием гидрофобную пластину с активным слоем и сеткой. Заключительной операцией является выщелачивание порообразова тел я. 15

Однако полученные известным способом электроды обладают относительно небольшим ресурсом работы. После нескольких сотен часов работы они «промокают», т. е. на газовой стороне появляются капли электролита. 20

Уменьшение размера пор в гидрофобном слое увеличивает ресурс работы электрода, т. е. время до «промокания», но при этом снижаются электрические характеристики электрода из-за затруднений в доставке воздуха к 25 активному слою.

Цель изобретения — получение стабильного непромокающего воздушного электрода с высокими электрическими характеристиками.

Для этого по предлагаемому способу вво- 30 дят операции равномерного нанесения на пористую гидрофобную пластину 5 — 50 мг/см пасты из порошка инертного окисла металла, хорошо смачиваемого электролитом, и водной суспензии фторопласта, взятых в весовом соотношении от 3: 5 до 5: 3 (по сухому весу фторопласта) из расчета 5 — 50 мг/см-, и последующей сушки на воздухе.

Предлагаемый способ изготовления воздушного электрода состоит пз следующих основных технологических операций: изготовления пористой гпдрофобной пластины пз фторопласта, приготовления тестообразной пасты из порошка инертного окисла металла, например А1 0, и водной суспензип фторопласта, взятых в весовом соотношении от 3: 5 до 5: 3 (по сухому весу фторопласта); равномерного нанесения 5 — 50 мг/см - этой пасты на пластину из фторопласта и сушки на воздухе при

20 — 90 С в течение 10 — 60 мин, запрессовки в слой, полученный из пасты, никелевой сетки— токоотвода при давлении 80 — 100 кг/см -, равномерного нанесения на сетку смеси катализатор — водная суспензия фторопласта, сушки на воздухе, подпрессовки прп давлении 30—

50 кг/см-, термообработки электрода на воздухе прп 250 †3 С и давлении 0,05—

0,5 кг/см в течение 10 — 40 мпн.

Пример. Пористую гпдрофобную пластину готовят путем прокатки тщательно пе472403

Предмет изобретения

Составитель К. Всйсбейн

Техред 3. Таранснко

Корректор В. Брыксина

Редактор В. Левятов

Заказ 2306/4 Изд. М 1576 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тппогра<рия, пр, Сапунова, 2 ремешанной смеси порошка фторопласта Ф-4 и порообразователя, например Са (СНОВ) или Иа СОз. Толщина пластины 0,5 мм.

Пасту из инертного окисла металла и водной суспензии фторопласта готовят следующим образом.

Порошок окисла металла, например Л1 0з, сушат на воздухе при 120 С и просеивают через сита 008 и 004. Отбирают фракцшо с размером частиц 40 — 80 мк.

Перемешиванием готовят тестообразную массу из порошка окисла и 30%-ной водной суспензии фторопласта, например Ф-4ДМ. Соотношение компонентов в пасте 1,65:1 — 1:1,65 (по сухому весу фторопласта).

Для улучшения перемешиванпя в пасту можно добавлять дистиллированную воду.

Затем пасту равномерным слоем наносят, например, методом намазки на пластину из фторопласта. Количество пасты составляет

20 мг/сма. После этого полученную композицию высушивают при 50 С и подпрессовывают при давлении 30 — 50 мг/см, Затем в слой из окисла металла и фторопласта запрессовывается никелевая сетка-токоотвод при давлении около 90 кг/см .

Активную массу готовят из смеси катализатора, например платиновой черни или активизированного угля, и водной суопензии фторопласта. Приготовляется паста, содержащая, например, платиновую чернь н 5% фторопласта (по сухому весу). Для лучшего перемешивания добавляют воду. Тщательно перемешанную пасту равномерно наносят, например, »амазкой на токоотводящую сетку. Затем электрод сушат на воздухе при 50 С, подпрессовывают при давлении 40 кг/см и помещают:в печь для термообработки. Термообработка заключается в нагреве до температуры 280—

380 С, выдержке при этой температуре в течение 10 — 40 мин и охлаждении (давление

0,05 — 0,5 кг/см ) .

Ресурс работы электродов, полученных предлагаемым способом, до «промокания» прп комнатной температуре плотности тока

50 ма/см составляет 3000 †45 час.

Введение в пасту из окисла металла и фторопластовой суспензии порообразователя в виде хорошо растворимого или термически разлагающегося соединения повышает электрические характеристики воздушных электродов. На электродах, изготовленных предлагаемым способом, при работе на воздухе (естественная конвекция) при комнатной температуре в 6М КОН реализована плотность тока 100 ма/см при потенциале относительно окиснортутного электрода сравнения (— 80)— (— 100) мв.

Способ изготовления воздушного электрода, заключающийся в изготовлении пористой

25 гидрофобной .пластины из фторопласта, запрессовке металлической сетки-токоотвода, нанесении на нее активной массы из катализатора и фторопласта и термообработке при

250 — 380 С, отличающийся тем, что, с

30 целью увеличения ресурса работы и повышения электрических характеристик электрода, до запрессовки металлической сетки на пористую гидр офобную пластину наносят 5—

50 мг/см - пасты из порошка инертного окис35 ла металла, например А120з, и водной суспензии фторопласта, взятых в весовом соотношении от 3:5 до 5:3 (по сухому весу фторопласта), а затем сушат на воздухе при 20 90 С в течение 10 — 60 мин.