DE2164208C3

DE2164208C3 - Rechargeable metal electrode for accumulators and metal-air cells with a structure made of fibers made of electrically conductive material and process for their production

Info

Publication number: DE2164208C3
Application number: DE19712164208
Authority: DE
Inventors: Dieter; Nippe Waldemar Dr.; 8520 Erlangen Gröppel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1977-03-24

Description

Die Erfindung betrifft eine aufladbare Metallelektrode für Akkumulatoren und Metall-Luft-Zellen mit einem Gerüst aus im wesentlichen parallel zueinander liegenden Fasern aus elektrisch leitendem Material, die im wesentlichen senkrecht zur Elektrodenfläche angeordnet sind, als Träger für die aktive Masse und einer das Gerüst abschließenden porösen Bewehrungsschicht. The invention relates to a chargeable metal electrode for accumulators and metal-air cells a framework made of fibers of electrically conductive material lying essentially parallel to one another, which are arranged essentially perpendicular to the electrode surface, as a carrier for the active mass and a porous reinforcement layer closing the framework.

Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen tragen zu einem nicht unerheblichen Teil zur Luftverschmutzung bei. Eine Lösung des Problems der Vermeidung schädlicher und giftiger Abgase bietet der elektrische Antrieb in Verbindung mit einer elektrochemischen Stromquelle. An elektrochemische Stromquellen, die auf dem Gebiet der Elektrotraktion ίο Verwendung finden sollen, werden aber hinsichtlich der Energie- und Leistungsdichte hohe Anforderungen gestellt.Motor vehicles with internal combustion engines contribute to a not inconsiderable part to air pollution at. The offers a solution to the problem of avoiding harmful and poisonous exhaust gases electric drive in connection with an electrochemical power source. To electrochemical Power sources that are to be used in the field of electric traction ίο, but with regard to the energy and power density placed high demands.

Als leistungsfähige Batterien für Elektrofahrzeuge werden beispielsweise Natrium-Schwefel-Batterien genannt. Derartige Batterien haben aber den Nachteil, daß ihre Arbeitstemperatur bei etwa 300° C liegt, wodurch sich erhebliche technologische Probleme ergeben; noch höhere Arbeitstemperaturen sind beispielsweise bei Lithium-Chlor-Batterien erforderlich.Sodium-sulfur batteries, for example, are used as high-performance batteries for electric vehicles called. Such batteries have the disadvantage that their working temperature is around 300 ° C, which creates significant technological problems; even higher working temperatures are for example required for lithium-chlorine batteries.

ίο Andere bekannte Batterien, wie Silber-Zink- oder Silber-Cadmium-Batterien, haben den Nachteil, daß sie teure Elektrodenmaterialien benötigen bzw. Materialien mit begrenztem Vorkommen.ίο Other known batteries, such as silver-zinc or Silver-cadmium batteries have the disadvantage that they require expensive electrode materials or materials with limited occurrence.

Batterien aus Metall-Luft-Zehen, die die obenge-Batteries made of metal-air toes, which

nannten Nachteile nicht aufweisen, sollten hinsichtlich der Leistungsfähigkeit, d.h. der Leistungs- und Energiedichte, mit derartigen Batterien konkurrieren können, wenn es gelingt, die Metallelektroden einerseits und die Luft- bzw. Sauerstoffelektroden andererseits hinsichtlich Gewicht und Belastbarkeit zu verbessern.do not have the disadvantages mentioned, should in terms of performance, i.e. the power and energy density, can compete with such batteries if the metal electrodes succeed on the one hand and on the other hand, to improve the air or oxygen electrodes in terms of weight and resilience.

Bei den Luft- bzw. Sauerstoffelektroden ist dies im Zusammenhang mit Untersuchungen auf dem Gebiet der Brennstoffzellen schon weitgehend gelungen.In the case of the air or oxygen electrodes, this is in connection with investigations in the field the fuel cells have already largely succeeded.

Schwierigkeiten ergeben sich dagegen bei den Mc-Difficulties arise, however, with the Mc-

taUelektroden. Metall-Luft-Zellen mit Metallelektroden aus einem oxidierbaren Metall, wie Magnesium, Zink, Cadmium, Aluminium, Kobalt oder Eisen, sind schon seit längerer Zeit bekannt. Sie werden jedoch meistens als Primärelemente verwendet, insbesondere mit Metallen wie Magnesium, Zink und Aluminium.dew electrodes. Metal-air cells with metal electrodes made of an oxidizable metal such as magnesium, zinc, cadmium, aluminum, cobalt or iron known for a long time. However, they are mostly used as primary elements, in particular with metals like magnesium, zinc and aluminum.

Bei der Verwendung von Metall-Luft-Zellen auf dem Gebiet der Elektrotraktion ist es jedoch erforderlich, wiederaufladbare Metallelekiroden zu verwenden.However, when using metal-air cells in the field of electrotraction, it is necessary to use rechargeable metal electrodes.

Es stellt sich deshalb zunächst allgemein die Aufgäbe, eine negative Metallelektrode für Metall-Luft-Zellen und Akkumulatoren zu finden, die die obengenannten Forderungen, wie hohe Leistungsfähigkeit, hohe Belastbarkeit und Wiederaufladbarkeit, erfüllt. Die Wirksamkeit eines Akkumulators, d.h. dieThe first general task is therefore Find a negative metal electrode for metal-air cells and accumulators that have the above Requirements such as high performance, high resilience and rechargeability are met. The effectiveness of an accumulator, i.e. the

so wirksame Ausnutzung seines aktiven Elektrodenmaterials, ergibt sich jeweils aus der Berührungsfläche des aktiven Elektrodenmaterials mit dem Elektrolyten. Es wird deshalb angestrebt, ein eine große Oberfläche aufweisendes Elektrodenmaterial zu verwenden. Um eine ausreichende Stabilität der Elektroden zu gewährleisten, kann das aktive Elektrodenmaterial in ein als Träger dienendes, leitendes Gerüst eingebracht werden. Bei einer aus der deutschen Auslegeschrift 1Ö63233 bekannten Elektrode für alkalische Sammler, d. h. Akkumulatoren, besteht der Träger der aktiven Masse aus miteinander versinterten Metallfaden, -fasern, -drähten, -spänen oder metallisierten Fasern aus organischen oder anorganischen Werkstoffen, wobei sich die Fasern im wesentlichen senkrecht zur Fläche der Elektrodenplatte erstrecken. Die Faserspitzen sind dabei mit auf beiden Außenseiten der Elektrodenplatte aufgebrachten porösen Bewehrungsschichten verschweißt. Bei diesen hochporösensuch effective use of its active electrode material, results in each case from the contact area of the active electrode material with the electrolyte. It is therefore desirable to use an electrode material having a large surface area. In order to ensure sufficient stability of the electrodes, the active electrode material be introduced into a conductive framework serving as a carrier. With one from the German interpretative document 1Ö63233 known electrode for alkaline Collector, d. H. Accumulators, the carrier of the active mass consists of metal threads sintered together, - fibers, wires, chips or metallized fibers made of organic or inorganic materials, wherein the fibers extend substantially perpendicular to the surface of the electrode plate. the Fiber tips are with porous reinforcement layers applied to both outer sides of the electrode plate welded. With these highly porous

Sinterelektroden sind die inneren, sich im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Elektrodenplatte erstreckenden Fasern bevorzugt geknickt und gestaucht. Die aktive Masse, die zwischen diesen Fasern verdichtet und eingeschlossen ist, wird durch Imprägnierung in die Elektroden eingebracht. Die Imprägnierung der hochporösen Elektroden erfolgt durch Tränkung in den entsprechenden Metallsalzen bzw. Lösungen mit anschließender Tränkung in heißer Kali- oder Natronlauge. Die Tränkung und die nachfolgende Ausfällung der Metallhydroxide bzw. -oxidhydrate wird dabei in der Weise durchgeführt, daß alle Hohlräume des Sintergerüstes der Elektroden vollständig mit aktiver Masse ausgefüllt sind.Sintered electrodes are the inner ones, essentially themselves Fibers extending perpendicular to the plane of the electrode plate are preferably kinked and compressed. The active mass that compresses between these fibers and is included, is impregnated into the electrodes. The impregnation of the Highly porous electrodes are made by soaking them in the corresponding metal salts or solutions subsequent soaking in hot potash or sodium hydroxide solution. The impregnation and the subsequent precipitation the metal hydroxides or oxide hydrates is carried out in such a way that all cavities of the sintered structure of the electrodes are completely filled with active material.

Derartige Elektroden sind aber bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit noch nicht zufriedenstellend. Vor allem ist es wünschenswert Elektroden mit einer möglichst hohen Kapazität zur Verfugung zu haben. Da die bei der Entladung in einer Metall-Luft-Zelle im Verlauf der elektrochemischen Reaktion an der negativen Elektrode gebildeten Oxidationsprodukte, Metalloxide und/oder Metallhydroxide, von der Elektrolytseite her infolge von Quellungsvorgängen die vorhandenen Poren verstopfen, kann die Entladung gehemmt oder sogar frühzeitig beendet werden, da der Zutritt von Elektrolytflüssigkeit zum aktiven Elektrodenmaterial, das weiter von der Phasengrenze Elektrode/Elektrolyt entfernt ist, vollständig oder nahezu vollständig unterbunden wird. Darüber hinaus kann durch die beschriebenen Quellungsvorgänge die mechanische Festigkeit der Elektroden beeinträchtigt werden.However, such electrodes are not yet satisfactory in terms of their performance. Above all it is desirable to have electrodes with the highest possible capacity available. There the discharge in a metal-air cell in the course of the electrochemical reaction at the negative Oxidation products formed by the electrode, metal oxides and / or metal hydroxides, from the electrolyte side clogging the existing pores as a result of swelling processes, the discharge can inhibited or even ended prematurely, since the access of electrolyte fluid to the active Electrode material that is further away from the electrode / electrolyte phase boundary, completely or almost completely is completely prevented. In addition, through the swelling processes described, the mechanical strength of the electrodes are impaired.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb im besonderen, eine aufladbare Metallelektrode für Akkumulatoren und Metall-Luft-Zellen mit einem Gerüst aus im wescntlichen parallel zueinander liegenden Fasern aus elektrisch leitendem Material, die im wesentlichen senkrecht zur Elektrodenfläche angeordnet sind, als Träger für die aktive Masse und einer das Gerüst abschließenden porösen Bewehrungsschicht zu finden, die die genannten Nachteile nicht aufweist. Die Elektrode soll im Vergleich zu herkömmlichen Elektroden insbesondere eine erhöhte Kapazität, eine höhere Leistungs- und Energiedichte sowie eine verbesserte mechanische Stabilität aufweisen.The object of the invention is therefore in particular to provide a rechargeable metal electrode for accumulators and metal-air cells with a framework made up of essentially parallel fibers electrically conductive material, which are arranged substantially perpendicular to the electrode surface, as Carrier for the active material and one that completes the framework To find porous reinforcement layer that does not have the disadvantages mentioned. The electrode in comparison to conventional electrodes should in particular have an increased capacitance, a higher one Have power and energy density as well as improved mechanical stability.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Elektrode als aktive Masse Metallpulver, insbesondere Eisenpulver, enthält, dem Kohlenstoff und ein Bindemittel zugesetzt ist, daß das Gerüst an wenigstens einer Seite an einer elektrisch leitenden Kontaktierungsschicht angeordnet ist und daß das die aktive Masse samt Zusätzen enthaltende Gerüst alternierend grobporöse und feinporöse, senkrecht zur Kontaktierungsschicht verlaufende Bereiche aufweist, wobei die grobporösen Bereiche im wesentlichen aus Fasergerüst und die feinporösen Bereiche im wesentlichen aus Fasergerüst mit eingelagerter aktiver Masse samt Zusätzen bestehen.According to the invention, this is achieved in that the electrode, in particular, is metal powder, as the active material Iron powder, contains, the carbon and a binder is added that the skeleton at least one side on an electrically conductive contacting layer is arranged and that the structure containing the active material including additives alternately coarse-pored and fine-pored, perpendicular has areas running to the contacting layer, the coarsely porous areas essentially made of fiber framework and the fine-pored areas essentially made of fiber framework with embedded active Compose mass including additives.

Neben dem bevorzugt verwendeten Eisen können in der erfindungsgemäßen Elektrode auch andere Metalle, insbesondere Cadmium und Kobalt, als aktive Masse Verwendung finden.In addition to the iron that is preferably used, others can also be used in the electrode according to the invention Metals, especially cadmium and cobalt, are used as the active mass.

Die erfindungsgemäße aufladbare Metallelektrode weist gegenüber den herkömmlichen Elektroden zahlreiche Vorteile auf. Die die aktive Masse bildenden Metallpartikel werden durch das Bindemittel zusammengehalten. Die Teilchen verlieren deshalb auch bei der Oxidation des Elektrodenmaterials untereinander nicht den Zusammenhalt, wodurch die mechanische Stabilität der Elektrode erhöht wird. Das Bindemittel kann vorteilhaft ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat sein. Die in diesem Copolymcrisat enthaltenen Nitrilgruppen werden während des Betriebes der Elektrode durch die Elektrolytflüssigkeit, wie 6 η KOH, zu Carboxylgruppen verseift. Auf diese Weise entstehen hydrophile Gruppen, wodurch die Benetzung der Elektrode erleichtert wird. Die Verseifung kann aber auch vor der Inbetriebnahme der Elektrode erfolgen. Darüber hinaus kann das Bindemittel zusätzlich vernetzt werden, wodurch die Stabilität der Elektrode weiter erhöht wird. Als Bindemittel können aber auch andere Materialien Verwendung finden, beispielsweise Gummilatices, Die Elektrodenstruktur selbst wird durch die poröse Bewehrungsschicht gewahrt. Die Bewehrungsschicht kann beispielsweise eine Art Käfig aus Streckmetall oder einem anderen Metallgewebe sein, wobei Materialien wie Eisen und Nickel Verwendung finden können. The chargeable metal electrode according to the invention differs from the conventional electrodes numerous advantages. The metal particles forming the active mass are held together by the binder. The particles therefore also lose one another when the electrode material is oxidized not the cohesion, whereby the mechanical stability of the electrode is increased. The binder can advantageously be an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer. The in this Copolymcrisat contained nitrile groups are during operation of the electrode by the electrolyte liquid, like 6 η KOH, saponified to carboxyl groups. In this way, hydrophilic groups arise, whereby the wetting of the electrode is facilitated. The saponification can also take place before commissioning the electrode. In addition, the binder can also be crosslinked, which increases the stability the electrode is further increased. However, other materials can also be used as binders find, for example rubber latices, the electrode structure itself is made by the porous reinforcement layer preserved. The reinforcement layer can, for example, be a kind of cage made of expanded metal or another metal mesh, whereby materials such as iron and nickel can be used.

Der der aktiven Masse zugesetzte Kohlenstoff dient zur Gewahrleistung einer guten Kontaktierung. Er verringert darüber hinaus den elektrischen Widerstand der Elektrode sowohl während der Entladung als auch während des Ladevorgangs. Vorteilhaft kann der Kohlenstoff in der aktiven Masse als Ruß, insbesondere Acetylenruß, enthalten sein. Dadurch wird eine gute Kontaktierung erreicht, ohne daß das Gewicht der Elektrode wesentlich erhöht wird.The carbon added to the active material is used to ensure good contact. He it also reduces the electrical resistance of the electrode both during discharge as well as during the charging process. The carbon in the active composition can advantageously be used as soot, in particular Acetylene black. As a result, good contact is achieved without reducing the weight the electrode is increased significantly.

Bei der erfindungsgemäßen Elektrode ist darüber hinaus die bei herkömmlichen Elektroden auftretende Schwierigkeit beseitigt, daß infolge eines unterbundenen Elektrolytzutrittes zur aktiven Masse diese nur zu einem geringen Ausmaß umgesetzt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß durch die grobporösen Bereiche für eine genugende Anzahl von Poren gesorgt wird, die durch die bei der Entladung erfolgenden Quellungsvorgänge nicht verstopft werden. Auf diese Weise wird ein stetiger Zutritt der Elektrolytflüssigkeit zur aktiven Masse ermöglicht, d.h. es wird ein stetiger Ionenstrom in das Innere der Elektrode gewährleistet. The electrode according to the invention is also that which occurs with conventional electrodes Difficulty eliminated that as a result of a blocked access to the electrolyte to the active material only this implemented to a minor extent. This is achieved by the coarse-pored areas a sufficient number of pores is provided for by the swelling processes occurring during the discharge do not become clogged. In this way, the electrolyte fluid is constantly admitted to the active mass, i.e. a steady stream of ions into the interior of the electrode is guaranteed.

Da im allgemeinen ein hohes Porenvolumen, das zur Erzielung einer guten Ionenleitfähigkeit dient, zu einer verringerten Elektronenleitfähigkeit und zu einer geringeren mechanischen Festigkeit der Elektroden führt, enthält die erfindungsgemäße Elektrode ein Gerüst aus im wesentlichen parallel zueinander liegenden Fasern aus elektrisch leitendem Material. Unter dem Begriff Fasern werden dabei faserartige Materialien, wie Fasern, Fäden, Drähte, Späne usw. verstanden. Die Fasern können dabei aus Metall, wie Nickel oder Silber, bestehen, es können aber auch metallisierte Werkstoffe verwendet werden; darüber hinaus können auch elektrisch leitende Fasern aus anderen Materialien, wie Graphit, Verwendung finden. Vorteilhaft kann das Gerüstmaterial Stahlwolle sein. Durch das Vorhandensein der Fasern entstehen in der erfindungsgemäßen Elektrode grobe Poren. Um möglichst kurze Elektrolytwege zu erhalten, sind die Fasern im wesentlichen senkrecht zur Elektrodenfläche angeordnet.Since there is generally a high pore volume, which is used to achieve good ion conductivity, too a reduced electron conductivity and a lower mechanical strength of the electrodes leads, the electrode according to the invention contains a framework of substantially parallel to one another Fibers made of electrically conductive material. The term fibers refers to fiber-like materials, understood as fibers, threads, wires, chips, etc. The fibers can be made of metal, such as Nickel or silver exist, but metallized materials can also be used; about it In addition, electrically conductive fibers made from other materials, such as graphite, can also be used. The framework material can advantageously be steel wool. Due to the presence of the fibers arise in the electrode according to the invention, coarse pores. In order to keep the electrolyte pathways as short as possible, the Fibers arranged essentially perpendicular to the electrode surface.

Im Gerüst aus elektrisch leitenden Fasern ist die aktive Masse samt den Zusätzen enthalten. Erfindungswesentlich ist dabei, daß die Elektrodenmasse, worunter im folgenden die aktive Masse samt den ihr beigegebenen Zusätzen verstanden werden soll, nichtThe active material and additives are contained in the structure of electrically conductive fibers. Essential to the invention is that the electrode mass, including in the following the active mass together with you added additions should be understood, not

gleichmäßig im gesamten Gerüst verteilt ist. Vielmehr weist das Gerüst alternierend grobporöse und feinporöse Bereiche auf, die senkrecht zur Kontaktierungsschicht verlaufen, auf welche das Gerüst aufgebracht ist. Die grobporösen Beieiche bestehen dabei im wesentlichen aus Fasergerüst, die feinporösen Bereiche bestehen im wesentlichen aus Fasergerüst mit eingelagerter Elektrodenmasse. Dies bedeutet, daß sich die Belegungsdichte der Elektrodenmasse in einer Ebene parallel zur Elektrodenfläche, d.h. parallel zur Kontaktierungsschicht, periodisch ändert. Vorteilhaft beträgt dabei die Breite der einzelnen Bereiche etwa 0,5 bis 2 mm. Durch das wesentliche Merkmal der Bereiche unterschiedlicher Porosität wird gewährleistet, daß in jedem Fall der Ionenstrom in das Innere der Elektrode gelangt. Sollten nämlich die an die Elektrolyflüssigkeit grenzenden Poren der feinporösen Bereiche verstopfen, so bleiben für den Elektrolytdurchtritt stets noch Poren in den grobporösen Bereichen offen, die frei von Elektrodenmasse sind. Quellungsvorgänge beim Entladen der Elektrode können somit - durch Verstopfen der Poren - nicht zu einer Hemmung der Entladung oder zu deren vorzeitiger Beendigung führen. Die freien Poren können darüber hinaus auch zum Durchtritt von Wasserstoff dienen, der insbesondere während des Ladevorgangs in der Elektrode gebildet werden kann.is evenly distributed throughout the framework. Much more if the framework has alternating coarse-pore and fine-pore areas that are perpendicular to the contacting layer run to which the framework is applied. The coarse-pored areas essentially exist made of fiber framework, the fine-pored areas essentially consist of fiber framework with embedded Electrode ground. This means that the density of the electrode mass is in one plane periodically changes parallel to the electrode surface, i.e. parallel to the contacting layer. Is advantageous the width of the individual areas is about 0.5 to 2 mm. By the essential feature of the areas different porosity ensures that in each case the ion current into the interior of the Electrode. This is because the pores of the fine-pored areas adjoining the electrolyte fluid should be clog, pores always remain in the coarse-pored areas for the electrolyte to pass through open, which are free of electrode mass. Swelling processes when discharging the electrode can thus - by clogging the pores - not to an inhibition of the discharge or to its premature termination to lead. The free pores can also serve for the passage of hydrogen, the can be formed in the electrode in particular during the charging process.

Beim Vorgang des Ladens einer aufladbaren Elektrode nach der Erfindung, die Eisenpulver als aktive Masse enthält, bei diesem Vorgang werden die bei der Entladung gebildeten Eisenoxide und/oder -hydroxide reduziert, gehen Elektronen über die Kontaktierungsschicht auf das Gerüst aus elektrisch leitendem Material über. Als Kontaktierungsschicht können metallische Elektronenleiter in Form von Metallgeweben und StreckmelaHen Verwendung finden. Vorteilhaft kann die Kontaktschicht ein Blech, ein Gitter oder ein Netz aus elektrisch leitendem Material sein. Als Material können Metalle mit hoher Wasserstoff überspannung und guter Korrosionsresistenz, wie Silber, verwendet werden. Es können aber auch Materialien wie Nickel und Eisen Anwendung finden. Von der Kontaktierungsschicht aus gehen die Elektronen beim Laden der Elektrode auf das als Träger für die Elektrodenmasse dienende Gerüst über und verteilen sich dann in der Elektrodenmasse.In the process of charging a rechargeable electrode according to the invention, which contains iron powder as an active mass, in this process the at The iron oxides and / or hydroxides formed during the discharge are reduced, electrons pass through the contacting layer onto the framework made of electrically conductive material. As a contacting layer Metallic electron conductors in the form of metal meshes and stretching elements can be used. The contact layer can advantageously be a sheet metal, a grid or a network made of electrically conductive material being. The material used can be metals with high hydrogen overvoltage and good corrosion resistance, such as Silver, can be used. However, materials such as nickel and iron can also be used. When the electrode is charged, the electrons go from the contacting layer to the carrier For the electrode mass serving framework over and then distribute in the electrode mass.

Die erfindungsgemäße Elektrode zeichnet sich gegenüber herkömmlichen Elektroden durch einen verbesserten Umsetzungsgrad der aktiven Masse aus. Sie weist eine höhere Kapazität und ein höheres Leistungsgewicht sowie eine höhere Strom- bzw. Energiedichte auf. Auf Grund dieser vorteilhaften Eigenschaften eignet sie sich insbesondere zum Einbau in Metall-Luft-Zellen, die in Elektrofahrzeugen Verwendung finden können. Der besondere Aufbau der erfindungsgemäßen Elektrode ermöglicht vor allem auch einen guten Umsetzungsgrad der aktiven Masse bei einer Entladung bei hohen Stromdichten. So können beispielsweise bei Verwendung von Eisen als aktive Masse bei einer Stromdichte von 40 mA/cm² noch 50% der aktiven Masse umgesetzt werden.The electrode according to the invention is distinguished from conventional electrodes by an improved degree of conversion of the active material. It has a higher capacity and a higher power-to-weight ratio as well as a higher current or energy density. Due to these advantageous properties, it is particularly suitable for installation in metal-air cells that can be used in electric vehicles. The special structure of the electrode according to the invention enables, above all, a good degree of conversion of the active material in the event of a discharge at high current densities. For example, when using iron as the active mass, 50% of the active mass can still be converted ^{at a current density of 40 mA / cm 2.}

Die aktive Masse kann neben den anderen Zusätzen vorteilhaft zusätzlich noch Schwefel oder einen schwefelhaltigen Stoff enthalten. Dadurch kann eine schnelle Aktivierung der aktiven Masse erreicht werden. Der Zusatz kann dabei in Form von Schwefelblumen oder als kolloidaler Schwefel, als schwefelhaltige Verbindung, wie Eisensulfid oder Zinnsulfid, oder als Salz, wie Kalium- bzw. Natriumsulfid oder -hydrogensulfid, zugegeben werden. Der Schwefel bzw. der schwefelhaltige Zusatzstoff kann aber auch vorteilhaft der Elektrolytflüssigkeit zugesetzt werden, die beim Betrieb der Elektrode Verwendung findet. Als Elektrolytflüssigkeit dienen alkalische Lösungen wie KOH oder NaOH, denen zusätzlich noch LiOH zugesetzt werden kann.In addition to the other additives, the active material can advantageously also contain sulfur or a contain sulphurous substance. This enables the active material to be activated quickly. The addition can be in the form of sulfur flowers or as colloidal sulfur, as sulfur-containing Compound, such as iron sulfide or tin sulfide, or as a salt, such as potassium or sodium sulfide or hydrogen sulfide, be admitted. However, the sulfur or the sulfur-containing additive can also be advantageous added to the electrolyte fluid used in operating the electrode. As an electrolyte liquid alkaline solutions such as KOH or NaOH are used, to which LiOH is also added can be.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Elektrode ίο erfolgt vorteilhaft in der Weise, daß zunächst auf wenigstens eine Seite eine Kontaktierungsschicht ein mit aktiver Masse samt Zusätzen teilweise gefülltes Gerüst aus im wesentlichen parallel zueinander liegenden Fasern, die im wesentlichen senkrecht zur Kontakticrungsschicht angeordnet sind, in der Weise aufgebracht wird, daß alternierend Bereiche gebildet werden, die im wesentlichen aus Fasergerüst bzw. aus mit Elektrodenmasse gefülltem Fasergerüst bestehen. Anschließend werden das oder die Gerüste mit einer porösen Bewehrungsschicht umhüllt und die BewehrungsschicM wird mit der Kontaktierungsschicht verbunden. The electrode according to the invention is advantageously produced in such a way that initially at least one side a contacting layer a framework partially filled with active material including additives of fibers lying essentially parallel to one another, which are essentially perpendicular to the contact layer are arranged, is applied in such a way that alternating areas are formed, which essentially consist of a fiber framework or a fiber framework filled with electrode compound. Then the framework (s) are covered with a porous reinforcement layer and the reinforcement layer is connected to the contacting layer.

Vorteilhaft kann bei der Herstellung der Elektrode eine Schicht aus der Elektrodenmassc auf einer oder auf beiden Oberflächen mit einem Fasergerüst versehen und in der Weise zu einer Plante zusammengepreßt werden, daß ein Teil der Elektrodcnmasse in das Gerüst eindringt und dieses nur teilweise ausfüllt. Die Platte wird dann quer zur Längsrichtung der Fasern in Streifen geschnitten und die Streifen werden nebeneinander in der Weise auf der Kontaktierungsschicht angeordnet, daß die Fasern senkrecht zur Kontaktierungsschicht ausgerichtet sind. Die Schicht aus der Elektrodenmasse kann aber vorteilhaft auch zunächst teilweise in ein Fasergerüst eingebracht werden, wobei die Elektrodenmassen das Fasergerüst nur zum Teil ausfüllt, und daraus in einer Preßform ein Preßling hergestellt werden, der in Längsrichtung der Fasern wechselseitig mit Einkerbungen versehen ist. Anschließend kann der Preßling anden Einkerbungen gefaltet und auf der Kontaktierungsschicht angebracht werden.During the production of the electrode, a layer of the electrode material can advantageously be applied to one or more of the electrodes Provided with a fiber structure on both surfaces and pressed together to form a tarpaulin that part of the electrode mass penetrates into the framework and only partially fills it. The plate is then cut into strips transverse to the longitudinal direction of the fibers and the strips are made arranged side by side in such a way on the contacting layer that the fibers are perpendicular to Contacting layer are aligned. The layer made of the electrode compound can, however, also advantageously are initially partially introduced into a fiber framework, the electrode masses only forming the fiber framework partially fills, and a compact can be made therefrom in a mold, which in the longitudinal direction of the Fibers is alternately provided with notches. Then the compact can at the notches folded and attached to the contacting layer.

Die Herstellung der Elektrodenmiasse kann vorteilhaft in der Weise vorgenommen werden, daß zunächst in wäßriger Phase auf die aktive Masse aus einer Latexemulsion durch Ansäuern ein Bindemittel ausgefällt wird. Anschließend gibt man unter kräftigem Rühren Kohlenstoff zu, der sich an die Partikel des aktiven Materials anlagert. Dieses Herstellungsverso fahren gewährleistet, daß sich die aktive Masse mit dem Kohlenstoff umhüllt, ohne daß es bei der nachfolgenden Filtration des Stoffgemisches zu einer Entmischung der im spezifischen Gewicht unterschiedlichen Bestandteile - aktives Material bzw. Kohlenstoff — kommt.The manufacture of the electrode mass can be advantageous be carried out in such a way that first in the aqueous phase on the active material from a latex emulsion a binding agent is precipitated by acidification. Then you give under vigorous Stir in carbon that attaches to the active material particles. This manufacturing verso drive ensures that the active mass is enveloped with the carbon without it being used in the subsequent Filtration of the mixture of substances to a separation of the different in specific gravity Components - active material or carbon - comes.

An Hand einiger Figuren und; Ausführungsbeispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigtOn the basis of some figures and; Working examples the invention is to be explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Platte aus Fasergerüst und Elektrodenmasse zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektrode,1 shows a plate made of a fiber framework and electrode material for the production of an electrode according to the invention,

Fig.2abis2c Produkte verschiedener Verfahrensschritte eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektrode,
Fig. 3a und 3b Zwischenprodukte eines weiteren bevorzugten Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektrode,2 to 2c products of various process steps of a preferred process for producing an electrode according to the invention,
3a and 3b intermediate products of a further preferred method for producing an electrode according to the invention,

F i g. 4 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausfüh-F i g. 4 a section through a preferred embodiment

V-V-

rungsform einer ertinilungsgemälien Elektrode undApproximate form of an electrode in accordance with the installation and

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemalien Elektrode.5 shows a section from an inventive material Electrode.

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Metallelektrode werden beispielsweise 7 g Eisenpulver mittels eines schnellaufenden Rührers in etwa 150 ml Wasser suspendiert. Zu dieser Suspension gibt man etwa 0,75 g einer wäßrigen Latexemulsion mit einem Gehalt von etwa 43% Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat, rührt kräftig und Fällt dann das Bindemittel durch Zugabe einiger Tropfen verdünnter Essigsäure aus. Anschließend gibt man unter kräftigem Rühren 0,75 g eines Acctylenrußes zu, der unter dem Namen Acetogenruß im Handel erhältlich ist. Der Ruß ordnet sich dabei um die mit Bindemittel behafteten Eisenpartikel an. Wird der Schwefel der Elektrode (und nicht dem Elektrolyten) beigesetzt, so versetzt man nach der Rußzugabe die wäßrige Phase mit etwa 0,05 bis υ, 1 g Schwefel oder einem schwefelhaltigen Stoff, der etwa den gleichen Schwefelgehalt aufweist. Das auf diese Weise erhaltene Stoffgemisch wird filtriert, wobei man die Elektrodcnmassen erhält. ♦To produce a metal electrode according to the invention, for example, 7 g of iron powder are used by means of a high-speed stirrer suspended in about 150 ml of water. Add to this suspension about 0.75 g of an aqueous latex emulsion with a content of about 43% acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, stirs vigorously and then drops the binder by adding a few drops of dilute acetic acid. Then you give under vigorous Stir in 0.75 g of an acetylene black, which is commercially available under the name acetogen black. the Soot is organized around those with binders Iron particles. If the sulfur is added to the electrode (and not to the electrolyte), so, after the addition of carbon black, the aqueous phase is mixed with about 0.05 to ½, 1 g of sulfur or one sulfur-containing substance that has approximately the same sulfur content. The one obtained in this way The mixture of substances is filtered, the electrode masses being obtained. ♦

Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß bei der Herstellung der Elektrodenmasse durch Filtration keine Entmischung der im spezifischen Gewicht sehr unterschiedlichen Bestandteile erfolgt. Würde man zur wäßrigen Suspension der aktiven Masse zuerst den Ruß und dann das Bindemittel zugeben, so würde das Bindemittel nahezu vollständig vom Ruß aufgenommen werden. Die aktive Masse würde so durch das Bindemittel nicht gebunden werden und das Stoffgemisch würde sich kaum ohne Entmischung weiterverarbeiten lassen.The method described has the advantage that in the production of the electrode mass by filtration there is no segregation of the components, which are very different in specific gravity. If you were to first add the carbon black and then the binder to the aqueous suspension of the active material, so the binder would be almost completely absorbed by the carbon black. The active crowd would so are not bound by the binding agent and the mixture of substances would hardly separate without segregation can be further processed.

Das nach dem geschilderten Verfahren hergestellte Stoffgemisch wird beispielsweise auf einer quadratischen Fläche von 50 cm* abfiltriert. Der erhaltene Filterkuchen, d.h. die Schicht aus der Elektrodenmasse, wird auf beiden Seiten mit je einer dünnen Lage Stahlwolle (Abmessung: etwa 7 cm X 7 cm), deren Fasern sich im wesentlichen in einer Richtung erstrecken, versehen und in geeigneter Weise zu einer Platte mit einer Dicke von etwa 1 mm zusammengepreßt. Die Elektrodenmasse erfüllt dabei das Gerüst aus Stahlwolle nicht vollständig, sondern sie ist zwischen den beiden Lagen derart angeordnet, daß die beiden quadratischen Oberflächenbereiche der Platte im wesentlichen frei von Elektrodenmasse sind. Die Platte wird dann quer zur Längsrichtung der Fasern in 4 mm breite Streifen (Länge: etwa 7 cm) geschnitten, die anschließend parallel nebeneinander mit ihrer schmalen Seite (etwa 1 mm) auf einem Kontaktierungsnetz angeordnet werden. Auf diese Weise stehen dann die Fasern des Gerüstes senkrecht zum Kontaktierungsnetz. Das Kontaktierungsnetz besteht beispielsweise aus Eisen; es weist eine Maschenweite von etwa 0,5 mm und eine Drahtstärke von etwa 04 mm auf. Soll die zu fertigende Elektrode ebenfalls eine Grundfläche von etwa 50 cm² aufweisen, so werden auf dem Kontaktierungsnetz - in der beschriebenen Weise die aus vier Platten erhaltenen Streifen angeordnet. Die Streifen können gegebenenfalls in geeigneter Weise am Kontaktierungsnetz befestigt werden. Die Streifen werden schließlich insgesamt mit einer porösen Bewehrungsschicht umhüllt, die mit dem Kontaktnetz verbunden wird.The mixture of substances produced by the process described is filtered off, for example, on a square area of 50 cm *. The filter cake obtained, ie the layer of the electrode mass, is provided on both sides with a thin layer of steel wool (dimensions: about 7 cm × 7 cm), the fibers of which extend essentially in one direction, and is suitably made into a plate compressed to a thickness of about 1 mm. The electrode mass does not completely fill the structure made of steel wool, but is arranged between the two layers in such a way that the two square surface areas of the plate are essentially free of electrode mass. The plate is then cut transversely to the longitudinal direction of the fibers into 4 mm wide strips (length: about 7 cm), which are then arranged parallel to one another with their narrow side (about 1 mm) on a contacting network. In this way, the fibers of the framework are then perpendicular to the contact network. The contacting network consists for example of iron; it has a mesh size of about 0.5 mm and a wire thickness of about 04 mm. If the electrode to be manufactured is also to have a base area of about 50 cm ² , the strips obtained from four plates are arranged on the contacting network in the manner described. The strips can optionally be attached to the contacting network in a suitable manner. The strips are finally covered in their entirety with a porous reinforcement layer, which is connected to the contact network.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Platte 10, die durch Zusammenpressen aü*s einer auf beiden Seiten mit einer dünnen Lage Stahlwolle 11 bzw. 12 versehenen Schicht 13 aus Elektrodenmasse, d.h. aktiver Masse samt Zusätzen, hergestellt wurde. Die Fasern 14 bzw. 15 der Stahlwollegerüste erstrecken sich in Längsrichtung der Platte 10. Die Elektrodenmasse 13 ist während des Preßvorgangs nur teilweise in die angrenzenden Bereiche der beiden Stahlwollegerüste eingedrungen, so daß Bereiche 16 bzw. 17 vorhanden sind, die frei von Elektrodenmasse sind. Die übrigenFig. 1 shows a section through a plate 10, which by pressing together aü * s one on both sides layer 13 of electrode compound provided with a thin layer of steel wool 11 or 12, i.e. more active Mass including additives. The fibers 14 and 15 of the steel wool framework extend in Longitudinal direction of the plate 10. The electrode mass 13 is only partially in the adjacent during the pressing process Areas of the two steel wool structures penetrated, so that areas 16 and 17 are present that are free of electrode mass. The remaining

ίο Bereiche der Fasergerüste sind mit Elektrodenmasse gefüllt, darüber hinaus befindet sich zwischen den beiden Fasergerüsten ein Bereich, der ausschließlich Eleklrodenmasse aufweist.ίο Areas of the fiber framework are with electrode compound filled, in addition, there is an area between the two fiber structures that exclusively Has electrode mass.

In Fig. 2a ist eine derartige aus zwei Lagen Stahlwolle und einer Schicht aus Elektrodenmasse hergestellte Platte 20dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber sind allerdings nur die Fasern 21 dargestellt, nicht die einzelnen Bereiche der Platte. Die Platte 20 wird zur Herstellung einer Elektrode quer zur Längsrichtung der Fasern 21 in Streifen 22 geschnitten, die in Fig. 2b dargestellt sind. Die Streifen 22 werden anschließend, wie in Fig. 2c dargestellt ist, parallel nebeneinander mit ihrer schmalen Seite auf einer Kontaktierungsschicht 23, beispielsweise einem Kontaktierungsnetz, angeordnet. Die im wesentlichen parallel zueinander liegenden Fasern 24 sind auf diese Weise senkrecht zur Kontaktierungsschicht 23 ausgerichtet. Bei der geschilderten Anordnung der Streifen grenzen jeweils die Bereiche der einzelnen Streifen aneinander, die frei von Elektrodenmasse sind. Auf diese Weise entstehen in dem auf der Kontaktierungsschicht angeordneten Fasergerüst alternierend Bereiche mit einer unterschiedlichen Belegungsdichte an Elektrodenmasse.In Fig. 2a such is made of two layers of steel wool and a plate 20 made of electrode compound. For the sake of clarity however, only the fibers 21 are shown, not the individual areas of the plate. The plate 20 is to produce an electrode cut transversely to the longitudinal direction of the fibers 21 into strips 22, which in Fig. 2b are shown. The strips 22 are then, as shown in Fig. 2c, parallel to each other with its narrow side on a contacting layer 23, for example a contacting network, arranged. The fibers 24 lying essentially parallel to one another are on this Oriented perpendicular to the contacting layer 23. With the described arrangement of the strips the areas of the individual strips that are free of electrode mass adjoin one another. on in this way, alternating areas are created in the fiber framework arranged on the contact-making layer with a different coverage density of electrode mass.

Die Herstellung der Streifen kann auch in einem Arbeitsgang erfolgen. Dabei wird mittels einer geeigneten Vorrichtung gleichzeitig das Zusammenpressen der beiden Lagen Stahlwolle mit der Schicht aus Elektrodenmasse und das Zerschneiden der Platte in Streifen durchgeführt.The strips can also be produced in one operation. A suitable Device simultaneously compressing the two layers of steel wool with the layer of electrode mass and cutting the plate into strips.

Zur Herstellung einer Elektrode kann auch in der folgenden Weise vorgegangen werden. In ein Fasergerüst wird zunächst eine Schicht aus Elektrodenmasse in der Weise eingebracht, daß nur ein Teil der Elektrodenmasse in das Fasergerüst eindringt und das Fasergerüst selbst nur zum Teil mit Elektrodenmasse gefüllt ist. Aus einer derartigen Platte wird in einer geeigneten Vorrichtung ein Preßling hergestellt, der in Längsrichtung der Fasern wechselseitig mit Einkerbungen versehen ist. Die Einkerbungen auf der einen Oberfläche des Preßlings sind dabei symmetrisch versetzt zu den Einkerbungen auf der gegenüberliegenden Oberfläche angeordnet. Einen Schnitt durch einen derartigen Preßling 30 zeigt Fig. 3a. DerThe following procedure can also be used to manufacture an electrode. In a fiber framework a layer of electrode compound is first introduced in such a way that only part of the Electrode mass penetrates into the fiber framework and the fiber framework itself only partially with electrode material is filled. A compact is produced from such a plate in a suitable device, the is alternately provided with notches in the longitudinal direction of the fibers. The notches on one Surface of the compact are symmetrically offset to the notches on the opposite Arranged surface. A section through such a compact 30 is shown in FIG. 3a. the

Übersichtlichkeit halber sind im Preßling 30 nur die Fasern 31 angedeutet, die Elektrodenmasse, die den Preßling zum Teil erfüllt, ist nicht dargestellt. In Längsrichtung der Fasern 31 ist der Preßling 30 wechselseitig mit Einkerbungen 32 bzw. 33 versehen. Ein derartiger Preßling wird an den Einkerbungen gefaltet und auf eine Kontaktierungsschicht, beispielsweise ein Netz, Gitter oder Blech, aufgebracht. In Fig. 3b ist der gefaltete Preßling mit 34 bezeichnet, die Kontaktierungsschicht mit 35. Durch die Faltung und dieFor the sake of clarity, only the fibers 31 are indicated in the compact 30, the electrode mass, the Compact partially fulfilled, is not shown. In the longitudinal direction of the fibers 31, the compact 30 is reciprocal provided with notches 32 and 33, respectively. Such a compact is folded at the notches and applied to a contacting layer, for example a mesh, grid or sheet metal. In Fig. 3b is the folded compact with 34, the contacting layer with 35. By the folding and the

entsprechende Anordnung des Preßlings auf der Kontaktierungsschicht wird erreicht, daß die Fasern 36 des Preßlings im wesentlichen senkrecht zur Kontaktierungsschicht ausgerichtet sind und daß im Fasergerüstcorresponding arrangement of the compact on the contacting layer what is achieved is that the fibers 36 of the compact are essentially perpendicular to the contacting layer are aligned and that in the fiber structure

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alternierend Bereiche mit unterschiedlicher HeIc gungsdichte an Elektrodenmasse vorhanden sind. Auch bei diesem Herstellungsverfahren kann die Elektrodenmasse auf beiden Oberflächen mit einem Fasergerüst versehen werden.alternating areas with different HeIc supply density are present on the electrode mass. In this manufacturing process, too, the Electrode compound can be provided with a fiber framework on both surfaces.

Stellt man Preßlinge der in Fig. 3a dargestellten Art her, welche im Abstand von etwa 9 mm jeweils Einkerbungen mit einer Breite von 1 mm aufweisen, wobei die Abmessungen des Preßlings etwa 7 cm X 7 cm betragen, und ordnet man auf beiden Seiten einer Kontaktierungsschicht - in der beschriebenen Weise - nebeneinander jeweils acht gefaltete Preßlinge an, so erhält, nachdem man noch Bewehrungsschichten angebracht hat, man eine Elektrode mit einer Oberfläche von 2 x 50 cm². Mit einer derartigen Elektrode lassen sich bei einer Stromstärke von 4 A, d.h. mit einer Stromdichte von 40 mA'cm¹, etwa 50% der aktiven Masse, d.h. des Eisenpulvers, umsetzen.If you produce compacts of the type shown in Fig. 3a, which each have notches with a width of 1 mm at a distance of about 9 mm, the dimensions of the compact being about 7 cm × 7 cm, and a contacting layer is arranged on both sides - in the manner described - eight folded compacts next to each other, so that, after reinforcement layers have been applied, one obtains an electrode with a surface area of 2 × 50 cm ² . With such an electrode, at a current strength of 4 A, ie with a current density of 40 mA'cm ¹ , about 50% of the active mass, ie of the iron powder, can be converted.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrode 40_r bei der auf beiden Seiten einer Kontaktierungsschicht 41 Fasergerüste 42 bzw. 43 angeordnet sind. Die Fasergerüste 42 und 43 enthalten - was in der Figur der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist - die Elektrodenmasse in Bereichen mit alternierender Belegungsdichte. Die Fasergerüste 42 und 43 sind jeweils von einer porösen Bewehrungsschicht 44 bzw. 45 in Form eines korbartig geformten Streckmetalls, beispielsweise aus Nickel, umhüllt; Maschenweite: etwa3 bis 4 mm, Dicke: etwa 0,5 bis 1 mm. Die Bewehrungsschichten 44 und 45 sind an verschiedenen Stellen mit der Kontaktierungsschicht 41 verbunden, beispielsweise durch PunktschweilJung, wodurch ein Zusammenhalt der Elektrodenstruktur erreicht wird. Darüber hinaus können vorteilhaft auch die beiden Körbe miteinander4 shows a section through an electrode 40 _r according to the invention in which fiber structures 42 and 43 are arranged on both sides of a contacting layer 41. The fiber structures 42 and 43 contain - which is not shown in the figure for the sake of clarity - the electrode mass in areas with alternating occupancy density. The fiber frames 42 and 43 are each encased by a porous reinforcement layer 44 and 45 in the form of a basket-like expanded metal, for example made of nickel; Mesh size: about 3 to 4 mm, thickness: about 0.5 to 1 mm. The reinforcement layers 44 and 45 are connected to the contacting layer 41 at different points, for example by means of point welding, whereby a cohesion of the electrode structure is achieved. In addition, the two baskets can also advantageously be connected to one another

ίο ve/bunden werden.ίο ve / be bound.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Elektrode, in welchem die Bereiche mit unterschiedlicher Belegungsdichte dargestellt sind. Mit 50 ist das Fasergeriist bezeichnet, das auf einer SeiteFig. 5 shows a section from an inventive Electrode in which the areas with different coverage densities are shown. With 50 denotes the fiber structure that is on one side

is einer Kontaktierungsschicht 51 angeordnet ist. Das Fasergerüst 50 weist alternierend grobporöse Bereiche 52 und feinporöse Bereiche 53 auf. Die grobporösen Bereiche 52 enthalten dabei im wesentlichen nur Fasermaterial 54, während die feinporösen Bereiche 53 sowohl Fasermaterial 55 als auch Elektrodenmasse 56 enthalten. Das Fasermaterial ist in allen Bereichen im wesentlichen senkrecht zur Kontaktierungsschicht ausgerichtet.a contacting layer 51 is arranged. The The fiber framework 50 has coarse-pored areas 52 and fine-pored areas 53 alternating. The coarsely porous areas 52 essentially contain only fiber material 54, while the fine-pored areas 53 both fiber material 55 and electrode material 56 included. The fiber material is essentially perpendicular to the contacting layer in all areas aligned.

Nach den beschriebenen Verfahren können auch Elektroden hergestellt werden, die die aktive Masse in Form anderer Metallpulver als Eisen, beispielsweise Cadmium oder Kobalt, enthalten.The method described can also be used to produce electrodes that contain the active mass in the form of metal powder other than iron, for example cadmium or cobalt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Rechargeable metal electrode for accumulators and metal-air cells with a frame of fibers of electrically conductive material lying essentially parallel to one another, which in the are arranged substantially perpendicular to the electrode surface, as a carrier for the active mass and a porous reinforcement layer closing off the framework, characterized in that the electrode contains metal powder, in particular iron powder, as active material, the carbon and a binder is added that the framework (50) on at least one side on an electrical conductive contacting layer (51) is arranged and that the active mass including additives containing framework alternating coarse-pore and fine-pore, perpendicular to the contacting layer having extending regions, the coarsely porous regions (52) being essentially composed of a fiber structure and the fine-pored areas (53) essentially made of fiber framework with embedded active Compose mass including additives.

2. Electrode according to claim 1, characterized in that the framework material is steel wool is.

3. Electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the binder is an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer is.

4. Electrode according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carbon is contained in the active composition as carbon black, in particular acetylene black.

5. A method for producing an electrode according to claims 1 to 4, characterized in that that a layer of the active material including additives on one or both surfaces provided with a fiber framework and is compressed in such a way to form a plate that part of the active material including additives penetrates into the framework and partially fills the framework, that the plate is cut transversely to the longitudinal direction of the fibers into strips and that the strips side by side with fibers aligned perpendicular to the contacting layer on the contacting layer to be ordered.

6. A method for producing an electrode according to claims 1 to 4, characterized in that that a layer of active material including additives is partially incorporated into a fiber structure and this is only partially filled, that from it in a mold one in the longitudinal direction of the fibers alternately with notches provided compact is produced that the compact at the notches is folded and attached to the contacting layer.