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Verfahren zur Herstellung von Grossoberflächenelektroden.
Versuche, den aus Bleiakkumulatorenfabrikation bekannten Vorgang der Formierung von Gross- oberflächenplatten auf die Herstellung von Elektroden für alkalische Sammler zu übertragen, sind bisher gescheitert, weil es nicht gelang, auf Nickelelektroden durch anodische Oxydation des Metalles Nickel- oxydverbindungen in hinreichender Menge und von genügender Haltfestigkeit abzuscheiden.
Die Formierung versagte infolge der hohen Passivität des Metalles in alkalischem und der Auflösung in gewöhnlichem sauren Elektrolyt.
Diese Nachteile werden bei dem Verfahren zur Herstellung von Grossoberflächenelektroden, ins- besondere für alkalische Sammler, durch Formierung einer metallischen Elektrode aus Nickel in einem Elektrolyten nach der Erfindung dadurch vermieden, dass der Elektrolyt konzentriert primäre Alkalisalze mehrwertiger Säuren enthält, insbesondere Natriumbikarbonat. Der Elektrolyt kann jedoch auch aus einer Boraxlösung bestehen, der man Borsäure zugesetzt hat. Es müssen diese primären Salze vorliegen und genügen die freien Säuren allein nicht, weil die Leitfähigkeit des Elektrolyten sonst zu gering wäre. Ausserdem wird bei dem Verfahren nach der Anmeldung die bei der Elektrolyse entweichende
Kohlensäure im Falle der Anwendung von Natriumbikarbonat durch Einleitung ergänzt.
Ausser der durch die Formierung gewonnenen aktiven Masse wird erfindungsgemäss der Grossoberflächenplatte auch solche auf mechanischem oder chemischem Wege einverleibt.
Schaltet man eine Nickelplatte als Anode in solch einer Lösung von beispielsweise Bikarbonat, von Natrium oder Kalium, so bildet sich auf der Platte bald nach Stromschluss ein haftender schwarzer
Niederschlag aus dreiwertigem Nickeloxydhydrat. Sorgt man nun dafür, dass sich dieser Niederschlag zwischen eng aneinanderliegenden Metallschichten oder in den Poren einer porösen Platte abscheidet, dann kann man die Niekeloxydverbindung zu solcher Stärke anwachsen lassen, dass eine Grossober- flächenplatte-mit grqsser Menge aktiver Sauerstoffverbindungen entsteht. Es hat sich gezeigt, dass diese anodisch erzeugten Nickeloxydhydratverbindungen ganz besonders elektroaktiv sind.
Ein Gramm dieser
Masse gibt bei Entladung im Sammler bis zu 0'24 Amperestunden, was der theoretischen Leistung sehr nahe kommt. Die Menge aktiver Masse, welche man in gekennzeichnender Weise auf eine Nickelanode bringen kann, hängt von dem Metallgewicht dieser Nickelanode ab, aus der sie gebildet wird. Ist dieses
Metallgewicht im Verhältnis zur Oberfläche gering und darf man das restierende Trägergerüst nicht zu weitgehend durch den Formierungsprozess schwächen, so hat man es, wie erwähnt, in der Hand, der
Platte zu der durch Formierung gewonnenen Masse darüber hinaus fertige Masse auf mechanischem Wege einzuverleiben oder solche in ihr aus Komponenten auf chemischem Wege zu erzeugen.
Man erhält dann positive Sammlerelektroden, die in einem kleinen Volumen besonders viel Masse enthalten und besonders grosse Energiemengen zu speichern vermögen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Grossoberflächenelektroden, insbesondere für alkalische Sammler, durch Formierung einer metallischen Elektrode aus Nickel in einem Elektrolyten, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Elektrolyt konzentrierte primäre Alkalisalze mehrwertiger Säuren enthält, insbesondere
Natriumbikarbonat.
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Process for the production of large surface electrodes.
Attempts to transfer the process of forming large surface plates, known from the manufacture of lead accumulators, to the manufacture of electrodes for alkaline collectors have so far failed because it was not possible to produce nickel oxide compounds in sufficient quantities and with sufficient durability on nickel electrodes by anodic oxidation of the metal to be deposited.
The formation failed due to the high passivity of the metal in alkaline and the dissolution in common acidic electrolyte.
These disadvantages are avoided in the method for producing large-surface electrodes, especially for alkaline collectors, by forming a metallic electrode made of nickel in an electrolyte according to the invention in that the electrolyte contains concentrated primary alkali salts of polybasic acids, in particular sodium bicarbonate. However, the electrolyte can also consist of a borax solution to which boric acid has been added. These primary salts must be present and the free acids alone are not sufficient, because otherwise the conductivity of the electrolyte would be too low. In addition, in the process after registration, the amount escaping during electrolysis is used
Carbon dioxide in the case of using sodium bicarbonate supplemented by introduction.
In addition to the active material obtained by the formation, according to the invention the large surface plate is also incorporated mechanically or chemically.
If you switch a nickel plate as an anode in such a solution of, for example, bicarbonate, sodium or potassium, an adhering black plate will form on the plate soon after the power supply is connected
Precipitation from trivalent nickel oxide hydrate. If one now ensures that this precipitate is deposited between closely spaced metal layers or in the pores of a porous plate, then the nickel oxide compound can grow to such a strength that a large surface plate with a large amount of active oxygen compounds is created. It has been shown that these anodically produced nickel oxide hydrate compounds are very particularly electroactive.
A gram of this
When discharged in the collector, the mass gives up to 0'24 ampere-hours, which is very close to the theoretical performance. The amount of active material which can be brought to a nickel anode in a characterizing manner depends on the metal weight of this nickel anode from which it is formed. Is this
The metal weight is low in relation to the surface and the remaining support structure must not be weakened too largely by the forming process, so you have it in your hand, as mentioned above
Plate to incorporate finished mass in addition to the mass obtained by forming by mechanical means or to produce such in it from components by chemical means.
Positive collector electrodes are then obtained which contain a particularly large amount of mass in a small volume and are able to store particularly large amounts of energy.
PATENT CLAIMS:
1. A method for producing large surface electrodes, in particular for alkaline collectors, by forming a metallic electrode made of nickel in an electrolyte, characterized in that the electrolyte contains concentrated primary alkali salts of polybasic acids, in particular
Sodium bicarbonate.
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