AT149761B - Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrische Sammler. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrische Sammler. 



   Bei den bisher üblichen Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrische Sammler wird bekanntlich entweder die aktive Masse mechanisch auf den Masseträger aufgetragen oder es wird ein Teil des Masseträgers selbst durch die Formierung in aktive Masse umgewandelt. Beide Verfahren haben ihre bekannten Nachteile. Das erste liefert mechanisch nicht genügend widerstandsfähige Elektroden, das zweite ist zu umständlich und langwierig, um für die Massenproduktion   praktiseh   in Frage zu kommen. 



   Diese Nachteile bei der Herstellung von Sammlerelektroden werden bei vorliegender Erfindung völlig vermieden. Es werden darüber hinaus durch die Erfindung noch einige wesentliche Vorteile gegenüber den bisher bekannten Sammlern, u. zw. sowohl gegenüber Blei-wie alkalischen Sammlern, erzielt. Die Haupteigensehaften der neuen erfindungsgemässen Sammlerelektroden sind bedeutend höhere Kapazität, geringes Gewicht, sehr hohe mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit. 
 EMI1.1 
 unempfindlich. 



   Das Wesentliche der neuen Sammlerelektrode besteht darin, dass das zu aktivierende Metall, das Kadmium, Silber, Nickel oder sonst ein geeignetes Metall sein kann, auf elektrochemischem Wege auf den Masseträger aufgetragen und auf diesem im Zuge eines gleichen Verfahrens in aktives Metalloxyd übergeführt wird. Dabei unterscheidet sich die Art und Wirkung dieser elektrolytisehen Auftragung wesentlich von den bei normalen elektrolytischen Verfahren auftretenden Vorgängen. Der bei der Auftragung verwendete Elektrolyt besteht aus der Lösung eines Salzes des aufzutragenden Metalls. Diese Lösung wird durch eine Düse unter Druck und Stromfluss auf den Masseträger gespritzt. 



  Der   Stromdurchfluss   durch den Elektrolytstrahl ruft eine intensive   lonenwanderung   und damit die elektrolytische Niederschlagung des im Elektrolyt aufgelösten Metalls auf dem Masseträger hervor. 



   Die Formierung des auf dem Masseträger niedergeschlagenen Metalls geschieht durch Stromumkehrung und Verwendung von Kalilauge als Elektrolyt. Durch die Stromumkehrung wird die Kathode nunmehr Anode, die Anode Kathode. Der am Masseträger (nunmehr Anode) auftretende Sauerstoff oxydiert den metallischen Niederschlag nunmehr völlig durch und formiert ihn dadurch. 



  Damit diese Oxydierung ungestört vor sich gehen kann ist es nötig, den an der nunmehrigen Kathode entstehenden Wasserstoff daran zu hindern an den Masseträger zu gelangen und dort reduzierend auf den oxydierten Metallniederschlag zu wirken. 



   Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigt schematisch die zur Durchführung der Formierung und Niederschlagung verwendete Vorrichtung. Fig. 1 zeigt die Anordnung zum Niederschlagen des Metalls aus dem Elektrolyt auf den Masseträger, Fig. 2 die Anordnung zur endgültigen Oxydierung und Formierung des Metallniederschlags. 



   Für den ersten Vorgang, das Auftragen des in Frage kommenden Metalls auf den Masseträger, wird die Anode (s. Fig. 1), bestehend aus demselben Metall, im Innern der Düse   d   angeordnet. Der unter Druck stehende Elektrolyt fliesst aus der Düse in geschlossenem Strahle e auf den rotierenden Masseträger (Kathode e). Bei diesem Vorgang werden bei bestimmten Metallen je nach den Stromverhältnissen an der Anode sowohl Metallionen in Lösung gebracht wie auch Sauerstoff ausgeschieden, der den Metallniedersehlag durch Bildung von Suboxyden teilweise oxydiert. Die endgültige Durchoxydierung des durch Düse d 1 aufgetragenen Metalls erfolgt dann durch die Düse d 2 unter Verwendung von Kalilauge als Elektrolyt (Fig. 2).

   Durch Stromumkehrung wird dann der Masseträger zur Anode, und der hier ausgeschiedene Sauerstoff oxydiert dann   den Metallniedersehlag   vollends durch. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



  Der sich hiebei an der Kathode a (Fig. 2) bildende Wasserstoff wird dadurch verhindert, zur Anode zu wandern und dort reduzierend zu wirken, dass die Kathode in dieser Düse in einem besonderen   stromdurchlässigen,   aber für Wasserstoff unpassierbaren besonderen   Behälter t eingebaut   ist. 



   Durch Umkehrung des Stromes wird Reduktion des gebildeten Metalloxydes bewirkt, wobei nun die in der Düse eingebaute Tauchelektrode zur Ableitung des anodisch gebildeten Sauerstoffs dient. Diese   Oxydations- bzw. Reduktionsvorgänge   der auf dem Masseträger e niedergeschlagenen Metalle entsprechen den Vorgängen im Sammler und erübrigen ein weiteres Formieren solcher Elektroden. 



  Die Elektroden kommen fertig formiert aus der Vorrichtung. 



   Bei den Sammlerelektroden gemäss vorliegender Erfindung bilden die an den   Masseträgern   aufgetragenen Metalle bzw. Metalloxyde die aktive Masse. Derartig hergestellte Elektroden erfordern nur eine verhältnismässig geringe   Schichtstärke   des aktiven Materials   (0'1-0'3   mm) und sind vollkommen unempfindlich gegen elektrische wie mechanische Überbeanspruchungen. Ausserdem ergeben diese ein Mehrfaches der Kapazität sowie geringere   Raumbeanspruehung,   bezogen auf Gewichts-und Volumeneinheit, gegenüber allen bisher bekannten Sammlern. 
 EMI2.1 
   Elektroden-bzw. Masseträgerformen,   um eine möglichst grosse wirksame Oberfläche zu erhalten.

   Anderseits gestattet die ausserordentlich hohe mechanische Festigkeit des elektrolytischen Niederschlags des aktiven Metalls (nicht nur in der metallischen, sondern auch in der oxydischen Form), den Masseträgern eine Form zu geben, die einerseits ein ausserordentlich geringes Gewicht des toten Masseträgermaterials aufweist, anderseits ein Maximum an wirksamer Oberfläche. Solche dem elektrolytisehen Niederschlagsverfahren angepasste Masseträgerformen zeigen die Fig. 3-5. 



   Die Masseträger bestehen im wesentlichen aus nadelförmigen Körpern, die mit einer Vielzahl von Einzelrippen versehen sind, durch die die grosse wirksame Oberfläche erzielt wird und zwischen denen während der Beaufschlagung der Masseträger der Elektrolyt, aus dem das Metall   niedergesehlagen   wird, ungehindert   hindurchfliessen   kann. 



   Diese Rippen können erfindungsgemäss dadurch erzielt werden, dass (Fig. 3) ein entsprechend profiliertes Metallband a schraubenförmig auf einem Metallnadeldorn b aufgewickelt wird. 



   Naturgemäss können die Rippen auch durch Herausarbeiten aus dem Vollen erzeugt werden.
Fig. 4 zeigt teilweise im Schnitt einen solchen   Masseträger   e, auf den eine Schicht e des wirksamen   Materials   aufgetragen und formiert ist. Wie aus der Abbildung hervorgeht, werden auch durch die Auftragung der wirksamen Masse die Zwisehenräume zwischen den Rippen nicht ausgefüllt, so dass die grosse wirksame Oberfläche des Masseträgers voll erhalten bleibt. Der Elektrolyt hat also ungehindert Zugang in die Zwischenräume der einzelnen Rippen. Das bei der Ladung entstehende Gas kann also ungehindert entweichen, ohne einen schädigenden Einfluss auf die aktive Masse ausüben zu können im Gegensatz zu den bisher bekannten und gebräuchlichen Sammlertypen.

   Diese grosse wirksame Ober-   fläche   hat jedoch den weiteren Vorteil, dass die Schichtdicke des aufgetragenen Materials sehr dünn sein kann, wodurch anderseits die elektrischen Eigenschaften des mit diesen Elektroden versehenen Sammlers weiterhin verbessert werden (geringer innerer Widerstand, fast vollständige Ausnutzung der Kapazität, daher sehr hoher   Wirkllngsfaktor).   



   Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform, bei der der   Masseträger a   aus Isoliermaterial besteht (z. B. Hartgummi), das mit einer leitenden Metallschicht als Grundlage für das   niederzuschlagende   aktive Metall überzogen ist.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrische Sammler, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Material aus einem unter Druck stehenden Elektrolyten mittels einer Düse auf dem Masseträger kathodisch niedergeschlagen und sodann unter Elektrolytwechsel in derselben Weise anodisch oxydiert wird.