AT234185B - Verfahren zur Herstellung von Elektroden für alkalische Akkumulatoren - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Elektroden für alkalische Akkumulatoren   In neuerer Zeit haben alkalische Akkumulatoren mit   Elektroden, die aus einem elektrochemisch inak- tiven, porösen Gerüst bestehen, in dessen Poren die aktive Masse eingelagert ist, auf Spezialgebieten ver- breitete Anwendung gefunden. Für die positiven Elektroden dieser Akkumulatoren verwendet man durch
Sintern von Nickelpulver erhaltene poröse Platten. Die aktive Masse in den Poren besteht im wesentlichen ausNickelhydroxyd ; sie soll über den ganzen Querschnitt der Platte gleichmässig verteilt sein. Um die ak- tive Masse in die Poren einzubringen, werden nach den in den deutschen Patentschriften Nr. 491498 und
Nr. 751055 beschriebenen verfahren die porösen Platten mit einer konzentrierten Nickelsalzlösung, z.

   B. einer Nickelnitratlösung getränkt, und dann wird das Nickel mit Alkalilauge als Nickelhydroxyd ausgefällt. 



   Anschliessend werden die Platten mit Wasser gewaschen und getrocknet. Diese Arbeitsgänge müssen mehr- mals wiederholt werden, um den Elektroden eine ausreichende Kapazität zu verleihen. 



   Es wurdenun gefunden, dass man das metallische Elektrodengerüst selbst zur Bildung der aktiven Masse nutzbar machen kann, also im Falle der positiven Elektroden auf die Zufuhr einer Nickelnitratlösung von aussen nicht angewiesen ist, und dass man eine ausreichende Aktivierung und hohe Kapazitäten der Elektroden erreichen kann, wenn man das Salz eines schwach basischen Metalles in wässeriger Lösung und anschliessend das Hydroxyd eines Alkalimetalles in wässeriger Lösung auf das Elektrodengerüst einwirken lässt und das Gerüst anschliessend mit Wasser auswäscht. 



   Als Salz eines schwach basischen Metalles kommen neben den Salzen des Zinks und Chroms. insbesondere die des Aluminiums, vorzugsweise Aluminiumnitrat, in Betracht. Aluminiumnitrat ist leicht zugänglich und preiswert, und es zeichnet sich durch eine besonders gute Wirksamkeit aus. Die bei der Einwirkung auf die poröse   Nickelelektrode entstehenden basischen Aluminiumverbindungen   sind in Alkalien leicht löslich und lassen sich daher durch die anschliessende Behandlung mit   alkalischen Lösungen   zum   grossen Teil auswaschen. Etwa zurückbleibendeReste   von Aluminiumverbindungen beeinträchtigen die Aktivität der Elektrodenmasse nicht.

   Durch eine einmalige Behandlung mit Aluminiumnitratlösung erhält   man Elektroden, deren Kapazität grösser   ist als die Kapazität gleichartiger Elektroden, die nach dem oben beschriebenen bekannten Verfahren viermal mit   Nickelnitratlösung   behandelt worden sind. 



   Die Salze und Laugen verwendet man zweckmässig in möglichst hoher Konzentration. Beispielsweise ist eine Aluminiumnitratlösung, die 2-3 Teile   -Teile)   kristallisiertes Aluminiumnitrat in 1 Teil Wasser enthält, gut geeignet. 



   Die zur Erzielung optimaler Ergebnisse erforderliche Einwirkungsdauer ist von dem benutzten Salz und der Beschaffenheit des Elektrodengerüstes abhängig und kann bei Raumtemperatur mehrere Stunden betragen. Sie lässt sich durch Erhöhung der Temperatur abkürzen. 



   Wie an sich bekannt, verläuft die Aktivierung besonders gut in Gegenwart oxydierend wirkender Anionen, wie es bei Anwendung von Nitraten oder Chloraten der schwach basischen Metalle der Fall ist. 



    Während also beispielsweise Aluminiumchlorid, für sich   allein angewendet, eine weniger gute Aktivierung hervorruft, lässt sich seine Wirkung durch Zusatz von Nitrationen, z. B. in Form von Alkalimetallnitraten, verbessern. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung kann auch mit der bekannten Aktivierung unter Anwendung von 

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   Nickelnitratlösung kombiniertwerden. ZudiesemZweckbraucht   man der Aluminiumnitratlösung lediglich   nochNickelnitratzuzutügen.   Beispielsweise ist eine Lösung geeignet, die 1, 5 Teile Aluminiunmitrat und
1, 5 Teile Nickelnitrat in 1 Teil Wasser enthält. Nebenoder an Stelle von Nickelnitrat ist für diesen Zweck auch Kobalnitrat geeignet. Bei dieser Ausführungsform wird die besondere Wirkung des Aluminiumnitrats   durch die AnwesenheitderandernNitratenichtbeeinträchtigt,   sondern es wird aktive Masse nicht nur durch die Einwirkung der Lösung auf das Metall des porösen Gerüstes gebildet, sondern gleichzeitig auch aktive
Masse von aussen in die Poren eingeführt. 



   Beispiel 1 : Eine durch Sintern von Carbonylnickelpulver hergestellte poröse, 8 g schwere Platte mit   denAbmessungen 90. 60. 0, 8mm. vird   kurze Zeit in eine leicht erwärmte Lösung getaucht, die 3 Teile   kristallisiertesAluminiumnitratin1TeilWasser   enthält. Dann wird die Platte, deren Poren sich dabei mit
Aluminiumnitratlösung gefüllt haben, mehrere Stunden lang bei Raumtemperatur ausserhalb der Lösung   liegen gelassen. Schon nach einigen Minuten   erwärmt sich die Platte, und es entwickeln sich an ihr kleine
Gasblasen. Nach etwa 5 Stunden wird die Platte 1 Stunde lang in heisse konzentrierte Kaliumhydroxyd- lösung gestellt ; hiebei ist ein intensiver Geruch nach Ammoniak wahrnehmbar. Sodann wird mehrmals mit Wasser gespült und zuletzt getrocknet. Das Gewicht der Platte hat sich auf 9, 7 g erhöht.

   Die Ge-   wichtszunahme beruht   im wesentlichen auf einer teilweisen Oxydation des gesinterten Nickels zu Nickelhydroxyd. Als Elektrode in einem alkalischen Akkumulator weist die Platte eine Kapazität von 1 Amperestunde auf. Demgegenüber weist eine gleichartige Sinterplatte, in deren Poren in bekannter Weise durch einmalige Imprägnierung mit Nickelnitratlösung und Ausfällung des Nickels mit Kaliumhydroxydlösung Nickelhydroxyd eingebracht worden ist, eine Gewichtszunahme von etwa 0,9 g auf. Ihre   Kapazität   als Elektrode eines Akkumulators beträgt nur etwa 0,3 Amperestunden. 



   Beispiel 2 : Eine 7gr schwere, poröse Nickelsinterplatte wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise   mitAluminiumchloratlösung   und anschliessend mit Kaliurnhydroxydlösung behandelt und dann mit Wasser gespült und getrocknet. Die Gewichtszunahme beträgt etwa   2gr.   Als Elektrdde weist die Platte eine Kapazität von   0. 8 Amperestunden   auf. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von Elektroden für alkalische Akkumulatoren, die aus einem gegenüber dem Elektrolyten inaktiven, porösen, mindestens teilweise metallischen Elektrodengerüst und aktiver Masse aus oxydischen Verbindungen des im Elektrodengerüst enthaltenden Metalles bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass man zwecks Bildung der aktiven Masse das Salz eines schwach basischen Metalles   in. vässe-   riger Lösung und anschliessend das Hydroxyd eines Alkalimetalls in wässeriger Lösung auf das Elektrodengerüst einwirken lässt und das Gerüst anschliessend mit Wasser auswäscht.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Salz dei : schwach basischen Me- talles in an sich bekannter Weise in Gegenwart oxydierend wirkender Anionen, vorzugsweise Nitrat- oder Chlorationen, einwirken lässt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein an sich bekanntes, aus feinteiligem Nickel bestehendes Elektrodengerüst und als Salz eines schwach basischen Metalles Aluminiumnitrat oder-chlorat verwendet.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man ausser Aluminiumnitrat oder Aluminiumchlorat gleichzeitig Nickelnitrat und/oder Kobaltnitrat einwirken lässt.