CS217838B1 - Aktivní hmota stříbrné elektrody elektrochemického zdroje proudu - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je stříbrná elektroda elektrochemického zdroje proudu s výhodou stříbrozinkového akumulátoru, při jejíž výrobě se použije aktivní hmota, které před uvedením do činnosti mimo stříbro nebo jeho sloučeniny obsahuje jako zporézňovadlo táž sloučeniny zinku, např. kysličník zinečnatý nebo kovový zinek, které se působením elektrolytu převedou na zinečnatan, který je běžnou složkou alkalických elektrolytů se zinkovou elektrodou.

Description

Vynález se týká aktivní hmoty stříbrné elektrody elektrochemického zdroje proudu, s výhodou stříbrné elektrody stříbrozinkového akumulátoru, k jejíž výrobě se použije stříbro, zporézňovadlo a případně pojivo.

Kapacita, ale i ostatní parametry elektrod elektrochemických zdrojů, závisí ve značné míře na porúzitě tělesa elektrody. Je známa řada způsobů, jak pordzitu elektrody regulovat, například volbou velikosti a tvaru částic výchozího materiálu nebo použitím látek, které při výrobě zaujímají prostor budoucích pórů elektrody, to je tzv. zporézňovadel, a které se před uvedením do činnosti nebo nejpozději v jeho průběhu odstraní.

Stříbrná elektroda se vyrábí bud z kysličníků stříbra nebo z kovového práškového stříbra. Vychézí-li výrobní proces z kysličníku, vytvoří se buá pasta, která se nanese na kolektor a lisuje, často zá přítomnosti pojivá, pak se elektroda suěí, nebo se vychází ze suchých práškových kysličníků, z kterých se, opět často za přítomnosti pojivá, vylisuje těleso elektrody.

Pevný skelet elektrody se vytvoří až elektrochemickou redukcí a následnou oxidací, tzv. formováním. Při výrobě z práškového stříbra se vylisuje z kovového prášku těleso elektrody, případně též za přítomnosti pojivá, skelet elektrody se vytvoří následným slinováním. Jsou známé zpore'zňujicí přísady do výchozí aktivní hmoty, které se odstraní při slinování, například hydrogenuhličitan amonný nebo různé organické, teplem se rozkládající látky.

Nedostatkem zporézňovadel, které se užívají při výrobě stříbrné elektrody je to, že to jsou látky, které jsou z hlediska elektrochemického děje nefunkční, často i škodlivé a musí se tedy před uvedením do činnosti odstranit. Např. při použiti uhličitanu je nebezpečí zavlečení uhličitanových iontů do elektrolytu, při použití organických látek nedokonalé spálení a podobně.

Elektrolytem známých elektrochemických zdrojů proudu se stříbrnou elektrodou, zvláště střlbrozinkových akumulátorů, je vhodný roztok hydroxidu draselného. Alkalický roztok je nasycen zinečnatanem, jehož rozpustnost v roztocích alkalických hydroxidů je značné. V elektrolytu pro stribrozinkové akumulátory o měrné hmotnosti 1,40 g.cm“^ se dosahuje až 1 molérních roztoků zinečnatanu. Nasycený roztok se vytvoří rozpuštěním částí materiálu zinkové elektrody, čehož nevýhodou je její úbytek.

Cílem vynálezu je vytvoření takové zporézňující přísady do aktivní hmoty stříbrné elektrody, které nemá nevýhody známých přísad a rozpustí se v elektrolytu jako jeho běžné součást, přičemž se zmenšuje úbytek zinkové elektrody.

Podstatou vynálezu je aktivní hmota stříbrné elektrody elektrochemického zdroje proudu, která před uvedením do činnosti obsahuje 50 až 99,9 % hmotnosti stříbra nebo jeho sloučenin, 0,1 až 50 % hmotnosti zinku nebo jeho sloučenin, působením alkalického elektrolytu převod!telných na zinečnetan.

Účelem vynálezu je použití takových zporézňujících látek, které se působením elektrolytu v něm rozpustí nebo elektrochemickým procesem převedou na látku, která je v něm běžně rozpuštěna, to je na zinečnatan. S výhodou je možno použít kysličník zinečnatý, je všek možno použít i jiných sloučenin zinku nebo práškový kovový zinek, který se při nabíjení převede na zinečnatan. Zporézňovadlo, například zmíněný kysličník zinečnatý, se smísí s výchozí surovinou, vyrobí se těleso elektrody, například lisováním, vytvoří se skelet elektrody slinováním nebo elektrochemickým formováním. Zporézňovadlo přejde do roztoku jako jeho běžná součást.

Výhodou řešení podle vynálezu je, že se použije látka, která působením elektrolytu přejde na jeho běžnou součást, na zinečnatan. Zároveň se rozpustí menší množství materiálu záporné elektrody než u známých provedení. Elektroda má větší poro'zitu a tím i kapacitu bez použití látek, které jsou základnímu složeni a dějům cizí, což je vyšším účinkem vynálezu.

Příklad

Elektroda stříbrozinkového akumulátoru se vyrobí ze směsi práěkového stříbra čistoty 99,9 % a sypné hmotnosti 1,20 g.cm”^ s přídavkem 7 % hmotnosti kysličníku zinečnatého 99,5 % a sypné hmotnosti 0,75 g.em , nežihaného. Ze směsi se vylisuje tlakem 18 MPa těleso elektrody a podrobí slinování při teplotě 625 °C po dobu 30 minut. Článek sestavený z elektrod podle tohoto příkladu vykazuje kapacitu 25 A.h při náplni 78 g Ag, zatímco článek vyrobený stejným způsobem Ujez přídavku kysličníku zinečnatého ZnO vykazuje kapacitu 25 A.h při náplni 84 g Ag, měřeno na 3.' cyklu vybíjením 0,2 do 1,1 V na článek.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Aktivní hmota stříbrná elektrody elektrochemického zdroje proudu na bázi stříbra, zporézňovadla a případně až 20 i hmotnosti pojivá, vyznačené tím, že před uvedením do činnosti obsahuje 50 až 99,9 % hmotnosti stříbra nebo jeho sloučenin a 0,1 až 50 % hmotnosti zinku nebo jeho sloučenin, převoditelných působením alkalického elektrolytu na zinečnatan.