CS218796B1 - A method for preparing a powdered active mass for a nickel-oxide electrode of a molded or plastic bonded type - Google Patents
A method for preparing a powdered active mass for a nickel-oxide electrode of a molded or plastic bonded type Download PDFInfo
- Publication number
- CS218796B1 CS218796B1 CS810480A CS810480A CS218796B1 CS 218796 B1 CS218796 B1 CS 218796B1 CS 810480 A CS810480 A CS 810480A CS 810480 A CS810480 A CS 810480A CS 218796 B1 CS218796 B1 CS 218796B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- mah
- nickel
- aqueous solution
- suspension
- preparing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Způsob přípravy práškové aktivní hmoty pro nikl-oxidové elektrody lisovaného či plastem pojeného typu. Nikl-cxidové elektrody se používají v akumulátorech. Uvedená hmota se připravuje srážením vodného roztoku nikelnaté. soli vodným roztokem alkalického hydroxidu za přítomnosti elektricky vodivé látky tak, že celá povrchová plocha suspenze obsahující dané množství elektricky vodivé látky je postupně a rovnoměrně zkrápěna vodným roztokem nikelnaté soli o stanovení koncentraci.Method for preparing a powdered active material for nickel oxide electrodes of the pressed or plastic-bonded type. Nickel oxide electrodes are used in batteries. The said material is prepared by precipitating an aqueous solution of nickel salt with an aqueous solution of alkali hydroxide in the presence of an electrically conductive substance so that the entire surface area of the suspension containing a given amount of electrically conductive substance is gradually and evenly sprinkled with an aqueous solution of nickel salt of a specified concentration.
Description
Způsob přípravy práškové aktivní hmoty pro nikl-oxidové elektrody lisovaného či plastem pojeného typu.Method for preparing powdered active material for nickel oxide electrodes of the pressed or plastic-bonded type.
Nikl-cxidové elektrody se používají v akumulátorech. Uvedená hmota se připravuje srážením vodného roztoku nikelnaté. soli vodným roztokem alkalického hydroxidu za přítomnosti elektricky vodivé látky tak, že celá povrchová plocha suspenze obsahující dané množství elektricky vodivé látky je postupně a rovnoměrně zkrápěna vodným roztokem nikelnaté soli o stanovení koncentraci.Nickel oxide electrodes are used in batteries. The said mass is prepared by precipitating an aqueous solution of nickel salt with an aqueous solution of alkali hydroxide in the presence of an electrically conductive substance so that the entire surface area of the suspension containing a given amount of electrically conductive substance is gradually and uniformly sprinkled with an aqueous solution of nickel salt of a specified concentration.
21879B21879B
Předmětem vynálezu je způsob přípravy aktivní hmoty pro nikl-oxidové elektrody lisovaného či plastem pojeného typu srážením vodného roztoku nikelnáté soli vodným roztokem alkalického hydroxidu za přítomnosti elektricky vodivé látky.The subject of the invention is a method of preparing an active material for nickel oxide electrodes of the pressed or plastic-bonded type by precipitating an aqueous solution of a nickel salt with an aqueous solution of an alkali hydroxide in the presence of an electrically conductive substance.
Nikl-oxidové elektrody alkalických akumulátorů jak otevřeného· tak i zapouzdřeného typu vykazují několik nedostatků, které výkonnost (Ah/kgj těchto elektrod snižují. Mezi tyto nedostatky patří velice nízká elektrická vodivost zejména její redukované formy tj. hydroxidu nikelnatého, značné objemové změny, ke kterým dochází při cyklování těchto elektrod a silné oxidační prostředí při nabíjení, kdy elektrodový potenciál je značně pozitivnější než potenciál reversibilní kyslíkové elektrody. Vzhledem k těmto vlastnostem je Ni (OH) 2 y čisté formě jako elektrodová hmota nepoužitelný.Nickel-oxide electrodes of alkaline batteries of both open and encapsulated types have several shortcomings that reduce the performance (Ah/kg) of these electrodes. These shortcomings include very low electrical conductivity, especially of its reduced form, i.e. nickel hydroxide, significant volume changes that occur during cycling of these electrodes, and a strong oxidizing environment during charging, when the electrode potential is significantly more positive than the potential of the reversible oxygen electrode. Due to these properties, Ni (OH) 2 in its pure form is unusable as an electrode material.
Teprve dosti značný přídavek elektricky vodivé přísady umožňuje zapojení podstatného podílu niklhydroxidové hmoty do elektrodové reakce.Only a fairly significant addition of an electrically conductive additive allows a substantial proportion of the nickel hydroxide mass to be involved in the electrode reaction.
Podle druhu nikl-oxidových elektrod se'tyto neÚĎsťatky projevují v různém •rozsahů, neboť elektrochemicky aktivní substance, jíž je redox systém Ni(!OH)2/NiO(OH), pracuje v těchto elektrodách za různých podmínek, zejména za různých podmínek existence povlaku elektrochemicky aktivní substance uložené na vodivé přísadě.Depending on the type of nickel oxide electrodes, these defects manifest themselves to different extents, since the electrochemically active substance, which is the redox system Ni(OH) 2 /NiO(OH), operates in these electrodes under different conditions, especially under different conditions of the existence of a coating of the electrochemically active substance deposited on the conductive additive.
U elektrod spékaného typu je elektrochemicky aktivní substance uložena na povrchu vysoce porésního niklového nosiče. Způsob přípravy spočívající v impregnaci nosiče koncentrovanými roztoky nikelnáté soli a srážení hydroxidu nikelnatého na povrchu vysoce vodivé matrice, umožňuje přípravu velmi tenkých povlaků hydroxidu nikelnatého. Tímto způsobem se nízká vodivost hydroxidu nikelnatého a jeho objemové změny při cyklování neprojevují tak nepříznivě. Oxidace niklové matrice vede do určité míry k přípravě další elektrochemicky aktivní látky, ovšem za cenu určitého snížení pevnosti niklového nosného skeletu. Podstatnou a rozhodující nevýhodou elektrod tohoto typu je neúnosně vysoká pracnost a prakticky nemožnost dalšího vývoje ve směru jednodušší technologie. Proto spékané elektrody nacházejí použití jen tam, kde ekonomická stránka není důležitá.In sintered-type electrodes, the electrochemically active substance is deposited on the surface of a highly porous nickel carrier. The preparation method, which consists of impregnating the carrier with concentrated nickel salt solutions and precipitating nickel hydroxide on the surface of a highly conductive matrix, allows the preparation of very thin nickel hydroxide coatings. In this way, the low conductivity of nickel hydroxide and its volume changes during cycling are not so unfavourable. Oxidation of the nickel matrix leads to the preparation of another electrochemically active substance to a certain extent, but at the cost of a certain reduction in the strength of the nickel supporting skeleton. A significant and decisive disadvantage of electrodes of this type is the unbearably high labor intensity and the practical impossibility of further development in the direction of simpler technology. Therefore, sintered electrodes are used only where the economic aspect is not important.
U elektrod lisovaného typu je používán systém elektrochemicky aktivní látka — vodivá přísada (grafit, saze, nikl a pod.) a tento systém ve formě práškovité aktivní hmoty je slisován do formy briketek různého tvaru a je opatřen obalem z perforované kovové fólie či sítě. Tento obal slouží jednak k mechanickému zpevnění uvedené briketky, jednak slouží jako proudóvý sběrač.In pressed-type electrodes, a system of electrochemically active substance — conductive additive (graphite, carbon black, nickel, etc.) is used, and this system in the form of a powdered active substance is pressed into the form of briquettes of various shapes and is provided with a casing made of perforated metal foil or mesh. This casing serves both to mechanically strengthen the said briquette and to serve as a current collector.
U elektrod plastem pojeného typu je tatáž práškovitá aktivní hmota zabudována do sekundárního pružného vodivého skeletu, vytvořeného kombinací plastu a vodivé přísady a tento systém je nanesen na proudový sběrač ve formě kovové mřížky.In plastic-bonded type electrodes, the same powdered active material is incorporated into a secondary flexible conductive skeleton, formed by a combination of plastic and a conductive additive, and this system is applied to a current collector in the form of a metal grid.
U elektrod jak lisovaného tak i plastem pojeného typu se práškovitá aktivní hmota skládá z dvou hlavních složek, a to hydroxidu nikelnatého a grafitu. Jeden z doposud nejvíce používaných způsobů přípravy spočívá v odděleném srážení hydroxidu nikelnatého v alkalickém prostředí při použití ve vodě dobře rozpustné nikelnáté soli, například chloridu, síranu nebo dusičnanu. Produkt srážení je po promytí a filtraci vysušen a poté mechanicky smísen s vodivou přísadou, nejčastěji grafitem. Další způsob přípravy aktivní hmoty spočívá v tzv. směsném srážení (V. Malíková, čs. pat. č. 89 5>3i7 z 15. 4. 1959), při kterém je grafit již přítomen v alkalické suspenzi při 50 až 90 °C a do této suspenze je poté přidáván vodný roztok nikelnáté soli rovněž o· teplotě 50' až 910 °C. Grafit se udržuje v suspenzi přísadou látek kcloidní povahy, které snižují povrchové napětí v reakční soustavě. Tímto způsobem se sne docílí poněkud zlepšeného spojení mezi grafitovými částicemi a částicemi nikl-hydroxidu než je tomu u aktivní hmoty připravené mechanickým smísením těchto tibou složek, ale i nadále se jedná o částice nikl-hydroxidu, vytvářející silné a nerovnoměrné povlaky na částicích grafitu. O tom svědčí též ta okolnost, že výkonnost aktivní hmoty (Ah/kgj tímto směsným srážením stoupá pouze o 5 až 10 % oproti aktivní hmotě připravované mechanickým smísením obou hlavních složek.In both pressed and plastic-bonded electrodes, the powdered active material consists of two main components, namely nickel hydroxide and graphite. One of the most widely used methods of preparation to date consists of the separate precipitation of nickel hydroxide in an alkaline medium using a water-soluble nickel salt, for example chloride, sulfate or nitrate. The precipitation product is dried after washing and filtration and then mechanically mixed with a conductive additive, most often graphite. Another method of preparation of the active material consists of the so-called mixed precipitation (V. Malíková, Czechoslovak Patent No. 89 5>3i7 of 15. 4. 1959), in which graphite is already present in an alkaline suspension at 50 to 90 °C and an aqueous solution of nickel salt is then added to this suspension also at a temperature of 50' to 910 °C. The graphite is kept in suspension by the addition of colloidal substances that reduce the surface tension in the reaction system. In this way, a somewhat improved connection between the graphite particles and the nickel hydroxide particles is achieved than in the active mass prepared by mechanical mixing of these two components, but the nickel hydroxide particles still form thick and uneven coatings on the graphite particles. This is also evidenced by the fact that the efficiency of the active mass (Ah/kg) by this mixed precipitation increases by only 5 to 10% compared to the active mass prepared by mechanical mixing of the two main components.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy práškové aktivní hmoty pro nikl-oxidové elektrody lisovaného či plastem pojeného typu srážením vodného, roztoku ni-, kelnaté soli vodným roztokem alkalického hydroxidu za přítomnosti elektricky vodivé látky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že celá vrchní plocha suspenze, obsahující 1,5 až 8 g elektricky vodivé látky v 1 litru suspenze, například suspenze. 2 až 6 gramy grafitu v jednom litru 6 až 20% vodného roztoku alkalického hydroxidu, například 10% vodného roztoku hydroxidu draselného, udržované varem ve stálém vznosu, je postupně a rovnoměrně zkrápěna 6 až 25% vodným roztokem nikelnáté soli, například 14 % vodným roztokem chloridu nikelnatého a vysrážený produkt se po odstranění matečného rozitoku suší při teplotě v rozmezí 7)0 až 100 qC, s výhodou při teplotě 90 až 85 °C. V průběhu sušení je účelné produkt udržovat ve stálém pohybu za současného odvádění vodní páry, například pomocí vakua.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the method of preparing a powdered active material for nickel oxide electrodes of the pressed or plastic-bonded type by precipitating an aqueous solution of nickel salt with an aqueous solution of alkali hydroxide in the presence of an electrically conductive substance according to the invention, the essence of which lies in the fact that the entire upper surface of the suspension, containing 1.5 to 8 g of electrically conductive substance in 1 liter of suspension, for example a suspension of 2 to 6 grams of graphite in one liter of 6 to 20% aqueous solution of alkali hydroxide, for example a 10% aqueous solution of potassium hydroxide, maintained by boiling in constant suspension, is gradually and evenly sprinkled with a 6 to 25% aqueous solution of nickel salt, for example a 14% aqueous solution of nickel chloride, and the precipitated product is dried at a temperature in the range of 70 to 100 ° C, preferably at a temperature of 90 to 85 ° C, after removal of the mother liquor. During drying, it is useful to keep the product in constant motion while simultaneously removing water vapor, for example using a vacuum.
Optimálně vedené srážení hydroxidu nikelnatého značně rozšiřuje spektrum velikosti použitého grafitu, aniž by tím došlo ke snížení nábojové kapacity nebo zatížitelnosti elektrody vyššími proudovými hustotami.Optimally controlled precipitation of nickel hydroxide significantly expands the size spectrum of the graphite used without reducing the charge capacity or the electrode's loadability at higher current densities.
Vynález umožňuje přípravu aktivní hmoty pro nikl-oxidové elektrody i bez použití plastického pojidla, aniž by došlo k průniku částic -aktivní hmoty otvory v obalu elektrody, neboť dovoluje použít i grafitové částice rozměrů srovnatelných s rozměry ok v tomto obalu.The invention enables the preparation of active material for nickel oxide electrodes even without the use of a plastic binder, without the penetration of active material particles through the holes in the electrode casing, as it allows the use of graphite particles of dimensions comparable to the dimensions of the meshes in this casing.
Při provádění způsobu přípravy podle vynálezu vstupuje roztok nikelnaté soli do reakce v systému, v němž jso-u na povrchu zrn vodivé složky ionty niklu prakticky kvantitativně vysráženy. Protože tato zrna se nacházejí v průběhu celé srážecí reakce ve vznosu, na počátku probíhá srážení rovnoměrně na povrchu všech zrn vcdivé složky a pokrytí postupně narůstá až do konečného stavu, daného obsahem hydroxidu nikelnatého v aktivní hmotě. Vznos částeček vodivé přísady musí po celou dobu srážení být veden tak, aby malé množství nikelnatých iontů, vnášených pokud možno zvolna do reakční soustavy nástřikem, se setkalo vždy s maximálním množstvím například grafitových částeček. Vynález odstraňuje nutnost používání většího množství přísad, zvyšujících smáčení vodivých částic alkalickým roztokem a přesto zajišťuje co největší povrch těchto· částic p-ro uložení povlaku hydroxidu nikelnatého.When carrying out the preparation method according to the invention, the nickel salt solution enters the reaction in a system in which nickel ions are practically quantitatively precipitated on the surface of the grains of the conductive component. Since these grains are in suspension during the entire precipitation reaction, precipitation initially occurs evenly on the surface of all grains of the conductive component and the coverage gradually increases until the final state, given by the nickel hydroxide content in the active mass. The deposition of particles of the conductive additive must be conducted throughout the precipitation period in such a way that a small amount of nickel ions, introduced as slowly as possible into the reaction system by spraying, always meets the maximum amount of, for example, graphite particles. The invention eliminates the need to use a larger amount of additives that increase the wetting of the conductive particles by the alkaline solution and still ensures the largest possible surface of these particles for the deposition of the nickel hydroxide coating.
Vynález využívá poznatku, že příprava co největší plochy styku elektrochemicky aktivní látky s vodivou přísadou a současně tenkého povlaku hydroxidu nikelnatého se uskutečňuje za podmínek intenzivního pohybu vodivých částic v alkalickém roztoku, přičemž tento pohyb se uskutečňuje varem suspenze.The invention uses the knowledge that the preparation of the largest possible contact area of the electrochemically active substance with the conductive additive and at the same time a thin coating of nickel hydroxide is carried out under conditions of intensive movement of conductive particles in an alkaline solution, this movement being carried out by boiling the suspension.
Vynález dále využívá poznatku, že tenkých povlaků hydroxidu nikelnatého se dociluje jemným rozptýlením roztoku nikelnaté soli do kapiček minimálních rozměrů, čímž se zamezí tvorbě solných a nerovnoměrných povlaků na některých vodivých částicích. Způsob přípravy aktivní hmoty podle vynálezu rovněž využívá poznatku, že ke kvantitativní konversi nikelnaté soli na. hydroxid doohází tehdy, kdy zbytková alkalit-a srážecího roztoku činí 6 až 11 g ΚΌΉ/1 či 4 až 8 g Na-OH/1, kdežto při následující aktivaci kobaltnatou solí a jejím snížením v alkalickém prostředí je možno srážení ukončit při podstatně nižší zbytkové alkalitě tj. při hodnotě pH = 8 až 10.The invention further utilizes the knowledge that thin coatings of nickel hydroxide are achieved by finely dispersing a nickel salt solution into droplets of minimal dimensions, thereby preventing the formation of salt and uneven coatings on some conductive particles. The method of preparing the active mass according to the invention also utilizes the knowledge that quantitative conversion of nickel salt to hydroxide occurs when the residual alkalinity of the precipitation solution is 6 to 11 g KOH/1 or 4 to 8 g Na-OH/1, whereas during subsequent activation with a cobalt salt and its reduction in an alkaline environment, precipitation can be terminated at a significantly lower residual alkalinity, i.e. at a pH value of 8 to 10.
Takto připravená aktivní hmota je vzhledem k vysoce rozvinutému povrchu hydroxidu nikelnatého velmi citlivá na teplotu během sušícího procesu, proto je nutno zabránit přehřívání hmoty pokud je tato ještě ve vlhkém stavu. Sušení je proto nutno provádět při teplotě maximálně 100 °C za pohybu aktivní hmoty. Ke zvýšení rychlosti sušení se doporučuje použít vakua.The active mass prepared in this way is very sensitive to temperature during the drying process due to the highly developed surface of nickel hydroxide, therefore it is necessary to prevent overheating of the mass while it is still in a wet state. Drying must therefore be carried out at a maximum temperature of 100 °C with the active mass moving. To increase the drying speed, it is recommended to use a vacuum.
Výhodnost způsobu přípravy aktivní hmoty pro nikl-oxidové elektrody podle vynálezu, vedoucí k tvorbě rovnoměrných tenkých povlaků hydroxidu nikelnatého na vodivých částicích, nejlépe vyplývá z níže uvedené tabulky, ukazující výkonnost různých hmot ve formě lisované elektrody v obalu bud' z perforovaného· plechu či tkaniny, vyjádřenou jednak přímo v ampérhodinách na il kg hmoty a jednak hodnotou elektrického náboje v kilocoulombech na 1 mol hydroxidu nikelnatého obsaženého· v této hmotě. Hmotnostní poměr hydroxidu nikelnatého ku grafitu byl 11 ku 8 za použití běžné aktivace kobaltem, spočívající ve zkrápění kobaltnatou solí a srážení hydroxidu alkalickým roztokem. Jak ukazují hodnoty v tabulce, přiblížila se výkonnost aktivní hmoty připravené podle vynálezu teoretické hodnotě 96 5ΌΟ C/mol Ni (ON)?, což svědčí o rovnoměrném využití hydroxidu nikelnatého, naneseného ve formě tenkého povlaku na grafitový nosič.The advantage of the method of preparing the active material for nickel oxide electrodes according to the invention, leading to the formation of uniform thin coatings of nickel hydroxide on conductive particles, is best seen from the table below, showing the performance of various materials in the form of a pressed electrode in a package of either perforated sheet metal or fabric, expressed both directly in ampere-hours per 1 kg of material and also in the value of the electric charge in kilocoulombs per 1 mol of nickel hydroxide contained in this material. The weight ratio of nickel hydroxide to graphite was 11 to 8 using conventional activation with cobalt, consisting of sprinkling with cobalt salt and precipitation of hydroxide with an alkaline solution. As the values in the table show, the performance of the active material prepared according to the invention approached the theoretical value of 96 5ΌΟ C/mol Ni (ON)?, which indicates a uniform utilization of nickel hydroxide deposited in the form of a thin coating on a graphite support.
Systém Ni (OH) 2 — grafit Výkonnost hmoty ve 3—4 cyklu (Ah/kg) kC/mol Ni (OH) 2System Ni (OH) 2 — graphite Mass performance in 3—4 cycles (Ah/kg) kC/mol Ni (OH) 2
Další přednost aktivní hmoty podle vynálezu spočívá v její relativně vysoké lisovací schopnosti, způsobené existencí tenkého rovnoměrného povlaku hydroxidu nikelnatého na jinak zcela neslisovatelných částicích grafitu. Tak například bylo zjištěno, že z aktivní hmoty podle vynálezu lze připravit na běžném výrobním briketovacím zařízení brikety o rozměrech 7,4X151 mm při hmotnosti 3,4 až 3,6 g, kdežto při použití dosavadního typu aktivní hmoty je nutno volit hmotnost brikety minimálně 4,(2 g, což znemožňuje přípravu tenkých nikl-oxidových elektrod briketovacím způsobem.Another advantage of the active material according to the invention lies in its relatively high compressibility, caused by the existence of a thin uniform coating of nickel hydroxide on otherwise completely incompressible graphite particles. For example, it was found that from the active material according to the invention, briquettes of dimensions 7.4X151 mm with a weight of 3.4 to 3.6 g can be prepared on a conventional production briquetting device, whereas when using the existing type of active material, it is necessary to choose a briquette weight of at least 4. ( 2 g, which makes it impossible to prepare thin nickel oxide electrodes by the briquetting method.
Příklad 1Example 1
Do 3,93 1 roztoku hydroxidu sodného o koncentraci 105 g NaOH/1 se přidá 125 g grafitu obsahujícího 99,5 až 99,91% uhlíku a za intenzivního míchání se směs přivede k varu. (teplota přes 95 °C). Za varu soustavy se provádí srážení roztoku síranu nikelna218796 tého·, ohřátého na 90 °C, jemným rozprašováním po dobu minimálně 45 minut. Koncentrace roztoku nikelnaté soli činí cca 85 g Ni/1 a použije se ke srážení cca 2,77 1. Po vysrážení se objem suspenze naředí přídavkem cca 7 1 vody 65 °C teplé tak, aby výsledná alkalita činila cca 78 g NaOH/1. Po zhomogenizování a cca 1 hod. sedimentaci se asi 40 % matečných louhů stáhne, suspenze se oddělí od zbytku matečných louhů filtrací a suší při teplotě max. 95 °C za občasného promíchávání, pokud není k dispozici typ míchané sušárny.125 g of graphite containing 99.5 to 99.9 1 % carbon is added to 3.93 l of sodium hydroxide solution with a concentration of 105 g NaOH/l and the mixture is brought to the boil with intensive stirring. (temperature over 95 °C). While the system is boiling, the nickel sulfate solution is precipitated by fine spraying, heated to 90 °C, for at least 45 minutes. The concentration of the nickel salt solution is approximately 85 g Ni/l and approximately 2.77 l is used for precipitation. After precipitation, the volume of the suspension is diluted by adding approximately 7 l of water at 65 °C so that the resulting alkalinity is approximately 78 g NaOH/l. After homogenization and sedimentation for about 1 hour, about 40% of the mother liquors are withdrawn, the suspension is separated from the rest of the mother liquors by filtration and dried at a temperature of max. 95 °C with occasional stirring, unless a stirred dryer type is available.
K přípravě aktivní hmoty se dále použije 500 g usušené směsi N1{OH)2+'C, přidá se 315 ml roztoku CoSOá. 7Ή2Ο, připraveného z 60 g krystalické soli a 3ÍOO ml a po dobu 30 minut se hustá suspenze intenzívně promíchává. Nato· se přidá roztok sody (cca 75 mililitrů připravený například z 22 g krystal. Na2,CO3 a 70 ml HsO), 2,5 1 vody a ev. přídavkem NaOH se upraví pH na 8,5. Směs se v průběhu přípravy temperuje na 60 °C a v konečné fázi se provádí dekantace 60 qC teplou vodou, respektive se kombinuje dekantace s oddělením pevné fáze filtrací. Dekantace se provádí do poklesu síranů na požadovanou hladinu, například 2 X dekantace, 2 X filtrace. Po konečné filtraci se hmota vysuší při max. 95 °C a po event. semletí se použije k výrobě elektrod. Hmota připravená uvedeným postupem, má toto složení, vyjádřené v hmotnostních procentech:To prepare the active mass, 500 g of dried mixture of N1(OH)2+'C is used, 315 ml of CoSOá. 7Ή2Ο solution, prepared from 60 g of crystalline salt and 3ÍOO ml is added and the thick suspension is stirred intensively for 30 minutes. Then, a soda solution is added (approx. 75 milliliters prepared, for example, from 22 g of crystalline Na2,CO3 and 70 ml of HsO), 2.5 l of water and, if necessary, the pH is adjusted to 8.5 by adding NaOH. The mixture is heated to 60 °C during the preparation and in the final phase, decantation is carried out with 60 q C warm water, or decantation is combined with separation of the solid phase by filtration. Decantation is carried out until the sulfates drop to the desired level, for example 2 X decantation, 2 X filtration. After the final filtration, the mass is dried at max. 95 °C and after possibly The grinding is used to produce electrodes. The mass prepared by the above procedure has the following composition, expressed in weight percent:
Ni+Co = 45,35 %,Ni+Co = 45.35%,
Co=3,,3,7 %,Co=3,,3.7%,
C = 22,41 %,C = 22.41%,
503=0,39 «/o,503=0.39 «/o,
Ca =0,005, °/o,Ca =0.005, %/o,
Mg = 0,056 %,Mg = 0.056%,
Fe = 0,70 o/o, sypnou hmotnost 0,78 g/cm3 a zrnění bez mletí+0,5 = 5 %, + 0,25=17%, —0,071 — 31 %.Fe = 0.70 o/o, bulk density 0.78 g/cm 3 and grain size without grinding +0.5 = 5%, + 0.25 = 17%, -0.071 - 31%.
Měřením elektrochemické účinnosti hmoty připravené způsobem podle vynálezu podle metodiky vypracované pro referenční komerční hmotu ve formě pastilky o hmotnosti cca 8 g byly zjištěny tyto hodnoty v miliampérhodinách na 1 g hmoty:By measuring the electrochemical efficiency of the mass prepared by the method according to the invention according to the methodology developed for a reference commercial mass in the form of a pastille weighing approximately 8 g, the following values were found in milliampere hours per 1 g of mass:
cykl 1 — 181,8 mAh/g — 188,0 mAh/g — 192,7 mAh/g — 195,4 mAh/g — 19,3,5 mAh/g — 195,7 mAh/g — 196,2 mAh/g přičemž po 4. cyklu bylo měření přerušeno na 72 hodin ve vybitém stavu.cycle 1 — 181.8 mAh/g — 188.0 mAh/g — 192.7 mAh/g — 195.4 mAh/g — 19.3.5 mAh/g — 195.7 mAh/g — 196.2 mAh/g, with the measurement interrupted for 72 hours in a discharged state after the 4th cycle.
Měření elektrochemické účinnosti hmoty podle metodiky vypracované pro referenční komerční hmotu ve formě pastilky o hmotnosti cca 2,5 g v síťce poskytlo hodnoty:Measuring the electrochemical efficiency of the material according to the methodology developed for a reference commercial material in the form of a lozenge weighing approximately 2.5 g in a mesh provided the following values:
cykl 1 — 221,0 mAh/g — 198,6 mAh/g — 195,4 mAh/g.cycle 1 — 221.0 mAh/g — 198.6 mAh/g — 195.4 mAh/g.
Příklad 2.Example 2.
Způsobem podle příkladu 1 se získá stejně účinná hmota, přičemž se místo roztoku síranu nikelnatého použije ke srážení roztoku chloridu nikelnatého o koncentraci cca 85 g Ni/1, připraveného rozpuštěním krystalického chloridu nikelnatého ve vodě.An equally effective mass is obtained by the method according to Example 1, whereby instead of the nickel sulfate solution, a nickel chloride solution with a concentration of approximately 85 g Ni/l, prepared by dissolving crystalline nickel chloride in water, is used for precipitation.
Příklad 3Example 3
K 16,7 1 roztoku hydroxidu draselného o hustotě 1,1 g/cm3 se přidá 2 g mýdlových vloček jako smáčedla a 630 g grafitu, obsahujícího 99,5 až 99,9 % uhlíku a soustava se za míchání přivede k varu. Pak se provede způsobem podle příkladu 1 srážení cca 16 1 roztoku síranu nikelnatého· o koncentraci 87,7 g Ni/1 a další operace, tj. filtrace a sušení.To 16.7 l of a potassium hydroxide solution with a density of 1.1 g/cm 3 are added 2 g of soap flakes as a wetting agent and 630 g of graphite containing 99.5 to 99.9% carbon and the system is brought to a boil with stirring. Then, according to the method of Example 1, approximately 16 l of a nickel sulfate solution with a concentration of 87.7 g Ni/l is precipitated and further operations, i.e. filtration and drying, are carried out.
K aktivaci kobaltnatou solí bylo použito na 500 g získané směsi Ni(OH)2+'C v prvním případě 40 g C0SO4.7H2O, ve druhém případě na stejné množství téže směsi 600 g CoSOá. 7H2O. Vzorky byly zpracovány v další fázi způsobem podle příkladu 1, přičemž byly získány hmoty o níže uvedeném složení ve hmotnostních procentech a elektrochemické účinnosti, vyjádřené v miliampérhodinách na 1 g hmoty:For activation with cobalt salt, 40 g of C0SO4.7H2O was used per 500 g of the obtained mixture of Ni(OH)2+'C in the first case, and 600 g of CoSO4.7H2O was used per the same amount of the same mixture in the second case. The samples were processed in the next phase according to the method of example 1, whereby the materials with the following composition in weight percent and electrochemical efficiency, expressed in milliampere hours per 1 g of material, were obtained:
vzorek č. 1 vzorek č. 2sample no. 1 sample no. 2
Síta — bez mletí + 0,5 5 5 + 0,025 18 20 —0,071 20 - 26 vzorek č. 1 vzorek č. 2 cykl 1 ,161,50Sieves — without grinding + 0.5 5 5 + 0.025 18 20 —0.071 20 - 26 sample no. 1 sample no. 2 cycle 1 ,161.50
171,97171.97
179,53179.53
186,20186.20
Opakované analogické měření elektrochemické účinnosti vzorku č. 2 až do 7. cyklu s přerušením po 3. cyklu poskytlo tyto výsledky:Repeated analogous measurement of the electrochemical efficiency of sample No. 2 up to the 7th cycle with an interruption after the 3rd cycle gave the following results:
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS810480A CS218796B1 (en) | 1980-11-25 | 1980-11-25 | A method for preparing a powdered active mass for a nickel-oxide electrode of a molded or plastic bonded type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS810480A CS218796B1 (en) | 1980-11-25 | 1980-11-25 | A method for preparing a powdered active mass for a nickel-oxide electrode of a molded or plastic bonded type |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS218796B1 true CS218796B1 (en) | 1983-02-25 |
Family
ID=5431186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS810480A CS218796B1 (en) | 1980-11-25 | 1980-11-25 | A method for preparing a powdered active mass for a nickel-oxide electrode of a molded or plastic bonded type |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS218796B1 (en) |
-
1980
- 1980-11-25 CS CS810480A patent/CS218796B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6399247B1 (en) | Nickel-metal hydride secondary battery | |
| DE69721136T2 (en) | Unsintered nickel electrode for alkaline storage battery, alkaline storage battery containing the same, and manufacturing method for such an electrode. | |
| KR102550285B1 (en) | Positive electrode active material, positive electrode, alkali storage battery, and manufacturing method of positive electrode active material | |
| DE69534897T2 (en) | Alkaline accumulator battery and method of making Ni / Co hydroxide positive electrode active material | |
| JP2000021401A (en) | Nickel hydroxide powder for alkaline batteries and nickel hydroxide electrode using the same | |
| KR100454542B1 (en) | Non-Sintered Nickel Electrode For Alkaline Battery | |
| CN109786701A (en) | Modified LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2The preparation method and product and battery of tertiary cathode material | |
| DE69835938T2 (en) | Positive active material for alkaline storage battery | |
| US6258483B1 (en) | Method for manufacturing positive pole active material for alkaline secondary battery, paste nickel pole, and alkaline secondary battery and method for manufacturing thereof | |
| JPWO2019181788A1 (en) | Compound for positive electrode | |
| KR100362132B1 (en) | Conductive Agent for Alkaline Batteries and Non-Sintered Nickel Electrode for Alkaline Batteries Using the Same | |
| EP0926750A1 (en) | Non-sintered positive electrode for alkaline storage battery and alkaline storage battery using the same | |
| JP3356628B2 (en) | Nickel hydroxide covered with β-cobalt hydroxide layer for alkaline storage battery and method for producing the same | |
| JP2000077068A (en) | Nickel positive electrode for alkaline secondary batteries | |
| CS218796B1 (en) | A method for preparing a powdered active mass for a nickel-oxide electrode of a molded or plastic bonded type | |
| CN109755523A (en) | Coated and modified LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 ternary cathode material and its preparation method and battery | |
| CN107251284B (en) | Nickel hydroxide cathode for alkaline rechargeable batteries | |
| JP3896439B2 (en) | Anode material for silver oxide battery and manufacturing method thereof | |
| CN109148833A (en) | Manufacture the method for alkaline secondary cell anode and the method for manufacture alkaline secondary cell | |
| CN109768271A (en) | Preparation method, product and battery of modified LiNi0.7Co0.1Mn0.2O2 ternary cathode material | |
| JPH044698B2 (en) | ||
| JPH10326617A (en) | Manufacture of positive electrode active material for alkaline secondary battery, paste type nickel electrode and alkaline secondary battery | |
| JPH0415984B2 (en) | ||
| WO2019225461A1 (en) | Positive electrode active material, positive electrode, alkaline battery, and method for producing positive electrode active material | |
| JP3541584B2 (en) | Method for producing active material for nickel electrode of alkaline storage battery |