DE1082640B

DE1082640B - Verfahren zur Herstellung der positiven Elektrodenmasse fuer staendig gasdicht verschlossene Nickel-Cadmium-Akkumulatoren

Info

Publication number: DE1082640B
Application number: DEV13179A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Hans Winkler
Original assignee: GRUBENLAMPENWERKE VEB
Current assignee: GRUBENLAMPENWERKE VEB
Priority date: 1957-09-28
Filing date: 1957-09-28
Publication date: 1960-06-02

Description

Verfahren zur Herstellung der positiven Elektrodenmasse für ständig gasdicht verschlossene Nickel-Cadmium-Akkumulatoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der positiven elektrochemisch wirksamen Elektrodenmasse für ständig gasdicht verschlossene Nickel-Cadmium-Akkumulatoren.
Bekanntlich werden die Elektrodenmassen ständig gasdicht verschlossener Nickel-Cadmium-Akkumulatoren zur gegenseitigen Resorption der bei der Ladung und beim Betrieb des Akkumulators entstehenden Gase bzw. überhaupt zur Unterbindung der Gasentwicklung im Akkumulator herangezogen. Die elektrochemisch aktiven Elektrodenmassen in der üblichen Zusammensetzung und Menge normaler Nickel-Cadmium-Akkumulatoren erfüllen jedoch diese Forderungen nicht in der gewünschten Weise und Vollkommenheit, so daß die verschiedensten Mittel in Form von Zusätzen oder konstruktiven Ausbildungen vorgeschlagen und zum Teil auch verwendet werden, um dieses Ziel zu erreichen.
Unter änderem wird dem Nickelhydroxyd als der positiven elektrochemisch wirksamen Elektrodenmasse ein kathodisch reduzierbares Oxyd, z. B. Cadmiumoxyd oder Cadmiumhydroxyd, als sogenannte antipolare Masse zugemischt, um bei weiter über die Umpolung des Akkumulators hinausfließendem En.tladestrom die Wasserstoffentwicklung zu unterbinden. Dieser Zusatz wird entweder getrennt von den regulären Massen in besonderen Taschen, Röhrchen oder Platten untergebracht oder mit der aktiven Masse mehr oder weniger innig vermischt, was rein mechanisch oder durch gemeinsames Ausfällen aus Lösungen der aktiven Masse und des Zusatzstoffes erfolgt.
Hierbei handelt es sich aber stets um verhältnismäßig große Mengen und ausschließlich um Oxyde des Cadmiums, welche der Elektrode zugegeben oder der eigentlichen Elektrodenmasse zugemischt werden, und außerdem stets um einen eleletrochemisch aktiv wirkenden Zusatzstoff, der bei Umpolung des Akkuinulators am elektrochemischen Prozeß des Gesamtakkumulators teilnehmen soll. Ein derartiger Zusatz erfüllt nur unter ganz bestimmten Bedingungen, also nach der Umpolung des Akkumulators, die Forderung zur Unterbindung oder Abschwächung der Gasentwicklung und ist bei normalem Betrieb schlechthin tote Elektrodenmasse, die nur die- spezifische Leistung des Akkumulators herabsetzt.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und die Einzweckwirkung von Zusatzstoffen und verbessert generell und wirkungsvoll die Eigenschaften der positiven Elektrode ständig gasdicht verschlossener Nickel-Cadmium-Akkummulatoren durch ein Verfahren zur Herstellung der positiven elektrochemisch wirksamen Elektrodenmasse, welches darin besteht, daß dem Nickelhydroxyd nach seiner Herstellung und vor oder nach dem Einbringen in den Elektrodenträger eine in geringer Menge eine Cadmiumverbindung enthaltende Lösung, vorzugsweise eine wäßrige Cadmiumsalzlösung, wie Cadmiumsulfat, zugegeben wird. Für die Durchführung des Verfahrens einfach und zweckmäßig ist es dabei, gleich die fertige Elektrode in eine eine Cadmiumverbindung enthaltende Lösung einzutauchen oder mit einer eine Cadmiumverbindung enthaltenden Lösung zu besprühen bzw. zu durchfeuchten.
Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß die zugesetzte Cadmiumverbindung die elektrochemisch aktive Elektrodenmasse ganz innig durchsetzt und dabei nur ganz geringe Mengen, vorzugsweise nur Spuren der Cadmiumverbindung zugesetzt zu werden brauchen, um trotzdem voll und ganz die angestrebte Wirkung zu erzielen. Das Nickelhydroxyd der positiven Elektrode enthält nach dem Verfahren der Erfindung einen Zusatz von nur etwa 0,0e1 bis 0,50/0 Cadmium als Cadmiumverbindung. Selbstverständlich kann nach diesem Verfahren auch die Zusatzmenge erhöht werden, doch wird die angestrebte Wirkung nicht verbessert, sondern lediglich eine größere Menge des an und für sich teuren Cadmiums verbraucht und das Füllgewicht der Elektrode ohne Leistungssteigerung erhöht.
Es wurde festgestellt, daß beispielsweise ein Zusatz von etwa 0,03% Cadmium als Cadmiumverbindung eine sehr gute Wirkung zeigt, d. h. die Gasresorption an der positiven Elektrode begünstigt bzw. überhaupt jede Gasbildung unterbindet. Diese Eigenschaft behält die Elektrode in unvermindertem Maße über sehr lange Betriebszeiten. Auch bei Umpolungen wurde keine Verschlechterung dieser Eigenschaft festgestellt. Vermutlich begünstigt gerade der Zusatz der Cadmiumverbindung in dieser Form die Gasresorption der Nickelhydroxydmasse bzw. unterbindet überhaupt jegliche Gasbildung.
Das Verfahren kann beispielsweise für die runden gasdichten Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, die sogenannten Knopfzellen, in der Weise durchgeführt werden, daß 20% Grafit enthaltendes grünes Nickelhydroxyd zu einer Tablette gepreßt wird. Die Tablette wird in eine wäßrige Cadmiumsulfatlösung getaucht und danach in der üblichen Art weiter verarbeitet.
Die Zusammensetzung der Nickelhydroxydmasse ist für die Wirkung des Verfahrens nicht ausschlaggebend. Die Nickelhydroxydmasse kann also mit oder ohne Zusatz von Leitstoffen verwendet werden, sie kann auch durch Zugabe von beispielsweise einer Kobaltverbindung aktiviert sein. Wichtig ist nur, daß die elektrochemisch wirksame Elektrodenmasse bereits als Hydroxyd vorliegt. Auch die Ausbildung des Trägers für die Elektrodenmasse hat keinen Einfluß auf die Wirkung des Verfahrens. Das Verfahren kann also für alle Elektrodenkonstruktionen, z. B. Röhrchen-, Faltband-, Taschen- oder Sinterelektroden, Anwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung der positiven elektrochemisch wirksamen Elektrodenmasse für ständig gasdicht verschlossene Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, dadurch gekennzeichnet, daß dem Nickelhydroxyd nach seiner Herstellung und vor oder nach dem Einbringen in den Elektrodenträger so viel einer in geringer Menge eine Cadmiumverbindung enthaltende Lösung, vorzugsweise eine wäßrige Cadmiumsalzlösung, wie Cadmiumsulfat, zugegeben wird, bis das Nickelhydroxyd einen Gehalt von etwa 0,01 bis 0,5"/o Cadmium aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fertige Elektrode in eine eine Cadmiumverbindung enthaltende Lösung getaucht oder mit einer eine Cadmiumverbindung enthaltenden Lösung besprüht oder durchfeuchtet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 899 216; französische Patentschrift Nr. 1106 650.