Verfahren zur Herstellung von porösen Elektroden für alkalische Akkumulatoren
Das Einbringen von aktiver Masse, z. B. Nickeloxydhydrat oder Cadmiumoxydhydrat,
in die Poren von metallischen Sinterelektroden erfolgt meist durch Tränken mit der
entsprechenden Metallnitratlösung, z. B. Nickelnitratlösung, und anschließendes
Ausfällen des entsprechenden Hydroxyds mit Hilfe von Alkalihydroxyd. Anschließend
an diese Fällung muß das gebildete Alkalinitrat sorgfältig ausgewaschen und die
Elektrode getrocknet werden, um bei der Wiederholung des Tränkens mit z. B. Nickelnitratlösung
genügend aufnahmefähig zu sein. Das Tränken, Fällen, Auswaschen und Trocknen muß
so lange wiederholt werden, bis eine zur Erreichung einer bestimmten Kapazität genügende
Menge aktiver Masse in die Poren eingebracht ist. Dies ist meist nach fünf- bis
siebenmaliger Wiederholung des Vorganges der Fall.Process for the production of porous electrodes for alkaline batteries
The introduction of active mass, e.g. B. nickel oxide hydrate or cadmium oxide hydrate,
into the pores of metallic sintered electrodes is usually done by soaking with the
corresponding metal nitrate solution, e.g. B. nickel nitrate solution, and then
Precipitation of the corresponding hydroxide with the help of alkali hydroxide. Afterward
In this precipitation, the alkali metal nitrate formed must be carefully washed out and the
Electrode are dried to be used when repeating the soaking with z. B. Nickel nitrate solution
to be sufficiently receptive. Soaking, felling, washing and drying must be done
be repeated until one is sufficient to achieve a certain capacity
Amount of active material is introduced into the pores. This is usually after five to
repeating the process seven times.
Um die Imprägnierungszeit abzukürzen, hat man in neuerer Zeit vorgeschlagen,
die aktive Masse aus dem Metall des Elektrodengerüstes selbst durch Einwirkung wässeriger
Lösungen von Salzen eines schwach basischen Metalls, z. B. Aluminiumnitrat, auf
die Porenwände und anschließende Einwirkung einer wässerigen Lösung eines Hydroxydes
eines Alkalimetalls herzustellen. Bekannt ist auch der Vorschlag, z. B. gesinterte
Nickelplatten mit geschmolzenem Nickelnitrat Ni(NOs)., - 6H.,0 zu tränken, die getränkte
Platte einer Wärmebehandlung zu unterziehen und anschließend mit wässerigen Lösungen
von Alkalihydroxyden zu behandeln. Bei dieser Arbeitsweise kommt man mit weniger
Imprägnierungen, in manchen Fällen sogar mit einer einzigen Imprägnierung auf die
erforderliche Menge der aktiven Masse in den Poren. Hierbei tritt jedoch die Gefahr
auf, daß das poröse Elektrodengerüst zu stark angegriffen wird und so viel Substanz
verliert, daß dessen elektrische Leitfähigkeit sowie seine mechanische Festigkeit
stark abnehmen, wodurch der innere Widerstand der Elektrode stark steigt und der
Akkumulator Erschütterungen nicht mehr standhält.In order to shorten the impregnation time, it has recently been suggested that
the active material from the metal of the electrode structure itself through the action of water
Solutions of salts of a weakly basic metal, e.g. B. aluminum nitrate
the pore walls and subsequent exposure to an aqueous solution of a hydroxide
of an alkali metal. The proposal is also known, for. B. sintered
Nickel plates with molten nickel nitrate Ni (NOs)., - 6H., 0 to impregnate the impregnated
To subject the plate to a heat treatment and then with aqueous solutions
to treat of alkali hydroxides. In this way of working, you get with less
Impregnations, in some cases even with a single impregnation on the
required amount of active material in the pores. Here, however, the danger arises
on that the porous electrode structure is attacked too much and so much substance
that loses its electrical conductivity as well as its mechanical strength
decrease sharply, as a result of which the internal resistance of the electrode increases sharply and the
Accumulator no longer withstands vibrations.
Es wurde nun gefunden, daß dieser Nachteil bei der Herstellung von
Elektroden für alkalische Akkumulatoren, die aus einem porösen metallischen Elektrodengerüst
und aktiver Masse aus oxydischen Verbindungen bestehen, die durch chemische Einwirkung
von Salzen auf die Porenwände des Gerüstes hergestellt worden sind, vermieden werden
kann, wenn man die porösen metallischen Elektrodengerüste vor dem Herstellen der
oxydischen Metallverbindungen mit einem galvanischen Überzug aus dem Metall versieht,
aus dem anschließend die oxydischen Verbindungen hergestellt werden. Im allgemeinen
handelt es sich um gesinterte poröse Nickelelektroden, deren Poren mit Nickeloxydhydrat
zu füllen sind, um eine positive Elektrode für den alkalischen Sammler herzustellen.
Für die negative Elektrode kann ebenfalls ein poröses gesintertes Gerüst aus Nickel
verwendet werden, dessen Poren man mit Eisenhydroxyd bzw. Cadmiumhydroxyd füllt,
das aus elektrolytisch in den Poren niedergeschlagenem metallischem Eisen bzw. Cadmium
nach dem oben beschriebenen Verfahren durch Einwirkung von wässerigen Lösungen von
Salzen schwach basischer Metalle, z. B. Aluminiumnitrat, oder von geschmolzenem
Nickelnitrat mit anschließender Wärmebehandlung und abschließender Behandlung mit
wässerigen Lösungen von Alkalihydroxyden hergestellt wird.It has now been found that this disadvantage in the production of
Electrodes for alkaline batteries, which consist of a porous metallic electrode frame
and active mass consist of oxidic compounds that are produced by chemical action
of salts produced on the pore walls of the framework should be avoided
can, if you have the porous metal electrode frameworks before making the
provides oxidic metal compounds with a galvanic coating of the metal,
from which the oxidic compounds are then produced. In general
are sintered, porous nickel electrodes, the pores of which are coated with nickel oxide hydrate
to be filled in order to produce a positive electrode for the alkaline collector.
A porous sintered framework made of nickel can also be used for the negative electrode
are used, the pores of which are filled with iron hydroxide or cadmium hydroxide,
that of metallic iron or cadmium deposited electrolytically in the pores
according to the method described above by the action of aqueous solutions of
Salts of weakly basic metals, e.g. B. aluminum nitrate, or from molten
Nickel nitrate with subsequent heat treatment and final treatment with
aqueous solutions of alkali hydroxides is produced.
Als poröse Sintergerüste verwendet man zweckmäßig kontinuierlich aus
einem endlosen Band aus leichtem Carbonylnickelpulver hergestellte Nickelfritten,
doch können auch andere Metallgerüste, z. B. solche, die aus Nickeloxyd oder Eisenoxyd
durch Reduktion und anschließendes Fritten gewonnen wurden, Verwendung finden.It is expedient to use continuously as the porous sintered framework
nickel frits made from an endless belt of light carbonyl nickel powder,
but other metal frames, e.g. B. those made of nickel oxide or iron oxide
were obtained by reduction and subsequent frying, find use.
Bei den Elektrodengerüsten aus Metall hat sich überraschenderweise
gezeigt, daß die Agenzien, z. B. Nitrate, die durch die Einwirkung auf das Metallgerüst
das für die Bildung der aktiven Masse dienende Metallsalz bilden, den elektrolytischen
Metallniederschlag rascher angreifen als das Metall des Gerüstes selbst. Auf diese
Weise wird bei geeigneter Dicke des elektrolytischen Metallniederschlags auf den
Porenwänden praktisch nur das Elektrolytmetall angegriffen, während das Metall,
aus dem das Gerüst besteht, unversehrt bleibt und deshalb keine Veränderungen seiner
mechanischen Festigkeit und elektrischen Leitfähigkeit erleidet.In the case of the electrode frameworks made of metal, surprisingly
shown that the agents, e.g. B. nitrates caused by the action on the metal framework
form the metal salt used for the formation of the active mass, the electrolytic one
Metal deposits attack faster than the metal of the framework itself. On this
Way is with a suitable thickness of the electrolytic metal deposit on the
Pore walls practically only attacked the electrolyte metal, while the metal,
from which the framework consists, remains intact and therefore no changes to it
mechanical strength and electrical conductivity suffers.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auch in einfacherer Weise
als seither, die Menge der in die
Poren einzubringenden aktiven
Masse zu dosieren dadurch, daß man die Dauer der Elektrolyse und die Menge des dabei
niedergeschlagenen Elektrolytmetalls genauer und vollständiger auf das Fassungsvermögen
des Porenvolumens des Elektrodengerüstes einstellen kann.The method according to the invention also allows in a simpler manner
than since then, the amount of in that
Active pores to be introduced
To dose mass by determining the duration of the electrolysis and the amount of it
deposited electrolyte metal more accurately and completely on the capacity
can adjust the pore volume of the electrode structure.