DE1471649A1

DE1471649A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gasdiffusionselektroden

Info

Publication number: DE1471649A1
Application number: DE19641471649
Authority: DE
Inventors: Schwank Dipl-Chem Ludwig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-03-20
Filing date: 1964-03-20
Publication date: 1969-03-13
Also published as: GB1090994A; CH470912A

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gasdiffusionselektroden.

Es iat bekannt, auf kontinuierlichem Wege Pulverbänder herzustellen, indem man entweder das Pulvermaterial mit Hilfe von Walzen kalt preßt und anschließend den Preßling sintert oder das Pulvermaterial in einem Verfahrensschritt gleichzeitig preßt und sintert. Gleichzeitiges Pressen und Sintern ist dann möglich, wenn die Pulver erwärmt und dann zwischen den Walzen verdichtet werden. Die Erwärmung der Pulver kann so durchgeführt werden, daß sie in ein«r gesonderten Apparatur, z.B. in einem Drehrohrofen, behandelt und anschließend dem Walzenspalt zugeführt werden oder durch beheizte Walzen im Spalt selbst erwärmt werden. Die genannten Verfahren werden für die Herstellung von PrcQkörpern angewondot, die J

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aus einem einheitlichen Pulvermaterial oder P.ulvergemischen mit Pulvern gleicher Eigenschaften bestehen.

Zum Herstellen von Gasdiffusionselektroden sind jedoch Pulvermischungen verschiedener Korngrößen und verschiedener Härte miteinander zu verpressen. Ein Kaltverpressen einer solchen Mischung führt normalerweise zu sog. Brückenbildungen, d.h., es bilden sich Hohlräume durch die unterschiedlichen plastischen Eigenschaften bei der Verformung. Heißverpreßte Formkörper zeigen dagegen nicht die hohe Festigkeit, wie sie die gesinterten liefern. Dafür treten beim Sintern unerwünschte Phanenänderungen auf. ,

In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gasdiffusionselektroden werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß Metallpulver stromführenden Preßwalzen zugeführt, durch Widerstandserwärmung bei gleichzeitigem Pressen zu einem Blech verschweißt, nachgepreßt und darauf aus dem Blech Elektroden gestanzt werden, die in an 3ich bekannter Weise aktiviert werden.

Die Vorteile dieser Erfindung liegen in der Herstellung von Blecher aus denen die.Elektroden je nach Größe gestanzt werden können, sowie in dem einfachen Einbau von Stützgewebe, durch die es möglich ist, dünnere Katalysatorachichten aufzubauen. Bei dem Verpressen eines Gemisches von duktilem Metall, z.B. "Nickel, mit einer harten Phase, z.B. Raney-Legierung, entstehen keine unerwünschten Hohlräume im Preßkörperj die Pulverkörner bleiben homogen verteilt. Beim Verschweißen bleiben im Falle der Verwendung von Raney-.begierung die vorliegenden Raney-Phaaen Al^Ni₂ und Al^Ni wunschgemäß erhalten.

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Das er'findungsgemäße" Vorfahren ist mit Hilfe der ir. der Figur dargestellten Apparatur durchführbar.

Durch'den Trichter 1 wird die Pulvermischung 2 dom Walzenspalt 3 zugeführt,'' der' durch den Abstand der stromführenden Walzen 4 gebildet wira.'Das dön Spalt verlassende, su einem Blech 5 ver-■ schweißtef 'PuIver¹ 'Wird durch die Walzen 6 nachverdichtet und durch .das Stanzwerkzeug' 7 schließlich die gewünschte Elektrodenfora aus .dem Blech ausgestanzt. Zur .Verstärkung des aus dem Pulver hergestellten Blöc'hes' kann ein Metallgewebe 8, von der^rTrommel 9 kommend, in das Blech mit eingearbeitet werden. ■ .

Folgendes ^u£S'e'i spiel soll die" Erfindung verdeutlichen: ■ · . _:

Raney-Nickelpulver (Korngröße etwa 30 u) wird mit Carbonylnickelpul\^rer (Korngröße etwa 6 u) im Verhältnis 1:1,3 gemischt und über einen Trichter der erfindungsgemäßen Apparatur zugeführt. Zwischen den stromführenden Y/al ζen wird das Pulver bei einem Druck von 0,2 t/cm verschweißt. Dabei werden an einem elektronischen Steuergerät 50 bis 80 Perioden eingestellt, die an den Kontaktstellen der Körner eine Mindesttemperatur von 800⁰C hervorrufen. Das so entstandene Blech wird durch Walzen nachverdichtet und mit einem Stanzwerkzeug Scheibenelektroden von 30 cm. Durchmesser ausgestanzt. Die erhaltenen porösen Elektroden werden in an sich bekannter Weise mit Kalilauge aktiviert.

5 Patentansprüche
1 Figur

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Claims

Patentansprüche

.(Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gasdiffusionselektroden, insbesondere für Brennstoffzellen, dadurch gekenn-

« zeichnet, daß Metallpulver stromführenden Preflwalzen zugeführt, durch Widerstandserwärmung bei gleichzeitigem Pressen zu einem Blech verschweißt und nachgepreßt werden, und daß darauf aus dem Blech Elektroden gestanzt werden, die in an sich bekannter Weise aktiviert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallpulver eine 1:1-Mischung von Carbonylnickelpulver und Raney- -Rickelpulver verwendet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stützgerüst in das Pulverband eingebaut wird.
4· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Stützgerüst ein Nickelgewebe eingebaut wird.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen. 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem stromführenden Walzenpaar, dem ein Trichter zur Pulvereingabe in dem Walzenspalt arugeordnet ist, wenigstens ein Walzenpaar zum Nachpressen des Pulverstranges sowie ein Stanzwerkzeug nachgeschaltet ist.

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