DE1471764C - Verfahren zur Herstellung von Elektro den fur alkalische Akkumulatoren, die aus einem porösen und metallischen Gerüst be stehen, dessen Poren mit einer aktiven Mas se gefüllt sind - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur materials anschließt, aktive Masse in ausreichender Herstellung von Elektroden für alkalische Akkumula- Menge in den Poreii abgelagert. Die aus den beiden toren, die aus einem gegenüber dem Elektrolyten in- Verfahrensschritten herrührenden Massen vermischen aktiven, porösen und metallischen Gerüst bestehen, . sich innig, und die gesamte aktive Masse haftet sehr dessen Poren mit einer aktiven Masse gefüllt sind, 5 gut am Gerüst, so daß der elektrische Widerstand die zumindest teilweise aus oxidischen Verbindungen niedrig .ist und Schäden durch Ablösung der Schicht des im Elektrodengerüst enthaltenen Metalles be- nicht auftreten. Schließlich enthält die aktive Masse steht, und die teilweise aus dem metallischen Elek- gemäß der Erfindung eine Mischung aus Aluminaten, trodertgerüst hergestellt sind, indem man in einem die aus dem ersten Verfahrensschritt stammen und ersten Verfahrensschritt das Gerüst mit einer wäßri- ίο Hydroxiden, die aus dem zweiten und zum Teil auch gen Lösung eines Salzes des Aluminiums mit einem aus dem ersten Verfahrensschritt stammen; dies beoxidierenden Anion tränkt, "anschließend das: Hy- dingt eine höhere Leistungsfähigkeit als reines droxid eines Alkalimetalle in wäßriger Lösung auf Hydroxid. .
das Gerüst einwirken läßt und sodann das Gerüst mit Die Wirkungen der beiden. Verfahrensschritte erWasser auswäscht und trocknet. , ¹S ganzen sich deshalb gegenseitig zur Herstellung tech-

Derartige Elektrodengerüste stellt man beispiels- nisch leistungsfähiger Elektroden,

weise durch Sintern eines Metallpulvers her, z.B. Die Menge des dem Aluminiumsalz, als das zweck-

eines durch thermische Zersetzung von Nickelkarbo- mäßigerweise Aluminiumnitrat verwendet wird, zuge-

nyl erhaltenen Nickelpulvers. Es ist bekannt (deut- setzten Ammoniumnitrats oder der Essigsäure, die

sehe Auslegeschrift 1 149 759), das metallische Elek- ao der Pufferung dienen, kann je nach den speziellen

trodengerüst zur Bildung der aktiven Masse nutzbar Gegebenheiten variiert werden. Um eine gute Aktivie-

zu machen, indem man es einer Behandlung gemäß rung zu erzielen, können Lösungen verwendet wer-

dem eingangs beschriebenen Verfahrensschritt unter- den, deren Ammoniumnitratgehalt ein Vielfaches des

wirft und damit auf die Zufuhr einer Nickelnitrat- Aluminiumnitratgehaltes ausmacht. Beispielsweise ist

lösung von außen nicht mehr angewiesen ist. Durch 35 eine Lösung geeignet, die neben 1 Gewichtsteil Alu>-

dieses Verfahren ist man in der Lage, die Aktivierung miniumnitrat 3 Gewichtsteile Ammoniumnitrat ent-

- des Gerüstes in verhältnismäßig kurzer Zeit und in hält. Selbstverständlich setzt man diese Lösung, uni

einfacher Weise durchzuführen. eine schnelle Aktivierung zu erzielen, in möglichst

Es hat sich nun erwiesen, daß dieses bekannte und konzentrierter Form ein. Das gleiche gilt auch für

an sich bereits günstige Verfahren noch weiter ver- 30 Aktivierungslösungen, die neben Aluminiumnitrat

bessert werden kann durch die zusätzlichen Maßnah- Essigsäure enthalten. Das Verhältnis von Essigsäure

men, daß die Lösung des Salzes des Aluminiums zu Aluminiumnitrat wird in diesem Fall vorteilhaft

Essigsäure und/oder Ammoniumnitrat enthält, und so gewählt, daß die Menge Essigsäure nur einen

daß man in einem zweiten Verfahrensschritt das Ge- Bruchteil des in der Lösung enthaltenen Aluminium-

rüst mit einer Lösung von Salzen jener Metalle, deren 35 nitrate ausmacht. Beispielsweise ist eine Lösung ge-

oxidische Verbindungen die aktive Masse bilden eignet, die neben 5 Gewichtsteilen Aluminiumnitrat

tränkt und daraus in an sich bekannter Weise die 1 Gewichtsteil Essigsäure enthält,

oxidischen Verbindungen ausfällt, das Gerüst dann .

auswäscht und trocknet. ' . ₁

Hierdruch ergibt sich eine Ergänzung der aktiven 40 Beispiel 1
Masse in einem späteren Tränkungsschritt, die erlaubt, die -Umwandlung des Materials des Gerüstes im Eine poröse, durch Sintern von Karbonylnickelersten Verfahrensschritt weniger weit zu treiben; pulver hergestellte Platte mit einer aktiven Oberdamit kann das Gerüst eine bessere mechanische fläche Von 40 cm* und einer Dicke von 0,88 mm wird Festigkeit und einen'uhöheren elektrischen Leitwert 45 10 Sekunden lang in eine 70° C heiße Lösung -gebehalten, und es kann auch ein sehr poröses Gerüst taucht. Die Lösung enthält auf 2 Gewichtsteile Wasverwendet werden, im Gegensatz zu einer ausschließ- ser 5 Gewichtsteile Aluminiumnitrat und 1 Gewichtslichen Umwandlung von Gerüstmaterial, bei dem aus teil Eisessig. Anschließend wird die mit dieser Lösung Gründen eines gleichmäßigen Tränkens des Gerüsts getränkte Platte 30 Minuten lang der Einwirkung von von einem weniger porösen Gerüst auszugehen wäre, 50 Luft und dann etwa 30 Minuten bis IVs Stunden lang bei dem dann eine das Gerüstmaterial umwandelnde der Einwirkung einer mit Wasserdampf gesättigten Lösung schnell und leicht angreifen kann. Die züge- Atmosphäre ausgesetzt. Nach dieser Behandlung wird setzte Essigsäure oder das Ammoniumnitrat wirkt als die Platte 30 Minuten lang in eine 8O⁰C heiße Puffer auf die Lösung, steuert den Angriff und dient Natriumhydroxidlösung getaucht. Nach dem Spülen der besseren Verteilung der aktiven Masse. 55 mit Wasser und Trocknen wird die Platte 6 Stunden

Tränkverfahren sind zwar an sich in der Technik lang in einer Nickelnitratlösung bei einer Stromstärke

seit langem bekannt (z.B. deutsche Patentschrift von 0,2 A bzw. 3 Stunden lang bei einer Stromstärke

491 498). Bei diesen Verfahren fällt man die aktive von 0,4 A kathodisch polarisiert. Die nochmals aus-

oxidische Verbindung mit Hilfe von Alkalihydroxiden gewaschene und getrocknete Platte besitzt eine Kapa-

aus einer Lösung eines Salzes des Metalls als dessen 60 zität von 1,45 A/h.
Hydroxid aus und wäscht und trocknet anschließend

das Gerüst. Wegen der schlechten Ausbeute dieses Beispiel 2

Verfahrens, wenn es allein durchgeführt wird, muß es '

sechs-bis siebenmal wiederholt werden, bis genügend Eine wie in Beispiel 1 beschriebene Platte wird

aktive Masse in den Poren ist. 65 10 Sekunden lang in eine Lösung getaucht, die aus

Durch das erfmdungsgemäße Verfahren wird je- 3 Gewichtsteilen Wasser, 1 Gewichtsteil Aluminium-

doch bereits durch einen einzigen Tränkschritt, der nitrat, 3 Gewichtsteile Ammoniumnitrat und 1 Ge-

sich an den Schritt der Umwandlung des Gerüst- wichtsteil Nickclnitrat besteht. Nach einer entspre-

chenden Behandlung, wie in Beispiel 1 beschrieben, besitzt die Platte eine Kapazität von 1,60 A/h.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Elektroden für alkalische Akkumulatoren, die aus einem gegenüber dem Elektrolyten inaktiven, porösen und metallischen Gerüst bestehen, dessen Poren mit 'einer aktiven Masse gefüllt sind, die zumindest teilweise aus oxidischen Verbindungen des im Elektrbdengerüst enthaltenen Metalles besteht, und die teilweise aus dem metallischen Elektrodengerüst hergestellt sind, indem man in einem ersten Verfahrerisschritt das Gerüst mit einer wäßrigen Lösung eines Salzes des Aluminiums mit einem oxidierenden Anion tränkt, anschließend das Hydroxid eines Alkalimetalle in wäßriger Lösung auf das Gerüst einwirken läßt und sodann das Gerüst mit Wasser auswäscht und trocknet, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Salzes des Aluminiums Essigsäure und/oder Ammoniumnitrat enthält, und daß man in einem zweiten Verfahrensschritt das Gerüst mit einer Lösung von Salzen jener Metalle, deren oxidische Verbindungen die aktive Masse bilden, tränkt und daraus in an sich bekannter Weise die oxidischen Verbindungen ausfällt, das Gerüst dann auswäscht und trocknet.