DE1496353B2 - Verfahren zum aktivieren poroeser nickel-elektroden - Google Patents
Verfahren zum aktivieren poroeser nickel-elektrodenInfo
- Publication number
- DE1496353B2 DE1496353B2 DE19651496353 DE1496353A DE1496353B2 DE 1496353 B2 DE1496353 B2 DE 1496353B2 DE 19651496353 DE19651496353 DE 19651496353 DE 1496353 A DE1496353 A DE 1496353A DE 1496353 B2 DE1496353 B2 DE 1496353B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solution
- nickel
- electrode
- capacity
- impregnated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims description 21
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 title claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910002640 NiOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum sicherzustellen, daß das Verschließen von Poren
Aktivieren poröser Nickel-Elektroden. . infolge übermäßiger örtlicher Ausfällung vermieden
Positive Elektroden für Nickel-Cadmium-Zellen wird. Auch wurde festgestellt, daß das hier bewerden
üblicherweise durch Zusammensintern einer schriebene Verfahren einen wesentlichen Kapazitäts-Masse
aus Nickelteilchen und Aktivieren der Elek- 5 Zuwachs an Platten bewirkt, die bereits durch chemitrode
durch Ausfällen von Nickelhydroxid in den sehe Ausfällung aktiven Materials oder durch andere
Poren des Sinterkörpers hergestellt. Dieser Imprägnie- Techniken vorbekannter Art für eine maximale Karungsvorgang
erfolgt kennzeichnendermaßen durch pazität hergestellt wird.
Tränken des Sinterkörpers mit einem löslichen Es soll nun eine Ausführungsform der Erfindung
Nickelsalz, gewöhnlich Nickelnitrat, und durch an- io an Hand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf
schließendes Eintauchen des Sinterkörpers in Na- die Zeichnung beschrieben werden, in der graphisch
trium- oder Kaliumhydroxidlösung, um das aktive die Elektrodenkapazität in Abhängigkeit von der
Material (Nickelhydroxid) direkt in den'Poren der Anzahl der Behandlungsspiele für drei Elektroden
Elektrode auszufällen; Dabei kann zur Beschleuni- gezeigt wird, die dn der nachfolgend beschriebenen
gung dieser Ausfällung, bei der aus Nickelnitrat 15 Art behandelt worden sind.
Nickelhydroxid ausfällt, mit heißer Lauge gearbeitet Gesinterte Nickelplatten mit den Abmessungen
werden, wobei sich durch eine gleichzeitige elektro- 57,1 · 25,4 · 0,76 mm und 80 %>
Porosität wurden in lytische Behandlung, indem z. B. eine zweite, als üblicher Weise aktiviert. Der Aktivierungsvorgang ist
Kathode geschaltete Elektrode in die heiße Lauge nur insofern von Bedeutung, als eine merkliche Menge
eingehängt wird, eine noch weitergehende Beschleu- 20 Nickelhydroxid im Sinterkörper verfügbar gemacht
nigung erreichen läßt. Der Ausfällvorgang wird ge- wird. In diesem speziellen Verfahren wurden die Platwöhnlich
wiederholt, um eine maximale Menge akti- ten mit einer 4molaren Ni (NO3),-Lösung behandelt
ven Materials in der Elektrode zu erhalten. Indessen und 15 Minuten als Kathode in 5 n-KOH-Lösung geist
die Kapazität der Batterie von der Oberflächen- schaltet. Die Stromdichte war etwa 5 A je Platte (etwa
größe des aktiven Materials bestimmt, und wenn sich 25 0,16 A/cm2).
die Menge des Nickelhydroxids in der Elektrode Die aktivierten Platten wurden dann in K2CO3-Lo-
übermäßig ansammelt, füllen sich die Poren, und die sung behandelt. Die Normalität des COf-Ions liegt
potentielle aktive Oberfläche wird verkleinert. Daher vorzugsweise zwischen 1 und 8. In verdünnten Löist
die Größe der mit dieser Methode erreichbaren sungen veranlaßt der hohe elektrische Widerstand
Kapazität begrenzt. 3° des Elektrolyten eine unerwünschte Erhitzung, wäh-
Die erreichbare Kapazität läßt sich nun mit Hilfe rend in starken Lösungen (nahe der Sättigung) die
eines Verfahrens zum Aktivieren poröser Nickel- Verbesserung der Kapazität weniger deutlich ist. Das
Elektroden entscheidend erhöhen, wenn erfindungs- Kation ist weniger wichtig, und auch Natriumkarbogemäß
die Elektrode in bekannter Weise mit Nickel- nat, obwohl weniger löslich, ist bräuchbar,
hydroxid imprägniert und anschließend in einem oder 35 Ein Arbeitsspiel besteht in einer völligen Entmehreren Arbeitsspielen in Alkalikarbonatlösung völ- ladung, in der praktisch alles dreiwertige Nickel zu lig entladen und überladen wird. zweiwertigem Nickel reduziert wird, sowie in einer
hydroxid imprägniert und anschließend in einem oder 35 Ein Arbeitsspiel besteht in einer völligen Entmehreren Arbeitsspielen in Alkalikarbonatlösung völ- ladung, in der praktisch alles dreiwertige Nickel zu lig entladen und überladen wird. zweiwertigem Nickel reduziert wird, sowie in einer
Die dadurch erreichbare augenfällige Verbesse- Ladungs- und Uberladungsperiqde. Die Entladung
rung wird einem wirksameren Reaktionsmechanismus gilt als vollständig, wenn das Zellenpotential 1 Volt
zugeschrieben, mit dem man aktives Material im Sin- 40 erreicht. Das Verhältnis des entnommenen oder zuterkörper
erhält, ohne die aktive Oberfläche zu be- geführten Stromes zu der mit C bezeichneten Kapagrenzen.
.Es wird angenommen, daß die Bildung ·.·'·; zität in Amperestunden wird vorzugsweise im Bereich
des aktiven Materials gleichmäßiger ist und auf dem von V2 bis 2 gehalten. Die Ladezeit eines Arbeitsgesamten
verfügbaren Oberflächenbereich des Sinter- spiels wird für eine Periode eingehalten, die für eine
körpers stattfindet. . ··-..... -45 Überladung ausreicht. Dies ist erforderlich, da die
.... Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß das Nickel' ' Reaktion (1), die den Korrosionsvorgang einleitet,
für das aktive Nickelhydroxid aus dem Sinterkörper erst auftritt, nachdem die Nickelionen völlig zum
selbst stammt und daß ein Teil des aktiven Materials dreiwertigen Zustand aufgeladen sind. Eine geringe
in situ durch Korrosion der Oberfläche der Nickel- Überladung in Höhe von etwa 25% ist erforderlich,
teilchen in der Karbonatlösung gebildet wird. Der 50 um eine vollkommene Durchladung zu erreichen, da
Reaktionsmechanismus wird wie folgt "angenommen:^ - der Wirkungsgrad der Umwandlung kleiner als 100%
Ni+3 -> Ni+4 + e (1) *st- Darüber hinaus ist es notwendig, eine zusätzliche
"*" _ _ ___ Überladung vorzunehmen, um die Reaktionen (1)
Ni+*+"Ni-J-2 Ni+* (2) und (2) durchzuführen. Es wurde festgestellt, daß
2Ni+2-■>-2Ni+3 + 2e v: :·■.:.?n:(3) : -55 eine Überladung von 0,5'bis zum 5fachen der Ka-
... XT. XT.,„ , „ ,.. pazität gute Resultate ergibt. Verlängerte Überladung
Summengleichung Ni ->
Ni+3 + 3 e (4) ohne cyklische Behandlung bewirkt eine Verschlech-
Man sieht, daß für Gleichung (1) dreiwertiges terung der Elektrode. ;' "
Nickel erforderlich ist. Aus diesem Grund muß zu Sehr wirkungsvolle Ergebnisse wurden mit mehre-
Beginn etwas aktives Material (ionisierendes Nickel) 60 ren Arbeitsspielen in Karbonatlösung erhalten. Die
im Sinterkörper vorgesehen werden. Es ist offenbar, Anzahl der Zyklen oder Arbeitsspiele, die Dauer
daß der Reaktionsmechanismus dreiwertiges Nickel jedes Spiels und die Ladegeschwindigkeit können alle
regeneriert, so daß die ursprünglich vorgesehene innerhalb weiter Grenzen verändert werden, um den
Menge nur ein Bruchteil der im Endprodukt vorhan- gewünschten Zweck zu erreichen. Die Temperatur
denen sein kann. In einigen Fällen kann es als vorteil- 65 der Karbonatlösung während der Behandlung hat
haft betrachtet werden, daß man die Menge aktiven großen Einfluß auf das Ausmaß der Korrosion der
Materials beschränkt, wenn es als Produkt der Nickel-Elektrode [Reaktionen (1) und (2)].
üblichen chemischen Ausfällung entstanden ist, um Einige dieser Möglichkeiten sind in der Abbildung
3 4
dargestellt. Hier ist die Kapazität in Amperestunden folgt. Wenn C = Vz ist (das vorher beschriebene
als Ordinate gegen die Anzahl der Arbeitsspiele in Minimum), sollte die Zeit des Arbeitsspiels wenigstens
drei beispielhaften Versuchsläufen aufgetragen. 5 Stunden sein. Wenn C = 2 ist, erfordert die Ent-
Zuvor aktivierte Elektrodenplatten wurden in ladungs-Ladungs-Zeit etwa 1 Stunde, und eine Über-6,9
n-K2CO3-Lösung behandelt (Arbeitsspiele in 5 ladung des 5fachen der Kapazität verlangt, daß das
K2CO3-Lösung sind durch Kreise angegeben) und an- Arbeitsspiel nicht langer als etwa 3lfa Stunden
schließend in 6,9 n-KOH-Lösung (Arbeitsspiele in dauert. Die. Arbeitsspieldauer T ist unabhängig von
KOH durch schwarze Punkte angegeben). Die Kapa- der Plattenkäpazität und dem Ladungs-Entladungs-
zität wurde nach, jedem Arbeitsspiel gemessen. Der Strom mit C durch den Ausdruck 7 . ■.-.,........ ■. ·'.... ,.._.■
Lade-und Entladestrom war 200 mA, und die Dauer ip ^:"'-'~\--:'"7-^:-;2'c'='25bis7'"^v"^""'''" ■'■''■'-^
des Arbeitsspiel betrug 4 Stunden. Für die gezeigten . * .. , ' ;. , . : V'
drei Platten war die Ladegeschwindigkeit folgerichtig verknüpft, in welchem C das Verhältnis von Ladungs-
angenähert im Bereich der oben für C angegebenen Entladungs-Strom zur Plattenkapazität ist und von
Werte. Die Überladung im· ersten Arbeitsspiel liegt V2 bis 2 schwankt. Somit ist der Wertebereich von T,
zwischen dem 3-,und 4fachen der Kapazität. Da die 15. der sich aus der obigen Beziehung ergibt, 1,25 bis 14.
Plattenkapazität zunimmt, nehmen die Ladegeschwin- Faßt man ein durch die vorgeschriebenen Grenzen
digkeit und die Überladung ab, da die Dauer des definierten Arbeitsspiel ins Auge, so ist wenigstens
Arbeitsspiels konstant ist. ...... .',.'..'..'.■-. ein Spiel notwendig, wenn der Karbonat-Elektrolyt
Kurve 1 gibt die Werte für eine neunmal in K2CO3- auf eine Temperatur oberhalb 45° erhitzt wird. UnterLösung
bei 25° C behandelte Platte. Während der 20 halb 45° und speziell bei Raumtemperatur werden
Behandlung zeigt sich ein leichter Kapazitätszuwachs. wenigstens fünf Arbeitsspiele erfolgen.
Die Elektrode wurde dann in fünf Arbeitsspielen in Wie zuvor angegeben, ist der einleitende Formie-KOH-Lösung behandelt. Die Werte sind durch rungsvorgang nicht schwierig, solange vor der Karschwarze Punkte angegeben. Man sieht, daß während bonatbehandlung eine bestimmte Menge Ni(OH)2 der ersten beiden Arbeitsspiele in KOH ein starker 25 oder NiOOH verfügbar ist. Das aktive Material Kapazitätszuwachs erreicht wird. Der gesamte Kapa- [Na(OH)2] kann nach verschiedenen bekannten zitätszuwachs betrug 58%. Diese Verhalten wird Techniken erhalten werden, wie Eintauchen des Sindurch die Tatsache erklärt, daß die Reaktionen (1) terkörpers in eine ein Nickelsalz enthaltende Lösung und (2) in der Karbonatlösung ablaufen, jedoch Re- und danach Ausfällen des Ni(OH)2 durch Behandaktion (3) langsam. Durch zyklische Behandlung in 30 lung in einer Hydroxidlösung. Auch elektrolytische KOH wird Reaktion (3) beschleunigt. Es wird theore- Ausfällung kann angewandt werden, ebenso wie tisch angenommen, daß die als Ergebnis der Reak- direkte Tränkung durch Eintauchen des Sinterkörpers tion (2) gebildete Art Nickelionen in der Karbonat- in geschmolzenes Ni (OH)2. *
lösung bei Raumtemperatur verhältnismäßig inaktiv Ein bevorzugtes Verfahren zur Bildung einer merkist. Demzufolge sieht man die auffallende Änderung 35 liehen Menge Ni(OH)2 in den Poren des Sinterkörerst nach der KOH-Behandlung. — · - pers erfolgt durch die nachstehende Technik:
Die Elektrode wurde dann in fünf Arbeitsspielen in Wie zuvor angegeben, ist der einleitende Formie-KOH-Lösung behandelt. Die Werte sind durch rungsvorgang nicht schwierig, solange vor der Karschwarze Punkte angegeben. Man sieht, daß während bonatbehandlung eine bestimmte Menge Ni(OH)2 der ersten beiden Arbeitsspiele in KOH ein starker 25 oder NiOOH verfügbar ist. Das aktive Material Kapazitätszuwachs erreicht wird. Der gesamte Kapa- [Na(OH)2] kann nach verschiedenen bekannten zitätszuwachs betrug 58%. Diese Verhalten wird Techniken erhalten werden, wie Eintauchen des Sindurch die Tatsache erklärt, daß die Reaktionen (1) terkörpers in eine ein Nickelsalz enthaltende Lösung und (2) in der Karbonatlösung ablaufen, jedoch Re- und danach Ausfällen des Ni(OH)2 durch Behandaktion (3) langsam. Durch zyklische Behandlung in 30 lung in einer Hydroxidlösung. Auch elektrolytische KOH wird Reaktion (3) beschleunigt. Es wird theore- Ausfällung kann angewandt werden, ebenso wie tisch angenommen, daß die als Ergebnis der Reak- direkte Tränkung durch Eintauchen des Sinterkörpers tion (2) gebildete Art Nickelionen in der Karbonat- in geschmolzenes Ni (OH)2. *
lösung bei Raumtemperatur verhältnismäßig inaktiv Ein bevorzugtes Verfahren zur Bildung einer merkist. Demzufolge sieht man die auffallende Änderung 35 liehen Menge Ni(OH)2 in den Poren des Sinterkörerst nach der KOH-Behandlung. — · - pers erfolgt durch die nachstehende Technik:
Kurve 2 in der Abbildung gibt ähnliche Daten für Die gesinterten Nickelplatten wurden in einer
eine Platte, die sechzehnmal in K2CO3-Lösung bei 4molaren Lösung von Ni(NO3)2 als Anode geschal-25°
C und dann zweimal in KOH behandelt worden tet. Die Kathoden waren flache Bleche mit gleichist.
Die zusätzlichen Überladungen in Karbonat- 40 mäßigem Abstand von der Plattenoberfläche, um
lösung bewirkten einen etwas größeren durchschnitt- über die gesamte Oberfläche eine gleichmäßige Stromlichen
Zuwachs der Amperestundenkapazität, in dichte sicherzustellen. Die Anodenstromdichte wird
diesem Fall 84%. auf etwa 0,155 A/cm2 eingeregelt, und Ni(OH)2 wird
Kurve 3 gibt ähnliche Werte für eine in K2CO3- anodisch im Nickelsinterkörper ausgefällt. Wirksame
Lösung in gleicher Weise zyklisch behandelte Elek- 45 Ergebnisse werden nach etwa 5 Minuten Elektrolyse
trode mit dem Unterschied, daß die Karbonatlösung erhalten.
auf 55° C erhitzt wurde. Es ist offenbar, daß der An Stelle von Ni(NO3)2 können andere Nickel-Korrosionsmechanismus
bei erhöhter Temperatur viel salze verwendet werden. Die Ni+2-Konzentration
schneller fortschreitet. Hier wird ein greifbarer Kapa- sollte im Bereich von 0,1- bis 6molar liegen. Stromzitätszuwachs
während der Karbonatbehandlung be- 50 dichten im Bereich von 0,0078 A/cm2 wurden wirkobachtet,
der einen Aktivitätszuwachs während der sam gefunden.
Karbonatbehandlung zeigt und der einen Aktivitäts- Dieser Formierungsvorgang wird zwecks Vorlage
Zuwachs der in Reaktion (2) erzeugten Nickelionen- einer bevorzugten Ausfuhrungsform gegeben. Es
sorte anzeigt. Der Gesamtzuwachs ist 120%. können jedoch andere Formierungsverfahren wie
Es ist offenbar, daß man wirksame Kapazitäts- 55 etwa die zuvor erwähnten, mit Erfolg mit der Karboerhöhungen
in kürzeren Zeitabschnitten durch Ver- nat-Behandlung angewandt werden, um Elektroden
wendung erhöhter Temperaturen erreichen kann. Die für galvanische Elemente mit hoher Kapazität herzueinzige
Beschränkung der maximal verwendbaren stellen.
Temperatur ist der Siedepunkt der Lösung, der bei Im allgemeinen ist die Menge des im Formierungs-
etwa 100° C liegt. Aus der Darstellung ist ersichtlich, 60 Vorgang eingebrachten Nickels 0,3 bis 0,5 g Ni (OH)2
daß ein einzelnes Arbeitsspiel bei Raumtemperaturen, je Gramm Nickel. Indessen liegt die untere Brauch-
die erheblich über der Raumtemperatur liegen, eine barkeitsgrenze bei annähernd 0,1 g Ni(OH)2 je
bemerkenswert verbesserte Elektrodenkapazität er- Gramm Nickel. Die maximale Hydroxidmenge wird
gibt. bei etwa dem halben Elektrodenvolum vermutet. Auf
Die Zeit für ein Arbeitsspiel sollte so bemessen 65 Gewichtsbasis bezogen, sollte eine hochporöse Aussein,
daß vollständige Entladung und Ladung sowie führung nicht über das doppelte Eigengewicht hinaus
anschließend eine Überladung, wie zuvor besprochen, mit Ni(OH)2 gefüllt werden
um wenigstens 50 % der Amperestundenkapazität er- Ein vollständiges Arbeitsspiel soll eine völlige Ent-
um wenigstens 50 % der Amperestundenkapazität er- Ein vollständiges Arbeitsspiel soll eine völlige Ent-
ladung und eine vollständige Ladung und Überladung unter den festgelegten Bedingungen oder
deren Äquivalent umfassen. Das Arbeitsspiel in KOH, das entsprechend der Abbildung zum großen Teil das
günstige Ergebnis bewirkt, kann an der Platte vor dem Zusammensetzen zur fertigen Zelle durchgeführt
werden. Alternativ kann die Elektrode nach der Karbonat-Behandlung in die Zelle eingesetzt und das
fertige Produkt zyklisch behandelt werden, um den gesamten Kapazitätszuwachs zu erfassen. Die Elektrode
sollte bereits nach der Karbonat-Behandlung als Verbesserung in bezug auf die Amperestundenkapazität
betrachtet werden, auch ohne spezielle KOH-Behandlung, da das Arbeitsspiel in KOH eine unvermeidbare Folge im täglichen Gebrauch ist. ; : -;
Claims (9)
1. Verfahren zum Aktivieren poröser Nickel-Elektroden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrode in bekannter Weise mit Nickelhydroxid imprägniert und anschließend in einem
oder mehreren Arbeitsspielen in Alkalikarbonatlösung völlig entladen und überladen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalität der Karbonatlösung
von 1 η bis 8 η reicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit T eines jeden
Arbeitsspiels der Gleichung
TC = 2,5 bis 7
genügt, in welcher C, das Verhältnis von Ladungs-Entladungs-Strom
zur Elektrodenkapazität, von V2 bis 2 variiert. - "-—--;-·· -:- --■-:- -■■-■■ ■-■ ■■■■■
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Karbonatlösung
sich auf einer Temperatur oberhalb 45° C. befindet. : ;i ;
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Karbonatlösung
auf einer Temperatur von etwa 55O0C ist und daß die Dauer jedes Arbeitsspiels annähernd
4Stundenist. ; ·'' " -;.:::.·:-■. -..:
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
6,9 n-K2CO3-Lösung verwendet wird. '
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem die Imprägnierung durch
anodische Behandlung einer mit. Nickelnitrat getränkten Elektrode erfolgt,; dadurch gekennzeichnet,
daß man eine 0,1- bis ömolare Nickelnitratlösung und einen Anodenstrom von 0,0078
bis 0,78 A/cm2 verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man 4molare Nickelnitratlösung
und einen Anodenstrom von 0,155 A/cm2 verwendet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem eine mit Nickelnitrat getränkte
Elektrode durch kathodische Behandlung in Alkalilauge imprägniert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine 4molare Ni(NO8J2-Losung,
eine 5 n-KOH-Lösung und eine Stromdichte von etwa 0,155 A/cm2 verwendet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US424072A US3274028A (en) | 1965-01-07 | 1965-01-07 | Manufacture of nickel electrodes |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1496353A1 DE1496353A1 (de) | 1969-05-29 |
| DE1496353B2 true DE1496353B2 (de) | 1970-04-09 |
| DE1496353C3 DE1496353C3 (de) | 1975-02-20 |
Family
ID=23681337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1496353A Expired DE1496353C3 (de) | 1965-01-07 | 1965-12-31 | Verfahren zum Aktivieren poröser Nickel-Elektroden |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3274028A (de) |
| JP (1) | JPS4317719B1 (de) |
| DE (1) | DE1496353C3 (de) |
| FR (1) | FR1462719A (de) |
| GB (1) | GB1135218A (de) |
| SE (1) | SE317421B (de) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1506936A (fr) * | 1965-12-31 | 1967-12-22 | Varta Ag | Procédé pour l'amélioration du comportement électrochimique d'accumulateurs alcalins, ainsi qu'accumulateurs conformes à ceux ainsi obtenus |
| US3507697A (en) * | 1966-12-27 | 1970-04-21 | Portable Power Corp | Process for preparing nickel electrodes |
| GB1214007A (en) * | 1967-12-08 | 1970-11-25 | Int Nickel Ltd | Process for activating plates for alkaline accumulators |
| GB1202634A (en) * | 1968-07-09 | 1970-08-19 | Int Nickel Ltd | Battery plates |
| US3573101A (en) * | 1970-01-07 | 1971-03-30 | Bell Telephone Labor Inc | Method for producing a cadmium electrode for nickel cadmium cells |
| US4628593A (en) * | 1983-12-08 | 1986-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for fabricating battery plaque and low shear nickel electrode |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2737541A (en) * | 1951-02-17 | 1956-03-06 | Roger S Coolidge | Storage battery electrodes and method of making the same |
| GB932934A (en) * | 1958-08-20 | 1963-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A method for the preparation of plates suitable for use in alkaline batteries |
-
1965
- 1965-01-07 US US424072A patent/US3274028A/en not_active Expired - Lifetime
- 1965-12-16 GB GB53378/65A patent/GB1135218A/en not_active Expired
- 1965-12-31 DE DE1496353A patent/DE1496353C3/de not_active Expired
-
1966
- 1966-01-03 FR FR44632A patent/FR1462719A/fr not_active Expired
- 1966-01-04 SE SE137/66A patent/SE317421B/xx unknown
- 1966-01-06 JP JP49066A patent/JPS4317719B1/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE317421B (de) | 1969-11-17 |
| US3274028A (en) | 1966-09-20 |
| GB1135218A (en) | 1968-12-04 |
| JPS4317719B1 (de) | 1968-07-26 |
| DE1496353A1 (de) | 1969-05-29 |
| FR1462719A (fr) | 1966-12-16 |
| DE1496353C3 (de) | 1975-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2239922C3 (de) | Elektrische Akkumulatorenbatterie | |
| DE2427422A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer positiven nickel-hydroxid-elektrode fuer galvanische zellen | |
| DE1133442B (de) | Verfahren zum Fuellen der Porenraeume metallischer oder oberflaechenmetallisierter Geruestkoerper mit Metalloxyden bzw. Metallhydroxyden durch kathodische Polarisation, insbesondere zum Fuellen der Elektrodengerueste galvanischer Primaerelemente oder Akkumulatoren | |
| DE2837729A1 (de) | Wiederaufladbare galvanische zelle | |
| DE2100300C3 (de) | ||
| DE2100300B2 (de) | Verfahren zur herstellung von kadmium- oder nickelelektroden fuer elektrische akkumulatoren durch einbringen von kadmium- odernickelhydroxid in eine poroese elektrisch leitende struktur | |
| DE2046852C3 (de) | Verfahren zur Ladung poröser Elektrodenträgergerüste mit Nickelhydroxid aufweisendem aktivem Material | |
| DE1496353C3 (de) | Verfahren zum Aktivieren poröser Nickel-Elektroden | |
| DE69409909T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Nickelhydroxid für eine Nickelelektrode, Verfahren zur Herstellung der Nickelelektrode und eine alkalische Sekundärbatterie die diese Nickelelektrode enthält | |
| DE69908123T2 (de) | Nickelelektrode für alkalispeicherbatterien, verfahren zu deren herstellung und alkalispeicherbatterie | |
| DE1237193C2 (de) | Akkumulator mit positiver silberund negativer cadmiumelektrode | |
| DE1906713A1 (de) | Loesliche Elektrode fuer Akkumulatoren,insbesondere Zinkelektrode | |
| DE2211416A1 (de) | Verfahren zur herstellung von elektroden | |
| DE2262935A1 (de) | Elektrode | |
| DE2156554C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines gasdicht verschlossenen alkalischen Akkumulators | |
| DE1905168A1 (de) | Elektrochemische Zelle mit einem alkalischen Elektrolyten und einer sich verbrauchenden Zinkelektrode | |
| DE2522278C2 (de) | Verfahren zum Herstellen alkalischer Akkumulatoren | |
| DE1915578A1 (de) | Zinkelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE2205528B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Zinkamalgamelektroden unter Einsatz chloridfreier Säuren | |
| DE1496355A1 (de) | Separator fuer elektrische Batterien | |
| DE1938434B2 (de) | Verfahren zur herstellung von nickelelektroden fuer alkalische akkumulatoren durch anodisches abscheiden eines nickelhydroxids | |
| DE2234865A1 (de) | Elektrode und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE1696563A1 (de) | Alkalische Akkumulatorenzelle | |
| DE1927093A1 (de) | Luftsauerstoffatmende Elektrode | |
| DE2406796C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Bleiakkumulatorplatten mit einem Glasfaserträger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |