DE1815690C3 - Kontaktierung einer Gasdiffusionselektrode für elektrochemische Zellen - Google Patents

Kontaktierung einer Gasdiffusionselektrode für elektrochemische Zellen

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Harald Dr. 6370 Oberursel Boehm
Joachim 6465 Grossauheim Heffler
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Patentansprüche: Kontaktierung für Gasdiffusionselektroden anzuge ben, die die aufgezeigten technischen Mangel verhin-
1. Kontaktierung einer Gasdiffusionselektrode dert und bei einwandfreier und größerer Betriebsfür elektrochemische Zellen mit saurem Elektro- 5 dauer eine wirtschaftliche Fertigung von Gasdiffulyten, wobei gasseitig ein Teil der katalytisch ak- sionselektroden ermöglicht.
tiven Schicht eine hydrophobe, poröse Schicht Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
aufweist, dadurch gekennzeichnet, gelöst, daß der verbleibende Teil der kataly+isch aktidaß der verbleibende Teil mit einer elektrisch lei- ven Schicht mit einer elektrisch leitenden Hartstofftenden Hartstoff- oder Graphitschicht (3) verse- io oder Graphitschient versehen ist
hen ist Als Hartstoff kann beispielsweise Wolframcarbid
2. Kontaktierung nach Ansprach 1, dadurch oder Niobsilicid Verwendung finden. Der Hartstoff gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende wird vorzugsweise in Form einer Scheibe zur Kon-Schicht (3) über einen inselartig ausgebildeten taktierung verwendet
Thermoplasten mit der katalytisch aktiven 15 Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung beSchicht (1) verbunden ist. steht darin, daß die elektrisch leitende Schicht über
3. Kontaktierang nach Anspracht, dadurch einen inselartig ausgebildeten Thermoplasten mit der gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende katalytisch aktiven Schicht verbunden ist. Die Größe Schicht (3) aus Hartstoff oder Graphit und der inseiartigen, mit dem Thermoplast versehenen Kunststoff besteht. 20 Bereiche der Elektrodenoberfläche wird zweckmäßig
4. Kontaktierang nach Ansprach 1 bis 3, da- so gewählt, daß genügend Kontaktpunkte für eine durch gekennzeichnet daß die hydrophobe, po- ausreichende Stromableitung zur Verfügung stehen,
rose Schicht (2) aus Polytetrafluorethylen be- Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung besteht steht. darin, daß die elektrisch leitende Schicht aus einem
5. Kontaktierang nach Ansprach 1 bis 4, da- as Gemisch von Hs^toff oder Graphit mit einem durch gekennzeichnet, daß die Stromableitung Kunstsioff besteht, welches auf die Elektrodenobervon der elektrisch leitenden Schicht (3) über fläche aufgesintert wird.
einen federnden metallischen Kontakt (4) erfolgt. Das Wesen der Erfindung soll an Hand der Figu
ren näher erläutert werden. Es zeigt
30 Fig. 1 eine Seitenansicht der kontaktierten Elektrode,
F i g. 2 eine Draufsicht der Elektrode,
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktierung F i g. 3 in Seitenansicht den Zusammenbau zweier
einer Gasdiffusionselektrode für elektrochemische kontaictierter Elektroden einschließlich der äußeren Zellen mit saurem Elektrolyten, wobei gasseitig ein 35 Stromabnahme.
gelöst, daß der verbleibende Teil der katalytisch akti- In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Beporöse Schicht aufweist. zugszeichen versehen.
Insbesondere bei elektrochemischen Zellen mit Der beispielsweise aus porösem Wolframcarbid
»aurem Elektrolyten ist die Kontaktierang der Gas- bestehende Elektrodenkörper 1 ist in der vorliegendiffusionselektrode sowohl in technischer wie auch in 40 den Ausführung kreisplattenförmig ausgebildet. Auf Wirtschaftlicher Hinsicht noch nicht befriedigend ge- der einen Seite des Elektrodenkörpers befindet sich löst. Da bei Verwendung eines sauren Elektrolyten eine kreisförmige hydrophobe, poröse Schicht 2, die das Potential der Gasdiffusionselektrode positiver als beispielsweise von einer kreisringförmigen Graphitfodas reversible H2-Potential ist, treten bei Verwen- lic 3 umgeben ist. Wie bereits erwähnt, kann die Gradung von Metallen als Kontaktierungsmatcrial im 45 phitfolie vorteilhaft über einen in der Figur nicht allgemeinen starke Korrosionserscheinungen auf. Le- dargestellten inseiartigen Thermoplast mit der Oberdiglich bei Verwendung von Tantal oder Edelmetal- fläche des Elektrodenkörpers verbunden werden,
len — deren Verwendung wegen ihres hohen Preises Wie in Fig. 3 dargestellt, kann die äußere Strom-
Ivirtschaftlich rieht tragbar ist — tritt praktisch kein abnähme von der Schicht 3 dadurch erfolgen, daß korrosiver Angriff auf. 50 eine Stahlplatte 5 über eine Tellerfeder 4 an den Gra-
Der elektrische Kontakt wird im allgemeinen gas- phitring 3 angedrückt wird.
freitig an der Gasdiffusionselektrode angebracht. Bei Die Kontaktierang gemäß der Erfindung ermög-
dieser Art der Kontaktierung wird ein Durchtritt des licht, insbesondere bei Verwendung eines sauren Elektrolyten im Bereich des nicht kontaktierten Be- FJektrolyten, einen einwandfreien Betrieb der elekreiches der Elektrode dadurch verhindert, daß deren 55 trochemischen Zellen. So konnten beispielsweise bei Oberfläche gasseitig mit einer stark hydrophoben, einer mit einem schwefelsauren Elektrolyten betrieporösen Schicht, z. B. einer porösen Polytetrafluorät- benen Zelle nach einer Betriebsdauer von 1000 Stunhylenschicht, versehen ist (französische Patentschrift den keine Mangel an den Kontakted festgestellt wer-1 495 737). den.
DE1815690A 1968-12-19 1968-12-19 Kontaktierung einer Gasdiffusionselektrode für elektrochemische Zellen Expired DE1815690C3 (de)

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US3645796A (en) 1972-02-29
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C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EF Willingness to grant licences
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