DE1903858B2 - Verfahren zur herstellung der nickelelektroden fuer galvanische akkumulatoren, bei welchem die poren elektrisch leitender platten mit metalloxid bzw. -hydroxid gefuellt werden - Google Patents
Verfahren zur herstellung der nickelelektroden fuer galvanische akkumulatoren, bei welchem die poren elektrisch leitender platten mit metalloxid bzw. -hydroxid gefuellt werdenInfo
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Description
35
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Nickelelektroden für galvanische Akkumulatoren, wobei die
Poren elektrisch leitender Platten, insbesondere von gesinterten Nickelplatten mit Metalloxid bzw. -hydroxid
gefüllt werden durch Eintauchen der porösen Platte in eine konzentrierte Lösung aus Nickelnitrathydrat und
elektrolytische Abscheidung in der stark sauer eingestellten und erwärmten Lösung bei kathodischer
Schaltung der porösen Platte und bei hoher Stromdichte unter Verwendung von Anoden aus Nickel oder
Nickellegierungen, und hat ein besonders zweckmäßiges Verfahren zum Gegenstand, durch welches der
Füllvorgang wesentliche beschleunigt und verbessert wird.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, wie es zum Beispiel in der DT-AS 11 33 442 beschrieben ist,
wird ein poröses Elektrodengerüst aus gesintertem Nickelpulver in eine sauer eingestellte Elektrolytlösung
eingetaucht, welche Nickelnitrat und Salpetersäure enthält. Das poröse Elektrodengerüst wird durch
kathodische Schaltung mit Nickelhydroxid gefüllt. Dabei findet eine 10%ige Nickelnitratlösung Verwendung,
und der pH-Wert ist auf etwa 3 eingestellt. Zum Füllen einer 0,65 mm dicken porösen Nickelplatte nach
diesem Verfahren werden etwa 5 Stunden benötigt und nach der anodischen Umwandlung des Nickelhydroxids
ermittelt man eine Kapazität von etwa 1,5 Ah/dm2. Urn die Dauer des Herstellungsverfahrens zu verkürzen, ist
mit der DT-AS 11 98 880 vorgeschlagen worden, die poröse gesinterte Nickelplatte in ein Bad aus geschmolzenem
Nickelnitrathydrat einzutauchen. Die Elektrolyse soll bei etwa lOO'C erfolgen und der pH-Wert zwischen
0 und 1 5 Hegen. Für die Stromdichte der Elektrolyse werden': bis 73 A/dm2, vorzugsweise 5 A/dm2 vorgeschlagen
Auch bei diesem Verfahren wird für den Füllvorgang noch eine längere Zeit benötigt. Außerdem
gewährleistet es nicht die gewünschte gleichmäßige Ablagerung von Nickelhydroxid innerhalb der Poren bis
zur vollständigen Porenausfüllung. .
Andererseits ist aus der DT-AS 12 59 989 ein Verfahren zur elektrochemischen Imprägnierung durch
Verwendung von Nickelsulfat und Nickelchiorid mit
zusätzlichen Chlorid-Ionen und Naphthalinsalz bekannt Für eine schnelle: Imprägnierung soll die Badtemperatur
bei 9O0C liegen, und bei einer Badtemperatur von 23° C
erfolgte eine Aufladung auf eine maximale Kapazität von 21 mAh/g. Der pH-Wert soll zwischen 1,5 und 6,5
liegen und die Abscheidungsstromdichten zwischen 2 und 30 A/dm2. Die Elektroden haben jedoch keine für
eine praktische Verwendung ausreichende Kapazität und verlangen einen erheblichen Zeitaufwand dür das
Füllen der Poren. „.„.·, . ·■
Durch Versuche wurde festgestellt, daß die kathociische
Abscheidung bei Raumtemperatur Grenzen für die Stromdichten setzt. Bei Stromdichten von 1,24 A/dm-'
oder darunter war der pH-Wert innerhalb des porösen Gerüstes derart, daß eine Nickelhydroxidabscheidung
nicht erfolgte. Bei einer Stromdichte von 4,65 A/dm-' hingegen war der pH-Wert so groß, daß das
Nickelhydroxid im wesentlichen schon an der Gerüstoberfläche ausschied, ehe die Poren überhaupt von
innen her ausgefüllt worden sind. Für eine kathodische Abscheidung bei Raumtemperatur liegt die optimale
Stromdichte bei etwa 1,55-2,33 A/dm2. Mit diesen Werten läßt sich eine maximale Kapaziät von
0 27 - 0 31 Ah/cm3 erhalten, wobei die Arbeitszeit 6 bis 7 Stunden dauerte. Diese Werte gelten für poröse
Nickelplatten mit einer Dicke von 0,75 mm. Durch den elektrolytischen Vorgang wird die Lösungstemperatur
leicht ansteigen, und zwar bis um etwa 5°C. Eine wesentliche Steigerung der Temperatur findet jedoch
nicht statt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile und Schwierigkeiten auszuschalten
und ein Verfahren zu entwickeln, welches eine besonders gleichmäßige Füllung in einer sehr kurzen
Zeit erbringt, wobei möglichst hohe Kapazitäten erhalten werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektrolyt 700 bis 1150 g/l Nickelnitrat-Hexahydrat
enthält, durch Zugabe von Salpetersäure auf einen pH-Wert zwischen 0 und 3 eingestellt ist und eine
Temperatur zwischen 70 und 9O0C. vorzugsweise 8O0C,
hat und die elektrolytische Abscheidung an der Kathode bei einer konstanten Spannung in einer solchen Höhe
erfolgt, daß die Anfangsstromdichte in Bezug auf die Plattenoberfläche zwischen 7 und 50 A/dm2, vorzugsweise
bei 30 A/dm2 liegt.
In überraschender Weise hat sich herausgestellt, daß
sich durch Einhaltung dieser Verfahrensschritte der Zeitaufwand für den Füllvorgang um etwa das 30fache
verringert. Die Herstellung der Metallelektroden ist dadurch wesentlich wirtschaftlicher.
Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn die kathodische Abscheidung an porösen Sinterplatten aus
Nickel mit einer Dicke zwischen 0,25-5,0 mm bis zu einer Kapazität von wenigstens 0,36 Ah/cm' erfolgt und
die gefüllte Platte anschließend in einer 5 bis 45%igen, vorzugsweise einer 25%igen KOH-Lösung, welche eine
Temperatur von etwa 9O0C hat, kathodisch polarisiert
wird. Durch die kathodische Polarisation wird das nach der Nickelhydroxidabscheidung in dem Trägergerüst
eventuell noch vorhandene Nickelnitrat beseitigt.
Bei dem Verfahren wird eine poröse Platte aus gesintertem Nickel oder Nickellegierungen in eine
Lösung aus Nickelnitrat und Salpetersäure zusammen mit einer Elektrode eingetaucht, die vorzugsweise aus
Nickel besteht. Um die poröse Nickelplatte mit Nickelnitrat zu imprägnieren, wird diese zunächst in
eine Nickelnitratlösung getaucht, ehe sie in die saure Nickelnitratlösung eingebracht wird. In dieser wird die
poröse Nickelplatte kathodisch und die andere Elektrode anodisch an eine Stromquelle angeschlossen. Sobald
das Nitrat innerhalb der Poren der porösen Platte zu Ammonium reduziert ist, steigt der pH-Wert innerhalb
der Platte an, so daß sich Ni(OH)2 abscheidet. Ein
Konzentrationsgefälle baut sich auf und die Ni+ +- und
(NC>3)-Ionen diffundieren kontinuierlich in das Trägergerüst, wo sie das verbrachte Material ersetzen. Hierbei
erfolgt die erste Ablagerung des aktiven Nickelhydroxidmaterials innerhalb der Poren, so daß diese nach und
nach auf der ganzen Platte gefüllt werden. Auf diese Art und Weise entsteht eine vollständig imprägnierte
Elektrodenplatte.
Das anfängliche Tränken der Platte aus Nickel oder Nickellegierung kann bei vermindertem Druck von z. B.
5 mm Hg-Säule in einer wäßrigen Nickelnitratlösung erfolgen, welche bei Raumtemperatur ein spezifisches
Gewicht von 1,58 besitzt. Das Tränken dauert etwa 5 Minuten, um eine gleichmäßige Verteilung des
Nickelnitrats über die ganze poröse Platte zu erreichen.
Bei der folgenden kathodischen Abscheidung in dem sauren Nickelnitrathydroxidbad sind beim Arbeiten mit
Raumtemperatur hinsichtlich der Stromdichte bestimmte Grenzen gesetzt. Verbesserte Ergebnisse werden
erhalten, wenn die Temperatur des Elektrolytbades wesentlich über die Raumtemperatur erhöht wird und
eine konzentrierte Nickelnitratlösung Verwendung findet. Um hierfür die bestmöglichen Elektrolysebedingungen
zu erhalten, wird die Spannung der kathodischen Nickelplatte gegenüber einer Bezugselektrode
konstant gehalten, wodurch ein gleichmäßiger Niederschlag und ein wesentlich größerer Nickelhydroxidgehalt
in einer kürzeren Herstellungszeit erhältlich ist Bei Versuchen wurde eine wäßrige Nickelnitratlösung
hergestellt, welche bei 22°C ein spezifisches Gewicht von etwa 1,58 besaß. Dieser wurde Kobaltnitrat und ein
Kohlenstoffwachs zugemischt. Die Lösung hatte folgende Zusammensetzung:
1100g Ni(NO3J2 · 6 H2O/üter der Lösung,
55 g Co(NO3)2 · 6 H2O/Literder Lösung,
1 g Kohlenstoffwach* (Union Carbide 600) pro Liter der Lösung.
55 g Co(NO3)2 · 6 H2O/Literder Lösung,
1 g Kohlenstoffwach* (Union Carbide 600) pro Liter der Lösung.
Neben dem angegebenen spezifischen Gewicht in Höhe von 1,58 für eine bevorzugte Konzentration des
Ni(NO3J2 können auch andere Werte verwendet
werden, welche etwa zwischen 700 bis 1150g Ni(NOj)2
pro Liter der Lösung liegen. Das beigegebene Kobaltnitrat dient einer Verbesserung der Kapazität
und durch das Kohlenstoffwachs soll die Benetzbarkeit der Platte erhöht werden.
In einem Tank mit etwa 10 1 des vorbeschriebenen Elektrolyten wurden poröse Nickelplatten verschiedener
Dicke imprägniert. Dabei wurde der Elektrolyt mit Hilfe eines motorisch angetriebenen Kunststoffquirls
t?erührt. um DH-Wert. Temperatur und Zusammensetzung des Elektrolyten gleichmäßig zu halten. Sodann
wurde eine Nickelelektrode als Anode eingetaucht und zur überwachung der Kathodenspannung eine Bezugselektrode,
beispielsweise aus Silber-Silberchlorid, verwendet.
Zunächst wurde eine 0,5 mm dicke poröse Nickelplatte
mit den Abmessungen 67,2 χ 42,2 mm in die Lösung
eingetaucht und an jeder Ihrer Seiten eine Anode angeordnet, welche aus einer 0,8 mm dicken Nickelfolie
ίο mit den Abmessungen 100,1 χ 76,2 mm bestand, wobei
der Abstand zu den Flächen der porösen Nickelplatte etwa jeweils 63,5 mm betrug. Die anodische Elektrode
und die kathodische poröse Nickelplatte wurden an eine Stromquelle angeschlossen. Dabei wurde die Stromdichte
durch entsprechende Einstellung der Spannung gegenüber der Bezugselektrode so gewählt, daß sie
zwischen 7,7 und 39 A/dm2, vorzugsweise bei 3) A/dm2.
lag. Die Stromdichte bezieht sich dabei auf die scheinbare, d. h. die geometrische Oberfläche der Platte.
Anschließend wurde die poröse Platte gegenüber der Bezugselektrode bei einer konstanten Spannung zwischen
2 und etwa 6VoIt gehalten, und zwar in Abhängigkeit von der anfänglich gewählten Stromdichte.
Diese Spannung wurde konstant aufrechterhalten, bis die Platte eine Kapazität erreicht hatte, die zwischen
0,36 bis 0,43 Ah/cm3 lag. Der Berechnung liegt zugrunde,
daß eine Gewichtszunahme um 4,46 g Nickelhydroxid einer Amperestunde entspricht. Mit dem auf 80°C
eingestellten Bad erfolgte das Aufladen auf mehr als 0,36 Ah/cm3 in weniger als 10 Minuten, wobei die
anfängliche kathodische Stromdichte 31 A/dm2 oder mehr betrug.
Mit verschiedenen Badtemperaturen ergaben sich beim Imprägnieren von 0,5 mm dicken porösen
Nickelplatten die folgenden Werte:
Hieraus ergibt sich, daß für die 0,5 mm dicke poröse Nickelplatte die Kapazität nur unerheblich von der
Temperatur abhängt. Zur Erreichung einer Kapazität von 0,36 Ah/dm3 war in allen diesen Fällen nur eine Zeit
von weniger als 10 M inuten nötig.
Bei dickeren porösen Nickelpiatten wurde eine stärkere Temperaturabhängigkeit festgestellt. Außerdem
ist eine längere Behandlungszeit erforderlich, um eine volle Imprägnierung mit der gewünschten Kapazitat
zwischen 0,36 bis 0,43 Ah/cm2 zu erhalten. So ließ sich eine 0,76 mm dicke Platte, welche in ihren sonstigen
Abmessungen denen der 0,5 mm dicken Platte entsprach, in 15 Minuten auf eine Kapazität von
0,41 Ah/cm3 bei 8O0C imprägnieren, während bei 700C
eine Imprägnierung auf 0,36 Ah/cm3 erreicht wurde. Bei anderen 0,76 mm dicken Nickelplatten erfolgte die
Imprägnierung auf eine Kapazität von 0,39 Ah/cm' in 20 Minuten. Eine 1,0 mm dicke Platte ließ sich in
40 Minuten auf 0,38 Ah/cm3 imprägnieren. In allen Fällen wurde mit einer anfänglichen Stromdichte von
31 A/dm2 gearbeitet und eine konstante Spannung gegenüber der Silber-Silberchloridbezugselektrode aufrechterhalten.
| Tempe | Katho- | Anfangs | Endstrom | Kapazität |
| ratur | dische | strom | ||
| Spannung | ||||
| (°C) | (A/dm?) | (A/dm?) | (thcoret. | |
| Ah/dm-') | ||||
| 70 | 3,5 | 31 | 9 | 44,5 |
| 80 | 3,5 | 31 | 11,8 | 45,8 |
| 90 | 3,1 | 31 | 12,7 | 47 |
Die auf die vorstehende Art und Weise imprägnierten Nickelplatten wurden anschließend in einer 25&/pigen
KOH-Lösung, welche eine Temperatur von 90=C hatte, kathodisch polarisiert, um etwa in den Poren verbleibendes
Nitrat vollständig zu entfernen. Bei 7 A/dm2 dauert diese Polarisierung etwa 20 Minuten. Die
Entfernung des zurückgebliebenen unerwünschten Nickelnitrats läßt sich auch durch Eintauchen der
imprägnierten Platte in e;ne KOH-Lösung vornehmen, wobei diese eine Konzentration von 5 bis 45%,
vorzugsweise 25% KOH, hat. Zwar läßt sich dies auch bei Raumtemperatur von 22° C durchführen, doch
werden die Eintauchzeiten bei erhöhten Temperaturen verringert. Wie festgestellt wurde, reicht das Eintauchen
in eine auf 90°C erwärmte KOH-Lösung auf die Dauer von 30 Minuten aus, um die vollständige Umwandlung
des Nickelnitrats in Nickelhydroxid zu vollziehen.
Anschließend wird die Platte anodLch in einer reinen
alkalischen Lösung geschaltet, um das zweiwertige Nickelhydroxid in höherwertiges Nickelhydroxid umzuwandeln.
Nach der vorstehenden Art und Weise hergestellte positive Nickelelektroden ergaben beste
Werte in einer Nickel-Cadmiumzelle. Bei einem Versuch, wo die Nickel-Cadmiumzelle einer einstündigen
Ladung auf 120% der theoretischen Kapazität und einer folgenden Entladung mit dem zweifachen
Kapazitätswert ausgesetzt war, ergaben sich beste Betriebsverhältnisse auf die Dauer von mehr als 400
Lade-Entladezyklen. Dabei nahm die Kapazität nicht ab und zeigte insbesondere für solche Nickelplatten eine
erhöhte Wirkung, die mit hohen Anfangsströmen imprägniert waren.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Arbeiten bei höheren Temperaturen eine wesentliche
Verbesserung des Endproduktes wie auch eine
ίο erhebliche Verkürzung der Herstellungszeit bedingt.
Als bestmögliche Temperatur ergab sich für eine 0,76 mm dicke Elektrode SO0C. Ausreichende Imprägnierungen
entstanden auch bei 700C und eine Steigerung erfolgte bei 900C.
Die Versuche ergaben, daß das Imprägnieren der porösen Nickelplatte in einem Elektrolyten, dessen
Temperatur wenigstens 60° C oder höchstens 900C
beträgt, nicht nur das Herstellungsverfahren, sondern auch das Erzeugnis selbst verbessert. Elekirodenplatien
von 0,25 bis 5 mm Dicke lassen sich auf diese Art und Weise imprägnieren. Obwohl der pH-Wert zwischen 0
und 3 liegen kann, soll er vorzugsweise bei 0,5 liegen. Der Säuregrad läßt sich durch Zugabe bestimmter
Mengen an Salpetersäure einstellen, wenn der Elcktrolysestrom unterbrochen ist.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung der Nickelelektroden für galvanische Akkumulatoren, bei welchem die
Poren elektrisch leitender Platten, insbesondere von gesinterten Nickelplatten, mit Nickeloxid bzw.
-hydroxid gefüllt werden durch Eintauchen der porösen Platte in eine konzentrierte Lösung aus
Nickelnitrathydrat und elektrolytische Abscheidung in der stark sauer eingestellten und erwärmten
Lösung bei kathodischer Schaltung der porösen Piiatte und bei hoher Stromdichte unter Verwendung
von Anoden aus Nickel oder Nickellegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt
700 bis 1150 g/l Nickelnitrat-Hexahydrat enthält,
durch Zugabe von Salpetersäure auf einen pH-Wert zwischen 0 und 3 eingestellt ist und eine Temperatur
zwischen 700C und 9O0C, vorzugsweise 8O0C, hat
und die eiektrolytische Abscheidung an der Kathode bei einer konstanten Spannung in einer solchen
Höhe erfolgt, daß die Anfangsstromdichte in bezug auf die Plattenoberfläche zwischen 7 und 40 A/dm2,
vorzugsweise bei 30 A/dm2 liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kathodische Abscheidung an
porösen Sinterplatten aus Nickel mit einer Dicke zwischen 0,25 —5,0 mm bis zu einer Kapazität von
wenigstens 0,36 Ah/cm3 erfolgt und daß die gefüllte Platte anschließend in einer 5 bis 45%igen.
vorzugsweise einer 25%igen KOH-Lösung, welche eine Temperatur von etwa 90°C hat, kathodisch
polarisiert wird.
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| US3779810A (en) * | 1972-05-18 | 1973-12-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of making a nickel positive electrode for an alkaline battery |
| US3899351A (en) * | 1974-06-12 | 1975-08-12 | Bell Telephone Labor Inc | Formation of electrodes for alkaline batteries |
| DE2653984C2 (de) * | 1976-11-27 | 1985-03-07 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur Herstellung von für galvanische Zellen geeigneten Elektroden, insbesondere positiven Nickelelektroden |
| US4094750A (en) * | 1977-10-05 | 1978-06-13 | Northrop Corporation | Cathodic deposition of oxide coatings |
| US4292143A (en) * | 1978-12-08 | 1981-09-29 | Yardney Electric Corporation | Method of making sintered plaque nickel electrodes |
| US4399005A (en) * | 1981-12-21 | 1983-08-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method of nickel electrode production |
| US4595463A (en) * | 1985-05-29 | 1986-06-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Cobalt treatment of nickel composite electrode surfaces |
| FR2602612A1 (fr) * | 1986-08-06 | 1988-02-12 | Rech Applic Electrochimiqu | Structure d'electrode a base d'hydroxyde de nickel, dopee au cobalt pour generateur electrochimique |
| US4863484A (en) * | 1988-01-04 | 1989-09-05 | Globe-Union Inc. | Process for producing battery electrodes by electrochemical reduction |
| US5171416A (en) * | 1990-10-10 | 1992-12-15 | Space Systems/Loral, Inc. | Method for making a battery cell electrode |
| US6265112B1 (en) * | 1994-10-27 | 2001-07-24 | The United States Of America As Represented By The Adminstrator Of The National Aeronautics And Space Adminstration | Method of making a nickel fiber electrode for a nickel based battery system |
| CN114360927B (zh) * | 2022-01-21 | 2022-09-09 | 重庆源皓科技有限责任公司 | 一种氢氧化镍电极材料的制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA758667A (en) * | 1967-05-09 | B. Ellis Grenville | Method of making battery electrodes | |
| BE518800A (de) * | 1952-03-28 | |||
| NL242961A (de) * | 1958-09-03 | |||
| US3203879A (en) * | 1961-01-17 | 1965-08-31 | Union Carbide Corp | Method for preparing positive electrodes |
| FR96251E (fr) * | 1962-08-03 | 1972-06-16 | Basf Ag | Procédé de fabrication d'électrodes pour cellules électrolytiques, pour accumulateurs électriques et pour des applications analogues et produits en résultant. |
| US3335033A (en) * | 1964-08-27 | 1967-08-08 | Gen Telephone & Elect | Method of making electric battery electrodes |
-
1968
- 1968-02-02 US US702506A patent/US3507699A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
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