DE1908582A1

DE1908582A1 - Verfahren zum Herstellen von Cadmium und Schwermetall enthaltenden Massen fuer negative Elektroden von alkalischen Akkumulatoren

Info

Publication number: DE1908582A1
Application number: DE19691908582
Authority: DE
Inventors: Paul Eickershoff
Original assignee: Accumulatorenfabrik Sonnenschein GmbH
Current assignee: Accumulatorenfabrik Sonnenschein GmbH
Priority date: 1969-02-20
Filing date: 1969-02-20
Publication date: 1970-11-05

Description

"Verfahren zum Herstellen von Cadmium und Schwermetall enthaltenden Massen für negative Elektroden von alkalischen Akkumulatoren." Bekannt sind elektrische Akkumulatoren, bei denen die elektrochemisch wirksame aktive Masse der negativen Elektroden vornehmlich aus Cadmiumverbindungen besteht. Der Ausnutzungsgrad dieser Masse kann bekanntlich durch Zusatz von Nickel verbindungen verbessert werden.
Bei einem bekannten Verfahren werden die aus Cadmiumpulver, Cadmiumoxidpulver oder auch Cadmiumhydroxidpulver hergestellten negativen Elektroden mit Nickelsulphatlösung getränkt. Bei einem anderen bekannten Verfahren vermischt man Cadmiumschwamm mit teilentwässertem kristallinem Nickelsulphat und gegebenenfalls noch weiteren Zuschlagstoffen, wie feinpulverigem Fe304, Polyvinylalkohol oder Celluloseverbindungen, und verpresst das Gemisch zu Elektroden. Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird metallisches Cadmium im Elektrolyten in Gegenwart von Schwernie Üallsalzen, u. a. auch Nickelverbindungen, anodisch oxid@ert. Die Nickelverbindungen werden dabei voui ents tehenden Cadmiumhydroxid adsorbiert.
Die vorgenannten bekannten Verfahren sind zum Teil recht umständlich'und führen nicht zu der erforderlichen gleichmässigen Verteilung der die Leistungssteigerung bedingenden Zusätze; zum Teil ergibt sich nicht die gewünschte Leistungssteigerung, da die Zusätze nicht in der geeigneten Form in die eigentliche aktive Masse eingelagert werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß die der aktiven Masse zugefügten Schwermetalle, wie beispielsweise Nickel, in ihrer elektrochemisch aktiven Form in der aktiven Masse vorliegen und damit als antipolare Masse wirksam werden, was sich bekanntlich bei gasdicht abgeschlossenen Zellen ungünstig auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Cadmium und Schwermetall enthaltenden Massen für negative Elektroden von alkalischen Akkumulatoren zu schaffen, das die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß aus einer wässrigen Lösung von Cadmium-und Schwermetallsalzen Cadmium- und Schwermetallhydroxide gemeinsam ausgefällt werden und das ausgefällte Hydroxidgemisch abgetrennt wird. Bei den zur Bereitung der Lösung verwendeten Salzen handelt es sich um Sulphate oder Nitrate. Vorzugsweise verwendet man als Schwermetall Nickel, jedoch können auch Eisen, Kobalt, Zink, Mangan, Chrom, Kupfer, Silber, Quecksilber und Blei Verwendung finden. Als Fällmittel wird vorzugsweise Natron-oder Kalilauge verwendet. Es können aber auch Lösungen von anderen Alkalihydroxiden und von Erdalkalihydroxiden verwendet werden.
Ein wessntliches Herkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die wässrige Lösung von Cadmium- und Schwermetallsalzen in das vorgesehene Fällmittel unter ständigem Rühren eingebracht wird. Vorzugsweise befindet sich die wässrige Lösung beim Einbringen in das Fällmittel auf Siedetemperatur. Das ausgefällte Hydroxidgemisch wird dann abgetrennt, ausgewaschen, getrocknet und anschliessend auf Temperaturen zwischen 300 - TOOOC erhitzt, um die Hydroxide in die entsprecitenden Oxide überzuführen. Die auf diese Weise gewo#nnene Masse kann dann in üblicher Weise zu Elektroden verpresst werden ei Bereitung der wässrigen Ausgangslösung stimmt man den Schwermetallanteil in bezug auf den Cadmiumanteil derart al), daß der Schwermetallanteil 0,5 - 10 Atomprozent des Cadmiums beträgt.
Die Erfindung wild nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert: 125 g Cadmiumsulphat (Cd804 . 8/3 Homo) und 7 g Nickelsuiphat (cis04 . 7 Il2°) werden in einem Liter Wasser gelöst.
Die Lösung wird dann auf Siedetemperatur erwärmt und in 1 Liter Natronlauge mit einei Gehalt von ca. 100 g NaOH unter ständigem Rühren eingebracht. Die ausgefällten Hydroxide werden abgenutscht, mit heißem Wasser alkalitrei ausgewaschen bei 105°C ungefähr 20 Stunden getrocknet und anschliessend bei 40000 ungefähr 3 Stunden lang geröstet. Die auf diese Weise erhaltene Masse wird dann durch ein Maschensieb mit 0,1 mm Maschenweite gesiebt. Die gesiebte Masse weist ein Sclltittgewicht von etwa 600 - 700 g pro Liter auf und lässt sich leicht in üblicher Weise zu Elektroden verpressen. Bezogen auf Cadmium enthält die Masse etwa 2,5 Atomprozent Nickel in Form von Nickeloxid, das elektrochemisch nicht aktiv ist.
Eine aus der erfindungsgemäß gewonnenen Masse hergestellte negative Elektrode besitzt gegenüber einer reinen aus Cadmiumschwamm, Cadmiumoxid oder Cadmiumhydroxid hergestellten negativen Elektrode eine um ungefähr 30 % höhere Leistung, bezogen auf die eingesetzte Menge aktiven Materials. Nach den eingangs erwähnten bekannten Verfahren hergestellte Elektroden weisen demgegenüber eine nur um etwa 9 * höhere Leistung auf.

Claims

~Verfahren zum Herstellen von Cadmium und

Schwerietall enthaltenden Massen für negative Elektroden von alkalischen Akkumulatoren." PATENTANS PRUCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Cadmium und Schwermetall enthaltenden Massen für negative Elektroden von alkalischen Akkumulatoren. dadurch gekennzeichnet, daß aus einer wässrigen Lösung von Cadmium- und Schwermetallsalzen Cadmiu- und Schweretallhydroside gemeinsam ausgefällt werden und das ausgefällte Hydroxidgewisch abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung von Cadmium- und Schwermetallsalzen in ein Fällmittel unter ständigem Rühren eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung von Cadmium- und Schwermetallsalzen vor dei Einbringen in das Fällmittel auf Siedetelperatur gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetrennte Hydroxidge@isch ausgewaschen und getrocknet und durch Erwärmen auf 300 - 50000 in die Oxidform übergeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige Lösung von Cadmium- und Schwermetallsalzen verwendet#wird, in der der Schwermetallanteil 0,5 - 10 Atomprozent des Cadmiumanteiles ausmacht.