DE1920282A1 - Negative Kobaltelektrode fuer alkalische Akkumulatoren - Google Patents

Negative Kobaltelektrode fuer alkalische Akkumulatoren

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DE1920282A1 DE19691920282 DE1920282A DE1920282A1 DE 1920282 A1 DE1920282 A1 DE 1920282A1 DE 19691920282 DE19691920282 DE 19691920282 DE 1920282 A DE1920282 A DE 1920282A DE 1920282 A1 DE1920282 A1 DE 1920282A1
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Description

lieg.2Tr. lip 349 a - Frankfurt am Main, 12.11.1968
AG - PT Kar/IS
VARTA AKTIEiTGESELLSCHAFT 6000 - Frankfurt am Main Neue Mainzer Straße 54
Negative Kobaltelektrode
für alkalische Akkumulatoren.
Die Erfindung betrifft eine negative Kobaltelektrode für alkalische Akkumulatoren, inabesondere für alkalische Akkumulatoren mit positiver Sinterelektrode.
Kobalt als negative aktive Masse in alkalischen Akkumulatoren zu verwenden, ist an sich bekannt» In bekannten Ausführungsformen wird dabei Kobaltpulver mit üblichen Leitmitteln und dergleichen in Taschen oder Röhrchen gefüllt. Solche Elektroden besitzen jedoch eine verhältnismäßig geringe spezifische Kapazität und den wesentlichen Nachteil, starken Masseverlustes im Zyklenbetrieb.:
Es b'i-Λ s:.cü jedoeÄ igssieigt, daß diese Nachteile bekannter KobaltelÄtr^roden gemäÜ d©r vorliegenden Erfindung dadurch beseitigt werden können, daß Sie Elektrode aus ©inem Nickel-Sintergarüst besteht» das al® aktive Masse im entladenen Zustand
άηφ
Kobalthydroxid r&is zu 50 Gew.Jfe Cadmiurahydroxid, bezogen auf die Summe der Hydroxide 9 enthält. Besonders vorteilhaft sind Kadmiumhydroxldzusätse zwischen 10 und 35 Gew.-^, bezogen auf die Summe der Hydroxide der entladenen Elektrode.
In einer oolchen erfindungsgemäßen Elektrode liegen daher beispielsweise im vollgeladenen Zustand der Elektrodenmasse Kadmium und Kobalt als aktive Masse vor, d.h. sie wirken bei ^ äen elektrochemischen Vorgängen im Akkumulator gleichsinnig« ί
Selbstverständlich ist es möglich, auch einer solohen Elektrode eine Ladereserve su. geben, d.h. sie besitzt im
009-848/0539 ~ 2 ~
BADORiGfNAL
vollgeladenen Zuatand noch einen Überschuß von Kobalthydroxyd bzw. Kadmiurahydroxyd. in gleicher Weise ist e3 möglich, eine solche Elektrode mit antipolarer Hasse zu versehen.
Bei einer erfindungsgemäßen Elektrode wirken verschiedene Maßnahmen günstig zusammen. Durch die Einbringung der aktiven Masse (Kobalt + Cadmium) in ein Nickel-Sintergerlist wird eine mechanisch stabile Elektrode geschaffen. Gleichzeitig kann dadurch der starke Masseausfall bekannter Elektroden herabgesetzt werden. Der Zusatz von Cadmium bewirkt weiterhin gegenüber einer reinen Kobaltelektrode eine wesentliche Kapazitätserhöhung.
In der Figur sind diese Verhältnisse" dargestellt. Die Diagramme der Figur zeigen in Kurve 1 das Entladeverhalten einer reinen Kobaltelektrode und in Kurve 2 das Entladeverhalten einer vergleichbaren Kobald-Cadmium-Elektrode.
Hergestellt wurde diese Elektrode durch Eintränken.-! einer Kobalt-Cadmium-Mtrat-Löaung in öle Poren eines Sinterkörper«, Die Tränkzeit betrug etwa 5 Hinuten, anschließend erfolgte nach einer Zwischentränkungszeit von 20 Min. bei 110° C die Fällung in NaOH der Dichte 1,30 g/cm5 bei 22° C. Der Cd (NO,)2 4 HpO-Zusatz zur Co (2T0,)2-Irösung wurd© so bemessen^ daß nach der Fällung 25$ Cd (OH)2 auf die Summe der Hydroxids (Co (OH)2 + Cd (OH)2) entfallen.. Die aktive Masse der reinen Cö-Negativen (Kurve 1) betrug nach me&reren hintereinander ausgeführten Imprägnierungen 9,6, die der Kurve 2 (mit Cd-
Zusatz) 9,4 g Hydroxid/ dm .
Ob
Bei der Entladung der. so hergestellten Elektrode mit Cadmium» zusatz stellt sich wie die Figur -zeigte ei» Weatfetlicher Us=- ^'"' t er schied zu einer reinen Kobalt elekteSsä# Merauas Bis bei eine© Eatla€#gitrom von 12,5 biA/cib ent^EiöXt@ft@ Eapasität-(0,225 Ah/g) ist ungefähr doppelt e© groß" wie äi# aiij einer vergleichbaren Kobalt-Iegativen entaetebare C@9123 lfit/g.jo
009848/0539 ..- 3 -
Lun anderen wird durch das hinzugefügte Cadmium die Löslichkeit der akt.iven Masse verringert, d.h. es wird eine Herabsetzung deo Masseverlustec erreicht. Im Zyklenbetrieb läßt sich bei beiden Elektroden eine Kapassi tätsstei^erung erzielen, do daß sich nach 5 Zyklen spez. Kapazitäten von 0,140 Ah/g bei der Co-Hegativen und 0,256 Ah/g bei der mit Cd-Zusatz hei-ge stellten Elektrode ergeben.
Die erfindun^sgemäße Elektrode selbst kann nach den verschiedensten an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.
E3 ist beispielsweise möglich, die !ränkung mit Kobalt-Hitrat und die Tränkung mit Cadraium-Nitrat alternierend durchzuführen. Mit der Anzahl der Tränkungen ez'gibt sich eine stetige Herabsetzung der Löslichkeit' der Kobalt/Cadraium-Elektroden. Neben der Ausfallung der aktiven Masse aus Salzlösungen des Kobalts bzw. Cadmiums ist es auch möglich, die aktiven Hassen aus Salzlösungen elektrolytisch am SintergerUst abzuscheiden. Eine weitere Möglichkeit liegt darin, die aktive Masse durch thermische Zersetzung von in das SintergerUst eingetränkten Ketallsalzen zu erzeugen.
BIe wesentlichen Torteile der erfindungsgemäßen Kobalt-Cadtnium-Elektrode sind ihre verbesserte Kapazität gegenüber einer reinen Kobalt-Elektrode,die verringerte Löslichkeit der Elektrode und der nur geringe Masseverlust im Zyklenbetrieb· Durch Verwendung eines Sintergerüstes kann die Elektrode in Akkumulatoren mit Wickelelektroden eingesetzt werden. Durch das SintergerUst ist es auch möglich, einen Gasverzehr an der Elektrode zu erreichen. Mit Hilfe der Sinter-Elektrcde kann weiterhin die Porosität in weiten Grenzen genau gesteuert werden. Weitere · Vorteile ergeben eich .bei der Hochetromentladung und im Tieftemperaturverhalten der Elektroden*
Pater-tansprärlar-1
' OO9848/0B38

Claims (1)

  1. Δ2 349;· i'rankfurt/h* , 12.11 . . 1S)6ü
    1Y AG-PT iijr/IS
    J Negative Kobaltelektrode für alkalische Akkumulatoren,"' insbesondere nit positiver liickcl-Elekti-ode, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einera Nickel-Sintergerüst 'besteht, das als aktive Masse im entladenen Zustand
    und]
    Kobulthydroxid\"bis zu 50 Gew.Jj Cadmiurnhydroxid, bezogen auf die Summe der Hydroxide,- enthält.
    ^ 2. Negative Kobaltelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 10 und 30 Gew.# Cadmiumhydroxid, bezogen auf die Summe der Hydroxide der entladenen Elektrode, enthält.
    3. negative Kobaltelektrode nach den Ansprüchen 1* und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ladereserve und/oder antipolare Kaose besitzt.
    4. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Masse durch Tränken des SintergerUstes in einer Kobalt-Salzlösung mit anschließender Pällung in Lauge eingebracht wird.
    5. Verführen nnch Anspruch. 4f dadurch gekennzeichnet, daß die .Tränklöaung eine Mischung von Kobaltaalzen und
    ■ Cad:r.iu;;isalr-~n X3t.
    6. Verfr-hren η'ich Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode alternierend mit Kobaltsalzlösung und Cadmi uru-a!:-: !errang getränkt wird,
    7. Verfahren r.'.ch ^"-'non oder mehr-.:.on der Ansprüche- 4 bin 6 dr ".\;rch fckcüi.7eichn';t, daß -Μ>? Tränklösung aun 7"o-
    Cadiiiuniniti ■:. "- besteht. .
    ~ 2 —
    8 /» ν / 0 S '< M
    Patentansprüche:
    8, ^erfahren zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Masse aus einer Salzlösung der die aktive Masse bildende«. Metalle elektrolytisch am Sintergerüst abgeschieden wird»
    9, Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Masse durch thermische Zersetzung von in das Sintergerüst eingetränkten. Salzen der die aktive Masse bildenden Metalle erzeugt wird» · fc
    0 il· i) JH M / 0 5 3 *
    gAD ORIGINAL
    Leersei te
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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