DE2106130A1 - Negative Elektroden mit gesintertem Trager fur alkalische Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Negative Elektroden mit gesintertem Trager fur alkalische Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
- Publication number
- DE2106130A1 DE2106130A1 DE19712106130 DE2106130A DE2106130A1 DE 2106130 A1 DE2106130 A1 DE 2106130A1 DE 19712106130 DE19712106130 DE 19712106130 DE 2106130 A DE2106130 A DE 2106130A DE 2106130 A1 DE2106130 A1 DE 2106130A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solution
- sintered
- electrode
- nickel
- electrodes
- 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.)
- Pending
Links
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
- H01M4/26—Processes of manufacture
- H01M4/28—Precipitating active material on the carrier
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
-2-
Negative Elektroden mit gesintertem Träger für alkalische Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft negative Elektroden mit gesintertem Träger für alkalische Akkumulatoren und insbesondere Cadmiumelektroden
und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Erfindung ist insbesondere für Akkumulatoren mit dicht ab- m
geschlossenem Gehäuse geeignet.
Das bekannte Verfahren zur Herstellung derartiger Elektroden, deren aktiver Stoff aus Cadmiumhydroxyd besteht,
besteht darin, daß ein gesinterter Träger aus Nickel mit einer leicht angesäuerten Lösung eines Oadmiumsalzes,vorzugsweise
des Nitrats, beispielsweise mit Salpetersäure, getränkt wird, in welche der Träger eingetaucht wird, und
daß der getränkte Träger zur Ausfällung des Hydroxyds vorzugsweise bei hoher Temperatur in eine alkalische Lösung
oder vorzugsweise Nafrasmlösung) getaucht wird.
109842/1061
Diese Behandlung wird mehrmals wiederholt, bis die gewünschte Menge an Cadmiumhydroxyd sich in den Poren des
gesinterten Trägers abgelagert hat.
Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die zur Imprägnierung benutzten sauren und oxydierenden Lösungen
den gesinterten Träger selbst angreifen, indem sie Nickelsalze bilden, die in Anwesenheit der alkalischen
Lösung gleichzeitig mit den Cadmiumsalzen sich in Form von Hydroxyd niederschlagen. Der negative aktive
Stoff enthält somit einen gewissen Anteil an störendem positiven aktiven Stoff (Nickelhydroxyd), dessen Anwesenheit
unerwünscht ist. Einerseits nämlich enthalten somit die Poren der Elektrode eine vollkommen unnötige
Masse, die die Porosität der Elektrode und die Leitfähigkeit zwischen dem aktiven Stoff und dem leitenden
Träger verringert, ohne zur Erhöhung der Nutäapazität
der Elektrode beizutragen. Andererseits verzögert die Anwesenheit dieser pose-itiven aktiven Substanz die Bildung
von Sauerstoff an der negativen Elektrode, indem sie verhindert, daß sich der Sauerstoffzyklus auslöst,
in welchem an der Katode (bei Entladung die positive Elektrode) durch elektrochemische Reduktionsreaktionen
der Sauerstoff verbraucht werden muß, der sich an der Anode (bei Entladung die negative Elektrode) bilden muß.
Wenn sich dieser Sauerstoff nicht an der Anode (die negative Elektrode) nach der Entladung der negativen aktiven
Substanz bildet, weil er nun zur Oxydierung de-r in der negativen Elektrode enthaltenen positiven aktiven
Störsubstanz dient, ist er nicht mehr verfügbar, um unter Absorbierung der Elektronen eine Reduktion mitzumachen.
Diese Elektronen reduzieren nun das Wasser, indem sie Wasserstoff bilden.
109842/1061
Diese Erscheinung kann am Ende der Entladung in dem Akkumulator geringster Kapazität einer Akkumulatorenbatterie
auftreten. Die ist besonders störend bei dichten Akkumulatoren, bei denen bekanntlich die Resorption des Wasserstoffs
schwierig ist.
Es wurde bereits versucht, diese Nachteile zu beseitigen. Die Versuche richteten sich jedoch im allgemeinen mit sehr
mittelmäßigem Erfolg auf die Verhinderung des Angriffs des Trägers durch die Imprägnierlösung. Es wurde bereits vorgeschlagen,
sowohl organische als auch -mingraliaeins Inhibitoren
dieser Lösung beizugeben, jedoch ergibt sich dadurch die Gefahr, daß in die aktive Substanz manchmal
schädliche Verunreinigungen eingeführt werden.
lii Ihi %
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine negative Elektrode zu schaffen, die frei von positiver
aktiver Substanz ist, ohne daß sie Verunreinigungen enthält.
Zu diesem Zweck werden die negativen Elektroden erfindungsgemäß, nachdem sie auf bekannte Weise imprägniert
wurden, mit Wasser gewaschen und anschließend getrock- J
net wurden, während einer entsprechenden Zeit in Luft oder in einer Inertgasatmosphäre auf eine Temperatur von
2oo bis 5°o°C erhitzt, so daß die Nickel- und Cadmiumhydroxyde. in Oxyde umgeformt v/erden, wonach die Elektroden
einer Rückhydratationsbehandlung unterzogen und schließlich getrocknet werden.
Gemäß einer bevorzugten Durchführungsform der Erfindung
wird die Wärmebehandlung eine Stunde lang bei 25o°C durchgeführt
.
109842/ 1061
Die Rückhydratation der thermisch behandelten Elektrode kann dadurch erreicht werden, daß die Elektrode in eine
wässrige Flüssigkeit getaucht wird und zwar entweder in reines Wasser von 8o°C, oder vorzugsweise eine verdünnte
Nickelsulfatlösung von ebenfalls 800C, deren Konzentration
zweckmäßigerweise 2,5 g/l betragen kann, oder eine Mqw-onxösung von ebenfalls 80 C zweckmÄßigerweise
in einer Konzentration von'250 g/l. Die Elektrode kann
in die betreffende Flüssigkeit 1 bis 2 Stunden lang eingetaucht werden.
Die Elektroden werden anschließend gewaschen und schließlich vorzugsweise in Luft getrocknet, welcher Kohlensäure
entzogen wurde.
Es wurde festgestellt, daß die Rückhydratation sich nur auf das Cadmiumoxyd auswirkt,' und daß das Nickeloxyd davon
nicht berührt wird und diese elektrochemisch inerte Form beibehält. Ferner verringert sich das Volumen der
positiven Störsubstanz um mehr als die Hälfte, indem sie vom Hydroxydzustand in den Oxydzustand übergeht, wodurch
die Porosität der Elektrode bezüglich der Porosität vor
der Behandlung erhöht wird.
Es stellte sich heraus, daß das erfindungsgemäße Verfahren
ferner den Vorteil besitzt, daß die aus der Imprägnierung sich ergebenden Nitrate durch einfaches Waschen
leicht beseitigt werden können. Diese Nitrate werden somit löslich, so daß der elektrochemische Reinigungsvorgang,
der darin besteht, daß die Elektroden in alkalischer Lösung zur Entfernung ihrer Verunreinigungen katodisch und
anodisch polarisiert werden, und der gewöhnlich in dem bekannten Verfahren auf die Imprägnie-rungsbehandlung folgt,
unnötig wird.
—5— 10 9 8 4 2/1061
Ferner besitzen die auf diese Weise behandelten Elektroden
eine größere Biegsamkeit, was sehr vorteilhaft ist, wenn diese Elektroden für Akkumulatoren mit gerollten Elektroden
benutzt werden. Diese Biegsamkeit (bestimmbar durch die Durchbiegung einer Platte, die an einem Ende festgehalten
wird und am anderen Ende mit einer zunehmenden Last belastet wird), die durch gewöhnliche elektrochemische Reinigung
gegenüber der Biegsamkeit eines imprägnierten, nicht gereinigten Bandes verdoppelt wird, wird durch die Wärmebehandlung
bei 25o°G und einer darauffolgenden Rückhydratation" in einer Efsefcsoalösung verdreifacht.
Im folgenden werden Durchführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben:
Ein gesintertes, in dem bekannten Verfahren mit negativer
aktiver Substanz imprägniertes Band aus Nickel wurde nach einer 1-stündigenWarmebehandlung in Luft von 25o°C rückhydratiert
und zwar ein Teil durch eine wässrige Nickelsulfatlösung von 2,5 g/l und der andere Teil durch eine
"* * ftösung von 25o g/l (in beiden Fällen Behandlungsdauer : 2 Stunden; Temperatur: 800C). Nach dem Waschen
und Trocknen wurden folgende Prüfungen vorgenommen:
Dosierung der Stickstoffverbindungen und des Carbonate; Messung der Intensität der Linien I00, 111 und 1o4 jeweils
für Od (OH)2, GdO und CO3Cd;
Messung der spezifischen Oberfläche von Cd (OH)p, ausgehend
von der mittleren Abmessung der Kristallite in den Richtungen 00I und I00;
Messung der Kapazität bei Entladung mit C/I0. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
109842/1061
Behandlung
co
_j_ οχ· /„ /j™'— \
T spezifische Kapazität H11 X1o4 Oberfläche (Ah/dm2)
4,6 | 46ο ο, | ,93 O | o,o7 | 3o | 4,o6 | |
ohne Behandlung | 3,2 | 91 | 4,11 | |||
elektrochemische Reinigung |
||||||
Wärmebehandlung
und Rückhydratation
Wasser + SO^Ni
355 0,71 o,17 o,12 47
4,31
Wärmebehandlung und Rückhydrata- _ R
tion Ojö
(25o g/l)
67 0,94 o,o8 O
38
4,o3
Durch Rückhydratation von CdO nach der Wärmebehandlung entsteht also ein Cadmiumhydroxyd, das feiner verteilt
ist als das ursprüngliche Cd(OH)2 (vgl. die Werte der spezifischen Oberflächen). Bei den beiden vorgesehenen
Rükhydratationsarten ist die Entnitrierung wirksamer als bei dem bekannten elektrochemischen Verfahren (vgl.
die Stickstoffgehalte). Die Rückhydratation durch eine
bewirkt einen wirksameren Kohlensaureent-
sug als die Rückhydratation mit der Nickelsulfatlösung: * (vgl. die Carbonatgehalte). Die Kapazität ist jedoch ™
höher, wenn in Anwesenheit von Nickelsulfat rückhydriert wird, was der Vergrößerung der spezifischen Oberfläche
zuzuschreiben ist.
Diese Reinigungsart hat gegenüber der elektrochemischen Reinigung folgende Vorteile:
Eine wirksamere Denitrierung, was ein besseres Verhalten bezüglich der Beibehaltung der Ladung mit sich
bringt,
ein besserer Kohlensäureentzug im Fall einer Rückhydratation
durch i, und u
ein stäriterer Zerteilungszustand (spezifische Oberfläche)
der aktiven Substanz.
Claims (6)
- -8-Patentansprüche\\J Verfahren zur Herstellung von negativen Elektroden mit gesintertem Träger für alkalische Akkumulatoren und insbesondere Cadmiumelektroden mit gesintertem Träger aus Nikkei, bei welchem der Träger zunächst mit einer Lösung eines Salzes des aktiven Metalls, wie Cadmiumnitrat, getränkt und anschließend zur Ablagerung des Hydroxyds dieses Metalls in den Poren in eine alkalische Lösung getaucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die auf diese
Weise getränkte Elektrode nach Waschen mit Wasser und Trocknen zur Umformung der gebildeten Hydroxyde in Oxyde während einer entsprechenden Zeit auf eine Temperatur von 2oo bis 5oo°C erhitzt und anschließend einer ]
zogen, gewaschen und getrocknet wird.5oo°C erhitzt und anschließend einer Rückhydratation unter- - 2. Verfahren nach Anspruch 1,'dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung eine Stunde lang bei einer Temperatur von 250 C vorgenommen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode zur Rückhydratation in eine wässrige Flüssigkeit wie Wasser, eine Nickelsulfatlösung oder eine NfttgcmlÖsung getaucht wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zur Rückhydratation benutzte Flüssigkeit eine Temperatur von 800C besitzt, und daß die Elektrode in diese Flüs sigkeit 1 oder 2 Stunden lang getaucht wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4-, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nickelsulfatlösung mit einer Konzentration von 2,5 g/l und die lösung mit einer Kon zentration von 250 g/l benutzt wird.-9-109842/1061 - 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am Schluß vorgenommene !Trocknung mit Luft durchgeführt wird, welcher Kohlensäure entzogen wurde.7- Negative Elektroden mit gesintertem Träger für alkalische Akkumulatoren und insbesondere Cadmiumelektroden mit gesintertem Träger aus Nickel, dadurch gekennzeichnet, daß das während der Imprägnierung angegriffene Nickel sich aum größten Teil im Zustand von j Oxyd befindet. ™109842/1061
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7010933A FR2082771A5 (de) | 1970-03-26 | 1970-03-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2106130A1 true DE2106130A1 (de) | 1971-10-14 |
Family
ID=9052948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712106130 Pending DE2106130A1 (de) | 1970-03-26 | 1971-02-10 | Negative Elektroden mit gesintertem Trager fur alkalische Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3679481A (de) |
AU (1) | AU2699071A (de) |
BE (1) | BE764139A (de) |
CA (1) | CA981332A (de) |
DE (1) | DE2106130A1 (de) |
FR (1) | FR2082771A5 (de) |
GB (1) | GB1279587A (de) |
LU (1) | LU62751A1 (de) |
NL (1) | NL7104066A (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4032697A (en) * | 1974-05-20 | 1977-06-28 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Methods of producing electrodes for alkaline batteries |
US4139423A (en) * | 1978-04-07 | 1979-02-13 | General Electric Company | Sintered negative plate |
US4166010A (en) * | 1978-04-07 | 1979-08-28 | General Electric Company | Sintered negative plate |
US5401460A (en) * | 1993-11-23 | 1995-03-28 | M-C Power Corporation | Method for sintering fuel cell electrodes using a carrier |
US5833452A (en) * | 1994-12-15 | 1998-11-10 | M-C Power Corporation | Coated metal sintering carriers for fuel cell electrodes |
-
1970
- 1970-03-26 FR FR7010933A patent/FR2082771A5/fr not_active Expired
-
1971
- 1971-02-10 DE DE19712106130 patent/DE2106130A1/de active Pending
- 1971-03-01 US US119867A patent/US3679481A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-03-09 LU LU62751D patent/LU62751A1/xx unknown
- 1971-03-11 BE BE764139A patent/BE764139A/xx unknown
- 1971-03-16 CA CA107,936A patent/CA981332A/en not_active Expired
- 1971-03-25 NL NL7104066A patent/NL7104066A/xx unknown
- 1971-03-25 AU AU26990/71A patent/AU2699071A/en not_active Expired
- 1971-04-19 GB GB24601/71A patent/GB1279587A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1279587A (en) | 1972-06-28 |
US3679481A (en) | 1972-07-25 |
NL7104066A (de) | 1971-09-28 |
AU2699071A (en) | 1972-09-28 |
BE764139A (fr) | 1971-09-13 |
FR2082771A5 (de) | 1971-12-10 |
CA981332A (en) | 1976-01-06 |
LU62751A1 (de) | 1971-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3806943C2 (de) | ||
DE1152732B (de) | Verfahren zur Herstellung von Elektrodenplatten fuer alkalische Akkumulatoren | |
DE2100300B2 (de) | Verfahren zur herstellung von kadmium- oder nickelelektroden fuer elektrische akkumulatoren durch einbringen von kadmium- odernickelhydroxid in eine poroese elektrisch leitende struktur | |
DE60119220T2 (de) | Aluminium-Elektrolyt-Kondensator und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE3486180T2 (de) | Alkalische Sammlerbatterie. | |
DE2106130A1 (de) | Negative Elektroden mit gesintertem Trager fur alkalische Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1950052A1 (de) | Elektrochemische Generatoren mit negativen Lithiumelektroden | |
DE2619806A1 (de) | Elektrochemische zellen | |
DE3314667A1 (de) | Zink-halogen-batterie | |
DE2007987C3 (de) | Elektrochemisch aktives Material für positive Elektroden alkalischer Akkumulatoren das hauptsächlich aus Nickelhydroxid besteht und Metallsulfat enthält, sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE19823129A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer hochdichten Formiermasse aus Nickelhydroxid | |
DE69800094T2 (de) | Elektrode für eine alkalische Speicherbatterie und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2451964A1 (de) | Pulverfoermiges blei, bleioxyd und einen porenbildenden zusatz enthaltende mischung fuer die herstellung von elektroden fuer bleiakkumulatoren | |
DE2546677A1 (de) | Verfahren zur herstellung von cadmiumelektroden fuer nickel-cadmium-batterien | |
DE2451970A1 (de) | Verfahren bei der herstellung von positiven elektroden fuer bleiakkumulatoren | |
DE1938434B2 (de) | Verfahren zur herstellung von nickelelektroden fuer alkalische akkumulatoren durch anodisches abscheiden eines nickelhydroxids | |
DE2637059C2 (de) | Verfahren zum Einbringen aktiver Masse in poröse Elektrodengerüste | |
AT149761B (de) | Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrische Sammler. | |
DE863375C (de) | Verfahren zur Herstellung von Elektroden fuer alkalische Akkumulatoren, insbesonderenegative Elektroden | |
DE2640896A1 (de) | Verfahren zur herstellung von grossoberflaechenzellen | |
DE2317804B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines separators fuer galvanische zellen mit alkalischem elektrolyten | |
DE2053362A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Elektrode mit aktiver Eisenmasse | |
AT239884B (de) | Verfahren zur Herstellung von Elektroden, insbesondere für alkalische Akkumulatoren | |
AT216067B (de) | Verfahren zum Füllen der Porenräume metallischer oder oberflächenmetallisierter Gerüstkörper mit Metalloxyden bzw. Metallhydroxyden | |
DE2453581A1 (de) | Verfahren zum herstellen von elektroden fuer alkalische akkumulatoren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHA | Expiration of time for request for examination |