DE238232C

DE238232C -

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Publication number: DE238232C
Application number: DE1910238232D
Authority: DE
Priority date: 1910-04-27
Filing date: 1910-04-27
Anticipated expiration: 1930-04-28
Also published as: FR427415A; GB191109944A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 238232 KLASSE 21 ö. GRUPPE

RUDOLF PÖRSCKE und ERWIN ACHENBACH in HAMBURG.

Elektrolyten.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. April 1910 ab.

Die neueren alkalischen Sekundärelemente, wie solche von Edison und Jungner zuerst vorgeschlagen und gebaut wurden, enthalten als aktive wirksame Massen: Nickelsauerstoff-Verbindungen als Material für positive und Eisen oder Eisensauerstoffverbindungen als Material für negative Elektroden. Das für die positiven Elektroden benutzte Ausgangsmaterial ist durchweg grünes Nickeloxydulhydrat, während

ίο das für die negativen Elektrodon meistenteils Eisenmonoxyd ist. Beide Materialien sind bekanntlich schlechte Leiter der Elektrizität. Edison wie J u η g η e r waren daher gezwungen, diesen Materialien geeignete Leitmittel, ζ. B. Graphit oder Nickelschuppen, zuzusetzen. Diese indifferenten inaktiven Zusätze erhöhen natürlich das Gewicht der Elektroden um ein Bedeutendes. Man kann annehmen, daß im Durchschnitt die positiven Elektroden gewichtsmäßig ungefähr 50 Prozent aktives Material und 50 Prozent inaktive leitende Zusätze enthalten. Diese aktiven Massen, bestehend aus aktivem Material und leitendem Material, müssen in perforierte leitende Metalltaschen unter hohem Druck eingeschlossen werden, da es bisher nicht möglich war, das pulverförmige aktive Material als in sich feste und leitende Masse darzustellen. Das Gewicht der die aktive Masse enthaltenden Metalltaschen sowie das Gewicht des die Taschen tragenden Metallträgers erhöhen das Gewicht der Elektroden weiterhin um ein Bedeutendes. Eine derartige Elektrode enthält schätzungsweise, angenommen bei 100 g.

Gesamtgewicht, ungefähr 25 g Nickeloxydulhydrat, 25 g inaktive Leitzusätze und ungefähr 50 g Träger- und Taschenmaterial. Man sieht hieraus, daß die Ausnutzung des aktiven Materials bei diesen Sammlern recht unvollkommen ist. Ferner können diese Edison- oder Jungner-Sammler keinen Anspruch auf vollständige Zuverlässigkeit erheben, da die aktive Masse mit der Zeit durch die Perforation der Metalltaschen in die Lösung des Elektrolyten geht, wodurch der Kontakt zwischen dem aktiven Material und der Leitmasse verloren geht.

Um nun alle Komponenten möglichst vollständig auszunutzen, wodurch eine Gewichtsverringerung — bezogen auf die Wattstundenkapazität pro Gewichtseinheit — bei alkalischen Nickel-Eisen-Sammlern nach Edison oder Jungner zu ermöglichen ist, wird nach vorliegender Erfindung folgendermaßen verfahren: Die schlecht leitenden Nickel- oder Eisensauerstoffverbindungen werden durch Anfeuchten mit Wasser, alkalischen oder anderen geeigneten Lösungen zu einer schwer knetbaren Paste angemacht und in Metallgaze (Metalltuch) aus Nickel oder geeignetem anderen Metall eingepastet. Das Metalltuch muß von äußerster Feinheit sein, z. B. Maschen enthalten, welche weniger als 0,1 mm weit sind. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, ein Metalltuchgewebe mit 150 bis 250 Maschen auf den Quadratzentimeter anzuwenden. Das Metalltuch wird zweckmäßig so mit der Masse gepastet, daß nur die Maschen ausgefüllt sind und das Metalltuch nicht durch

Oberflächenerhöhung verdickt wird. Vor dem Pasten wird das Metalltuch zwecks Ableitung mit einem Draht oder Streifen oder Röhrchen versehen, welches zweckmäßig durch elektrische Schweißung mit dem Metalltuch an einer Längskante verbunden wurde (Fig. i). Das gepastete Metalltuch wird nun eng und fest um den Ableitungskörper herumgerollt und zur Erzielung vollständiger Kohärenz, d. h. eines festen Kontaktes zwischen Ableitungsmetall und aktiver Masse, auf einer geeigneten Metall- oder Glasplatte gerollt. Hierauf wird es mit geeignetem, zweckmäßig dünnem Nickeldraht umwickelt (Fig. 2), welcher zur Aufrechterhaltung der Spannung an Anfang und Ende der Wicklung mit dem Ableitungsstab fest verbunden wird. Hiernach wird die ganze Elektrode zweckmäßig mit Leinen oder einem gegen alkalische Lösungen indifferenten, nicht leitenden Stoff umwickelt, welcher durch Umschnüren mit Bindfaden gesichert wird. Es kann auch die fertige Elektrode mit Baumwolle unmittelbar umsponnen werden; alsdann ist die Elektrode fertig zum Gebrauch. Durch die äußerst feine Verteilung der schlecht leitenden aktiven Masse in den feinen Maschen des Metalltuches wird der Zusatz eines inaktiven Leitmittels überflüssig. Die Funktion des inaktiven Leitmittels übernimmt das Metalltuch, welches gleichzeitig als äußerst leichter, vorzüglich leitender Träger von großer Oberfläche dient, welcher durch das Aufrollen äußerst geringe räumliche Abmessungen aufweist. Durch das feste Aufrollen des Metalltuches zu einem Stab erhält die aktive Paste sicheren, festen Kontakt in und mit dem Metalltuch, während gleichzeitig ■ die übereinander gelagerten Metalltuchschichten ein Ausschwemmen der Masse unmöglich machen trotz genügender Diffusionsmöglichkeit des Elektro-Iyten. Durch das Umwickeln und Sichern mit indifferentem, nicht leitendem Stoff wird ein Ausschwemmen der Masse aus den feinen Poren der äußersten Lage verhindert. Eine derartig hergestellte Elektrode ist unbeeinflußbar durch etwa auftretende Gasspannungen und Volumenänderungen der aktiven Materialien während der Ladung und der Entladung, vielmehr bleibt der Kontakt stets vorzüglich. Gegen Erschütterungen und mechanische äußere Einflüsse ist die beanspruchte Elektrode äußerst widerstandsfähig. Eine Anzahl der vorbeschriebenen walzenförmigen Elektroden wird in einen Träger aus geeignetem Material, zweckmäßig Nickel, eingesetzt, und zwar ohne Abstand oder mit geringem Abstand voneinander. Das Befestigen dieser Elektrodenwalzen in dem Rahmen erfolgt so, daß der in der Mitte jeder Elektrodenwalze auf beiden Enden herausragende Abteilungsdraht (Fig. 3) durch mechanische Verbindung (Nieten) oder Verschweißen mit dem Rahmen innig verbunden wird (Fig. 4).

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrische Sammler mit alkalischem Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Masse, z. B. Nickeloxydulhydrat oder Kobaltoxydulhydrat oder andere schlecht leitende Metallsauerstoffverbindungen, ohne Zustatz eines inaktiven Leitmittels in Metalltuch oder Metallgaze von äußerster Feinheit der Maschen verrieben und das pastierte Metalltuch in geeignete Formen zusammengelegt wird.

2. Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrische Sammler mit alkalischem Elektrolyten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Aufnahme der wirksamen Masse dienende gepastete Metalltuch, nachdem es an einer Längskante mit einem Ableitungsdraht, -streifen oder -röhrchen versehen ist, eng und fest um den Ableitungskörper herumgerollt und mit Nickeldraht umwickelt wird, welcher an Anfang und Ende der Wicklung mit dem Ableitungsstab leitend verbunden wird, worauf zweckmäßig eine Anzahl der so hergestellten walzenförmigen Gebilde in einen gemeinsamen Metallrahmen eingesetzt und mit diesem leitend verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.