DE2531751B2 - Mit einem Stromableiter versehene Zinkelektrode zum Einsatz in alkalischen Füllelementen - Google Patents
Mit einem Stromableiter versehene Zinkelektrode zum Einsatz in alkalischen FüllelementenInfo
- Publication number
- DE2531751B2 DE2531751B2 DE2531751A DE2531751A DE2531751B2 DE 2531751 B2 DE2531751 B2 DE 2531751B2 DE 2531751 A DE2531751 A DE 2531751A DE 2531751 A DE2531751 A DE 2531751A DE 2531751 B2 DE2531751 B2 DE 2531751B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zinc
- aluminum
- foil
- zinc electrode
- electrode
- 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.)
- Granted
Links
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 34
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims description 29
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims description 29
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 16
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 description 3
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- HTQOEHYNHFXMJJ-UHFFFAOYSA-N oxosilver zinc Chemical compound [Zn].[Ag]=O HTQOEHYNHFXMJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01M4/244—Zinc electrodes
-
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine mit einem Stromleiter versehene Zinkelektrode zum Einsatz in alkalischen
Füllelementen mit einer Silberoxidelektrode und einem Separator.
In Zink-Silberoxid-Batterien passivieren bekanntlich
die Zinkelektroden bei tiefen Temperaturen und bei Entladungen mit höhren Stromdichten. Die Erfindung
geht davon aus, daß das sich bei der Entladung auflösende Zink in Zinkat übergeht, welches im
chemischen Gleichgewicht mit Zinkhydroxid steht Das Zinkhydroxid steht wiederum mit Zinkoxid im Gleichgewicht
Durch tiefe Temperaturen wird die Abdiffusion des Zinkatis behindert, und durch hohe Stromdichten
wird vermehrt Zinkat gebildet Beide Ursachen führen allein oder gemeinsam zu einer Konzentrationszunahme
an Zinkat im Bereich der Elektrodenoberfläche. Bei erhöhter Konzentration am Zinkat verschiebt sich aber
das Gleichgewicht zum Zinkhydroi;it und entsprechend weiter zum Zinkoxid, welches auf der Elektrodenoberfläche
eine Deckschicht bildet, die eine weitere Auflösung des Zinks verhindert Diese Verhaltensweise
wird als Passivierung bezeichnet.
Die Erfindung geht weiterhin davon aus, daß für alkalische Batterien anstelle von Zinkelektroden auch
Aluminiumelektroden oder Elektroden aus Aluminiumlegierungen vorgesehen sind. Hierbei sollen die
jeweiligen elektrochemischen Eigenschaften des Aluminiums oder der Legierungen ausgenutzt werden.
Bekannt ist weiterhin aus der DT-PS 4 53 763 eine metallische Lösungselektrode für saure Elektrolyten, bei
der das Lösungsmittel (z. B. Zink) auf einen Träger aus elektronegativem Metall (Aluminium) aufgebracht ist
Dieser Vorschlag befaßt sich insbesondere mit becherförmigen Zinkelektroden, bei welchen die Aluminiumschicht
auf der Außenseite liegen soll, um Stellen, wo das Zink frühzeitig durchgefressen ist, dicht zu halten. Das
Aluminium oxydiert und wird bei einem sauren Elektrolyten elektrochemisch passiv, d. h. von diesem
nicht weiter angegriffen. Dieser Aufbau ist jedoch nur in Verbindung mit einem sauren Elektrolyten brauchbar.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zinkelektrode der gattungsgemäßen Art
derart auszubilden, daß die Bildung einer Passivschicht erheblich verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, , daß die Zinkelektrode mit einer gegen ihre Oberfläche
anliegende Folie oder einem Netz aus Aluminium versehen ist
Die der Zinkelektrode zugeordnete Aluminiumfolie hat den wesentlichen Vorteil, daß in überraschender
Weise wesentlich höhere Stromdichten und eine höhere Stromausbeute erlangt wird. Erhöht wird sowohl der
Energieinhalt (W/kg) als auch die Energiedichte (W/dm3). Durch die Anwensenheit des Zinks wird die
Gasung des Aluminiums herabgesetzt Untersuchungen
ίο haben gezeigt, daß das beste Temperaturverhalten bei
von der Zusammensetzung und der Oberflächenstruktur des Aluminiums ab.
is Zinkeleketrode auf verschiedene Art und Weise
zugeordnet werden. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, an beiden Seiten eines Stromableiters aus
Kupfer je eine Folie oder ein Netz aus Aluminium und je eine Folie anzulegen. Die Zinkfolie kann aus einem
perforierten Zinkblech bestehen. Es ist aber auch möglich, Zinknetze oder aus Zinkpulver gepreßte Folien
zu verwenden. Ebenso besteht die Möglichkeit die Folie oder das Netz aus Aluminium auf der Außenseite der
Zinkelektrude aufzubringen, welche selbst in ihrem Inneren mit einem Stromableiter versehen ist Auch für
bipolare Elektroden ist die Verwendung von Folien oder Netzen aus Aluminium möglich.
Die Folie oder das Netz kann aus reinem Aluminium oder aus Aluminiumlegierungen bestehen. Weiterhin
besteht die Möglichkeit, die Oberfläche durch Profilierungen wie Riffelungen, Lochungen oder dergleichen
sowie Ätzungen zu vergrößern.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt und zwar zeigt
F i g. 1 schematisch einen mittleren Querschnitt durch eine Zinkelektrode,
F i g. 2 und 3 Wirkungsgradkurven bei verschiedenen Temperaturen.
wesentlichen aus einem Stromableiter 1 aus Kupfer, auf dessen beiden Seiten je eine Aluminiumfolie angebracht
ist Diese Aluminiumfolie kann aus reinem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit Magnesium, Zinn,
Beryllium, Silizium und dergleichen bestehen. Ihre Oberfläche ist vorzugsweise durch Anätzung, Profilierung,
z. B. Riffelung vergrößert. Auf beiden Folien 2 aus Aluminium ist wiederum je eine Zinkfolie 3 aufgebracht.
Diese besteht in bekannter Weise aus perforiertem Zinkblech, Zinknetz oder gepreßtem Pulver. Zum
so Einsatz in Füllelemente mit einer Silberoxid-Elektrode wird die Zinkeleketrode als Flachwinkel ausgebildet,
wobei ihre Kanten aneinandergefaltet sind.
Die Diagramme gemäß Fig.2 und 3 zeigen die Wirkungsgradkurven bie der Entladung gegenüber
einer Silberoxid-Bezugselektrode. Dargestellt ist das Kapazitätsverhältnis zur Stromdichte. Die Kurven 4 bis
7 zeigen das Verhalten einer üblichen Zinkelektrode bei verschiedenen Temperaturen. Demgegenüber zeigen
die Kurven 8 bis 11 erfindungsgemäß ausgebildete Zinkelektroden mit einer zusätzlichen Aluminiumfolie.
Es ist deutlich erkennbar, daß sowohl bei höheren Stromdichten, als auch bei niedrigeren Temperaturen
ein wesentlich größerer Wirkungsgrad erreicht wird. Die neuartigen Zinkelektroden mit zusätzlicher Aluminiumfolie
können deshalb vor allem dort zum Einsatz kommen, wo höhere Stromdichten und/oder niedrigere
Betriebstemperaturen verlangt werden.
Claims (3)
1. Mit einem Stromableiter versehene Zinkelektrode zum Einsatz in alkalischen Füllelementen mit
einer Silberoxidelektrode und einem Separator, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkelektrode
mit einer gegen ihre Oberfläche anliegende Folie oder einem Netz aus Aluminium versehen
ist
2. Zinkelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten einer Stromableitung
(1) aus Kupfer je eine Folie (2) oder ein Netz aus Aluminium und je eine Zinkfolie (3) anliegen.
3. Zinkelektrode nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (2) aus Aluminium
durch Profilierung oder Ätzung eine vergrößerte Oberfläche hat
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE752531751A DE2531751C3 (de) | 1975-07-16 | 1975-07-16 | Mit einem Stromableiter versehene Zinkelektrode zum Einsatz in alkalischen Füllelementen |
GB28894/76A GB1514043A (en) | 1975-07-16 | 1976-07-12 | Zinc electrode for alkaline batteries |
CA256,901A CA1067142A (en) | 1975-07-16 | 1976-07-13 | Zinc electrode for alkaline reserve batteries |
SE7608077A SE410775B (sv) | 1975-07-16 | 1976-07-15 | Forbettrat alkaliskt batteri innefattande en zinkelektrod, en silveroxidelektrod och en separator, varvid zinkelektroden har en stromavledare |
JP51083559A JPS5217619A (en) | 1975-07-16 | 1976-07-15 | Zinc electrode for alkaline battery |
FR7621707A FR2318510A1 (fr) | 1975-07-16 | 1976-07-15 | Electrode de zinc pour accumulateur alcalin |
US05/705,750 US4048408A (en) | 1975-07-16 | 1976-07-26 | Zinc electrode for alkaline reserve batteries |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE752531751A DE2531751C3 (de) | 1975-07-16 | 1975-07-16 | Mit einem Stromableiter versehene Zinkelektrode zum Einsatz in alkalischen Füllelementen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2531751A1 DE2531751A1 (de) | 1977-01-20 |
DE2531751B2 true DE2531751B2 (de) | 1978-06-08 |
DE2531751C3 DE2531751C3 (de) | 1979-03-01 |
Family
ID=5951641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE752531751A Expired DE2531751C3 (de) | 1975-07-16 | 1975-07-16 | Mit einem Stromableiter versehene Zinkelektrode zum Einsatz in alkalischen Füllelementen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4048408A (de) |
JP (1) | JPS5217619A (de) |
CA (1) | CA1067142A (de) |
DE (1) | DE2531751C3 (de) |
FR (1) | FR2318510A1 (de) |
GB (1) | GB1514043A (de) |
SE (1) | SE410775B (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4224392A (en) * | 1977-12-16 | 1980-09-23 | Oswin Harry G | Nickel-oxide electrode structure and method of making same |
US4649093A (en) * | 1986-03-14 | 1987-03-10 | Sab Nife Inc. | Corrosion resistant mercury-free zinc anode battery |
JPH0773060B2 (ja) * | 1989-01-31 | 1995-08-02 | 東ソー株式会社 | 二次電池 |
EP0693792B1 (de) * | 1994-07-19 | 2003-01-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Wiederaufladbare Batterien mit einer speziellen Anode und Verfahren zu ihrer Herstellung |
CN102263269B (zh) * | 2011-06-22 | 2015-04-01 | 广东博特动力能源有限公司 | 锌镍电池负极活性材料、斜拉网负极基体、负极及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1366490A (en) * | 1920-06-22 | 1921-01-25 | Pouchain Adolfo | Negative plate for electric accumulators |
US1508613A (en) * | 1920-08-18 | 1924-09-16 | Pouchain Adolfo | Negative plate for electric accumulators |
US3069486A (en) * | 1958-05-26 | 1962-12-18 | Yardney International Corp | Electrochemical electrode structure |
US3317350A (en) * | 1963-12-26 | 1967-05-02 | Olin Mathieson | Primary electric cell having a sheet of foil metallurgically bonded to the anode |
JPS5216204B2 (de) * | 1973-02-15 | 1977-05-07 |
-
1975
- 1975-07-16 DE DE752531751A patent/DE2531751C3/de not_active Expired
-
1976
- 1976-07-12 GB GB28894/76A patent/GB1514043A/en not_active Expired
- 1976-07-13 CA CA256,901A patent/CA1067142A/en not_active Expired
- 1976-07-15 SE SE7608077A patent/SE410775B/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-07-15 JP JP51083559A patent/JPS5217619A/ja active Pending
- 1976-07-15 FR FR7621707A patent/FR2318510A1/fr active Granted
- 1976-07-26 US US05/705,750 patent/US4048408A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE410775B (sv) | 1979-10-29 |
GB1514043A (en) | 1978-06-14 |
DE2531751A1 (de) | 1977-01-20 |
DE2531751C3 (de) | 1979-03-01 |
FR2318510A1 (fr) | 1977-02-11 |
FR2318510B1 (de) | 1980-11-07 |
JPS5217619A (en) | 1977-02-09 |
SE7608077L (sv) | 1977-01-17 |
US4048408A (en) | 1977-09-13 |
CA1067142A (en) | 1979-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2737895C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Elektrode aus Lithium-Aluminium-Legierung | |
DE2257723C2 (de) | Zylindrisches elektrochemisches Element | |
DE2527768C3 (de) | AgO-Zinkzelle, deren Entladung bei einem Potentialwert erfolgt | |
DE3938008A1 (de) | Elektrochemische zelle | |
DE2262170C3 (de) | Alkalisches Metall-Luft-Element | |
DE19943961A1 (de) | Flachzelle | |
DE1671843B1 (de) | Galvanisches element mit einer negativen elektrode einer positiven elektrode mit schwefel als aktivem material und einem elektrolyten aus ein einem organischen mittel geloes ten ganischen salz | |
DE1045498B (de) | Galvanisches Primaerelement mit einem festen, wasserfreien Silberhalogenid-Elektrolyten | |
DE2531751C3 (de) | Mit einem Stromableiter versehene Zinkelektrode zum Einsatz in alkalischen Füllelementen | |
DE2835503A1 (de) | Nickeloxid/wasserstoffzellen mit in den diffusionskoerper integrierten negativen elektroden | |
DE60034397T2 (de) | Elektrochemische Zelle mit Deckelbaugruppe | |
DE3852795T2 (de) | Elektrochemische Zelle. | |
DE1671811B2 (de) | Sammlerbatterie mit bleidioxid enthaltenden positiven platten und negativen platten, die zinkamalgam oder kadmiumamalgam in poroeser form enthalten | |
DE2452544C2 (de) | Substratmaterial für eine Plattenkonstruktion sowie elektrolytische Zelle mit dem Substratmaterial | |
DE2527783A1 (de) | Silber(ii)oxid-zelle, deren entladung bei 1 potentialwert erfolgt | |
DE3521734A1 (de) | Elektrode fuer eine primaere oder eine sekundaere elektrische batterie, elektrische batterie mit solchen elektroden, sowie verfahren zur herstellung einer solchen elektrode | |
DE1942111A1 (de) | Brennstoffzelle | |
EP0498158B1 (de) | Galvanisches Element | |
DE3118548A1 (de) | Elektrochemische zelle | |
CH642197A5 (de) | Silberoxid-primaerelement. | |
DE1162434B (de) | Silber-Zink-Akkumulator | |
DE1671822A1 (de) | Metall/Sauerstoff-Batterie | |
DE464388C (de) | Elektrischer Akkumulator mit einer Bleianode | |
DE2211233B2 (de) | Elektrode fur elektrochemische Primär und Sekundarzellen aus Metalldrahtnetz oder Metallfolie, die mit einer elektro chemisch aktiven Masse beschichtet sind | |
DE2626975B2 (de) | Positive Elektrode für Luft/Zink-Elemente |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |