DE2819685C3 - Elektrolyt für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung - Google Patents

Elektrolyt für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung

Info

Publication number
DE2819685C3
DE2819685C3 DE19782819685 DE2819685A DE2819685C3 DE 2819685 C3 DE2819685 C3 DE 2819685C3 DE 19782819685 DE19782819685 DE 19782819685 DE 2819685 A DE2819685 A DE 2819685A DE 2819685 C3 DE2819685 C3 DE 2819685C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrolyte
aluminum
indium
gallium
thallium
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.)
Expired
Application number
DE19782819685
Other languages
English (en)
Other versions
DE2819685A1 (de
DE2819685B2 (de
Inventor
Werner Dipl.-Phys. Dr. 4134 Rheinberg Boehnstedt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Silberkraft-Leichtakkumulatoren 4100 Duisburg De GmbH
Original Assignee
Silberkraft-Leichtakkumulatoren 4100 Duisburg De GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Silberkraft-Leichtakkumulatoren 4100 Duisburg De GmbH filed Critical Silberkraft-Leichtakkumulatoren 4100 Duisburg De GmbH
Priority to DE19782819685 priority Critical patent/DE2819685C3/de
Priority to GB7913599A priority patent/GB2020478B/en
Priority to JP4916979A priority patent/JPS54152130A/ja
Priority to SE7903659A priority patent/SE7903659L/xx
Priority to FR7910706A priority patent/FR2426340A1/fr
Publication of DE2819685A1 publication Critical patent/DE2819685A1/de
Publication of DE2819685B2 publication Critical patent/DE2819685B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2819685C3 publication Critical patent/DE2819685C3/de
Expired legal-status Critical Current

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
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/46—Alloys based on magnesium or aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrolyten für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Galvanische Primärzellen mit einer negativen Elektrode aus Aluminium ergeben eine erheblich geringere Zellspannung, als theoretisch zu erwarten wäre. Dies wird in einem neutralen Medium unter anderem durch Bildung einer passivierenden Oxidschicht aus der Aluminiumelektrode verursacht, welche die Auflösung des Aluminiums behindert. In nichtoxidierenden Säuren oder alkalischen Lösungen wird eine solche Oxidschicht zwar nicht gebildet, doch wird infolge der starken Korrosion unter Wasserstoffentwicklung an der Elektrode ein weit weniger negatives Potential eingenommen als der Aluminiumauflösung allein entsprechen würde.
Um die Zellspannung auch bei höheren Stromdichten zu verbessern ist es bekannt, Aluminium-Primärzellen vorzugsweise bei erhöhter Temperatur (50° C-80° C) zu betreiben und/oder einen umlaufenden Elektrolyten vorzusehen, wodurch die Konzentrationspolarisation durch die Reaktionsprodukte möglichst klein gehalten wird. Weiterhin ist bekannt, daß durch geeignete Wahl des Elektrodenmaterials Verbesserungen der Zellspannung erzielt werden können. Wird als Ausgangsmaterial besonders reines Aluminium oder werden Legierungen des Aluminiums mit Gallium oder Indium gewählt, so wird eine Verschiebung des Ruhepotentials der Aluminiumelektrode zu negativeren Werten hin beobachtet. Bei höheren Stromdichten zeigen sich ebenfalls bessere Werte, wenn die Aluminiumelektroden derartige Legierungszusätze enthalten. Die genannten Legierungen sind jedoch in nachteiliger Weise nicht handelsüblich und in der Herstellung teuer.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung einen Elektrolyten zu entwickeln, durch den die Zelleneigenschaften ohne den Einsatz der teueren, Legierungszusätze aus Gallium oder Indium enthaltenden Aluminiumelektroden verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelü löst, daß der Elektrolyt Ionen des Galliums, Indiums und/oder Thalliums enthält.
Zwar ist aus der DE-AS 1806134 für galvanische Primärzellen mit einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung die Verwendung eines alkalischen Elektrolyten bekannt, der zur Herabsetzung der Eigenkorrosion Blei-, Zinn- oder Zinkverbindungen enthält. Vergleichsversuche haben jedoch ergeben, daß derartige Elektrolytzusätze nur geringen Einfluß zeigen, hingegen beim Vorhandensein von Gallium-, Indium- und/oder Thalliumionen im Elektrolyten sowohl das Ruhepotential wesentlich geringere Werte einnimmt als auch die Spannungslage im belasteten Zustand wesentlich günstigere Werte aufweist und damit die Zelleneigenschaft erheblich verbessert wird.
Der Gehalt an Gallium-, Indium- und/oder Thalliumionen im Elektrolyten kann dem Zellentyp günstig angepaßt werden. Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der Elektrolyt diese Ionen in einer Menge von 0,001 bis 0,1 Mol pro Liter enthält.
Die Herstellung des Elektrolyten mit den erfindungsgemäß vorgesehenen Ionen kann dadurch geschehen, daß entweder den Elektrolyten Gallium-, Indium- und/oder Thalliumverbindungen zugesetzt werden, welche dissoziieren, oder es ist möglich, daß in dem Elektrolyten Gallium-, Indium- und/oder Thalliumionen auf elektrolytischem Wege mit anodisch geschalteten und aus metallischem Gallium, Indium oder Thallium bestehenden Elektroden erzeugt 4» werden.
Es besteht die Möglichkeit, die Verbindungen aus Gallium, Indium oder Thallium allein oder gemischt zuzugeben. Ebenso können die vorgenannten Ionenkonzentrationen in Abhängigkeit von den Umständen 4S höher oder niedriger gewählt werden. Weiterhin sind auch etwaige andere Verfahren zur Überführung von Gallium, Indium und/oder Thallium in Ionenform anwendbar.
Es wurde beispielsweise festgestellt, daß bei einer so handelsüblichen Aluminiumlegierung (99,9 AI; ca. 0,5% Mg) in einer 7 η-Kalilauge und bei einer Temperatur von 60° C das Ruhepotential von ca. — 1,5 V gegenüber einer Normalwasserstoffelektrode durch Zusatz von 0,003 Mol Ga1+ pro Liter Elektrolyt auf ca. — 1,75 V gegenüber einer Normalwasserstoffelektrode gesteigert wird. Bei Belastung mit einer Stromdichte von ca. 600 mA/cnr und einer positiven Silbersinterelektrode als Gegenelektrode erhöhte sich die Zellspannung bei den genannten Bedingungen ■«ι durch den Zusatz von 0,003 MoIGa" pro Liter Elektrolyt von ca. 1,35 V auf ca. 1,85 V. Der Elektrolyt wurde während der Messung umgewälzt.
In dem Diagramm sind Ergebnisse von Meßversuchen wiedergegeben, wobei die Normalpotentiale eif>5 ner Elektrode aus einer Aluminiumlegierung (99,9 AI; 0,5% Mg) gegenüber einer Kalomel-Bezugselektrode (gesättigt) in Abhängigkeit von der Stromdichte (mA/cm2) für verschiedene Elektrolytzusätze gezeigt
sind. Als Elektrolyt wurde eine 6 η-Kalilauge von
60° C verwendet, welcher bei den Kurven 1 bis folgende Zusätze enthielt:
Kurve 1: kein Zusatz
Kurve 2: 1 g/l Ga
Kurve 3: 1 g/l In
Kurve 4: 2 g/I Tl
Kurve 5: 2 g/l Pb
Kurve 6: 0,2 g/l Pb
Kurve 7: 5 g/l Zn
Kurve 8: 0,2 g/l Zn
Kurve 9: 2 g/l Sn
Kurve 10: 0,2 g/l Sn
Die Meßversuche zeigen, daß sowohl das Ruhepotential als auch die Spannungslage im belasteten Zustand durch den Zusatz von Gallium-, Indium- und Thalliumionen (Kurven 2 bis 4) deutlich mehr verbessert werden, als es durch den Zusatz von Blei-, Zink- und Zinnionen möglich ist. Die Kurve 1 zeigt die Verhältnisse bei einem Elektrolyt ohne Zusatz.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Elektrolyt für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt Ionen des Galliums, Indiums und/oder Thalliums enthält.
2. Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt die Gallium-, Indium- oder Thalliumionen in einer Menge von 0,001 bis 0,1 Mol pro Liter enthält.
3. Verfahren zur Herstellung eines Elektrolyten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrolyten Gallium-, Indium- und/ oder Thalliumverbindungen zugesetzt werden.
4. Verfahren zur Herstellung eines Elektrolyten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Elektrolyten Gallium-, Indium- und/ oder Thalliumionen auf elektrolytischem Wege mit anodisch geschalteten und aus metallischem Gallium, Indium oder Thallium bestehenden Elektroden erzeugt werden.
DE19782819685 1978-05-05 1978-05-05 Elektrolyt für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung Expired DE2819685C3 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782819685 DE2819685C3 (de) 1978-05-05 1978-05-05 Elektrolyt für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
GB7913599A GB2020478B (en) 1978-05-05 1979-04-19 Galvanic primary cell
JP4916979A JPS54152130A (en) 1978-05-05 1979-04-23 Primary battery
SE7903659A SE7903659L (sv) 1978-05-05 1979-04-26 Galvanisk primercell och sett att forbettra en sadan cells elektriska egenskaper
FR7910706A FR2426340A1 (fr) 1978-05-05 1979-04-26 Pile primaire galvanique et procede pour en ameliorer les caracteristiq

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782819685 DE2819685C3 (de) 1978-05-05 1978-05-05 Elektrolyt für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2819685A1 DE2819685A1 (de) 1979-11-08
DE2819685B2 DE2819685B2 (de) 1980-09-04
DE2819685C3 true DE2819685C3 (de) 1981-10-15

Family

ID=6038712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782819685 Expired DE2819685C3 (de) 1978-05-05 1978-05-05 Elektrolyt für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS54152130A (de)
DE (1) DE2819685C3 (de)
FR (1) FR2426340A1 (de)
GB (1) GB2020478B (de)
SE (1) SE7903659L (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3938525A1 (de) * 1989-11-21 1991-05-23 Varta Batterie Aktivierbare elektrische batterie hoher energiedichte

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59103278A (ja) * 1982-12-03 1984-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルカリ電池
GB2195201A (en) * 1986-08-01 1988-03-30 Univ City Batteries having an aqueous alkaline electrolyte
GB8801663D0 (en) * 1988-01-26 1988-02-24 Alcan Int Ltd Aluminium batteries
NZ230197A (en) * 1988-08-09 1990-11-27 Alcan Int Ltd Aluminium battery with an aluminium alloy anode and containing tin in the anode and/or the electrolyte
US4942100A (en) * 1988-08-09 1990-07-17 Alcan International Limited Aluminium batteries
DE4023951C2 (de) * 1990-07-27 1994-08-04 Dieter Dr Remppel Verfahren zur dynamischen Änderung des elektrochemischen Verhaltens von metallischen Werkstoffen
JP3553104B2 (ja) 1992-08-04 2004-08-11 株式会社エスアイアイ・マイクロパーツ アルカリ電池
US5413881A (en) * 1993-01-04 1995-05-09 Clark University Aluminum and sulfur electrochemical batteries and cells
US5571600A (en) * 1994-11-07 1996-11-05 Clark University Sulfur/aluminum electrochemical batteries
US6372371B1 (en) 1999-10-29 2002-04-16 Eontech Group, Inc Ecologically clean mechanically rechargeable air-metal current source
AU1014401A (en) * 1999-10-29 2001-05-14 Eontech Group Inc. Metal-air battery
US6602629B1 (en) 2000-05-24 2003-08-05 Eveready Battery Company, Inc. Zero mercury air cell
WO2022091662A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05 株式会社村田製作所 アルカリ電池およびその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2554447A (en) * 1949-01-26 1951-05-22 Gen Aniline & Film Corp Voltaic cell
NL221980A (de) * 1956-11-15
US3563803A (en) * 1967-10-31 1971-02-16 Furukawa Battery Co Ltd Aluminum-air battery
IT969793B (it) * 1971-10-25 1974-04-10 Puolustusministerio Dispositivo atto a formare l elet trolita in un elemento galvanico
JPS4877332A (de) * 1972-01-19 1973-10-17

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3938525A1 (de) * 1989-11-21 1991-05-23 Varta Batterie Aktivierbare elektrische batterie hoher energiedichte

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54152130A (en) 1979-11-30
GB2020478B (en) 1982-07-28
DE2819685A1 (de) 1979-11-08
FR2426340B1 (de) 1983-06-03
SE7903659L (sv) 1979-11-06
GB2020478A (en) 1979-11-14
DE2819685B2 (de) 1980-09-04
FR2426340A1 (fr) 1979-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2819685C3 (de) Elektrolyt für eine galvanische Primärzelle mit wenigstens einer negativen Elektrode aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
DE3229703C2 (de)
DE1483273C3 (de) Verfahren zur Verbesserung der galvanischen Eigenschaften einer zur Herstellung von Opferelektroden oder galvanischen Elementen geeigneten Aluminiumlegierung
DE60203717T2 (de) Verfahren und produkte für die verbesserung von batterien/brennstoffzellen
DE1771381A1 (de) Regenerierung verbrauchter Ammoniumpersulvat-AEtzloesungen
DE2708351A1 (de) Gitter fuer positive elektroden von elektrischen bleiakkumulatoren
DE3715444A1 (de) Dauerhafte elektrode fuer elektrolysen und verfahren zu deren herstellung
DE3047636C2 (de)
DE1094245B (de) Bleidioxyd-Elektrode zur Verwendung bei elektrochemischen Verfahren
DE2943049C2 (de)
DE2009931A1 (de) Mit hoher Geschwindigkeit sich verbrauchende metallische Elektroden
DE1771689C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Aluminiumschweißdraht mit einer dünnen Oxidschicht
DE1947671C3 (de) Verfahren zum elektrolytischen Färben von anodisch oxidiertem Aluminium
EP0240589B1 (de) Verfahren zur Regenerierung eines stromlosen Verkupferungsbades und Vorrichtung zur Durchführung desselben
DE645753C (de) Verfahren zur Verhinderung bzw. Verringerung der Gasentwicklung an der Kathode bei der Ladung von Akkumulatoren
DE2511119A1 (de) Zusatzmittel fuer die elektroplattierung
DE3443338C2 (de) Kathode zur Herstellung von Elektrolyt-Mangandioxid
DE2546677A1 (de) Verfahren zur herstellung von cadmiumelektroden fuer nickel-cadmium-batterien
EP0911428B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Wismutverbindungen
DE2534997C3 (de) Tantal-Elektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2032645A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Diffusionsuberzugen aus Tantal oder Niob auf Metallen oder Metallegierungen
DE1936267C3 (de) Elektrolyt zur Formierung von Aluminiumfolien für Elektrolytkondensatoren
DE2537500B2 (de) Verfahren zur Verbesserung der Schwefel- und Oxidationsbeständigkeit von Weißblech
DE1783101C3 (de) Aluminiumschweissdraht
DE1806134C (de) Galvanisches Primärelement mit einer negativen Elektrode aus Aluminium oder Alu miniumlegierung und einer alkalischen Losung als Elektrolyt

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee