DE2823336A1 - Sintered battery plates mfr. - using revolving frame with central spray nozzles for salt soln., precipitating soln. and water - Google Patents

Sintered battery plates mfr. - using revolving frame with central spray nozzles for salt soln., precipitating soln. and water

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DE2823336A1 DE19782823336 DE2823336A DE2823336A1 DE 2823336 A1 DE2823336 A1 DE 2823336A1 DE 19782823336 DE19782823336 DE 19782823336 DE 2823336 A DE2823336 A DE 2823336A DE 2823336 A1 DE2823336 A1 DE 2823336A1
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Abstract

Electrode plates, esp. sintered nickel plates, are produced by inserting the sintered plates in a frame which is revolved. The articles are exposed to the centrifugal action of a salt (nickel nitrate) solution, followed by an alkaline precipitation solution and finally flushing water. Forming electrodes are provided so that the same apparatus can be used for the subsequent forming operation. A pipe can be used to evacuate the vessel and to exhaust the electrolyte mist. This reduces the time required for the sequence of operations to a min. It is a simple method for achieving an invariable high quality.

Description

Verfahren zur Helstellung von Sintere 0k Process for the preparation of sinter 0k

trodentlatten für ei ektrisohe Akkumulatoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sinterelektrodenplatten für elektrische Akkumulatoren, insbesondere von Nickelsinterelektrodenplatten, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Trodentlatten for ei ektrisohe accumulators The invention relates a process for the production of sintered electrode plates for electrical accumulators, in particular of nickel sintered electrode plates, as well as a device for implementation of the procedure.

Es ist bekannt, positive wie negative Sinterelektroden in mehreren Verfahrensschritten herzustellen. In beiden Fällen wird Nickelpulver, das beiderseits auf ein feinmaschiges, mit Nickelableitern versehenes Gitter aus Nickeldraht oder ein Nickelstreckmetall aufgebracht ist, unter Schutzgas gesintert. Anschließend werden die Sinterkörper mit einer Salzlösung des die aktive Masse bildenden Metalls imprägniert und das Metallhydroxid mit Lauge ausgefällt.It is known to have positive as well as negative sintered electrodes in several To produce process steps. In both cases, nickel powder is used on both sides on a fine-meshed grid made of nickel wire or provided with nickel conductors a nickel expanded metal is applied, sintered under protective gas. Afterward the sintered body with a salt solution of the metal forming the active mass impregnated and the metal hydroxide precipitated with lye.

Zur Herstellung positiver Elektroden werden die Sinterkörper mit Lösungen von Nickelnitrat, Nickelchlorid oder Nickelsulfat, ggfls. auch mit einer Nickelnitrat-Ilydrat-Schmelze bei erhöhter Temperatur eingetränkt. Im Falle negativer Elektroden werden für die Tränkung vorzugsweise Lösungen von Cadmiumnitrat oder Cadiniumchlorid verwendet.To produce positive electrodes, the sintered bodies are mixed with solutions of nickel nitrate, nickel chloride or nickel sulfate, if necessary. also with a nickel nitrate-Ilydrat melt soaked at elevated temperature. In the case of negative electrodes, the Impregnation preferably uses solutions of cadmium nitrate or cadinium chloride.

Anschließend an die Hydroxidfällung werden die Elektroden gewaschen und getrocknet.After the hydroxide precipitation, the electrodes are washed and dried.

l)er gesamte Imprägniervorc;ang wird wird in der Regel fünfmal wiederholt.l) The entire impregnation process is usually repeated five times.

Bei verhältnismäßig starken Elektroden von ca. 3 mm ist im Vergleich zu Eolienelek-troden der gasdichten Ni/Cd-Zellen eine kontinuierliche Fertigung nur schwer möglich. Der Fertigungsaufwand ist durch die Vielzahl der Verfahrensschritte verhältnismäßig hoch. Insbesondere ist das Fällen bei dickeren Elektroden diffusionsbedingt und derzeit ein langwieriger Vorgang. In der Praxis muß daher mit starken Qualitntsstreugen in Bezug auf Kapazität, Festigkeit und Lebensdauer gerechnet werden.With relatively strong electrodes of approx. 3 mm is in comparison A continuous production to the Eolia electrodes of the gas-tight Ni / Cd cells difficult to do. The manufacturing effort is due to the large number of process steps relatively high. In the case of thicker electrodes, in particular, the felling is caused by diffusion and currently a lengthy process. In practice, therefore, must be with strong quality scatter can be calculated in terms of capacity, strength and service life.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, nach dem Sinterelektroden bei zeitlicher Verkürzung der einzelnen Verfahrensschritte auf verhältnismäßig einfache Weise in gleichbleibender Qualität hergestellt werden können.It is the object of the invention to specify a method according to which sintered electrodes with the time reduction of the individual process steps to relatively simple ones Way can be produced in consistent quality.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gesinterte Elektrodenkörper in ein drehbares Gestell eingebracht werden, daß anschließend das Gestell in Drehung versetzt wird und die gesinterten Elektrodenkörper unter Einwirkung der Zentrifugalkraft nacheinander mit einer Salzlösung des die aktive Masse bildenden Metalls, mit einer Fällauge und Wasser behandelt werden.The object is achieved in that sintered electrode bodies in a rotatable frame can be introduced that then the frame in rotation is offset and the sintered electrode body under the action of centrifugal force successively with a salt solution of the metal forming the active mass, with a Precipitation liquor and water are treated.

Vorzugsweise werden die im drehbaren Gestell befindlichen Sinterplatten bei niedriger Drehzahl mit der Salzlösung aus dem Bereich des Zentrums besprüht.The sintered plates located in the rotatable frame are preferably used sprayed at low speed with the saline solution from the area of the center.

Damit die Flüssigkeit im Sinterkörper verharren kann1 wird die zur Ausfällung vorgesehene Lauge ebenfalls bei niedriger Drehzahl eingesprüht. Die in dieser ersten Stufe vorgesehene geringe Drehzahl bewirkt keine nachteilige Beeinträchtigung der Benetzung der Sinterkörper. Durch Steigerung der Drehzahl in einer zweiten Stufe kann die überschüssige Lauge ausgeschleudert werden. Durch eine weitere Erhöhung der Drehzahl in einer dritten Stufe kann unter Zugabe von Wasser eine schnelle und wirksame Entfernung cle. löslichen Allalimetallsalze, die bei der fällung als Nebenprodukt entstehen, und der überflüssigen Lauge erzielt werden.So that the liquid can remain in the sintered body1, the Lye intended for precipitation is also sprayed at low speed. In the The low speed provided for this first stage has no adverse effect the wetting of the sintered body. By increasing the speed in a second stage the excess lye can be spun out. Another increase the speed in one third stage can with the addition of water a quick and effective removal cle. soluble allali metal salts used in the precipitation arise as a by-product, and the superfluous lye can be obtained.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem gasdicht verschließbasen Behälter mit einem darin angeordneten drehbaren Gestell zur Aufnahme der Sinterkörper, in dessen zentralen Bo.-reich Sprühdüsen für Dampf, Wasser, Lauge und Salzlösung angebracht sind.A device for carrying out the method according to the invention consists of a gas-tight base container with a container arranged in it rotatable frame for receiving the sintered body, in its central Bo.-rich spray nozzles for steam, water, lye and saline solution are appropriate.

Im folgenden ist anhand der Figur 1 die Vorrichtung näher erläutert.The device is explained in more detail below with reference to FIG.

In dem gasdicht verschließbaren Behälter 1 ist das zylindrische Gestell 2 um die Achse 3 drehbar angeordnet.In the gas-tight closable container 1 is the cylindrical frame 2 arranged to be rotatable about the axis 3.

Auf dem Boden 4 des Gestells 2 sind umlauFend Halterungen 5 vorgesehen, in denen die gesinterten Elektrodenkörper 6 eingespannt sind. Im oberen Bereich werden die Elektrodenkörper von einem Spannring 7 gehalten. Die zwischen dem Boden 4 und dem Spannring 7 des Gestells 2 vorhandene starre Verbindung ist in der Figur aus Übersichtsgründen weggelassen. Die Unterseite des Zylinderbodens 4 ist mit einem konzentrisch angeordneten Zapfen 8 versehen, der drehbar Gelagert ist. Über den Zapfen 8 wird das Gestell 2 mit cels einer An tricbsvorrich tung in Drehung versetzt Der Antrieb ist auf verschiedene Drehzahlen einstellbar.On the bottom 4 of the frame 2, mountings 5 are provided all around, in which the sintered electrode bodies 6 are clamped. In the upper area the electrode bodies are held by a clamping ring 7. The one between the ground 4 and the clamping ring 7 of the frame 2 existing rigid connection is in the figure omitted for reasons of clarity. The underside of the cylinder bottom 4 is with a provided concentrically arranged pin 8, which is rotatably mounted. On the Pin 8, the frame 2 is set in rotation with cels of a tricbsvorrich device The drive can be set to different speeds.

In das nach oben geöffnete Gestell ?. ragen Leitungen mit feststahenden Sprühdüsen C), 10, 11, 12 filr Dampf, Wasser, Lauge und Salzlösung hinein. Ein Rotor 1 A mündet im Boden des Behälters 1 und dient der Absaugung der verbrauchten Flüssigkeit.In the frame that is open at the top? protrude cables with fixed ones Spray nozzles C), 10, 11, 12 for steam, water, lye and salt solution in. One rotor 1 A opens in the bottom of the container 1 and is used to suck off the used liquid.

Vorzugsweise sind die Elektrodenkörper so angeordnet, daß die tangentiale Richtung des drehbaren Gestells parallel zu ihrer Oberfläche verläuft. Es ist jedoch auch möglich, die Elektrodenplatten in einer anderen Forn unterzubringen.Preferably, the electrode body are arranged so that the tangential Direction of the rotatable frame runs parallel to its surface. However, it is also possible to accommodate the electrode plates in a different shape.

Gemäß Figur 2 sind die Elektrodenkörper so angeordnet, daß zwischen ihren Flächennormalen und der Tangentialrichtung ein spitzer Winkel a besteht. Dabei sind die Platten in ihrer gesamten Fläche von den im Bereich der Drehachse angeordneten feststehenden Sprühdüsen 9, 10, 11, 12 vollständig zu besprühen.According to Figure 2, the electrode bodies are arranged so that between Their surface normals and the tangential direction have an acute angle a. Included the entire surface of the plates differs from those arranged in the area of the axis of rotation fixed spray nozzles 9, 10, 11, 12 to be sprayed completely.

Damit auch die spätere Eormation der Elektroden im gleichen gasdichten Behälter 1 vorgenommen werden kann, sind an seiner Innenwand zusätzliche Formationselektroden 14 vorgesehen. S»hließlich dient eine mit dem Stutzen 15 verbundene Absaugvorrchtung zum Evakuieren des Behälters 1 und zur Entfernung der Elektrolytnebel.This means that the later formation of the electrodes in the same gas-tight manner Container 1 can be made, additional formation electrodes are on its inner wall 14 provided. Finally, a suction device connected to the connector 15 is used for evacuating the container 1 and for removing the electrolyte mist.

In einem ersten Verfahrensschritt wird das Gestell 2 in langsame Drehung versetzt, und die Sinterkörper 6 werden mit aus beispielsweise Diese 11 aus tretender Salzlösung, beispielsweise Nickelnitratlösung besprüht.In a first process step, the frame 2 is slowly rotating offset, and the sintered bodies 6 are stepped from, for example, these 11 from Salt solution, for example nickel nitrate solution, sprayed.

Durch den Kapillardruck des porösen Sinterkörpers wird die Nitratlösung von diesem aufgenommen.The nitrate solution is created by the capillary pressure of the porous sintered body taken from this.

Besonders zweckmäßig ist es, den gesamten Behälter vorher mit Dampf zu spülen, so daß die Luft aus den Elektrodenkörpern verdrängt wird Zur Fällung des Nickelhydroxids wird aus Düse 12 Kalilauge zugegeben, wobei das Gestell 2 abenfalls verhältnismäßig langsem dreht. Die langssme Drehung ist Hier besonders zweckmäßig, damit die Flüssigkeit im Sinterkörper verharren kann Anschließend wird die Drehzahl so weit gesteigert, daß die bei der Rotation der Sinterkörper auftretenden Fliehkräfte die Kapillarkräfte übersteigen und demzufolge die überschüssige Lauge aus den porösen Sinterkörpern ausgeschleudert wird.It is particularly useful to steam the entire container beforehand to rinse so that the air is displaced from the electrode bodies. For precipitation of the nickel hydroxide is added from nozzle 12 potassium hydroxide solution, the frame 2 being removed rotates relatively slowly. The slow turn is special here expedient, so that the liquid can remain in the sintered body increased so much that the centrifugal forces occurring during the rotation of the sintered body the capillary forces exceed and consequently the excess caustic from the porous Sintered bodies is thrown out.

Durch eine weitere Erhöhung der Drehzahl des Gestells 2 ist eine schnelle und wirksame Entfernung des Salzes und der überflüssigen Lauge möglich.A further increase in the speed of the frame 2 is a quick one and effective removal of the salt and the superfluous alkali possible.

Nach Evakuierung des Behälters 1 ist eine besonders schnelle und intensive Trocknung der Sinterkörper 6 möglich. Anschließend kann der Behälter 1 mit Elektrolyt gefüllt und über die Gegenelektroden 14 die Formation der Platten 6 durchgeführt werden.After the container 1 has been evacuated, it is particularly quick and intensive Drying of the sintered body 6 is possible. The container 1 can then be filled with electrolyte filled and the formation of the plates 6 carried out via the counter electrodes 14 will.

Es ist somit möglich, eine Vielzahl von Verfahrensschritten in einem einzigen gasdicht abgeschlossenen Behälter durchzuführen, wobei durch Anwendung der Fliehkraft die oft zeitlich langen Verfahrensschritte erheblich verkürzt werden können.It is thus possible to carry out a large number of process steps in one perform single gas-tight sealed container, whereby by application the centrifugal force, the often long process steps can be shortened considerably can.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (8)

Patentansprüche 1. Verfahren zur flerstellung von Sinterelektrodenplatten für elektrische Akkumulatoren, insbesondere von Nickelsinterelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß gesinterte Elektrodenkörper in ein drehbares Gestell eingebracht werden, daß anschließend das Gestell in Drehung versetzt wird und die gesinterten Elektrodenkörper unter Einwirkung der Zentrifugalkraft nacheinander mit einer Salzlösung des die aktive Masse bildenden Metalls, mit einer Fällauge und mit Wasser behandelt werden. Claims 1. A method for producing sintered electrode plates for electrical accumulators, in particular of nickel sintered electrodes, thereby characterized in that sintered electrode bodies are placed in a rotatable frame are that then the frame is set in rotation and the sintered Electrode bodies under the action of centrifugal force one after the other with a saline solution of the metal forming the active mass, treated with a precipitating solution and with water will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ersten niedrigen Drehzahl die gesinterten Elektrodenkörper mit Salzlösung getränkt werden und daß die aktive Masse mit Lauge ausgefällt wird und daß anschließend bei erhöhter drehzahl überflüssige Lauge ausgeschleudert wird und durch die Zufuhr von Wasser lösliche Reaktionsprodukte sowie die überflüssige Lauge entfernt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that at one first low speed soaked the sintered electrode body with saline solution and that the active mass is precipitated with lye and that then at superfluous lye is thrown out at higher speed and by the addition of Water-soluble reaction products and the excess lye are removed. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eintränken der Salzlösung die Luft durch Einblasen von Dampf aus dem Elektrodenkörper verdrängt wird.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that that before soaking the salt solution, the air by blowing steam from the Electrode body is displaced. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an n Waschvorgang anschließende Trocknung der El1troden im sich drehenden Gestell unter Vakuum erfolgt.4. The method according to any one of claims 2 and 3, characterized in that that the drying of the electrodes following the n washing process in the rotating Frame takes place under vacuum. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Trocknung die Elektroden im drehbaren Gestell in Elektrolyt getaucht und normiert werden.5. The method according to claim 4, characterized in that according to the Drying, the electrodes are immersed in electrolyte in the rotating frame and standardized will. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Gestell (2) Spannelemente (5,7) zur Aufnahme von gesinterten Elektrodenkörpern besitzt und daß im Bereich des Zentrums des drehbaren Gestells Düsen (9,10,11,12) für Dampf, Wasser, Fällauge und Salzlösung angebracht sind.6. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the rotatable frame (2) clamping elements (5,7) for receiving sintered electrode bodies and that in the area of the center of the rotatable Frame nozzles (9,10,11,12) for steam, water, precipitating liquor and saline solution are attached are. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Gestell (2) in einem dicht verschließbaren Behälter (1) untergebracht ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the rotatable Frame (2) is housed in a tightly closable container (1). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Behälters (1) Gegenelektroden (14) zur Formation vorgesehen sind und der Behälter (1) eine Absaugevorrichtung für Elektrolytnebel besitzt.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that within of the container (1) counter electrodes (14) are provided for formation and the container (1) Has a suction device for electrolyte mist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115207406A (en) * 2022-09-14 2022-10-18 南京协鑫新能源动力技术研究院有限公司 Cylindrical or circular truncated cone-shaped fuel cell stack

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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