DE3044830A1 - Porous electrode for galvanic cell with liquid electrode - has middle layer with cavities contg. inert porous material - Google Patents
Porous electrode for galvanic cell with liquid electrode - has middle layer with cavities contg. inert porous materialInfo
- Publication number
- DE3044830A1 DE3044830A1 DE19803044830 DE3044830A DE3044830A1 DE 3044830 A1 DE3044830 A1 DE 3044830A1 DE 19803044830 DE19803044830 DE 19803044830 DE 3044830 A DE3044830 A DE 3044830A DE 3044830 A1 DE3044830 A1 DE 3044830A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- porous
- inert
- channels
- middle layer
- 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.)
- Withdrawn
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
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
-
- 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
-
- 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
Abstract
Description
Poröse Elektrode fier galvanische Elemente Porous electrode for galvanic elements
Die Erfindung betrifft eine poröse Elektrode für galvanische Elemente mit flüssigem Elektrolyten.The invention relates to a porous electrode for galvanic elements with liquid electrolyte.
Bei Akkumulatoren der verschiedensten Ausführungen, welche mit flüssigem Elektrolyten arbeiten, geht die Hochstrombelastbarkeit mit wachsender Elektrodendicke zurück, da bei der Entladung eine Elektrolytverarmung in den Poren der Elektrodenplatten auftritt.With accumulators of various designs, which with liquid Electrolytes work, the high current capacity goes with increasing electrode thickness back, since electrolyte depletion in the pores of the electrode plates during discharge occurs.
Bei Hochtemperaturzellen, die mit einer binären Salzschmelze als Elektrolyt arbeiten, entsteht ein weiteres Problem durch Entmischung der Schmelze als Folge der Anreicherung einer Salzkomponente an einer der Elektroden.For high-temperature cells that use a binary molten salt as an electrolyte work, another problem arises due to the segregation of the melt as a result the accumulation of a salt component on one of the electrodes.
Beide Sachverhalte begründen die gegenüber dem theoretischen Kapazitätsinhalt oft stark reduzierte, tatsächlich entnehmbare entnehmbare Kapazität, insbesondere bei hohen Strömen.Both facts justify the opposite of the theoretical capacity content often greatly reduced, actually removable, removable capacity, in particular at high currents.
Um hohe Strombelastbarkeit zu erreichen und einer Elektrolytverarmung durch möglichst kurze Diffusionswege entgegenzuwirken, ist es bekannt und üblich, daß man die Elektroden möglichst dünn auslegt. Dies zwingt jedoch dazu, eine gegebene Menge aktiven Materials auf eine größere Anzahl Elektroden zu verteilen und diese wiederum durch mehr Separatoren abzutrennen.To achieve high current carrying capacity and an electrolyte depletion to counteract by the shortest possible diffusion paths, it is known and customary to that one makes the electrodes as thin as possible. However, this forces a given Distribute amount of active material to a larger number of electrodes and these again to be separated by more separators.
Die Gewichtsanteile der Masse und des Gitters in der Einzelplatte bilden ein unoünstiges Verhältnis. Als Konsequenz muß eine geringere Energiedichte in Kauf genommen werden. Außerdem sind dünne Elektroden korrosionsanfälliger, mechanisch instabiler und in der Herstellung aufwendiger.The weight proportions of the mass and the grid in the single plate form an unfavorable relationship. As a consequence, there must be a lower energy density be accepted. In addition, thin electrodes are more susceptible to corrosion, mechanically more unstable and more complex to manufacture.
Umgekehrt wird mit wachsender Elektrodendicke die#sseausnutzuno durch den zunehmenden Ohm'schen Elektrolytwiderstand und durch eine ungünstigere Stromverteilung begrenzt, wobei das Ausmaß der Begrenzung belastungsabhängig ist.Conversely, with increasing electrode thickness, the # sseausnutzuno increases the increasing ohmic electrolyte resistance and a less favorable one Power distribution limited, the extent of the limitation being dependent on the load.
Aus der DE-AS 1.300.598 sind Sinterplatten für Elektroden alkalischer Akkumulatoren bekannt, bei denen im Bereich des Trägergerüstes diskrete Hohlräume vorhanden sind, die sich parallel zu den Plattenflächen erstrecken und die Sinterplatte im Bereich dieser Erstreckungen jeweils in zwei dünne Teilplatten aufspalten, deren addierte Dicken kleiner als die massive Schichtdicke der Sinterplatte in allen hohlraumfreien Bereichen sind.From DE-AS 1.300.598, sintered plates for electrodes are more alkaline Accumulators are known in which there are discrete cavities in the area of the support structure are present, which extend parallel to the plate surfaces and the sintered plate in the area of these extensions each split into two thin partial plates, whose added thicknesses smaller than the massive layer thickness of the sintered plate in all void-free Areas are.
Die diskreten Hohlräume gemäß genannter Druckschrift sind als Auffangräume für das in den Plattenporen vorhandene Restgas vorgesehen, das beim Einfüllen der aktiven Masse andernorts nicht entweichen kann. Eine Verbesserung des elektrischen Verhaltens, insbesondere Verringerung des Widerstandes der Platte, läßt sich aus dieser bekannten Maßnahine allerdings nicht ableiten.The discrete cavities according to the cited publication are used as collecting spaces intended for the residual gas present in the plate pores, which when the active material cannot escape elsewhere. An improvement on the electric Behavior, in particular reducing the resistance of the plate, can be omitted however, do not derive from this known measure.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, poröse Elektroden, insbesondere solche von größerer Dicke, gleichmäßig mit ihrem gesamten aktiven Material für den elektrochemischen Umsatz zu erschließen.The invention is therefore based on the object of porous electrodes, especially those of greater thickness, uniform with all of their active material to tap for the electrochemical turnover.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem mittleren Schichtbereich. der Elektrode Hohlräume angeordnet sind, welche zumindest teilweise mit inertem porösen Material angefüllt sind.The object is achieved in that in a middle Shift area. the electrode cavities are arranged, which at least partially are filled with inert porous material.
Ebenso ist es möglich, daß in einem mittleren Schichtbereich der Elektrode parallel zu den Elektrodenflächen Kanäle angeordnet sind, die mindestens an einem Ende offen sind.It is also possible that in a middle layer area of the electrode Channels are arranged parallel to the electrode surfaces, which at least one Are open at the end.
Eine mögliche Ausführungsfonn einer erfindungsgemäßen Elektrode besteht darin, daß das Trägergerüst einer Elektrodenplatte, beispielsweise das Gitter einer Bleielektrode, in seinen Zwischenräumen zwischen den Stegen von einem porösen Vliesmaterial ausgefüllt ist. Hierzu werden aus dem Vlies Stücke von annähernd der Größe der Gitterfelder ausgeschnitten und, nachdem die Elektrodenplatte bereits von einer Seite her pastiert ist, in die Gitterfelder eingelegt. Der Pastiervorgang wird darauf wie üblich fortgesetzt.There is one possible embodiment of an electrode according to the invention in that the support frame of an electrode plate, for example the grid of a Lead electrode, in its spaces between the webs of a porous fleece material is filled out. For this purpose, pieces of approximately the size of the grid fields are made from the fleece cut out and after the electrode plate has already pasted from one side is inserted into the grid fields. The pasting process is then continued as usual.
Als Vliesmaterial für den erfindungsgemäßen Zweck eignet sich beispielsweise säureresistentes Polyäthylen oder Polypropylen. In alkalischen Akkumulatoren wird vorzugsweise Polyamidvlies verwendet.A suitable nonwoven material for the purpose according to the invention is, for example acid-resistant polyethylene or polypropylene. In alkaline batteries polyamide fleece is preferably used.
Durch die Vlieseinlagen werden im mittleren Schichtbereich der Elektrodenplatte kissenförmig ausgedehnte Räume geschaffen, deren Porosität größer ist als diejenige in den äußeren Elektrodenschichten. Die Vliesstücke vermögen deshalb Schwefelsäure, welche beim Laden des Bleiakkumulators gebildet wird, im Innern der Elektrode zu speichern und beim Entladen wieder abzugeben. Sie stellen somit elektrodeninterne Elektrolytspeicher dar, aus denen bei starker Elektrolytverarmung in den Poren der Außenschichten, insbesondere bei höherer Strombelastung, frischer Säureelektrolyt nachgeliefert wird.Through the fleece inlays in the middle layer area of the electrode plate created pillow-shaped spaces, the porosity of which is greater than that in the outer electrode layers. The fleece pieces are therefore capable of sulfuric acid, which is formed when the lead-acid battery is charged, inside the electrode save and return when unloading. They are therefore internal to the electrodes Electrolyte storage from which in the case of severe electrolyte depletion in the pores of the Outer layers, especially with higher current loads, fresh acid electrolyte is subsequently delivered.
Um die mit Vlies erfüllten Gitterfelder an der elektronischen Stromleitung stärker zu beteiligen, ist es günstig, die Vliesstücke vor dem Einlegen mit einem Leitmaterial zu präparieren. Besonders vorteilhaft kann man erfindungsgemäß Graphitvlies verwenden.Around the grid fields on the electronic power line filled with fleece To participate more, it is beneficial to remove the fleece pieces with a Prepare conductive material. According to the invention, graphite fleece can be particularly advantageous use.
Gleiche Erfolge wie mit Vliesen lassen sich auch mit Hilfe inerter Schaumstoffe erzielen. Aus geschäumtem organischen Material sind durch Verkohlung poröse, jedoch feste Körper mit der ursprünglichen Schaumstruktur (Schaumkohlenstoff) herstellbar, die zugleich elektronische Leitfähigkeit besitzen.The same successes as with nonwovens can also be achieved with the help of inert Achieve foams. Made of foamed organic material are made by charring porous, but solid bodies with the original foam structure (foam carbon) can be produced, which also have electronic conductivity.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß die von porösem Material mehr oder weniger erfüllten Hohlräume im mittleren Schichtbereich der Elektrode über Verbindungskanäle miteinander kommunizieren.It is also within the scope of the invention that the porous material more or less filled cavities in the middle layer area of the electrode communicate with each other via connection channels.
Die im mittleren Schichtbereich der Elektrode angeordneten porösen Körper sind auch in vorteilhafter Weise zur Einlagerung bestimmter Substanzen geeignet, die einen wünschenswerten Einfluß auf die Reaktionskinetik ausüben, der sich jedoch möglichst über eine längere Betriebsdauer erstrecken soll. Durch die erfindungsgemäße Einlagerung von beispielsweise Inhibitoren wie Spreizmittel oder von Antimon, als Metall oder Salz oder Legierung, wird eine dosierte Abgabe dieser Substanzen an die Elektroden erzielt: von dem mit diesen Additiven dotierten porösen Material geht somit eine günstige Depotwirkung aus.The porous ones arranged in the middle layer area of the electrode Bodies are also advantageously suitable for storing certain substances, which exert a desirable influence on the reaction kinetics, which however should extend over a longer period of operation if possible. By the invention Storage of, for example, inhibitors such as spreading agents or antimony, as Metal, or salt, or alloy, is a metered release of these substances the electrodes achieved: from the porous one doped with these additives Material therefore has a favorable depot effect.
Eine weitere Ausführungsform, durch welche eine Elektrolytverarmung vermieden werden kann, besteht darin, daß wiederum im mittleren Schichtbereich der Elektrode Kanäle vorhanden sind, die parallel zu den Elektrodenflächen verlaufen.Another embodiment by which electrolyte depletion can be avoided, is that again in the middle layer area of the Electrode channels are present, which run parallel to the electrode surfaces.
Die Kanäle dienen dem Elektrolyttransport und sind zweckmäßig durch eine elektrolytdurchlässige Verschalung oder Auskleidung aus Kunststoff verfestigt oder als dünnwandige, mit Löchern versehene Kunststoffkanülen ausgebildet, so daß die umgebende aktive Masse an jeder Stelle mit Elektrolyt versorgt werden kann. Liegt der Elektrode ein stromleitendes Trägergitter als Armierung zugrunde, wird es zweckmäßig sein, die Kanäle so in das Gitter zu integrieren, daß sie beispielsweise etwa parallel zu den von oben nach unten gerichteten Gitterstegen verlaufen und mit diesen eine alternierende Anordnung bilden. Die Kanäle können aber auch andere Vorzugsrichtungen besitzen, z.B. horizontal verlaufen, oder untereinander durch Verbindungskanäle kommunizieren.The channels are used to transport electrolyte and are expediently through solidified an electrolyte-permeable casing or lining made of plastic or designed as thin-walled plastic cannulas provided with holes, so that the surrounding active mass can be supplied with electrolyte at any point. If the electrode is based on a conductive support grid as reinforcement, then it may be useful to integrate the channels in the grid that they, for example run approximately parallel to the top and bottom bars and form an alternating arrangement with these. But the channels can also be different Have preferred directions, e.g. run horizontally or through each other Communication channels.
Die Kanäle sind zumindest an einem Ende offen und können so an eine Pumpe für die Elektrolytzirkulation angeschlossen werden. Der Elektrolyt wird in die Kanülen hineingedrückt und tritt durch deren Löcher sowie durch die Poren der Masseschichten wieder aus.The channels are open at least at one end and can thus be connected to a Electrolyte circulation pump must be connected. The electrolyte is in the cannulas are pushed in and pass through their holes and through the pores of the Layers off again.
Eine sehr vorteilhafte Variante bilden beidseitig offene Kanäle. In diesem Fall läßt sich nämlich aufgrund einer Kaminwirkung ("Kaminelektroden") ein konvektiver Elektrolyttransport erzielen. Während des Ladens entsteht auch in den Kanälen Gas, welches aufsteigt und nach dem Prinzip der Umwälzpumpe, auch Mammutpumpe genannt, die Elektrolytflüssigkeit nach oben befördert.A very advantageous variant is formed by channels that are open on both sides. In this case can namely be due to a chimney effect ("chimney electrodes") achieve convective electrolyte transport. During charging, the Channels gas, which rises and according to the principle of the circulation pump, also mammoth pump called, the electrolyte liquid carried upwards.
Ebenso wie die Vliese oder Schaumstoffe der zuerst beschriebenen Elektrodenversion können auch die Kanäle der letztgenannten Elektrodenausführung jene wirksamen Substanzen aufnehmen, die nur in dosierter Form emittiert werden sollen.Just like the fleeces or foams of the electrode version described first The channels of the last-mentioned electrode design can also use those active substances absorb that should only be emitted in dosed form.
Anhand der Figuren wird der Erfindungsgegenstand im folgenden näher erläutert.The subject matter of the invention is explained in more detail below with the aid of the figures explained.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Elektrode gemäß Anspruch 1 im Aufriß.Figure 1 shows an electrode according to the invention according to claim 1 in Elevation.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Elektrode gemäß Anspruch 2 im Aufriß.Figure 2 shows an electrode according to the invention according to claim 2 in Elevation.
Figur 3 zeigt schematisch die Elektrolytkonzentration und ihre Verteilung über den Querschnitt einer konventionellen Elektrode von der Dicke d.FIG. 3 shows schematically the electrolyte concentration and its distribution across the cross-section of a conventional electrode of thickness d.
Figur 4 zeigt die Verteilung der Elektrolytkonzentration über den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Elektrode der gleichen Dicke d.Figure 4 shows the distribution of the electrolyte concentration over the Cross section of an electrode according to the invention of the same thickness d.
Figur 5 zeigt den Vorteil der Erfindung in einem graphischen Schaubild.FIG. 5 shows the advantage of the invention in a graphic diagram.
Von der Elektrode 1 mit Plattenfahne 2 in Figur 1 wurde die Masse 3 der vorderen Schicht 4 teilweise entfernt und so das Gittergerüst, bestehend aus den Teilgittern 5 und 6 beiderseits der Teilungslinie 7, sichtbar gemacht. Die freien Gitterfelder sind erfindungsgemäß von den hochporösen Vliesstücken 8 besetzt. Da beide Teilgitter hier vertikal und horizontal gegeneinander versetzt sind, ist es in diesem Fall zweckmäßig, die Vliesstücke auf die Größe der Gitterfelder eines der Teilgitter zuzuschneiden und entweder - wie in der Figur - nur ein Teilgitter mit den Vliesstücken zu belegen oder eine beidseitige Belegung vorzunehmen. Es können aber auch - ganz unabhängig von der Art der Gitterteilung - grundsätzlich alle Gitterfelder oder -maschen von entsprechend zugeschnittenen Vliesstücken ausgefüllt werden. Erfindungswesentlich ist nur eine die Mittelschicht der Elektrode bestimmende Zone mit Räumen aus hochporösem und inertem Material.From the electrode 1 with plate flag 2 in Figure 1, the mass 3 of the front layer 4 partially removed and so the lattice framework, consisting of the partial grids 5 and 6 on both sides of the dividing line 7, made visible. The free According to the invention, grid fields are occupied by the highly porous pieces of fleece 8. There both sub-grids are offset vertically and horizontally here, it is In this case it is advisable to adjust the pieces of fleece to the size of the grid fields of a to cut the partial grid and either - as in the figure - only a partial grid to cover with the fleece pieces or to cover both sides. It can but also - regardless of the type of grid division - basically all grid fields or meshes are filled with appropriately cut pieces of fleece. Essential to the invention is only a zone that defines the middle layer of the electrode with spaces made of highly porous and inert material.
Bei der Elektrode 9 der Figur 2, welcher ein Stabgitter 10 mit Fahne 11 als Trägergerüst zugrundeliegt, sind erfindungsgemäß für die elektrodeninterne Elektrolytversorgung Kanäle 12 mit Kunststoffwänden vorgesehen, die über ihre gesamte Länge eine Perforation aus Löchern 13 besitzen bzw. porös sind. Indem die aktive Masse 3 aus dem vorderen Teil der Elektrode entfernt wurde, ist die Anordnung der Kanäle in gleichmäßigen Abständen jeweils zwischen benachbarten Gitterstäben besonders deutlich.In the case of the electrode 9 of FIG. 2, which has a bar grid 10 with a flag 11, which is the basis for the support structure, are, according to the invention, for the internal electrode Electrolyte supply channels 12 with plastic walls are provided over their entire Length have a perforation of holes 13 or are porous. By the active Mass 3 from the front part of the Electrode has been removed the arrangement of the channels at regular intervals between adjacent ones Bars particularly clear.
Das hier gezeigte Beispiel ist vom Typ einer "Kaminelektrode", bei welcher die Kanäle an beiden Enden offen sind (untere Uffnungen 14 punktiert).The example shown here is of the "chimney electrode" type, at which the channels are open at both ends (lower openings 14 dotted).
Oben treten die Kanäle aus Gründen der Korrosionsgefahr nicht in den Gitterrahmen ein, sondern münden seitlich in der äußeren Elektrodenfläche durch Uffnungen 15.At the top, the channels do not enter the because of the risk of corrosion Lattice frame, but open laterally into the outer electrode surface Openings 15.
In Figur 3 ist über den Querschnitt einer konventionellen Elektrode mit der Dicke d die nach einer starken Entladung noch vorhandene Schwefelsäurekonzentration (CsO --) eingetragen. Das Konzentrationsprofil läßt in der Elektrodenmitte amine starke Elektrolytverarmung erkennen. Die Dicke d möge 6 mm betragen.In Figure 3 is over the cross section of a conventional electrode with the thickness d the sulfuric acid concentration still present after a strong discharge (CsO -) registered. The concentration profile leaves amine in the center of the electrode recognize severe electrolyte depletion. The thickness d may be 6 mm.
In Figur 4 wird gezeigt, wie nach starker oder anhaltender Entladung die Schwefelsäurekonzentration im mittleren Bereich d' einer gleichdicken Elektrode, wobei d' etwa 2 mm beträgt, dank der erfindungsgemäßen Maßnahmen die Elektrolytkonzentration nahezu derjenigen an den Außenseiten entspricht und in den angrenzenden Schichten, die hauptsächlich von aktiver Masse gebildet sind, der Elektrolyt durch Nachdiffundieren aus dem Innenraum weitgehend ausgeglichen werden konnte.In Figure 4 it is shown how after a strong or sustained discharge the sulfuric acid concentration in the middle area d 'of an electrode of the same thickness, where d 'is about 2 mm, thanks to the measures according to the invention, the electrolyte concentration almost corresponds to that on the outside and in the adjacent layers, which are mainly formed by active material, the electrolyte by post-diffusion could be largely compensated from the interior.
Die Effizienz der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird auch durch das nachstehende Beispiel deutlich: Von einer Anzahl Gitterplatten für positive Bleielektroden (8,0 x 7,6 x 0,45 cm3) wurde die eine Hälfte normal pastiert, die andere Hälfte mit in de Gitterfeldern angeordneten porösen Vliesstücken als Säuredepot (1>4 x 0,5 x 0,15 cm3) pastiert, beide Plattensorten sodann einem Curing-Prozeß unterworfen, formiert und mit unterschiedlichen Strömen entladen.The efficiency of the measures according to the invention is also through the The following example clearly shows: From a number of grid plates for positive lead electrodes (8.0 x 7.6 x 0.45 cm3) one half was pasted normally, the other half with porous fleece pieces arranged in the grid fields as acid depot (1> 4 x 0.5 x 0.15 cm3) pasted, both types of panels then subjected to a curing process, formed and discharged with different currents.
Bedingt durch die Raumbeanspruchung der Vliesstücke war in den erfindungsgemäßen Elektrodenplatten ca. 15 Gew.% weniger PbO2-Masse als in den Vergleichselektroden vorhanden. Ihre Entladekapazitäten wiesen jedoch um nur 5 bis 13 % reduzierte Beträge auf, was bedeutet, daß die spezifische Masseausnutzung durch die erfindungsgemäße Maßnahme, wenn man von extrem niedrigen und extrem hohen Strombelastungen absieht, um mehr als 7 % verbessert werden konnte.Due to the space occupied by the pieces of nonwoven in the inventive Electrode plates approx. 15% by weight less PbO2 than in the comparison electrodes available. However, their discharge capacities have been redistributed only 5 to 13 % reduced amounts on, which means that the specific mass utilization by the measure according to the invention when one of extremely low and extremely high current loads aside, could be improved by more than 7%.
Dies belegen die Zahlenwerte in der nachfolgenden Tabelle 1.This is confirmed by the numerical values in Table 1 below.
TABELLE 1 Spezi f.Masseausnutzung Elektrode Entladestrom- Kapazität Verbesserung 1 konventionell dichte durch Erfin-2=erfindungsgemäß A / kg Ah Ah/kg dung # 1 11,59 8,12 94,09 2 13,30 7,12 94,68 + 0,5 1 23,17 6,33 73,35 2 26,60 ~ 5,93 78,86 + 7,5 1 46,35 4,95 57,36 2 53,19 4,65 61,84 + 7,8 1 92,70 3,98 46,12 2 106,38 3,66 48,67 t 5,2 1 185,40 3,19 36,96 2 212,77 2,77 36,84 0 Figur 5 zeigt in einer graphischen Darstellung die Stromstärke-Abhängigkeit der spezifischen Masseausnutzung Ah/kg bei den konventionellen (1) und erfindungsgemäßen (2) Versuchselektroden. TABLE 1 Specific mass utilization of the electrode discharge current capacity Improvement 1 conventional density through invention 2 = according to the invention A / kg Ah Ah / kg manure # 1 11.59 8.12 94.09 2 13.30 7.12 94.68 + 0.5 1 23.17 6.33 73.35 2 26.60 ~ 5.93 78.86 + 7.5 1 46.35 4.95 57.36 2 53.19 4.65 61.84 + 7.8 1 92.70 3.98 46.12 2 106.38 3.66 48.67 t 5.2 1 185.40 3.19 36.96 2 212.77 2.77 36.84 0 Figure 5 shows in a graphical representation the amperage dependency of the specific mass utilization Ah / kg for the conventional (1) and (2) test electrodes according to the invention.
Mit besonderem Nutzen ist die Erfindung auf dicke Elektroden (d >3mm) anwendbar. Die räumliche Konzentration des aktiven Materials in möglichst wenigen, dafür dicken Elektroden ist eine bei fast allen elektrochemischen Systemen durchführbare Maßnahme, um Kapazität und Energiedichte zu verbessern. Dem praktischen Erfolg sind dabei jedoch Grenzen gesetzt, weil bei Stromlieferung die notwendige Elektrolytzufuhr von außen dem Elektrolytverbrauch im Innern der Elektrode alsbald nicht mehr nachkommt. Das erfindungsgemäß im Elektrodeninnern vorhandene Elektrolytdepot sorgt hier für einen Ausgleich unter gleichzeitiger Umkehr der Diffusionsrichtung von innen nach außen.The invention is particularly useful for thick electrodes (d> 3mm) applicable. The spatial concentration of the active material in as few as possible, thick electrodes for this are feasible in almost all electrochemical systems Measure to improve capacity and energy density. Which are practical success However, there are limits here because the necessary electrolyte supply is required when electricity is supplied from the outside, the electrolyte consumption inside the electrode soon no longer meets. The electrolyte depot present in the interior of the electrode according to the invention takes care of this a compensation with a simultaneous reversal of the diffusion direction from inside to Outside.
LeerseiteBlank page
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803044830 DE3044830A1 (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Porous electrode for galvanic cell with liquid electrode - has middle layer with cavities contg. inert porous material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803044830 DE3044830A1 (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Porous electrode for galvanic cell with liquid electrode - has middle layer with cavities contg. inert porous material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3044830A1 true DE3044830A1 (en) | 1982-07-01 |
Family
ID=6117790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803044830 Withdrawn DE3044830A1 (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Porous electrode for galvanic cell with liquid electrode - has middle layer with cavities contg. inert porous material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3044830A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0370534A2 (en) * | 1988-10-21 | 1990-05-30 | Pita Witehira | Improvements in or relating to battery systems |
| US5175484A (en) * | 1988-09-26 | 1992-12-29 | Power Beat International, Ltd. | Electrical power distribution |
-
1980
- 1980-11-28 DE DE19803044830 patent/DE3044830A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5175484A (en) * | 1988-09-26 | 1992-12-29 | Power Beat International, Ltd. | Electrical power distribution |
| EP0370534A2 (en) * | 1988-10-21 | 1990-05-30 | Pita Witehira | Improvements in or relating to battery systems |
| EP0370534A3 (en) * | 1988-10-21 | 1992-07-22 | Pita Witehira | Improvements in or relating to battery systems |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0657953B1 (en) | Electrochemical secondary battery | |
| DE2610863C3 (en) | Electrochemical battery | |
| DE60312217T2 (en) | COMPOSITE MATERIAL AND ELECTRICITY COLLECTOR FOR ONE BATTERY | |
| DE2731197A1 (en) | ACCUMULATOR CELL | |
| DE2613164A1 (en) | ELECTROCHEMICAL SECONDARY CELLS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF | |
| DE2907262C2 (en) | Closed maintenance-free cell or battery | |
| DE2826780A1 (en) | GALVANIC ELEMENT | |
| DE4305560A1 (en) | Gas-tight sealed nickel / hydride accumulator | |
| DE1949958B2 (en) | ||
| DE3929304A1 (en) | GAS TIGHT SEALED ALKALINE SECONDARY CELL | |
| DE19502594A1 (en) | Electrochemical cell | |
| DE1671811C3 (en) | Collector battery with positive plates containing lead dioxide and negative plates containing zinc amalgam or cadmium amalgam in a porous form | |
| WO2018219783A1 (en) | Stored energy source | |
| DE3044830A1 (en) | Porous electrode for galvanic cell with liquid electrode - has middle layer with cavities contg. inert porous material | |
| DE3521200A1 (en) | LEAD ACCUMULATOR WITH A THIXOTROPIC GEL AS AN ELECTROLYTE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE1054133B (en) | Alkaline silver-zinc accumulator | |
| EP2434565B1 (en) | Nickel-metal hydrid battery | |
| DE2509779B2 (en) | MAINTENANCE-FREE LEAD ACCUMULATOR | |
| DE19708209C2 (en) | Rechargeable battery assembly and its use | |
| EP0174526B1 (en) | Nickel-cadmium accumulator sealed in a gas-tight way | |
| DE1143876B (en) | Alkaline silver-zinc accumulator cell | |
| DE2524653C3 (en) | Lead accumulator with at least one bipolar electrode | |
| DE4300763C2 (en) | Lead accumulator with at least one bipolar electrode | |
| DE2541239C3 (en) | Electric accumulator | |
| DE3526939C1 (en) | Arrangement for circulating a liquid electrolyte of a battery system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |