DE4013618A1 - Negative elektrode auf kadmiumbasis fuer einen offenen alkalischen akkumulator - Google Patents

Negative elektrode auf kadmiumbasis fuer einen offenen alkalischen akkumulator

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine negative Elektrode auf Kadmiumbasis für einen offenen alkalischen Akkumulator, und insbesondere eine Elektrode, die mit Hilfe eines Polymers konsolidiert ist.
Eine solche Elektrode enthält einen metallischen Träger, auf den eine aktive Paste mit dem eigentlichen aktiven Material und einem im Elektrolyten sehr stabilen Bindemittel aufge­ bracht wird. Die Herstellung derartiger Elektroden ist insbe­ sondere in dem französischen Patent FR-A-25 86 407 beschrie­ ben.
Bekanntlich verursacht in einem offenen alkalischen Akkumula­ tor, beispielsweise einem Nickel-Kadmium-Akkumulator, der Wettstreit zwischen der Oxidation des Nickels und der Sauer­ stoff-Freisetzung eine geringere Ladewirksamkeit für die posi­ tive Elektrode als für die negative Elektrode. Diese Wirksam­ keit ist um so geringer, je niedriger der Ladestrom ist. Wenn die negative Elektrode mit einem Polymer konsolidiert ist, dann ist die Ladeendspannung dieser Elektrode besonders hoch. Daraus folgt, daß bei Anwendungen, in denen die Akkumulatoren bei konstanter Spannung geladen werden, am Ladungsende ein sehr geringer Ladestrom fließt. Dadurch wird der Ladezustand der positiven Elektrode verändert, und man beobachtet eine rasche Verringerung der Nutzkapazität der Akkumulatoren.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine nega­ tive Elektrode auf Kadmiumbasis für einen offenen alkalischen Akkumulator anzugeben, die es ermöglicht, die Wasserstoffüber­ spannung an dieser Elektrode abzusenken, wenn diese vollstän­ dig geladen ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Elektrode gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausfüh­ rungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwie­ sen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele vor dem Hintergrund des Stands der Tech­ nik näher erläutert.
Beispiel 1 betrifft den Stand der Technik:
Ein offener Nickel-Kadmium-Akkumulator enthält gesinterte positive Elektroden und mit einem Kunststoffbindemittel gemäß dem oben erwähnten französischen Patent 25 86 407 konsolidier­ te negative Elektroden.
Die aktive Paste der negativen Elektrode enthält
- aktives Material CdO+Cd
92% bis 97%
- Additive 3% bis 5%
- Geliermittel 0,3% bis 3%
- karboxyliertes Kopolymer aus Styrol-Butadien 0,5% bis 3%
Ein derartiger Akkumulator wird 195 Lade-Entladezyklen unter­ worfen, wobei die Ladung bei konstanter Spannung mit 1,425 Volt erfolgt und die Entladetiefe 16,5% beträgt. Die vom Akku­ mulator wiedergegebene Kapazität beträgt 26%.
Beispiel 2 gemäß der Erfindung:
In die aktive Paste des Akkumulators gemäß Beispiel 1 wird Wolframkarbid mit 2 Gew.% Anteil zugegeben. Der Akkumulator wird dann unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 zyk­ lisch geladen und entladen und zeigt eine wiedergewonnene Kapazität von 58%.
Beispiel 3 gemäß der Erfindung:
Der aktiven Paste des Akkumulators aus Beispiel 1 wird 1% Nickelferrit zugegeben. Nach 195 Lade-Entladezyklen (wobei mit konstanter Spannung von 1,425 Volt geladen wird), ergibt sich eine wiedergewonnene Kapazität des Akkumulators von 38%.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die konkreten Ausfüh­ rungsbeispiele beschränkt. Die Menge des Katalysators für die Wasserstoff-Freisetzung kann in den in den Ansprüchen angege­ benen Grenzen variieren. Die Mindestmenge wird so festgelegt, daß eine ausreichende Wirksamkeit verbleibt. Es ist nicht sinnvoll, diese Menge deutlich zu vergrößern, da sich im sel­ ben Maß, wie der Katalysator das aktive Material in der Elek­ trode substituiert, eine Verringerung der Kapazität der Elek­ trode ergibt.

Claims (6)

1. Negative Elektrode auf Kadmiumbasis für einen offenen alka­ lischen Akkumulator, mit einem metallischen Träger, auf den eine aktive Paste aufgebracht ist, die das aktive Material auf Kadmiumbasis und ein Bindemittel enthält, dadurch gekennzeich­ net, daß die aktive Paste außerdem ein Material enthält, das als Katalysator für die Wasserstoff-Freisetzung dient und mit 0,2 bis 25 Gew.% an der Paste beteiligt ist, wobei dieses Material aus einer Gruppe ausgewählt wird, die Titan, Wolfram­ karbid, Nickel-Molybdenlegierungen, Kobalt-Molybdenlegierun­ gen, Nickel-Molybden-Vanadiumlegierungen, Eisenoxide, Molyb­ denoxide, Nickelferrite, Nickelmolybdat und Kadmiummolybdat enthält.
2. Negative Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Titan ist und mit 2 bis 25% Anteil in der Paste enthalten ist.
3. Negative Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material aus der Gruppe ausgewählt wird, die Wolfram­ karbid und die Legierungen Nickel-Molybden, Kobalt-Molybden, Nickel-Molybden-Vanadium enthält, und mit 0,5 bis 5% an der Paste beteiligt ist.
4. Negative Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material aus der Gruppe ausgewählt wird, die die Ei­ senoxide, Molybdenoxide, Nickelferrite, Nickelmolybdat und Kadmiummolybdat enthält, und mit 0,2 bis 5% an der Paste be­ teiligt ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer negativen Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in die Paste als Pulver eingebracht wird.
6. Verfahren zur Herstellung einer negativen Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in die Paste durch elektrochemische Abscheidung ein­ gebracht wird.
DE4013618A 1989-04-28 1990-04-27 Negative elektrode auf kadmiumbasis fuer einen offenen alkalischen akkumulator Withdrawn DE4013618A1 (de)

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