DE482065C

DE482065C - Verfahren zur Herstellung von Nickel- und Kobaltoxydelektroden fuer alkalische Sammler

Info

Publication number: DE482065C
Application number: DEB132705D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-08-02
Filing date: 1927-08-02
Publication date: 1929-09-05
Also published as: FR669139A; BE305680A; BE357785A; DE487603C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Nickeloxydelektroden für alkalische Sammler unter Anwendung anodischer Oxydation in Lauge.
Es ist bereits bekannt, Nickeloxydelektroden durch anodische Oxydation in verdünnter Lauge zu formieren, wobei sich jedoch eine schlecht anhaftende Hydroxydschicht bildet, die sich leicht von der Nickelplatte ablöst, was auch einen Materialverlust bedeutet, da das Nickelhydroxyd aus dem Nickel der Elektrode selbst entnommen wird. Zur Vermeidung dieser Übelstände wurden Schutzumhüllungen der Elektroden oder Elektrolyten in Teig- oder Gelatineform für den Formierungsprozeß vorgeschlagen.

Von diesen bekannten Verfahren unterscheidet sich das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch, daß die wirksame Masse im

so wesentHchennicht aus dem Nickel der Elektrode gebildet, sondern auf derselben niedergeschlagen wird. Da nun durch kathodische Behandlung einer Elektrode in einer Nickelsalzlösung ein glatter, kompakter Niederschlag metallischen Nickels gebildet würde, der die elektrochemischen Eigenschaften der Elektrode in brauchbarer Weise nicht verändern würde, wird eine aus Nickel oder Kobalt bestehende oder mit einem Überzug dieser Metalle versehene eiserne Platte zuerst einer oberflächlichen anodischen Oxydation in starker Lauge unterworfen, um eine oberflächliche Oxydation in Nickelsuperoxyd zu bewirken. Diese dünne Superoxydschicht wird dann bei der folgenden kathodischen Behändlung der Elektrode in Nickelsalzlösung durch die niedergeschlagenen Nickelionen zu einer porösen Nickeloxydulschicht reduziert, ohne daß ihr Charakter als poröse und dabei fest am Masseträger haftende Schicht beeinträchtigt wird. ₄

Vorteilhaft wird dieses Formierungsverfahren mehrmals wiederholt, wobei bei jedesmaliger kathodischer Reduktion in Nickelsalzlösung die Dicke der porösen Nickeloxydschicht wächst und bei jedesmaliger anodischer Oxydation in Lauge der erforderliche Sauerstoffvorrat in Form von Nickelsuperoxyd aufgespeichert wird, der bei der folgenden kathodischen Reduktion in Nickelsalzlösung die Niederschlagung der Nickelionen in metallischer Form im wesentlichen verhindert und dieselben sich in Form von porösem Nickeloxydul abscheiden läßt, wobei gleichzeitig die schon vorhandene Superoxydschicht in Oxydul reduziert wird. Auf diese Weise wächst bei jedesmaligem Formierungsvorgang die Dicke der wirksamen Schicht, ohne daß ein in die Tiefe dringender Formierungsprozeß, der bekanntlich bei Nickel keineswegs so wie etwa bei Blei gelingt, erforderlich wäre.

Dem Verfahren ist es förderlich, wenn die Platte beim Übertragen aus der Lauge in die Nickelsalzlösung sorgfältig von anhaftender Lauge befreit wird und überhaupt darauf

geachtet -wird; daß die Nickelsalzlösung neutral oder schwach sauer, keinesfalls aber alkalisch ist.

Um die Konzentration der Nickelsalzlösung während des elektrischen Vorgangs annähernd konstant zu erhalten, sind Nickelplatten als Anode zu verwenden, von denen dann annähernd so viel Nickel in Lösung geht, als an der Kathode Nickel abgeschieden wird, ίο Das Kobalt besitzt ähnliche Eigenschaften als Depolarisator wie das Nickel. Es zeigt bei seiner elektrochemischen Oxydation und auch bei der Abscheidung die gleichen Eigenheiten wie das Nickel; daraus ergibt sich auch, daß man Kobaltoxydelektroden ebenso wie Nickeloxydelektroden bei sinngemäßer Anwendung des oben beschriebenen elektrochemischen Vorgangs herstellen kann.

Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Nickel- bzw. Kobaltoxydelektroden bilden mit Zinkelektroden in Lauge ein gut brauchbares galvanisches Element. Die Klemmenspannung einer solchen Zelle beträgt in geladenem Zustand 1,8 Volt. Diese Spannung sinkt während der Entladung bald auf 1,75 Volt und fällt von hier während der ganzen weiteren normalen Entladung gleichmäßig bis auf 1,65 Volt ab. Die maximale Ladespannung beträgt bei normaler Ladestromdichte 2 Volt. Der Wirkungsgrad einer solchen Zelle schwankt zwischen 8 ο o/o und 900/0, je nach der Größe und Dicke der Elektroden und der Stromdichte bei der Ladung und Entladung.

Die Kapazität der VersuchszeUe beträgt etwa 40 bis 60 Wattstunden pro 1 kg Plattengewicnt. Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung formierten Platten sind dank dem festen Anhaften der Oxydschicht mechanisch äußerst widerstandsfähig und können bleibenden Deformationen ausgesetzt werden, ohne daß die wirksame Masse abbröckelt. Auch sind die Elektroden gegen vollständige Entladung, Stromstöße, ja selbst Kurzschlüsse äußerst widerstandsfähig.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Nikkei- und Kobaltoxydelektroden für alkausche Sammler unter Anwendung anodischer Oxydation, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den betreffenden Metallen oder aus mit den betreffenden Metallen überzogenem "Eisen bestehenden Elektroden durch anodische Oxydation in Lauge, darauffolgende kathodische Reduktion in der" betreffenden Metallsalzlösung und durch nochmalige ano4ische Oxydation in Lauge mit der wirksamen Masse bedeckt werden, und daß dieses Formierungsverfahren so lange fortgesetzt wird, bis die Schichtdicke genügend groß geworden ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die kathodische Reduktion ,eine^r neutrale oder schwach saure Metallsalzlösung verwendet wird.