DE583869C

DE583869C - Verfahren zur Herstellung von Elektroden fuer Akkumulatoren durch Druck- und bzw. oder Waermebehandlung von zweckmaessig aus Metallcarbonyl gewonnenen Metallpulvern

Info

Publication number: DE583869C
Application number: DEI37219D
Authority: DE
Inventors: Dr Leo Schlecht; Dr Ernst Thorausch
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1929-02-23
Filing date: 1929-02-23
Publication date: 1933-09-11
Also published as: US1988861A; GB331080A

Description

Es wurde bereits vorgeschlagen, poröse Metallplatten als Elektroden für Akkumulatoren, z. B. poröse Eisen- und Nickelplatten als Elektroden für Akkumulatoren mit alkalischem Elektrolyten zu verwenden.

Es wurde nun. gefunden, daß für diese Zwecke besonders gut solche Platten geeignet sind, die man erhält, wenn man Metallpulver einer an sich, bekannten Druck- und bzw. oder Wärmebehandlung im Gemisch mit festen Zusatzstoffen unterwirft und diese Zusatzstoffe während oder nach der Behandlung aus dem Metallpulver oder der fertigen Metallfritte ganz oder teilweise wieder entfernt. Als besonders geeignet für dieses Verfahren haben sich aus Metallcarbonyl hergestellte Metallpulver erwiesen.

Auf diese Weise erhält man, insbesondere wenn man hohen Preßdruck oder hohe Sinter-

ao temperatur anwendet, ein hochporöses Metallgerüst, dessen Porenwandungen sehr stabil und erschütterungsbeständig sind. Ein weiterer Vorteil dieser Herstellungsweise liegt darin, daß man ■ auch aus ganz feinkörnigen Metallpulvern mit hohem Schüttgewicht, aus denen ohne Zusatz nur wenig poröse, für Akkumulatorenzwecke ungeeignete Metallstücke erhalten werden, brauchbare Elektroden herstellen kann.

Als Zusatzstoffe eignen sich insbesondere solche Stoffe, die sich während der Wärmebehandlung verflüchtigen, also z. B. Ammoniumsalze, wie Ammoniumbicarbonat, oder solche, die sich unter Bildung von gasförmigen Verbindungen zersetzen, z. B. Oxalsäure. Auch solche Stoffe, wie Natriumchlorid u. dgl., die während der Druck und bzw. oder Wärmebehandlung im festen Zustand zurückbleiben, sind sehr gut geeignet; aus der fertigen Metallfritte werden diese Stoffe dann, insbesondere durch Herauslösen, entfernt.

Im allgemeinen erhält man mit Stoffen, die sich erst bei verhältnismäßig hoher Temperatur und nur langsam verflüchtigen, stabilere und höher poröse Metallstücke, da hierbei die einzelnen Metallteilchen bereits zusammenfritten, solange noch Zusatzstoffe in dem Formstück vorhanden sind. Durch Einhaltung von zunächst niedrigerer S inter temperatur oder entsprechende Einstellung des Dampf- oder Zersetzungsdruckes der Zusatzstoffe über der zu sinternden Masse kann deren Verflüchtigung verzögert werden, bis ein genügendes Zusammenfritten der Metallteilchen eingetreten ist. ■ Die Entfernung der Zusatzstoffe aus der Masse kann außer durch Lösen oder einfaches Verflüchtigen auch durch eine Behandlung

*) Von dem Fatentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dr. Ernst Thorausch in Mannheim und Dr. Leo Schlecht in Ludwigshafen a. Rh.

mit einem. anderen Stoff geschehen, der mit dem ersteren flüchtige Verbindungen bildet. So kann*, man beispielsweise Kohlenstoff aus einem Nickelsinterstück durch eine oxydierende Behandlung, z. B. mit Luft, Wasserdampf oder Kohlensäure, entfernen. Falls die hierbei etwa eintretende Nickeloxydbildung in den einzelnen Poren unerwünscht ist, nimmt man noch eine Nachreduktion, ζ. Β.

to im Wasser stoff strom oder auf elektrolytischem Wege, vor. Ferner kann man dem Metallpulver bzw. Metallpulvergemisch auch gleichzeitig lösliche Verbindungen und sich verflüchtigende Stoffe zusetzen oder auch noch solche Stoffe, wie Eisenoxyd oder aktivierende Zusätze, z. B. Quecksilberoxyd, die nachträglich nicht aus der Masse entfernt werden, sondern zur Steigerung der-Kapazität der Elektrode beitragen.

In manchen Fällen ist ein Nachsintern des erhaltenen hochporösen Formstückes bei höheren Temperaturen, z.B. 1000°, noch zweckmäßig.

Beispiel, ι

70 Teile eines durch thermische Zersetzung von Nickelcarbonyl gewonnenen Nickelpulvers mit einem Schüttgewicht von 300 g/ 100 ecm werden mit 30 Teilen gepulvertem Ammoniumbicarbonat innig gemischt und in einer tafelförmigen Form zunächst 4 Stunden lang bei 6oo° und dann 1 Stunde lang bei 800 ° im Wasserstoff strom erhitzt. Man erhält auf diese Weise eine poröse Sinterplatte mit einem Porenvolumen von 84 °/₀, die nach Tränkung mit Nickelnitratlösung, als Anode in einem alkalischen Sammler eingebaut, eine um 20 °/₀ höhere Kapazität aufweist als die seither verwendeten Edisonanoden mit röhrchenförmiger Struktur.

Beispiel 2

50 Teile Eisenpulver, das durch thermische Zersetzung von Eisencarbonyl erhalten wurde, werden mit 50 Teilen gemahlenem Natriumchlorid gemischt. Die Mischung wird in Plattenformen gefüllt und einige Zeit im Wasserstoffstrom, auf 780 ° erhitzt.

Nach dem Erkalten werden die erhaltenen Platten mit Wasser ausgelaugt, wodurch man Eisenplatten mit einem Porenvolumen von »/ο erhält. ■

Claims

Patentansprüche:

ι . Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Akkumulatoren durch Druck- und bzw. oder Wärmebehandlung von zweckmäßig aus Metallcarbonyl gewonnenen Metallpulvern, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpulver dieser Behänd-■ lung im Gemisch mit festen Zusatzstoffen unterworfen werden, welche während oder nach der Behandlung aus dem Metallpulver oder der fertigen Metallfritte ganz oder teilweise entfernt werden.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zusatzstoffen, die sich während der Wärmebehandlung verflüchtigen (z. B. Ammoniumsalze) oder die sich unter Bildung von gasförmigen Verbindungen zersetzen {z. B. Oxalsäure).
3. Weitere Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zusatzstoffen,

- die während der Druck- und bzw. oder Wärmebehandlung im festen Zustande zurückbleiben und erst aus der fertigen Metallfritte entfernt werden (z. B. Natriumchlorid).