DE69110239T2

DE69110239T2 - Verfahren zur Herstellung einer Elektrode mit leitender Kontaktfläche.

Info

Publication number: DE69110239T2
Application number: DE69110239T
Authority: DE
Inventors: Saverio F Pensabene; Roy L Royalty
Original assignee: Gates Energy Products Inc
Current assignee: Edgewell Personal Care Brands LLC
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1991-09-18
Publication date: 1995-10-19
Anticipated expiration: 2011-09-19
Also published as: HK1005199A1; CA2051826C; US5196281A; US5336276A; DE69110239D1; ATE123591T1; EP0481605B1; EP0481605A1; CA2051826A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elektroden für wiederaufladbare elektrochemische Zellen wie Nickelkadmiumzellen. In diesen elektrochemischen Zellen ist eine leitfähige Kontaktfläche vorgesehen, um jede Elektrode der Zelle mit einem Anschluß der Batterie zu verbinden, in der die Zellen angeordnet sind. Häufig ist an der leitfähigen Fläche eine Kontaktlasche vorgesehen, um zwischen der Elektrode und dem entsprechenden Batterieanschluß eine feste Verbindung zu schaffen.
Elektroden werden unter Verwendung eines Schaummetallsubstrates, das mit einem elektrochemisch aktiven Material, nämlich Nickelhydroxidpaste, imprägniert ist, hergestellt. Es ist sehr schwierig, an einer derartigen Elektrode eine stromführende Kontaktlasche anzubringen. Das bevorzugte Anbringungsverfahren ist das Schweißen, obwohl das Anschweißen eines derartigen Kontaktes an ein Schaummetallsubstrat zu mechanischen Schwachstellen führt.
Als Alternative werden Elektroden unter Verwendung einer mit einer gesinterten porösen Nickelbeschichtung bedeckten perforierten Metallplatte hergestellt. Dann wird ein aktives Material wie Nickelhydroxid auf die gesinterte Platte aufgebracht. Es ist gleichermaßen schwierig, eine Kontaktfläche vorzusehen und eine stromleitende Kontaktlasche an der mit aktivem Material beladenen gesinterten Platte haftend anzubringen. In der Vergangenheit wurde die stromleitende Kontaktlasche an einem Randbereich der Platte angebracht, der von dem mit aktivem Material bedeckten Teil absteht. Dies reduziert die volumetrisch elektrische Kapazität der Elektrode, da der elektrochemisch aktive Bestandteil nicht dort angeordnet werden kann, wo die Kontaktlasche erforderlich ist. Üblicherweise ließ man eine größere Fläche unimprägniert, als dies für das Haften des Kontaktes erforderlich war.
U.S.-Patent 4 439 281 zeigt ein anderes Verfahren des Anbringens einer Kontaktlasche an einem stark porösen Bauteil oder Substrat. Bei diesem Patent wird eine Metallbeschichtung dort aufgebracht oder durch Elektrodeposition aufgebracht, wo eine Kontaktlasche erwünscht ist. Dieses Verfahren der Elektrodeposition von Nickel auf einem Rand für das Ankleben einer Kontaktlasche ist sehr zeitaufwendig, und obwohl die resultierende Nickelkonzentration größer ist als diejenige für ein poröses Plattensubstrat, stellt sie beim Schweißen noch immer ein Problem dar.
In ähnlicher Weise zeigt die Japanische Patentveröffentlichungsschrift 61-214363 ein alternatives Verfahren zum Anbringen einer leitfähigen Kontaktlasche an einer Elektrode einer Batterie. Bei diesem Beispiel wird eine Energiequelle verwendet, um die Ränder eines Metallfilzes zu schmelzen. Das auf diese Weise verdichtete Metall bildet eine Schweißfläche für die Kontaktlasche. Die Speicherkapazität der Zelle ist jedoch verringert, da die verdichteten Ränder nicht mit Nickelhydroxid für elektrochemische Aktivität imprägniert sind.
Die vorliegende Erfindung wandelt selektiv einen Bereich einer Elektrode in leitfähiges Metall um, um eine Einrichtung für die verbesserte Stromabnahme zu bilden.
Es ist bekannt, Nickelhydroxid unter Verwendung einer Quelle erwärmten Wasserstoffes zu reduzieren. Im Bereich elektrochemischer Zellen wird Nickelhydroxid reduziert, um Verstärkungscharakteristiken für eine Elektrode bereitzustellen. Dies ist in U.S.-Patent 1 940 385 gezeigt. Die Anbringung und die Leitfähigkeitseigenschaften von Kontaktlaschen werden jedoch nicht angesprochen. Um eine höhere Festigkeit zu erzielen, erfolgt die Umwandlung des gesamten Nickelhydroxids in Nickelmetall über die Rahmenstruktur und nicht in selektiven Bereichen.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, indem sie eine Elektrode mit einer bestimmten leitfähigen Kontaktfläche bereitstellt, wobei die Zellenkapazität auf höherem Niveau gehalten wird als im Stand der Technik. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Schwierigkeiten aus dem Stand der Technik zu überwinden, indem sie eine leitfähige Kontaktfläche bereitstellt, an die eine Kontaktlasche sicher angeschweißt werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Elektroden aus einem einzigen beschichteten Substrat mit mindestens einer bestimmten leitfähigen Kontaktfläche zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Elektrode für eine elektrochemische Zelle zu schaffen, welche einen Rand der Elektrode als leitfähige Kontaktfläche verwendet.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für eine elektrochemische Zelle, die eine bestimmte leitfähige Kontaktfläche aufweist, wie dies im folgenden in Anspruch 1 im einzelnen angeführt ist. Die Elektrode kann aus Schaummetall oder metallischen Fasern bestehen, das oder die mit einem elektrochemisch aktiven Material, nämlich einer Paste oder anderen Mischung aus Nickelhydroxidpaste imprägniert sind. Alternativ kann die Elektrode aus einem mit einer porösen Sinternickelbeschichtung beschichteten Metallsubstrat gebildet sein. Dann wird das nickelbeschichtete Substrat mit einem Nickelhydroxidaktivmaterial beschichtet. Zum Anschließen der Elektrode an einen Batterieanschluß ist es notwendig, eine leitfähige Kontaktfläche vorzusehen. Dies wird erreicht, indem die nickelhydroxidbeschichtete Elektrode an der bestimmten Kontaktstelle selektiv einer Quelle mit erwärmten Wasserstoff ausgesetzt wird. Dadurch wird an der bestimmten Stelle das Nickelhydroxid in Nikkelmetall umgewandelt und eine leitfähige Kontaktfläche erzeugt.
Das umgewandelte Nickelmetall bildet eine Fläche, an die, falls erforderlich, eine Kontaktlasche angeschweißt werden kann.
Auch mehrere Elektroden können unter Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens gebildet werden. Zur Umwandlung eines Streifens des nickelhydroxidbeschichteten Elektrodenmaterials in Nickelmetall kann eine Umwandlungsvorrichtung, bestehend aus einer gerichteten Wärmequelle in einer Wasserstoffatmosphäre, verwendet werden. Dies erleichtert das Schneiden des Elektrodenmaterials längs des umgewandelten Streifens in gewünschte Formen und Größen. Dieses Verfahren stellt einen leitfähigen metallisierten Rand für die sich ergebenden Elektroden zur Verfügung. Somit kann das offenbarte Verfahren zur Herstellung von mehr als einer Elektrode verwendet werden.
Das vorstehende ist lediglich eine kurze Beschreibung einiger der Merkmale der vorliegenden Erfindung, und diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in der folgenden Beschreibung ausführlicher beschrieben, wie durch die angefügten Ansprüche abgedeckt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Zwar schließt die Beschreibung mit den Ansprüchen, die die vorliegende Erfindung besonders herausstellen und klar beanspruchen, doch ist sie anhand der folgenden Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele, die als Beispiel angeführt werden, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen leichter zu verstehen. Es zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht, teilweise weggebrochen, einer Elektrode mit einer leitfähigen Kontaktfläche und einem Kontaktlaschenanschluß gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine schematische Seitenansicht einer zur Umwandlung des Nickelhydroxids verwendeten Wärmequelle in einer Wasserstoffatmosphäre;
Figur 3 eine Draufsicht des Elektrodenmaterials, wobei eine zum Schneiden und/oder Schweißen geeignete leitfähige umgewandelte Streifenfläche dargestellt ist;
Figur 4 eine Schnittansicht einer Zelle, bei der eine mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellte Elektrode verwendet wird;
Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines spiralig gewickelten Zellpakets, teilweise weggebrochen, wobei eine mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellte Elektrode verwendet wird;
Figur 6 eine Draufsicht auf das Zellpaket von Figur 5, wobei der Kontakt zu dem Batterieanschluß dargestellt ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung

In Figur 1 ist eine Elektrode zum Einbau in eine elektrochemische Zelle, wie beispielsweise eine Nickelkadmiumzelle, dargestellt. Die Elektrode 11 ist vorzugsweise eine positive Elektrode und dazu konzipiert, mit einer Gegenelektrode und einem dazwischen angeordneten Zwischenstück zur Bildung eines spiralig gewickelten Zellpakets für eine elektrochemische Zelle aufgerollt zu werden. Das Substrat für die Elektrode kann in Form einer flexiblen Schaummetallplatte 13 vorliegen, die eine Porosität von üblicherweise etwa 80 bis etwa 95 Prozent aufweist, und bei der eine ihrer Hauptflächen mit einem elektrochemisch aktiven Material 15, nämlich Nickelhydroxidpaste, wie bekannt, imprägniert ist. Alternativ kann die Elektrode aus einem perforierten Metallsubstrat mit mindestens zwei Hauptflächen gebildet sein, wobei eine der Hauptflächen mit haftend daran angebrachtem porösem gesinterten Nickel bedeckt und mit aktivem Nickelhydroxid imprägniert ist (hier umfaßt "Nickelhydroxid" auch NiOOH).
Zum Führen von Strom von der Elektrode zu einem Anschluß der elektrochemischen Zelle ist eine leitfähige Kontaktfläche vorgesehen. Ferner ist es bei einigen Zellen erforderlich, zur Herstellung einer solchen Verbindung eine an der leitfähigen Fläche angebrachte Kontaktlasche vorzusehen. Es wird bevorzugt, eine solche Lasche durch Anschweißen an die leitfähige Fläche vorzusehen. In der Vergangenheit war dies aufgrund des Mangels an Metall von angemessener Masse in der leitfähigen Kontaktfläche für den Schweißvorgang schwierig.
Figur 1 zeigt eine leitfähige Fläche 12 einer Elektrode 11, die wegen der Leitfähigkeit in Nickelmetall umgewandelt oder zu diesem reduziert worden ist. Man erhält diese Kontaktfläche aus Nickelmetall, indem die nickelhydroxidimprägnierte Elektrode einer Wärmequelle in einer ein reduzierendes Gas, wie beispielsweise Wasserstoff, enthaltenden Umgebung ausgesetzt wird. Die chemische Reaktion für die Umwandlung oder Reduktion zu Nickelmetall ist Ni(OH)&sub2; + N&sub2; = Ni + 2H&sub2;0. Die leitfähige Lasche 14 wird dann auf herkömmliche Weise wie erforderlich an dem umgewandelten Bereich 12 an die Elektrode 11 angeschweißt.
Figur 2 zeigt in schematisierter Form die Wärmequelle 30 in einer Atmosphäre 31 von heißem Wasserstoff. Es kann jede Wärmequelle verwendet werden, die auf den bestimmten Bereich gerichtet und mit Wasserstoff abgeschirmt werden kann. Beispiele dafür umfassen eine Plasmaquelle, ein Lasergerät, ein Induktionsheizgerät, ein Mikrowellengerät, ein Widerstandsheizgerät oder einen mittels Wärmeableitung gerichteten Plattenlaborofen. Zur Umwandlung von Nickelhydroxid sollte die Wärmequelle imstande sein, die Temperatur von 1.600ºF (871ºC) plus oder minus 50ºF (28ºC) zu erreichen, um bevorzugte Exponierzeiten zu erzielen. Bei niedrigeren Temperaturen wäre zur Umwandlung des gesamten Nikkelhydroxids eine längere Exponierzeit erforderlich.
Das Abschirmen der Wärmequelle erfolgt vorzugsweise mit einer Mischung aus zwischen 5-10% Wasserstoffgas und einem inerten Gas wie Stickstoff, Argon, Helium oder einem beliebigen der Edelgase. Während ihres Ausgesetztseins würde die Elektrode 11 an der bestimmten Stelle auf einer geeigneten Stütze 35 gelagert.
Das Exponierzeitintervall kann sich üblicherweise im Bereich von 10 Sekunden bis hinunter zu einer halben Sekunde bei höheren Temperaturen bewegen. Es ist erforderlich, daß die Wasserstoffatmosphärenquelle während des gesamten Prozesses stetig fließt, um Feuchtigkeit oder Wasserdampf, die durch die Reaktion erzeugt wurden, zu beseitigen. Ferner vertreibt der Wasserstoffstrom jegliche in dem umgewandelten Nickelmetall verbliebenen organischen Stoffe oder Bindemittel, so daß maximale Leitfähigkeit erzielt wird. Das resultierende Nickelmetall bildet ein zum Anschweißen einer Kontaktlasche geeignetes Metall.
Figur 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere Elektroden 28, 29 hergestellt werden können, indem ein mit einem elektrochemisch aktiven Material 23 imprägnierter einzelner Substratstreifen 21 verwendet wird. Der Substratstreifen kann in Form eines mit einem elektrochemisch aktiven Material, nämlich Nickelhydroxidpaste, imprägnierten Schaummetallsubstrat oder in Form einer mit porösem gesintertem Nickel bedeckten und mit dem aktiven Nickelhydroxid imprägnierten perforierten Metallplatte vorliegen. Der Streifen sollte breit genug sein, um mehr als eine Elektrode von gewünschter Größe herzustellen. Zur Unterteilung des Streifens in die für die Elektroden erforderliche gewünschte Größe und Form wird eine dynamische und kontinuierliche Version des oben beschriebenen Verfahrens des Exponierens und Umwandelns angewandt.
Bevor der Streifen in die gewünschten Größen geschnitten oder getrennt wird, wird er durch Bewegung in Richtung des Pfeils 19 in bezug auf eine gerichtete Wärmequelle einer Wasserstoffgasatmosphäre ausgesetzt, wie oben beschrieben und in Fig. 2 schematisch dargestellt. Das Aussetzen ist vorzugsweise auf den der Linie 25, entlang der der Elektrodenstreifen zu schneiden oder zu trennen ist, unmittelbar benachbarten Bereich begrenzt. Das Nickelhydroxid entlang der Schnittlinie wird beim Aussetzen zu Nickelmetall reduziert oder in dieses umgewandelt, und somit kann das Trennen oder Schneiden des verdichteten Nickelmetalls auf einfache Weise durchgeführt werden. Ferner werden für die fertiggestellten Elektroden metallisierte Ränder 26 und 27 geschaffen. Diese Ränder sind elektrisch leitfähig und können als leitfähige Kontakte verwendet werden, die die Elektroden und die Anschlüsse der elektrochemischen Zellen, in die die Elektroden eingesetzt sind, miteinander verbinden.
Das oben beschriebene Verfahren kann somit zur Herstellung mehrerer Elektrodenstreifen in sortierten Formen und Größen aus einem einzigen imprägnierten Substrat verwendet werden, indem das Substrat entlang bestimmter Linien einer gerichteten Wärmequelle in einer Wasserstoffatmosphäre ausgesetzt wird. Dann kann das Substrat in die gewünschten Breiten zertrennt oder geschnitten und quer auf Größe geschnitten werden. Der Umwandlungsprozeß kann gleichermaßen selektiv gesteuert werden, so daß das Aussetzen reduziertes Nickelmetall entlang der Schnitt- oder Trennlinien ergibt, wodurch die leitfähige Fläche zur Stromabfuhr an einen Batterieanschluß geschaffen und die Menge des in der Elektrode bleibenden aktiven Materials auf ein Maximum gebracht wird.
Im folgenden wird auf Figuren 4 und 5 Bezug genommen, die die oben beschriebenen Elektroden in elektrochemischen Zellen installiert zeigen.
Figur 4 zeigt eine Zelle mit spiralig gewickelter Konstruktion. Die Zelle enthält die Elektrode und die Kontaktlasche der vorliegenden Erfindung der in Figur 1 dargestellten Art. In der Zelle ist ein aus Isoliermaterial gebildeter Wickeldorn 41 montiert, auf den spiralig eine vierlagige Anordnung gewickelt ist, die aus einer ersten Lage 42, welche die negative Platte ist, einer zweiten Lage 43, die aus einem porösen isolierenden Zwischenstück besteht, einer dritten Lage 44, welche eine positive Platte ist, und einer vierten Lage 45, die ein poröses isolierendes Zwischenstück ist, besteht. In diesem Fall weist die positive Platte 44 eine leitfähige Fläche auf, die mit der oben beschriebenen Umwandlungstechnik hergestellt ist. Die Kontaktlasche 46 ist an die leitfähige Fläche angeschweißt und bildet eine Verbindung zwischen der positiven Elektrode und der Zelle mit dem positiven Anschluß 51.
Das oben beschriebene Umwandlungsverfahren kann auch zur Herstellung einer leitfähigen Fläche zum Kontaktkleben für die negative Platte verwendet werden. Bei einem solchen Beispiel und bei der zur Umwandlung verwendeten Temperatur wird eine mit Kadmiumhydroxid imprägnierte Elektrode selektiv exponiert, um das Kadmiumhydroxid (über die Zwischenart, Kadmiummetall) an einer bestimmten leitfähigen Fläche wenigstens teilweise zu entfernen oder zu verdampfen. Die Kontaktlasche 48 würde dann in erster Linie an das Substrat und jegliches restliche Kadmiummetall, das nach dem Umwandlungsprozeß übriggeblieben ist, angeschweißt, und zwar an einem derartigen bestimmten Bereich, und die negative Platte würde durch die Kontaktlasche 48 mit dem Zellengehäuse 40 verbunden.
Figur 5 zeigt eine der Elektroden 28, 29, die durch das oben in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 beschriebene Verfahren hergestellt sind und in einer spiralig gewickelten elektrochemischen Zelle verwendet werden. Die gewickelte Zelle weist positive Elektroden 28, ein erstes Zwischenstück 37, eine negative Elektrode 30 und ein zweites Zwischenstück 32 auf.
Die Platten 28 und 30 mit den Zwischenstücken 37 und 32 dazwischen sind zur Bildung des Wickelzellpakets 50 spiralig gewikkelt. Die Platten 28 und 30 sowie die Zwischenstücke 31 und 32 sind quer voneinander versetzt, um an einem Ende der Wicklung 50 einen verlängerten Längsrand 26 der Platte 28 und am entgegengesetzten Ende der Wicklung 50 einen verlängerten Rand 33 der Platte 30 zu bilden. Die verlängerten Ränder 26 und 33 sind leitfähige Ränder, die durch das oben beschriebene Umwandlungsverfahren aus reduziertem Metall gebildet werden können.
Was die negative Elektrode 30 anbelangt, so kann der leitfähige Rand erzielt werden, indem das kadmiumhydroxidbeschichtete Substrat einer Wärmequelle in einer Wasserstoffatmosphäre ausgesetzt wird, um das Kadmiumhydroxid, wie oben in bezug auf die negative Elektrode beschrieben, über Kadmiummetall zu verdampfen.
Zur Anbringung des leitfähigen Plattenrandes 26 der positiven Platte 28 an dem positiven Anschluß der Zelle ist an einem Ende der Wicklung 50 ein Stromabnehmer 55 vorgesehen. Am unteren Ende der Wicklung 50 (Fig. 6) ist zur Kontaktierung des Randes 33 ein zweiter Stromabnehmer vorgesehen, dessen Darstellung jedoch entfällt, da er identisch mit dem Abnehmer 55 ist. Der Stromabnehmer 55 weist zwei im wesentlichen planare Schenkelteile 56 und 57 und einen erhöhten Mittelteil 58 auf, der an den Schenkelteilen 56 und 57 angebracht ist. Die Schenkelteile 56 und 57 kontaktieren (wie beim Perkussionsschweißen) den verlängerten leitfähigen Rand 26 der positiven Elektrode. Der erhöhte Mittelteil 58 ist an die Basis einer Abdeckscheibe für den Zellenbehälter angeschweißt, die den positiven Anschluß des Behälters für die elektrochemische Zelle bildet. In ähnlicher Weise ist der Mittelteil des (nicht dargestellten) negativen Stromabnehmers an die Basis des Zellenbehälters angeschweißt, die den negativen Anschluß der Zelle bildet.
Die Erfindung wird mit speziellem Bezug auf die Erzeugung der positiven Elektrode einer elektrochemischen Zelle offenbart. Jedoch kann, wie oben erwähnt, das Umwandlungsverfahren auch zur Herstellung negativer Elektroden mit bestimmten leitfähigen Flächen verwendet werden. Auf diese Weise kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Umwandlung von Kadmium in einer mit Kadmiumhydroxid imprägnierten Elektrode in reduziertes Kadmiummetall und dann zur Verdampfung des Kadmiummetalls an den bestimmten Flächen verwendet werden. Ferner kann die Umwandlungstechnik beispielsweise verwendet werden, um eine mit Kobalthydroxid imprägnierte Elektrode an einem bestimmten Bereich in reduziertes Kobaltmetall umzuwandeln. Falls erwünscht, kann die Temperatur der Wärmequelle abhängig von dem verwendeten bestimmten reduzierbaren Metall variiert werden.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Elektroden für spiralig gewickelte Zellen offenbart worden ist, sei angemerkt, daß derartige Elektroden in verschieden geformten Zellen, einschließlich solcher von flacher paralleler Plattenkonstruktion, verwendet werden könnten.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel mit Bezug auf eine Elektrode für eine Nickelkadmiumzelle offenbart worden ist, könnten auch andere Zellenarten verwendet werden. Die Elektrode und das Verfahren der vorliegenden Erfindung könnten beispielsweise auch bei einer Nickelzinkzelle, einer Nickelmetallhydridzelle oder einer Nickelwasserstoffzelle verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode (11) für eine wiederaufladbare elektrochemische Zelle, mit den Schritten:

Bereitstellen eines elektrisch leitfähigen porösen Substrates (13) mit mindestens zwei Hauptflächen und einer Schicht (15) aus einem elektrochemisch aktiven Material, die mindestens an einer der Hauptflächen angebracht ist und mindestens eine der Hauptflächen mindestens teilweise bedeckt, und Imprägnieren der Poren des Substrates, wobei das aktive Material eine reduzierbare Art eines Metalls ist, und

das elektrochemisch aktive Material an einer Kontaktfläche einer Wärmequelle in einer Atmosphäre aussetzen, welche ein reduzierendes Gas (30,31) enthält, um die reduzierbare Art des Metalls in die Metallform umzuwandeln und eine an dem Substrat angebrachte elektrisch leitfähige Kontaktfläche (12) zu schaffen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Substrat Schaummetallfasern aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das zusätzlich den Schritt des Anbringens einer leitfähigen Lasche (14) an der elektrisch leitfähigen Kontaktfläche (12) umfaßt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das reduzierende Gas Wasserstoff ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Wärmequelle bei 871ºC (1600ºF) + 28ºC (50ºF) gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit den Schritten des Bewegens des Substrates relativ zu der Wärmequelle, um einen Streifen an dem Substrat als Kontaktfläche zu wählen, sowie des Schneidens des Substrates in mehrere Elektroden entlang dieses Streifens.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die reduzierbare Art eines Metalls Nickelhydroxid ist und der Schritt des Aussetzens das Nickelhydroxid in Nickelmetall umwandelt.