Negative Elektrode für Sammler mit alkalischem Elektrolyten Zur Herstellung
von negativen Elektroden für Sammler mit alkalischem Elektrolyten ist es bekannt,
durch Sintern von Eisenpulver ein poröses Gerüst aus Eisen herzustellen und in die
Poren aktive Masse, vorzugsweise Cadmium, einzubringen. Derartige Elektroden verlieren
bei längerer Benutzung allmählich ihre mechanische Festigkeit, weil sie beim Auf-
und Entladen chemischen Umsetzungen unterworfen sind und eine Lockerung des metallischen
Gerüsts infolge abwechselnder Oxydation und Reduktion zu weichem, schwammigem Eisenmetall
eintritt.Negative electrode for collectors with alkaline electrolyte For manufacture
of negative electrodes for collectors with alkaline electrolytes, it is known
by sintering iron powder to produce a porous framework from iron and insert it into the
Pore active material, preferably cadmium, to be introduced. Such electrodes lose
their mechanical strength gradually increases with prolonged use, because they
and discharge are subject to chemical reactions and a loosening of the metallic
Scaffolding as a result of alternating oxidation and reduction to soft, spongy ferrous metal
entry.
Man hat deshalb vorgeschlagen, die Porenwände der Eisenelektroden
durch Tränken mit einer Nickelsalzlösung und anschließendes Glühen im Wasserstoffstrom
mit einer Nickelschicht zu überziehen oder die poröse Eisenmasse mit schwer angreifbaren
oder unangreifbaren Teilen, z. B. mit einem Gitter aus einer Nickel-Eisen-Legierung,
zu versehen. Beim Auf- und Entladen des Akkumulators wird aber das unter der Nickelschicht
oder neben der Nickel-Eisen-Legierung liegende metallische Eisengerüst formiert,
und dies beeinträchtigt die mechanische Festigkeit der Elektroden.It has therefore been proposed that the pore walls of the iron electrodes
by soaking with a nickel salt solution and subsequent annealing in a stream of hydrogen
to cover with a nickel layer or the porous iron mass with difficult to attack
or unassailable parts, e.g. B. with a grid made of a nickel-iron alloy,
to provide. When charging and discharging the battery, however, this becomes under the nickel layer
or a metallic iron framework lying next to the nickel-iron alloy is formed,
and this affects the mechanical strength of the electrodes.
Stellt man nach einem anderen bekannten Vorschlag die negativen Elektroden
für alkalische Sammler gar nicht mehr aus Eisen, sondern aus porösem Kupfer oder
Nickel oder einer Legierung dieser beiden Metalle her, so erhöhen sich zufolge der
Anwendung dieser wertvolleren Metalle die Herstellungskosten des Akkumulators. Außerdem
ist
die Korrosionsbeständigkeit derartiger Gerüste, insbesondere bei der Imprägnierung
mit aktiver Masse, in manchen Fällen, z. B. bei Nickelmetall gegenüber Cadmiumnitrat
und bei Kupfermetall gegenüber Cadmiumchlorid, nicht befriedigend.If you put the negative electrodes according to another well-known proposal
for alkaline collectors no longer made of iron, but of porous copper or
Nickel or an alloy of these two metals, then increase according to the
Application of these more valuable metals increases the manufacturing cost of the accumulator. aside from that
is
the corrosion resistance of such frameworks, especially during impregnation
with active mass, in some cases, e.g. B. with nickel metal versus cadmium nitrate
and in the case of copper metal compared to cadmium chloride, not satisfactory.
Auch poröse Elektrodengerüste aus einer Eisen-Nickel-Legierung sind
schon als Träger für die aktive Masse der negativen Elektrode verwendet worden.
Ihre Eignung beruht darauf, daß Eisen durch das Legieren mit Nickel im alkalischen
Elektrolyten seine elektrochemische Aktivität vollständig verliert und zu einer
unangreifbaren Elektrode wird. Zur Herstellung solcher Elektrodengerüste werden
Gemische aus Eisenpulver und Nickelpulver gesintert. Um aber eine homogene Eisen-Nickel-Legierung
zu erzielen, müssen diese Gemische aus Eisenpulver und Nickelpulver bei sehr hohen
Temperaturen und verhältnismäßig lange Zeit gesintert werden, denn die Metalle Eisen
und Nickel diffundieren, selbst wenn sie in Pulverform vorliegen, sehr langsam ineinander.
Die Folge davon ist, daß sich die Forderung nach guter Legierungsbildung bei gleichzeitiger
hoher Porosität der Elektrodengerüste nur schwierig verwirklichen läßt, denn bei
der zur Bildung einer weitgehend homogenen Legierung erforderlichen hohen Sintertemperatur
tritt eine starke Schrumpfung der Sinterkörper ein.Also porous electrode frames are made of an iron-nickel alloy
has already been used as a carrier for the active mass of the negative electrode.
Their suitability is based on the fact that iron by alloying with nickel in the alkaline
Electrolyte completely loses its electrochemical activity and becomes a
invulnerable electrode becomes. For the production of such electrode frameworks are
Mixtures of iron powder and nickel powder sintered. But a homogeneous iron-nickel alloy
To achieve this, these mixtures of iron powder and nickel powder must be used at very high levels
Temperatures and are sintered for a relatively long time, because the metals are iron
and nickel, even when in powder form, diffuse into one another very slowly.
The consequence of this is that the requirement for good alloy formation with simultaneous
high porosity of the electrode framework can be realized only with difficulty, because at
the high sintering temperature required to form a largely homogeneous alloy
the sintered bodies shrink considerably.
Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeit entfällt, wenn als
Ausgangsmaterial für das gesinterte Elektrodengerüst ein Eisen-Nickel-Pulver verwendet
wird, das durch thermische Zersetzung eines Gemisches von Nickelcarbonyl und Eisencarbonyl
erhalten wurde. Bei einem solchen Pulver befinden sich in jedem Pulverteilchen Eisen
und Nickel ohne Zwischenraum in unmittelbarer Nachbarschaft nebeneinander.It has now been found that this difficulty is eliminated when as
An iron-nickel powder is used as the starting material for the sintered electrode structure
which is produced by thermal decomposition of a mixture of nickel carbonyl and iron carbonyl
was obtained. In such a powder there is iron in each powder particle
and nickel next to each other without a gap in the immediate vicinity.
Das Pulver stellt ein homogenes Gemenge von Eisen- und Nickelteilchen
dar in einem Verteilungsgrad; der in dieser Feinheit auf mechanischem Wege nicht
ohne weiteres zu erhalten ist. Eine weitgehende Legierungsbildung kann bei Verwendung
dieses Pulvers schon bei einer verhältnismäßig tiefen Sintertemperatur, bei der
eine stärkere Schrumpfung des Sintergutes noch nicht eintritt, bewirkt werden. Dadurch
wird erreicht, daß kein unlegiertes Eisen mehr vorhanden ist, das während des Arbeitens
der Elektrode in Oxyd übergehen und eine Lockerung des metallischen Gerüstes hervorgerufen
würde.The powder is a homogeneous mixture of iron and nickel particles
dar in a degree of distribution; which in this fineness cannot be done mechanically
is readily available. An extensive alloying can occur when using
this powder already at a relatively low sintering temperature at which
a greater shrinkage of the sintered material does not yet occur, can be brought about. Through this
it is achieved that there is no more unalloyed iron present during work
of the electrode turn into oxide and loosening of the metallic framework caused
would.
Eine innige Mischung von Eisen und Nickel in oxydischer Form erhält
man, wenn man aus einer wäßrigen Lösung von Eisen- und Nickelsalzen ein Gemisch
von Eisen- und Nickelhydroxyd zusammen ausfällt. Auch mit solchen Gemischen wird
beim Sintern in reduzierender Atmosphäre bei verhältnismäßig tiefer Temperatur eine
gute Legierungsbildung erhalten. Diese Arbeitsweise hat aber gegenüber der Verwendung
von Eisen-Nickel-Pulvergemischen, die durch Zersetzung eines Gemisches von Eisen-
und Nickelcarbonyl erhalten wurden, den Nachteil, daß es schwierig ist, auf diesem
Wege rißfreie Sinterkörper von hoher Porosität und ausreichender Festigkeit zu erhalten.An intimate mixture of iron and nickel in oxidic form is obtained
if you get a mixture from an aqueous solution of iron and nickel salts
of iron and nickel hydroxide precipitates together. Even with such mixtures
when sintering in a reducing atmosphere at a relatively low temperature
good alloy formation obtained. This way of working has however compared to the use
of iron-nickel powder mixtures, which are produced by the decomposition of a mixture of iron
and nickel carbonyl have the disadvantage that it is difficult to obtain on this
Ways to obtain crack-free sintered bodies of high porosity and sufficient strength.