EP0102966A1 - Verfahren zur herstellung eines grossflächigen stromkollektors für eine elektrochemische zelle in form einer porösen platte oder folie aus titan - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines grossflächigen stromkollektors für eine elektrochemische zelle in form einer porösen platte oder folie aus titan

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EP0102966A1
EP0102966A1 EP83900695A EP83900695A EP0102966A1 EP 0102966 A1 EP0102966 A1 EP 0102966A1 EP 83900695 A EP83900695 A EP 83900695A EP 83900695 A EP83900695 A EP 83900695A EP 0102966 A1 EP0102966 A1 EP 0102966A1
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EP
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layer
titanium
powder
sintering
graphite
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EP83900695A
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English (en)
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Hubert Devantay
Samuel Stucki
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BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
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Publication date
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/18—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by using pressure rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/006—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of flat products, e.g. sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/002—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps

Definitions

  • the invention is based on a method for producing a large-area current collector according to the preamble of claim 1.
  • Titanium foils of limited dimensions for experimental purposes are Titanium foils of limited dimensions for experimental purposes
  • the invention is based on the object of specifying an economical method for producing a current collector in the form of a porous plate or foil made of titanium, the area of which is not limited and the thickness and porosity of which are uniform over the entire area, the density or Porosity can be selectively reproduced within narrow limits with narrow tolerances.
  • Fig. 3 is a Flie 'ssdiagramm the method.
  • the diagram 1 shows the temperature profile as a function of time for the heat treatment of the titanium powder. posed.
  • the diagram is self-explanatory. In deviation from the diagram, heating to 500 ° C. can also be carried out in the period from 30 to 90 minutes.
  • the sintering temperature can be 900 to 1200 c.
  • 1 is the support in the form of a flat plate (non-porous, non-sticky graphite).
  • 2 represents the viscous, homogeneous paste consisting of titanium powder and terpineol (C .H Collector0).
  • 3 is the coherent, uniform layer of this paste.
  • a movable coating device 4 to be displaced in the direction of the arrow in the form of a container tapering downward can be used as a means for applying the paste.
  • 2 and 3 represent the dry, free-flowing titanium powder or the upper layer thus produced on the carrier 1.
  • Terpineol evaporated in air by heating to approx. 200 ° C.
  • Layer 3 was then dried together with carrier substance 1 in a vacuum drying cabinet at approx. 200 ° C.
  • the titanium powder was already compacted. Furthermore, the material was subjected to a multi-stage heat treatment. To this end, the layer
  • the material was heated to a temperature of 500 C over a period of about 90 min and during
  • the cold-rolled foil was then placed on a graphite powder-coated support 1 and subjected to a further heat treatment according to FIG. 1.
  • the measured porosity was still 58%.
  • a layer consisting of platinum was applied to the porous titanium foil in an electrochemical manner.
  • the case was a mixture of ruthenium oxide
  • the process steps of cold rolling and sintering can be carried out several times in succession until the desired targeted density or porosity of the film or plate has been reached.
  • paste 2 can also be produced with the aid of a suitable liquid other than C.
  • the application of the paste is also not bound to the coating device 4 for thin-layer plates, but can be carried out with the aid of any other suitable device.
  • the condition is that a viscous, homogeneous paste is first produced and then applied as uniformly as possible to a non-adhesive substrate (carrier 1).
  • a current collector * for an electrochemical ozone cell in the form of a porous titanium foil 1.45 mm thick was produced as follows: On one with graphite powder (KS 75 from Lonza) coated support 1 made of fine-grained graphite (ground plate, quality Ringsdorff EK 72) was dry, free-flowing titanium powder 2 (Sumitomo, Osaka) in the form of a uniform layer using a movable coating device 4 (Camag thin-layer apparatus for chromatography) 3 applied. The layer thickness was approximately 1.9 mm; the area was a square with a side length of 200 mm. The whole was then subjected to a multi-stage heat treatment in a vacuum oven in order to sinter the titanium powder.
  • KS 75 from Lonza coated support 1 made of fine-grained graphite (ground plate, quality Ringsdorff EK 72) was dry, free-flowing titanium powder 2 (Sumitomo, Osaka) in the form of a uniform layer using a movable coating
  • the mixture was first heated from room temperature to 500 ° C. over a period of about 90 minutes and this temperature was kept constant for a further 30 minutes. The mixture was then heated to 1000 ° C. for 30 minutes and this temperature was maintained for 3 hours. After cooling to room temperature, the pre-sintered in this way
  • Titanium foil can be easily detached from the carrier 1, since the graphite powder had formed a protective layer.
  • the thickness of the film after presintering was approx. 1.8 mm, the porosity 70%.
  • the film was cold rolled in several passes in a roll stand with rolls of 130 mm in diameter.
  • the decrease in height per stitch was approx. 0.1 mm, so that after 3 stitches a film thickness of approx. 1.5 was now achieved.
  • the rolling speed was 1.2 m / min. Care must be taken that the total cross-sectional reduction before the next heat treatment does not exceed 30%, since otherwise the material could tear.
  • the decrease in height per stitch should not exceed 15%.
  • the rolling speed can advantageously be set to 1 to 30 m / min.
  • the porosity had dropped to about 62% after cold rolling.
  • the cold-rolled titanium foil was then subjected to a further sintering process in accordance with the heat treatment described above. * The thickness of the film was still after sintering approx.1.45 mm, the porosity approx. 59%.
  • the porous titanium foil was now coated with platinum according to Example I. An additional layer consisting of PbO p in
  • any desired film thickness and any porosity between 0 and that approximately corresponds to the loosely poured titanium powder can be achieved, which is primarily used for sintering heat treatment can be carried out under vacuum or protective gas.
  • the porous titanium foil is provided with a thin layer of platinum, on which another layer made of at least one platinum metal or one
  • Platinum metal oxide or PbO existing electrocatalyst layer is applied.
  • the process according to the invention enables the economical production of current collectors in the form of porous titanium foils and titanium plates of 0.1 to approximately 5 mm constant thickness with uniform, targeted porosity and practically any surface area, such as that required for the construction of large industrial ones electrochemical devices, in particular electrolysis apparatus (individual parts and entire batteries constructed according to the filter press principle) are required.

Description

Verfahren zur Herstellung eines grossflächigen Stromkollek¬ tors für eine elektrochemische Zelle in Form einer porösen Platte oder Folie aus Titan
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines grossflächigen Stromkollektors nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Beim Bau von Elektrolysevorrichtungen, insbesondere für die Wasserelektrolyse unter Verwendung von Feststoffelektroly¬ ten stellt sich die Aufgabe, korrosionsbeständige, poröse Stromkollektoren zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise werden für solche Zwecke auf der chemisch agressiven Sauer¬ stoffseite Folien und Platten aus porösem Titan verwendet. Derartige Bauelemente werden fast ausschliesslich nach pul¬ vermetallurgischen Methoden hergestellt. Dabei gelangen unter anderen Verfahrensschritte wie Heisspressen, Warm¬ pressen, Schwerkraftsintern, Pulverwalzen etc. zur Anwen¬ dung (US-PS 2 997 777: Poroshkovaya Metallurgya 7, Seiten 13 bis 16, Juli 1976; Poroshkovaya Metallurgya 6, Seiten 96 bis 99, Juni 1977) .
Nach den obengenannten Verfahren sind vor allem poröse
Titanfolien beschränkter Abmessungen für Versuchszwecke
2 hergestellt worden. Will man zu grossen Flächen (bis 1 m ) übergehen, wie sie für industrielle Elektrolyseanlagen er- forderlich sind, stösst man auf Schwierigkeiten. Das Problem besteht hauptsächlich darin, dass es beinahe aus¬ sichtslos erscheint, für beliebig grosse Flächen eine gleichmässige Verteilung des Titanpulvers zu erreichen, was sich dann in unterschiedlicher Dicke, ungleichmassiger Porosität und anderen Inhomogenitäten niederschlägt. Es ist ausserdem nach den bekannten Verfahren kaum möglich, eine gewünschte, gezielte Porosität der den Stromkollek¬ tor aufbauenden Folie zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaft¬ liches Verfahren zur Herstellung eines Stromkollektors in Form einer porösen Platte oder Folie aus Titan anzugeben, deren Fläche nicht begrenzt ist und deren Dicke und Poro¬ sität über die ganze Fläche gleichmässig ist, wobei die Dichte bzw. Porosität innerhalb weiter Grenzen gezielt reproduzierbar mit engen Toleranzen gewählt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungs emäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden, durch drei Figuren erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 den Temperaturverlauf über der Zeit für die Wärme¬ behandlung;
Fig. 2 die Funktionsweise des Pulververteilungsgerätes; Fig. 3 ein Flie'ssdiagramm des Verfahrens.
In Fig. 1 ist der Temperaturverlauf in Funktion der Zeit für die Wärmebehandlung des Titanpulvers dar- gestellt. Das Diagramm erklärt sich von selbst. Die Er¬ wärmung auf 500°C kann in Abweichung des Diagramms auch im Zeitraum von 30 bis 90 min vorgenommen werden. Die Sintertemperatur kann 900 bis 1200 c betragen.
Fig. 2 zeigt schematisch die Verwendung einer Vorrichtung zum Aufbringen des trockenen Titanpulvers bzw. der Titan¬ paste. 1 ist der Träger in Form einer ebenen Platte (porenfreier, nichtklebender Graphit). 2 stellt die aus Titanpulver und Terpineol (C .H „0) bestehende viskose, homogene Paste dar. 3 ist die zusammenhängende, gleich- massige Schicht dieser Paste. Ein in Pfeilrichtung zu verschiebendes, bewegliches Beschichtungsgerät 4 in Form eines nach unten spitz zulaufenden Behälters kann als Mittel zum Aufbringen der Paste Verwendung finden.
Bei einer Variante des Verfahrens stellen 2 und 3 das trockene, rieselfähige Titanpulver bzw. die damit er¬ zeugte obere Schicht auf dem Träger 1 dar.
Ausführungsbeisgiel_l Siehe Figuren 1 und 2.
Zur Herstellung eines Stromkollektors für eine Wasser¬ elektrolysezelle in Form einer porösen Titanfolie von 0,5 mm Dicke wurde zunächst eine viskose, homogene Paste 2 aus Titanpulver der Partikelgrösse 15 bis 120 ja und wasserfreiem Terpineol C_nH_o0 gemischt. Das Titanpulver
1U lo stammte von Titanschwamm mit grosser innerer Oberfläche. Die Pulverpartikel wiesen sehr unregelmässige Formen mit Verzweigungen und Protuberanzen auf. Das Mischungsver¬ hältnis wurde derart eingestellt, dass auf 6 ml Terpineol 9 Titanpulver kamen. Die viskose, homogene Paste 2 wurde in ein bewegliches Beschichtungsgerät *. für Dünn- schicht-Chromatographie-Platten in Form eines nach unten spitz zulaufenden Behälters abgefüllt und als zusammen¬ hängende, gleichmässige Schicht 3 auf einen Träger 1 in Form einer ebenen Platte aufgetragen. Dabei zeigt der Pfeil der Figur 2 die Bewegungsrichtung des Beschichtungs- gerätes 4 an. Als Träger 1 wurde eine spezielle poren¬ freie und nichtklebende Graphitsorte gewählt, welche eine ausgerichtete Struktur der einzelnen Graphitplättchen besass (Sigraflex von Sigri). In einem weiteren Verfahrens- schritt wurde die Flüssigkeit (im vorliegenden Fall
Terpineol) durch Erwärmen auf ca. 200°C in Luft verdampft. Die Schicht 3 wurde daraufhin samt Trägersubstanz 1 in einem Vakuumtrockenschrank bei ca. 200 C getrocknet. Da¬ bei trat bereits eine Verdichtung des Titanpulvers ein. Des weiteren wurde das Material einer mehrstufigen Wärme¬ behandlung unterworfen. Zu diesem Zweck wurde die Schicht
3 auf der Trägersubstanz 1 in einen Vakuumofen eingeführt, dessen Vakuum bei einem Wert von 10 -5 bis 10-6 Torr lag.
Zunächst wurde das Material im Verlaufe von ca. 90 min auf eine Temperatur von 500 C aufgeheizt und während
30 min auf dieser Temperatur gehalten. Das gegebenenfalls noch verbliebene Lösungsmittel (Terpineol) wird bei diesem Prozess restlos ausgetrieben. Dann wurde das Material im Verlauf von ca. 30 min weiter auf eine Temperatur von ca. 900 C erhitzt und während ca. 3 bei dieser Temperatur gehalten. Dabei sinterte das Titanpulver zu einer zu¬ sammenhängenden porösen Folie zusammen. Es uss darauf geachtet werden, dass diese Sintertemperatur nicht zu hoch eingestellt wird, damit die Titanschicht nicht mit dem Träger 1 verklebt. Nach dem Sintern wurde das Material abgekühlt und die Folie vom Träger 1 abgelöst. Hierauf wurde die Folie in einem Walzgerüst mit Walzen von 300 mm Durchmesser bei einer Walzgeschwindigkeit von 2 m/min kaltgewalzt. Die Höhenabnahme durch diesen Walzstich be- trug 15 /., was einer Verringerung der Porosität von 70 % auf 64 % entsprach. Nun wurde die kaltgewalzte Folie auf einen mit Graphitpulver bestrichenen Träger 1 aus Graphit gelegt und nochmals einer Wärmebehandlung gemäss Fig. 1 unterworfen. Die gemessene Porosität betrug noch 58 % . Nun wurde auf die poröse Titanfolie auf elektrochemische Weise eine Schicht aufgebracht, welche aus Platin bestand. Die
2
Dotierung betrug 0,1 mg Platin pro cm . Nach einer geeig¬ neten Wärmebehandlung wurde der Stromkollektor des weiteren mit einem aus Platinmetallen b-zw. Platinmetalloxyden be¬ stehenden Elektrokatalysator beschichtet. Im vorliegenden
Fall handelte es sich um eine Mischung aus Rutheniumoxyd
2 und Iridiumoxyd in einer Gesamtmenge von 3 mg/cm Folien¬ oberfläche.
Die Verfahrensschritte des Kaltwalzens und Sinterns können mehrmals nacheinander durchgeführt werden, bis die ge¬ wünschte gezielte Dichte bzw. Porosität der Folie oder Platte erreicht ist.
Im Prinzip kann die Paste 2 auch mit Hilfe einer anderen geeigneten Flüssigkeit als C hergestellt werden. Auch das Aufbringen der Paste ist nicht an das Beschich¬ tungsgerät 4 für Dünnschicht-Platten gebunden, sondern kann mit Hilfe jeder anderen geeigneten Vorrichtung er¬ folgen. Bedingung ist, dass zunächst eine viskose, homo- gene Paste hergestellt und diese dann möglichst gleich- massig auf ein nichtklebendes Substrat (Träger 1) auf¬ gebracht wird.
Ausführungsbeisgiel_II_
Ein Stromkollektor* für eine elektrochemische Ozonzelle in Form einer porösen Titanfolie von 1,45 mm Dicke wurde wie folgt hergestellt: Auf einen mit Graphitpulver (KS 75 von Lonza) bestrichenen Träger 1 aus feinkörnigem Graphit (geschliffene Platte, Qualität Ringsdorff EK 72) wurde mittels eines beweglichen Beschichtungsgerätes 4 (Camag Dünnschicht-Apparat für Chromatographie) trockenes, rieselfähiges Titanpulver 2 (Sumitomo, Osaka) in Form einer gleichmässigen Schicht 3 aufgebracht. Die Schicht¬ dicke betrug ca. 1,9 mm; die Fläche war ein Quadrat von 200 mm Seitenlänge. Das Ganze wurde nun zwecks Sintern des Titanpulvers einer mehrstufigen Wärmebehandlung in einem Vakuumofen unterworfen. Zunächst wurde im Verlauf von ca. 90 min von Raumtemperatur auf 500 C erwärmt und diese Temperatur während weiteren 30 min konstant gehalten. Dann wurde während 30 min auf 1000 C erhitzt und diese Tempe¬ ratur während 3 h gehalten. Nach der Abkühlung auf Raum- temperatur konnte die auf diese Weise vorgesinterte
Titanfolie leicht vom Träger 1 losgelöst werden, da das Graphitpulver eine Schutzschicht gebildet hatte. Die Dicke der Folie betrug nach dem Vorsintern ca. 1,8 mm, die Porosität 70 % . Nun wurde die Folie in einem Walzgerüst mit Walzen von 130 mm Durchmesser in mehreren Stichen kaltgewalzt. Die Höhenabnahme pro Stich betrug ca. 0,1 mm, so dass nach 3 Stichen eine Foliendicke von ca. 1,5 nun erreicht wurde. Dabei betrug die Walzgeschwindigkeit 1,2 m/min. Es uss darauf geachtet werden, dass die totale Querschnittsverminderung vor der nächsten Wärme¬ behandlung 30 % nicht überschreitet, da sonst das Mate¬ rial einreissen könnte. Die Höhenabnahme pro Stich sollte höchstens 15 % betragen. Die Walzgeschwindig¬ keit kann vorteilhafterweise auf 1 bis 30 m/min ein- gestellt werden. Die Porosität war nach dem Kaltwalzen auf einen Wert von ca. 62 % zurückgegangen. Nun wurde die kaltgewalzte Titanfolie einem weiteren Sinterprozess gemäss oben beschriebener Wärmebehandlung unterworfen. * Die Dicke der Folie betrug nach dem Sintern noch ca. 1,45 mm, die Porosität ca. 59 % . Die poröse Titanfolie wurde nun gemäss Beispiel I mit Platin beschichtet. Hier¬ auf wurde eine zusätzliche Schicht bestehend aus PbOp in
2 einer Menge von 15 mg/cm Folienoberfläche aufgebracht.
Durch gezielte Wiederholung der Verfahrensschritte des Kaltwalzens in einem oder mehreren Stichen und der dem Sintern dienenden Wärmebehandlung kann jede gewünschte Foliendicke und jede Porosität zwischen 0 und derjenigen, die ungefähr dem lose aufgeschütteten Titanpulver ent- spricht, erreicht werden,, Die vornehmlich dem Sintern dienende Wärmebehandlung kann unter Vakuum oder Schutzgas durchgeführt werden.
Nach dem letzten Sinterprozess wird die poröse Titanfolie mit einer dünnen Platinschicht versehen, auf welcher eine weitere, aus mindestens einem Platinmetall oder einem
Platinmetalloxyd oder PbO bestehende Elektrokatalysator- schicht aufgebracht wird.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird die wirtschaft¬ liche Fertigung von Stromkollektoren in Form poröser Titanfolien und Titanplatten von 0,1 bis ca. 5 mm konstan¬ ter Dicke mit gleichmässiger gezielter Porosität und praktisch beliebig grosser Fläche ermöglicht, wie sie für den Bau von grossen industriellen elektrochemischen Geräten, insbesondere Elektrolyseapparaten (Einzelteile und ganze, nach dem Filterpresse-Prinzip aufgebaute Batterien) benötigt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines grossflächigen Strom¬ kollektors für eine elektrochemische Zelle in Form einer porösen Platte oder Folie mit gezielter Porosi¬ tät aus Titan, ausgehend von Titanpulver, wobei letzte- res direkt oder indirekt in Form einer gleichmässigen Schicht (3) auf einen Träger (1) aufgebracht und die Schicht (3) einem Sinterprozess unterworfen wird, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Schicht (3) einer stufenweisen Wärmebehandlung unter Vakuum oder Schutz- gas unterzogen und zu einer zusammenhängenden porösen Folie vorgesintert und dass letztere mindestens ein¬ mal kaltgewalzt und zusätzlich mindestens noch einmal nach der besagten stufenweisen Wärmebehandlung ge¬ sintert und schliesslich mit einem Elektrokatalysator beschichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung der Schicht (3) auf dem gleichen ursprünglichen Träger (1) durchgeführt wird und in den nachfolgenden unter Vakuum von 10 -5 bis 10-6 Torr durchgeführten Schritten besteht:
- Erwärmung im Verlaufe von 30 bis 90 min bis auf 500°C,
- Halten der Temperatur während 30 min auf 500°C,
- Erwärmen im Verlaufe von 30 min von 500°C auf 900 bis 1000°C,
- Sintern der Schicht durch Halten der Temperatur während 3 h zwischen 900 und 1000°C.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesinterte Folie in einem oder mehreren Walz- Stichen mit je einer Höhenabnahme von höchstens 15 % pro Stich und einer totalen Höhenabnahme von höchstens 30 % bei einer Walzgeschwindigkeit von 1 bis 30 m/min in ihrer Dicke verringert und ansc liessend während! .1/2 h bei 500°C und während weiteren 3 h bei 1100°C gesintert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte des Kaltwalzens und nachfolgen¬ den Sinterns mehrmals hintereinander ausgeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesinterte Folie zunächst mit einer Platinschicht und zusätzlich mit einer weiteren Schicht bestehend aus mindestens einem Platinmetall oder mindestens einem Platinmetalloxyd versehen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesinterte Folie zunächst mit einer Platinschicht und zusätzlich mit einer weiteren Schicht bestehend aus PbO versehen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, dass das Titanpulver direkt in rieselfähiger trockener Form als Schicht (3) auf einen zuvor mit Graphitpulver be¬ strichenen Träger (1) bestehend aus feinkörnigem Gra¬ phit aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Titanpulver in einer Flüssigkeit aufgeschlämmt wird und die auf diese Weise hergestellte viskose, homogene Paste (2) in Form einer zusammenhängenden gleichmässi- gen Schicht (3) auf einen Träger (1) bestehend aus speziellem porenfreien, nichtklebenden Graphit mit ausgerichteter Struktur der einzelnen Graphitplättchen aufgebracht, die Flüssigkeit in Luft verdampft und die Schicht (3) anschliessend im Vakuum getrocknet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Aufschlämmen benützte Flüssigkeit Terpineol C _H o0 ist, welches bei 200 C verdampft wird und dass die Schicht (3) bei 200°C im Vakuum getrocknet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die viskose Paste (2) aus Titanpulver der Partikel- grösse 15 JU bis 120 λi mit sehr unregelmässigen, Ver¬ zweigungen und Protuberanzen aufweisenden Formen, welches aus Titanschwamm erzeugt wurde, und aus Terpineol im Mischungsverhältnis 9 S Titan zu 6 ml Terpineol hergestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die viskose Paste (2) mit einem beweglichen Beschich¬ tungsgerät (4) für Dünnschicht-Platten auf den Träger (1) aufgebracht wird.
B e z e i c h n u n g s l i s t e
1 Träger (Graphit)
2 Titanpulver oder Titanpaste
3 Gleichmässige Schicht des Pulvers oder der Paste
4 Bewegliches Beschichtungsgerät (nach unten spitz zulaufender Behälter)
EP83900695A 1982-03-05 1983-02-28 Verfahren zur herstellung eines grossflächigen stromkollektors für eine elektrochemische zelle in form einer porösen platte oder folie aus titan Withdrawn EP0102966A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1343/82 1982-03-05
CH1343/82A CH653581A5 (de) 1982-03-05 1982-03-05 Verfahren zur herstellung einer grossflaechigen platte oder folie aus poroesem titan.

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EP83900695A Withdrawn EP0102966A1 (de) 1982-03-05 1983-02-28 Verfahren zur herstellung eines grossflächigen stromkollektors für eine elektrochemische zelle in form einer porösen platte oder folie aus titan

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EP (1) EP0102966A1 (de)
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