FR2535116A2 - Electrodes en materiaux composites - Google Patents

Electrodes en materiaux composites Download PDF

Info

Publication number
FR2535116A2
FR2535116A2 FR8217736A FR8217736A FR2535116A2 FR 2535116 A2 FR2535116 A2 FR 2535116A2 FR 8217736 A FR8217736 A FR 8217736A FR 8217736 A FR8217736 A FR 8217736A FR 2535116 A2 FR2535116 A2 FR 2535116A2
Authority
FR
France
Prior art keywords
layer
fibrils
deposited
conductive
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR8217736A
Other languages
English (en)
Inventor
Michel Berger
Pierre Schaeffner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
COMPOSITES ELECTROLYTIQUES STE
Original Assignee
COMPOSITES ELECTROLYTIQUES STE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by COMPOSITES ELECTROLYTIQUES STE filed Critical COMPOSITES ELECTROLYTIQUES STE
Priority to FR8217736A priority Critical patent/FR2535116A2/fr
Priority to MA20029A priority patent/MA19807A1/fr
Priority to US06/500,326 priority patent/US4464446A/en
Priority to AU15352/83A priority patent/AU1535283A/en
Priority to AT83401151T priority patent/ATE22753T1/de
Priority to DE8383401151T priority patent/DE3366775D1/de
Priority to KR1019830002605A priority patent/KR840005281A/ko
Priority to EP83401151A priority patent/EP0097090B1/fr
Priority to PT76847A priority patent/PT76847B/fr
Priority to BR8303067A priority patent/BR8303067A/pt
Priority to FI832087A priority patent/FI832087L/fi
Priority to NO832094A priority patent/NO832094L/no
Priority to DK267883A priority patent/DK267883A/da
Priority to CA000430110A priority patent/CA1190963A/fr
Priority to MX197627A priority patent/MX153976A/es
Priority to ES523145A priority patent/ES523145A0/es
Publication of FR2535116A2 publication Critical patent/FR2535116A2/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0438Processes of manufacture in general by electrochemical processing
    • H01M4/045Electrochemical coating; Electrochemical impregnation
    • H01M4/0452Electrochemical coating; Electrochemical impregnation from solutions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24Alkaline accumulators
    • H01M10/26Selection of materials as electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/24Electrodes for alkaline accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/665Composites
    • H01M4/667Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72Grids
    • H01M4/74Meshes or woven material; Expanded metal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72Grids
    • H01M4/74Meshes or woven material; Expanded metal
    • H01M4/747Woven material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027Negative electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/661Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/663Selection of materials containing carbon or carbonaceous materials as conductive part, e.g. graphite, carbon fibres
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

LA PRESENTE INVENTION COCERNE DES ELECTRODES EN MATERIAUX COMPOSITES CONSTITUEES DE FIBRILLES SUR LESQUELLES SONT DEPOSEES UNE COUCHE METALLIQUE CONDUCTRICE PUIS UNE COUCHE D'UN MATERIAU ACTIF D'ELECTRODE CARACTERISEES EN CE QUE LESDITES FIBRILLES SONT EN MATERIAUX ORGANIQUES, FIBRILLES DE POLYAMIDES PAR EXEMPLE, OU INORGANIQUES, FIBRILLES DE VERRE PAR EXEMPLE.

Description

Electrodes en matériaux composites.
Ta presente invention concerne de nouvelles electrodes en materiaux composites,
Dans la demande de brevet français ne 82110257 déposée le 11 juin 1982 on a decrit des electrodes en materiaux composites constituees par une nappe de fibrilles de carbone ou de graphite, chaque fibrille etant recouverte d'une mince couche d'un metal conducteur inerte, ladite couche etant elle-m8me recouverte d'une# couche d'un materiau actif d'électrode.
Il a ete trouve maintenant et c'est là l'objet de la presente demande d'addition
- d'une part, que le materiau de base peut être en un materiau autre que le graphite ou le carbone et etre constitue de fibrilles organiques ou inorganiques rendues conductrices par le dépôt d'un revetement conducteur,
- d'autre part, que ledit revetement conducteur pouvait etre non seulement constitue comme dans le brevet
principal d'une couche d'un métal conducteur inerte mais
pouvaitavantageusement etreforme d'une- sous couche conductrice
elle-même revetue d'une couche superficielle inerte (cette
couche etant d'ailleurs de preference une couche metaîlique).
te materiau de base doit. comme dans le brevet principal etre constitue par un materiau en forme de fibrilles, ces fibrilles pouvant etre arrangees entre elles pour constituer des fibres ou filaments (1000 à 30.000 fibrilles au mlllimètre carre) qui eux-memes peuvent se presenter olt sous forme de bourre soit sous forme de produits organises tels que tresses, tissus, nappes...
tes materiaux ainsi utilises ont une surface
reelle tres elevee (30 à 200 m2 ) par mitre carre de surface
apparente.
Ledit matériau de base est, dans le brevet principal, du carbone ou du graphite, il peut, selon la présente invention être constitue par un matériau inorganique (materiau réfractaire, verre) ou un matériau organique (polyamide, ...). Ledit matériau inorganique ou organique, dans la mesure ou il est isolant, doit être rendu conducteur de l'électricité par tout moyen approprié et notamment par le dépôt d'un revêtement conducteur. Ce revêtement doit etre réalise de façon à ce que chacune des fibrilles soit pourvue d'un revetement d'une épaisseur suffisante pour que les électrons produits à la surface du revetement soient conduits à la périphérie de l'électrode.
De plus il est possible selon la présente invention de réaliser le revêtement du matériau de base à l'aide d'un métal conducteur non inerte vis-à-vis du milieu dans lequel l'électrode sera plongée à condition que ledit revêtement soit recouvert par un matériau conducteur inerte.
Ainsi par exemple les fibrilles de nylon peuvent recevoir tout d'abord un revetement tres conducteur (mais peu inerte) de cuivre (épaisseur souhaitée 1,5 à 5 microns) puis, sur ce revetement de cuivre, un revetement conducteur et inerte de cadmium (épaisseur souhaitée cadmium 1 à 3 microns).
Le matériau de base ainsi revetu recevra en outre, comme indiqué dans le brevet principal, un revêtement actif d'6lectrode par exemple un revêtement de zinc ou un revêtement d'oxyde métallique.
On décrit ci-après de façon non limitative une électrode selon la présente invention et un procédé de préparation de ladite électrode.
Sur des fibres en verre (on pourrait également utiliser des fibres en polyamides aromatiques ou non ou en carbone dont le diamètre est de 5 à 10 microns on dépose par trempage chimique une couche de cuivre d'épaisseur 0,2 à 1 micron environ. Cette couche de cuivre est parfaitement homogène et couvre toute la surface de chacune des fibrilles. te dépôt est effectué par simple trempage (on utilise une solution dans laquelle on réalise une réduction chimique de sels de cuivre appropriés).
Cette couche métallique de cuivre rend conductible chacune des fibrilles sur laquelle elle est déposée ou améliore la conductibilité de ces fibrilles si celles-ei sont constituées d'un matériau plus ou moins conducteur.
Sur la couche de cuivre ainsi déposée on dépose, de préférence par voie électrolytique une couche de cadmium d'une épaisseur de 0,2 à 1 micron environ (on dépose ainsi 200 à 1000 mg de cadmium par dm2). Cette couche de cadmium permet de passiver (c'est-à-dire en fait de protéger) la premie#re couche électrolytique de cuivre.
Sur la couche de cadmium ainsi obtenue chaque fibrille est revêtue d'une couche d'un materiau actif d'électrode. Ce matériau peut etre par exemple, dans le cas d'une anode, du zinc qui est déposé, electrolytique ment, jusqu'à former une couche d'épaisseur comprise entre environ 2 et environ 20 microns. On dépose ainsi, dans le cas de zinc, de 10 à 20 g de métal par dm2.
On a oralisé ainsi une fibre multicouche qui est utilisée pour la fabrication des électrodes ; ces fibres sont à cet effet arrangées de toutes les manières tissage, disposition en forme de nappes de fibres parallè- les.,.

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Electrodes en matériaux composites constituées de fibrilles sur lesquelles sont déposées une couche métallique conductrice puis une couche d'un matériau actif d'électrode caractérisées en ce que lesdites fibrilles sont en matériaux organiques fibrilles de polyamides par exemple, ou inorganiques, fibrilles de verre par exemple.
2. Electrodes selon la revendication l, caracté- risées en ce que entre la couche métallique conductrice déposée sur chaque fibrille et la couche de matériau actif déposée sur ladite couche métallique on a intercalé une couche métallique de protection.
3. Electrodes selon l'une des revendications l et 2, caractérisées en ce que le matériau constitutif des fibrilles est du verre.
4. Electrodes selon la revendication 3, caractérisées en ce que la couche métallique conductrice est du cuivre et la couche de protection est du cadmium.
FR8217736A 1982-06-11 1982-10-22 Electrodes en materiaux composites Pending FR2535116A2 (fr)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8217736A FR2535116A2 (fr) 1982-10-22 1982-10-22 Electrodes en materiaux composites
MA20029A MA19807A1 (fr) 1982-06-11 1983-06-01 Anodes en materiaux composites et accumulateurs utilisant lesdites anodes .
US06/500,326 US4464446A (en) 1982-06-11 1983-06-02 Anodes of composite materials and accumulators using solid anodes
AU15352/83A AU1535283A (en) 1982-06-11 1983-06-03 Fibril based anode for zn secondary cell
AT83401151T ATE22753T1 (de) 1982-06-11 1983-06-07 Anoden aus zusammengesetzten materialien und anwendung dieser anoden in akkumulatoren.
DE8383401151T DE3366775D1 (en) 1982-06-11 1983-06-07 Multicomponent anodes, and accumulaturs utilising said anodes
KR1019830002605A KR840005281A (ko) 1982-06-11 1983-06-07 복합물질 애노우드를 사용한 축전지
EP83401151A EP0097090B1 (fr) 1982-06-11 1983-06-07 Anodes en matériaux composites et accumulateurs utilisant lesdites anodes
PT76847A PT76847B (fr) 1982-06-11 1983-06-09 Anodes en materiaux composites et accumulateurs utilisant les dites anodes
BR8303067A BR8303067A (pt) 1982-06-11 1983-06-09 Anodos constituidos por materiais compostos e acumuladores que utilizam os referidos anodos
FI832087A FI832087L (fi) 1982-06-11 1983-06-09 Av flere aemnen bestaoende anoder samt ackumulatorer, i vilka naemda anoder anvaends
NO832094A NO832094L (no) 1982-06-11 1983-06-09 Komposittanoder og akkumulatorer med slike anoder
DK267883A DK267883A (da) 1982-06-11 1983-06-10 Anode af sammensat materiale samt akkumulator med en eller flere saadanne anoder
CA000430110A CA1190963A (fr) 1982-06-11 1983-06-10 Anodes composites, et accumulateurs qui les renferment
MX197627A MX153976A (es) 1982-06-11 1983-06-10 Mejoras en anodos de material compuesto
ES523145A ES523145A0 (es) 1982-06-11 1983-06-10 Mejoras introducidas en el procedimiento de fabricacion de acumuladores.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8217736A FR2535116A2 (fr) 1982-10-22 1982-10-22 Electrodes en materiaux composites

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2535116A2 true FR2535116A2 (fr) 1984-04-27

Family

ID=9278515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8217736A Pending FR2535116A2 (fr) 1982-06-11 1982-10-22 Electrodes en materiaux composites

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2535116A2 (fr)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR863970A (fr) * 1939-03-14 1941-04-15 électrode d'accumulateur
FR995222A (fr) * 1948-09-14 1951-11-29 Perfectionnements apportés aux électrodes pour des éléments galvaniques, plus spécialement des accumulateurs, et à leurs procédés de fabrication
US2616165A (en) * 1947-01-18 1952-11-04 Everett D Mccurdy Electrode for electrolytic devices and methods of making same
FR1233686A (fr) * 1959-05-06 1960-10-12 Yardney International Corp électrode négative pour générateur électrochimique d'énergie
CH385308A (fr) * 1962-04-10 1964-12-15 Spreter Victor Ensemble comprenant une électrode et au moins un séparateur, pour élément galvanique
US3375136A (en) * 1965-05-24 1968-03-26 Army Usa Laminated thin film flexible alkaline battery
FR1598370A (fr) * 1967-12-08 1970-07-06
DE1915859A1 (de) * 1969-03-28 1970-10-22 Waldemar Witte Akkumulator mit Traegergeruestelektroden und Herstellungsverfahren hierzu
DE1671761A1 (de) * 1967-09-15 1972-01-27 Bayer Ag Elektroden mit grosser Oberflaeche und niedrigem Gewicht
DE2407444A1 (de) * 1974-02-16 1975-08-21 Deutsche Automobilgesellsch Wiederaufladbare zinkelektrode
EP0022409A2 (fr) * 1979-07-06 1981-01-14 SORAPEC SA Société de Recherches et d'Applications Electrochimiques Structure d'électrodes pour générateur électrochimique
GB2055899A (en) * 1979-07-16 1981-03-11 Michelin & Cie Electrode for electrochemical apparatus
FR2482788A2 (fr) * 1980-05-19 1981-11-20 Sorapec Perfectionnements de structures d'electrodes pour generateurs electrochimiques

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR863970A (fr) * 1939-03-14 1941-04-15 électrode d'accumulateur
US2616165A (en) * 1947-01-18 1952-11-04 Everett D Mccurdy Electrode for electrolytic devices and methods of making same
FR995222A (fr) * 1948-09-14 1951-11-29 Perfectionnements apportés aux électrodes pour des éléments galvaniques, plus spécialement des accumulateurs, et à leurs procédés de fabrication
FR1233686A (fr) * 1959-05-06 1960-10-12 Yardney International Corp électrode négative pour générateur électrochimique d'énergie
CH385308A (fr) * 1962-04-10 1964-12-15 Spreter Victor Ensemble comprenant une électrode et au moins un séparateur, pour élément galvanique
US3375136A (en) * 1965-05-24 1968-03-26 Army Usa Laminated thin film flexible alkaline battery
DE1671761A1 (de) * 1967-09-15 1972-01-27 Bayer Ag Elektroden mit grosser Oberflaeche und niedrigem Gewicht
FR1598370A (fr) * 1967-12-08 1970-07-06
DE1915859A1 (de) * 1969-03-28 1970-10-22 Waldemar Witte Akkumulator mit Traegergeruestelektroden und Herstellungsverfahren hierzu
DE2407444A1 (de) * 1974-02-16 1975-08-21 Deutsche Automobilgesellsch Wiederaufladbare zinkelektrode
EP0022409A2 (fr) * 1979-07-06 1981-01-14 SORAPEC SA Société de Recherches et d'Applications Electrochimiques Structure d'électrodes pour générateur électrochimique
GB2055899A (en) * 1979-07-16 1981-03-11 Michelin & Cie Electrode for electrochemical apparatus
FR2482788A2 (fr) * 1980-05-19 1981-11-20 Sorapec Perfectionnements de structures d'electrodes pour generateurs electrochimiques

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0151064B1 (fr) Structure métallique poreuse, son procédé de fabrication et applications
US4223075A (en) Graphite fiber, metal matrix composite
FR2497843A1 (fr) Methode de fabrication d'un composite metallique renforce par des fibres
FR2654387A1 (fr) Materiau multicouche comprenant du graphite souple renforce mecaniquement, electriquement et thermiquement par un metal et procede de fabrication.
CA1225503A (fr) Substrats metallisables pour circuits imprimes et leur procede de preparation
EP1031645A1 (fr) Cellule d'electrolyse a electrode bipolaire
EP0097090B1 (fr) Anodes en matériaux composites et accumulateurs utilisant lesdites anodes
FR2978066A1 (fr) Procede de fonctionnalisation de nanofils metalliques et de fabrication d'electrodes
EP0233430A1 (fr) Procédé de préparation des matériaux composites fibre-matrice à fibres strictement positionnées et orientées
FR2535116A2 (fr) Electrodes en materiaux composites
JPS61165910A (ja) 耐火性被覆電線
EP0421881A1 (fr) Matériau conducteur pour électrode, composant électrique et leur procédé de fabrication
EP0088884A1 (fr) Filés et cordes contenant des fibres métallisées de grande solidité, méthode pour leur production, et leur utilisation
EP0171339B1 (fr) Procédé de fabrication de contacts électriques
EP0756540A1 (fr) Article composite et procede de fabrication de celui-ci
FR2494260A1 (fr) Procede de traitement d'une fibre et procede de production d'un materiau composite a partir d'une fibre de verre, de ceramique, de metal ou autre
US1509102A (en) Electrical conductor
FR2914931A1 (fr) Procede de fabrication d'un element de feutre graphitique metallise revetu d'une facon homogene dans tout son volume d'un polymere organique conducteur
Ishikawa et al. High electrical conductivity and high corrosion resistance fibers with high modulus and high strength prepared by electroless plating of gold on the surface of poly (p-phenylene benzobisoxazole)(PBO)
CA2417732C (fr) Structures poreuses complexes revetues de plomb, et procede d'activation conductrice correspondant
EP0891686B1 (fr) Dispositif electroluminescent
Jeszka et al. Submicroscopic structure of the TTT-TCNQ conductive network in reticulate-doped polymers revealed by SEM
JPH01132794A (ja) 複合材料の表面処理方法
CA1055878A (fr) Methode et dispositif pour la fabrication par electrodeposition de fibres recouvertes de metal; fibres ainsi obtenues
US4098665A (en) Device for preparing fibrous metal materials by electrolytic deposition and the resulting fibrous metal material

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property
TP Transmission of property
TP Transmission of property