NL8501874A - Elektrochemische cel alsmede werkwijze voor het verminderen van de corrosie en gasvorming daarin. - Google Patents

Elektrochemische cel alsmede werkwijze voor het verminderen van de corrosie en gasvorming daarin. Download PDF

Info

Publication number
NL8501874A
NL8501874A NL8501874A NL8501874A NL8501874A NL 8501874 A NL8501874 A NL 8501874A NL 8501874 A NL8501874 A NL 8501874A NL 8501874 A NL8501874 A NL 8501874A NL 8501874 A NL8501874 A NL 8501874A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
anode
particles
monocrystalline
zinc
mercury
Prior art date
Application number
NL8501874A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Duracell Int
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 Duracell Int filed Critical Duracell Int
Publication of NL8501874A publication Critical patent/NL8501874A/nl

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • 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
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/42Alloys based on zinc
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • 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)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Description

J · . N.0. 33308 * .* · 'f
Elektrochemische cel alsmede werkwijze voor het verminderen van de corrosie en gasvorming daarin_
De uitvinding heeft betrekking op een elektrochemische cel alsmede op werkwijzen voor het verminderen van de corrosie en de gasvorming in water bevattende elektrochemische cellen, in het bijzonder in cellen van het alkalische type met zinkanoden.
5 Een probleem in water bevattende elektrochemische cellen is de ontwikkeling van waterstofgas in de afgesloten cel houder. Een dergelijke gasvorming resulteert in corrosie, lekken van de elektrolyt uit de cel, breuk en vervorming van de cel houder en een mogelijk gevaarlijke situatie, wanneer de cel aan vuur wordt blootgesteld. Er zijn diverse 10 methoden en middelen toegepast ter voorkoming, zo klein mogelijk houden en controleren van een dergelijke waterstofgasontwikkeling en de gevolgen ervan. Het meest gebruikelijke, meest doelmatige alsmede oudste middel (in het bijzonder in alkalische elektrolyt bevattende cellen) is de toepassing van kwik voor het amalgameren van het anodemateriaal, zo-15 als zink, ter verhoging van de normaliter hoge waterstof overpotentiaal en voor het verschaffen van een gelijkmatig equipotentiaal oppervlak op het anodemetaal. In verband met overwegingen ten aanzien van het milieu, die steeds belangrijker worden, is men intensief op zoek naar het verminderen of elimineren van kwik zonder dat daarbij tegelijkertijd 20 een aanzienlijke toename van de corrosie van of de gasvorming in de cel optreedt.
De uitvinding heeft ten doel een methode te verschaffen voor het verminderen of elimineren van kwik in cel anodes zonder verlies van bescherming tegen corrosie en zonder toename van gasvorming in de cel.
25 De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een methode voor het vervaardigen van een elektrochemische cel, waarin verminderde cel-vorming optreedt, door toepassing van specifieke materialen in specifieke toestanden; op dergelijke materialen alsmede op de cel als zodanig. De methode is in het bijzonder geschikt voor een cel met een ano-30 de, bestaande uit een met kwik geamalgeerd poedervormig metaal, zoals zink. Volgens de methode van de uitvinding wordt het poedervormige metaal in hoofdzaak in de afzonderlijke monokristallen ervan gevormd en wordt een kleine hoeveelheid van een of meer van de elementen indium, cadmium, gallium, thallium, bismut, tin en lood toegevoegd aan het ano-35 dische materiaal, dat wil zeggen het poedervormige metaal (al dan niet geamalgameerd) of aan kwik, dat vervolgens met het poedervormige metaal wordt geamalgameerd. Het kwik en het toevoegsel vormen bij dit laatst- — » J *·. f ΓΓ * ’ V */ i'ï k, ,τ< 2 genoemde procédé in het algemeen een legering op het oppervlak op elk van de deeltjes.
Hoewel de toepassing van een monokristal lijn anodemateriaal en de toepassing van een indium en/of andere toevoegsels afzonderlijk bekend 5 zijn voor het effectief mogelijk maken van enige vermindering van het kwikgehalte in de anode zonder een nadelige toename van de gasvorming, is verrassenderwijs gevonden dat het effect van de combinatie aanzienlijk groter is dan de som van de afzonderlijke maatregelen. Zo kan in cellen met geamalgameerde monokristal!ijne zinkanoden de hoeveelheid 10 kwik in het amalgaam op effectieve wijze van ongeveer 6-7 gew.% worden verlaagd tot ongeveer 4 gew.%. Op soortgelijke wijze maakt de toepassing van een indiumtoevoegsel bij polykristallijne zinkamalgaamanoden een vermindering van kwik van ongeveer 6-7 gew.% tot ongeveer 3,5 gew.% mogelijk. Volgens de onderhavige uitvinding maakt een combinatie van de 15 twee maatregelen, dat wil zeggen een monokristal lijn zinkamalgaam met een indiumtoevoegsel, verrassenderwijs een effectieve verlaging van de hoeveelheid kwik tot ongeveer 1,5 gew.% mogelijk. Natuurlijk verschaft een combinatie van gasverminderende middelen gewoonlijk geen toegevoegd effect en een overmatige toepassing van toevoegsels doet dit ook niet. 20 De monokristall en van zink worden bij voorkeur bereid zoals beschreven in het Belgische octrooi schrift 899.191. Een dergelijk procédé omvat de vorming van een dunne huid op elk van de zinkdeeltjes door oxydatie in lucht bij een temperatuur juist beneden het smeltpunt (419°C) van het zink, verhitten van de door een huid omgeven zinkdeel-25 tjes in een inerte atmosfeer boven het smeltpunt van het zink en het daarna langzaam afkoelen, waarbij de oxidehuidjes worden verwijderd. De grootte van de zinkdeeltjes ligt in het algemeen tussen 80 en 600 micron voor toepassing in elektrochemische cellen en de beschreven methode verschaft een doelmatig middel voor de produktie van monokristal!ij-30 ne deeltjes met dergelijke kleine afmetingen.
In het algemeen kunnen de hoeveelheden indium of andere aan het anodemetaal toegevoegde toevoegsels liggen in het gebied van 25-5000 dpm, bij voorkeur 100-1000 dpm. Dergelijk materiaal kan direkt aan het kwik als zodanig worden toegevoegd. Indium is bijvoorbeeld zeer 35 goed oplosbaar in kwik en kan daaraan direkt worden toegevoegd in de vorm van poeder of korrels. Anderzijds kan het toevoegsel onder toepassing van zouten daarvan voor het amalgameren met kwik op het oppervlak van het anodemateriaal worden aangebracht. Tot dergelijke zouten behoren de halogeniden, in het bijzonder chloriden, oxiden en acetaten van 40 de materialen zoals indium. Gevonden werd, dat de toevoegsels zoals in- 5501374 r .............- 3 dium zowel door toevoeging aan het kwik als door afzetting op de mono-kristallijne anodemetaaldeeltjes in feite niet de monokristallijne aard daarvan in enige nadelige mate verstoren, hetgeen verrassend is.
De hoeveelheid kwik in het anodeamalgaam kan liggen in het gebied 5 van 0-4 gew.%, afhankelijk van de toepassing van de cel en de getolereerde mate van gasvorming.
De geamalgameerde monokristallijne metaal deeltjes met toevoegsels zoals indium worden vervolgens tot anoden gevormd voor elektrochemische cellen, in het bijzonder alkalische elektrochemische cellen. Dergelijke 10 cellen bevatten in het algemeen anoden van zink en kathoden van materialen, zoals mangaandioxide, zilveroxide, kwik(II)oxide en dergelijke. Elektrolyten in dergelijke cellen zijn in het algemeen alkalisch en omvatten gewoonlijk hydroxide-oplossingen, zoals van natrium- of kalium-hydroxide. Tot andere anodemetalen, waarvan monokristallijne poeders 15 kunnen worden gevormd en die toepasbaar zijn in elektrochemische cellen, behoren Al, Cd, Ca, Cu, Pb, Mg, Ni en Sn. Opgemerkt wordt, dat bij anoden van deze metalen het toevoegsel niet hetzelfde is als het anode-actieve materiaal, maar elektrochemisch minder actief is.
De effecten van de onderhavige uitvinding kunnen duidelijker wor-20 den aangetoond door vergelijking van de gasvormigssnelheden en ontla-dingscapaciteiten, zoals blijkt uit de volgende voorbeelden.
VOORBEELD I
Zinkpoederamalgamen, die 1,5 gew.% kwik bevatten, worden bereid met alleen polykristallijn zink, polykristallijn zink met 0,1 gew.% in-25 dium als een met het kwik toegevoegd element, monokristellijn zink en monokristallijn zink met 0,1 gew.% indium als een met het kwik toegevoegd element. Gelijke hoeveelheden van de amalgaampoeders worden vervolgens in gelijke hoeveelheden 37 gew.procents KOH-oplossing (een typische elektrolytoplossing voor alkalische cellen) gebracht en op gas-30 vorming onderzocht bij een temperatuur van 71°C. De hoeveelheid gevormd gas, gemeten in micro!iter/gram per dag (/ul/g-dag) en de factoren van de vermindering van de hoeveelheid (waarbij het als controle gebruikte polykristallijne zink 1 is) worden weergegeven in tabel A.
. > * A ** “5 / C o L - ^ - v V ··.
4
TABEL A
ANODEMATERIAAL HOEVEELHEID FACTOR VAN DE
GEVORMD GAS VERMINDERING VAN
5 DE HOEVEELHEID
polykristallijn zink, 1,5 gew.% Hg 295 1 polykristallijn zink, 1,5 gew.% Hg 105 2,8 0,1 gew.% indium monkristallijn zink, 1,5 gew.% Hg 140 2,1 10 monkristal lijn zink, 1,5 gew.% Hg 30 9,8 0,1 gew.% indium
Men zou verwachten, dat de factor van de vermindering van de hoeveelheid (zo deze al optreedt), ten hoogste ongeveer 5,9 (2,8 x 2,1) 15 zou kunnen zijn voor een gecombineerde toepassing van een monokristal-lijn zink en indium met een vermindering van de hoeveelheid gevormd gas tot ongeveer 50/ul/g-dag. De combinatie verlaagt echter op synergis-tische wijze de gasvorming tot ongeveer het dubbele van de verwachte vermindering.
20 VOORBEELD II
Vijftien amalgamen van monokristallijne zinkdeeltjes met diverse combinaties van toevoegselmaterial en van indium, thallium, gallium en lood worden bereid en op corrosie onderzocht. De toevoegselmaterial en worden uit de zouten daarvan op de zinkdeeltjes aangebracht. Alle amal-25 gamen bevatten 1,5 gew.% kwik. De hoeveelheden van de afzonderlijke toevoegselmaterialen (aangeduid door "+" respectievelijk indien niet-aanwezig) zijn 0,1 gew.% indium (In), 0,01 gew.% thallium (Tl), 0,005 gew.% gallium (Ga) en 0,04 gew.% lood (Pb). Twee gram van elk van de amalgamen worden in een 37 gew.procents KOH-oplossing als elektrolyt 30 gebracht, waarbij de gasvorming na een periode van 24 en 48 uren wordt' gemeten bij 90°C, waarbij deze gasvorming representatief voor de corrosie is. Als controles worden twee amalgamen bereid, waarbij het eerste geen toevoegselmateriaal maar 1,5 gew.% kwik bevat en het andere poly-kristallijn zink met 7 gew.% kwik bevat, hetgeen gelijk is aan de hoe-35 veelheid die gewoonlijk in cellen van het alkalische type worden gebruikt. De resultaten van de beschreven proeven zijn in aangegeven in tabel B.
3SfM o 7 £ v- J y i g / *} -. — J» 5
TABEL B
TOEVOEGSEL-ELEMENT GASVOLUME (ml), 90°C
In T1 Ga Pb 24 uren 48 uren 5+-- - 0,17 0,51 +-- 0,13 0,49 + - 0,42 1,35 + 0,40 1,15 + + -- 0,13 0,36 10 + - + - 0,17 0,47 +--+ 0,15 0,42 ++- 0,12 0,40 +-+ 0,12 0,56 + + 0,40 1,13 15 + + + - 0,13 0,42 + + -+ 0,11 0,32 + + + 0,15 0,60 + - + + 0,14 0,44 + + + + 0,10 0,28 20 - - - - (controle) 0,41 1,39 controle: polykristallijn zink met 0,16 0,43 7 gew.% Hg
Zoals blijkt uit de bovenstaande tabel verschaffen indium en/of 25 thallium de meest doeltreffende verlaging van de gasvorming en deze materialen vormen dus voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. Er wordt echter verwacht, dat een verhoging van het percentage gallium of lood soortgelijke effecten verschaft. Van andere materialen, die een soortgelijk effect als indium hebben, zoals cadium, tin en bis-30 mut, kan op overeenkomstige wijze worden verwacht, dat ze het verbeterde effect volgens de onderhavige uitvinding verschaffen.
VOORBEELD III
Er worden zeven zinkamalgamen, die 1,5 gew.% Hg bevatten, bereid, waarbij drie bestaan uit monokristallijn zink (bereid zoals bovenbe-35 schreven) en vier bestaan uit polykristallijn zink. De amalgamen, die monokristallijn zink bevatten, omvatten twee amalgamen met 0,1 gew.% indium (in een geval voor de amalgarnering aan het kwik toegevoegd en in het andere geval voor de amalgarnering aangebracht op het oppervlak van de zinkdeeltjes) en een amalgaam zonder indium. De polykristallijne 40 zinkamalgamen omvatten drie amalgamen zonder lood voor een direkte ver- 85 ö 1 874 6 gelijking met het monokristallijne zink, dat geen lood bevat en een po-lykristal lijn amalgaam met lood, zoals gewoonlijk in elektrochemische cellen wordt gebruikt. De loodvrije polykristal!ijne amalgamen zijn di-rekt analoog aan de drie monokristallijne zinkamalgamen. Het polykris-5 tallijne, lood bevattende zinkamalgaam bevat 0,02 gew.% indium. Een controle van polykri stal lijn zink met lood en 7 gew.% kwik (zoals gewoonlijk in alkalische cellen wordt toegepast) wordt ook bereid. Twee gram van de monsters van, elk van de bovenbeschreven amalgamen worden onderzocht op gasvorming bij verhoogde temperaturen (71°C en 90°C) ge-10 durende diverse perioden waarbij ter vergelijking het totale gasvolume en de snelheden van de gasvorming worden bepaald, zoals weergegeven in tabel C.
VOORBEELD IV
Er worden cellen vervaardigd met de in voorbeeld III beschreven 15 amalgamen van monokristal lijn zink met 0,1 gew.% indium (beide types), polykri stallijn zink met 0,1 gew.% indium, aangebracht op de zinkdeel-tjes, polykri stal lijn zink met 0,02 gew.% indium, toegevoegd aan het kwik en een controle van polykristal lijn zink met geen indium en 7 gew.% kwik (een typische alkalische cel). Elk van de cellen van de AA 20 standaardgrootte bevat een anode van 2,7 gram (1,75 gew.% zetmeel-ent-copolymeer als geleermiddel), 2,6 gram van een 37 gew.procents K0H-elektrolyt en een mangaandioxide-kathode, waarbij de cel anode-begrensd is. Er worden vijf cellen onderzocht op gasvorming bij 71°C gedurende diverse perioden zonder ontlading en vijf worden op overeenkomstige 25 wijze onderzocht maar na gedeeltelijke ontlading bij 3-,9 ohm gedurende 1 uur. Het totale gasvolume en de gasvormingssnelheden worden weergegeven in tabel C.
3531874 2l 7 α.
+j ε <U 3 Dl ε -r-a:
—- T3 CU CT> CM CM ID CO N IN H CO ΟΊ <3Ί O Γ-~· CO
cïïi- re- <n re· cn cm σι <t in r-4 co re- σ h in V *t- · O A n K <t A A A A A A A A « «
Ε 3 S_ OOr-4r-4 OOOO Ο Ο O r-4 Ο O
•r- C Jl+J N (U DC <U O E Of" o •r-> σ
!— IE
<e a®· +j · a® «13 · •I- <U 3 HOIHDI encode» COHLOIN oo s_ σι ε cu cm re- σι cm CM PN σι CM cm cn cm co in cm 3 {5¾ A ft A ft ft A ft ft ft A ft ft ft ft 5» CM 1- >—4 CM CO in Ο Ο O r-4 Ο O r-l «tf- O'-Ι r— σ Ό m Ο « E *
CL O «r* r—I
σ a: a® a® • + · 3 5 U1C0DH OOO CO O CM CO OOl cu ε <u <t ie οι η I ^γνο cm in o in io re- 15¾ g 05 ft ft A ft ] ft ft 91 . ft ft ft ft ft ft >r- r-l CM CO m Ο O r-4 i- O O rH CM O r-4 .Ο ΗΌΙΛ 3 CL « C « 3 O (— 1—4
E r- t—I
cu cu CU CTO cu ex ar ό ω c a® 3¾¾ T3 cu
JaC · >1— · 4-
E 3 5 C OCMO«3* — 3 Pn. I—I
r- cu Έ οι cu in in co co e t i i i re? iiii re- cm ND13D5+J «««.«aj till <u iiii « «
•r- -r- r-4 CM CO re" "D D> O i—I
E t—I Ό in 3 CCS
•r— » e * _q r— ε
r- O T- r-l — +J .E
r- Ε O
es f— ε o z re σι «3 I σι i-i +j ε ze re +j « S «1 3 σ ω co QC *ι— ·ι— a® i— ·!— o i. to · « on e n σι co > E 3 ε 1—4 t"*- I I *—r IIII ·|— 1 1 t I COIN.
io >) T- cu re «*>ιι iiii _o. i f I f «« <C i— cn <t in I— r-( re-
o ο ε σ cu E
— cl. cu in cm o cu
Qi « Ό ο σ>τ-4 r- cu re ε re? r-
_j -P
LU σ CU E E
ca a: ε <-< o <C 3 Η— a® a® — • + · a i— 3 3 > HCOOIO ΟΊ Γ-» CO re* cu 00 O CM CO O CJl ω ε cu en re-σι r-» oo hcoicoi a r-4 co re- <x> cm io
0¾ 3 05 (Q ft A ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft A
•I- C3 00>-lCM OOOO CU OOOO OO
HDin re? « E *
O 'P-T-4 E
I—I
-S4 CT
E re n aft cr aft • *r* « e 3 3 re- m in. in t*. co io cm hhcoh ο co ό cu ε d re* σ> m cm r-ι re- m σι cMcore-o cm m «(—> 0) 0 0 ft ft ft ft ft A ft ft ft ft A ft Aft
I— 'r~ OOHCM OOOO OOOr-l OO
. i— h rein re «c « +i O v- r-i «1 4. O!
Λ4 SI
O 3 E *r— ¾¾ ore?· in cm oo in coco ΣΙ e 3 ui in co in iiii iiii in oo •r— <u «««« till 111! «« σι >—4 co m in ο «-4 E ^-n cu in r—
(U « C_J CU
CD r-l .·— Ο O
o o ο σι cu
r—4 -O
1-- -r-j
N—* !— E
-D CU
e r-. re- r-4 co o pn re· oo ο γν. re- oo -p re· co cu r-ι cm cm t—i cm i—4 cm ε v— cm re- σ cu 3 re s- jd Q =Γ— 3S ft *1 =-.· 0 υ i U / *} *’ s| 8 α.
•p ε 0) 3 0)
J, -5^ 0J rH in CO CO t—I
CS^I— CO (—! CO Ο) CO Γ— LO UJ ΙΠ ΙΟ CO CO rH ΗΗ os τ- · ο foncortrortn c 3 s- ·<- c οι -μ ν <υ σ> c <υ ο c cnh' ο •Γ-5 •r— γ— σι
τ— X
Π3 3¾ •Ρ · 3% V) 3 · •r- 4) 3 s_ σι Ε 0J ιο η η σι σι οco co r~» σ co co co r~* co ιη 3CT co O) o σι co o σι cm <h rH co i—i cm co lo
>1 CM ·Γ- rH τ—I
γ— OOLfl , • ο * c « CL· ο ·γ- γΗ cn
X
3¾ 3¾ • + * ω ε S Ή d*’ co *—ι cm co ι—ι r^oicocoo γ^-cmooo o)30ir— o oo σι co σι co σι ι—ι <—ι <—< -— ·—t cm cm ^ co r-~. ·ι— Cl) τ—ι s- jQ rH XJ ΙΟ O = Q_ Λ C * 3
Ο -r- rH <U
C Ό <-*
CD
φ Oil C 4>
Ol X 0J "Ο
r-. s_- +J C
cn 3¾ C 3¾ ··“ <U
r— ^ · »i— *3 * o c 3 3 .α 3 >·ι-<υεο)'—- to rs ο io ro c Ό i-NO)3CT Ol— N rv cn N CO (1) I I I I ι <D I I ι ι ι φ ·Γ- O) rH XJ O) > c rH -a in co to _
—' ·ι-5 « C « Ό I— E
•r- O T- rH I -P -C
.—. r— U) CO
Or- ^ O
x ra or— ι σι i-H 4J ε X 3 ·Ρ *
S W) 3 “S- 4J CO
OS ·ι— -1-3¾ -r- O S- XJ · C Ό 5»^c3 co σι co >—· ·ι- (/)>!<- a) (/) σ cn ι ι r~- ι ι ι ι ι ι ι -Ω iiiii e£ ,— σ) »σ CM CM CM I— ο o c σ> <u c
•— Q. cu LO O QJ
0) ·> XJ XJ
o oh ε <u (« S- Ό r—
_J O -P
lu cn > c c - ca x aj rH o < CD —' P- 3¾ 3¾ • 4- · XJ r— 3 3··- 0) aj ε <u a) o
O) 3 CJ) -C OIHHNLO (JICM OrHOOO CO CO CO cn rH
•I— r— CM CO CO τ—I rH rH rH rH 4) rH rH
rH xj cn aj ό « e « <u
O'rH > C
<u HH
O
CT X
C X
N 3¾ C 3¾ • <1— · c 3 3 •1-5 <U ε 4) •r- σ> 3 σι h co σι co ο co ο ο o coco co in h
.1— CO (O Cf Cf d ci Cf Η HHH rH rH
I— rH XJ If) <a ·> c ·>
4-) O ·— rH
1/) ΊΕΙ σι ε x O 3 C m— 3¾ O XJ ·
s;c3 rH rH ΟΊ CO CO rH CO IIIII I I III
•I— <u rH «d· CO CO CM cn CO IIIII iiiii
O) rH t—I ι—I rH rH τ—I rH
c aj cn cu « DJrH r—' o 0
rH
Γ~τ «4* rH CO *nf· CO 00 «3" CO CO <d-«d*co co
C r^* rH CM CM rH CM CM IsHHNCM ISHHCMCM
CU I I I I I I I IIIII IIIII
cn ΟΝ'ΐΗΟ'ίΟ ONO-i O ONCiO
fO rH CM rH rH rH
o 35 0 1 8 / 4ί 9
VOORBEELD V
Er worden cellen vervaardigd zoals in voorbeeld IV en deze worden elk ontladen tot diverse afsnijspanningen bij een belasting van 3,9 ohm, waarbij de capaciteiten in gebruiksuren worden weergegeven in 5 tabel D.
TABEL D
(Ont1adi ngskarakteri sti eken) (Gebruiksuren bij 3,9 ohm)
Afsnij- Monokristallijn zink _Polykristallijn zink_ 10 spannin- 0,1 gew.% 0,1 gew.% 0,02 gew.% 0,1 gew.% Geen In gen In + In in In in In + 7 gew.% _ 1,5 gew.% Hg 1,5 gew. Hg 1,5 gew.% Hg 1,5 gew.% Hg Hg Ctrl 1,2 0,660 0,668 0,533 0,688 0,623 1,1 1,616 1,638 1,457 1,712 1,553 15 1,0 2,826 2,859 2,480 2,926 2,598 0,9 3,535 3,652 3,235 3,619 3,295 0,8 3,800 3,967 3,498 3,883 3,599 0,65 3,986 4,179 3,594 4,020 3,684 20 Uit de bovenstaande voorbeelden en tabellen blijkt duidelijk, dat het monokristallijne zink met een of meer toevoegsels volgens de uitvinding opmerkelijk effectief is met betrekking tot het in aanzienlijke mate verminderen van de hoeveelheid kwik zonder dat een toename van de gasvorming in de cellen optreedt, terwijl tegelijkertijd de ontladingska-25 rakteristieken van de cel worden verbeterd in vergelijking met de gebruikelijke in de handel verkrijgbare alkalische cellen, die een hoog gehalte aan kwikarna!gaam bevatten.
3501874

Claims (13)

1. Elektrochemische cel, omvattende een anode, een kathode en een water bevattende elektrolyt, met het kenmerk, dat de anode bestaat uit monokristallijne anodemetaaldeeltjes en een of meer van de elementen 5 indium, cadmium, gallium, thallium, bismut, tin en lood.
2. Cel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een of meer van de elementen in de anode aanwezig zijn in een hoeveelheid in het gebied van 25-5000 dpm.
3. Cel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de anode be- 10 staat uit monokristallijne anodemetaaldeeltjes en indium.
4. Cel volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het anodemetaal zink is.
5. Cel volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat kwik in de anode aanwezig is in een hoeveelheid van ten hoogste 1,5 gew.%, betrok- 15 ken op het gewicht van de anode.
6. Cel volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de kathode bestaat uit mangaandioxide en de water bevattende elektrolyt een kalium-hydroxide-oplossing is.
7. Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrochemische cel 20 met verminderde gasvorming, met het kenmerk, dat men de volgende stappen uitvoert: het vervaardigen van monokristallijne deeltjes van het metaal, dat als de actieve anode van de genoemde cel wordt gebruikt, toevoegen van een of meer toevoegsels gekozen uit de groep bestaande uit indium, cadmium, gallium, thallium, bismut, tin en lood aan de mo- 25 nokristallijne deeltjes en toepassen van de monokristallijne deeltjes met een of meer toevoegsels als de anode van de cel.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men de mo-nokri stal!ijne metaal deeltjes bereidt door het vormen van afzonderlijke dunne oxidebekledingen op polykristal lijne metaal deeltjes door oxydatie 30 van deze polykristallijne metaal deeltjes in lucht bij een temperatuur beneden het smeltpunt van het metaal, verhitten van de metaal deeltjes in een inerte atmosfeer boven het smeltpunt van het metaal, langzaam afkoelen van de metaal deeltjes en verwijderen van de bekledingen.
9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat het 35 metaal zink is.
10. Werkwijze volgens conclusies 7-9, met het kenmerk, dat een of meer toevoegsels 25-5000 dpm van de anode uitmaken.
11. Werkwijze volgens conclusies 7-10, met het kenmerk, dat kwik in de anode aanwezig is in een hoeveelheid tot 1,5 gew.%, betrokken op 40 de anode. 8501874 11
12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat een of meer toevoegsels worden aangebracht op de monokristallijne zinkdeeltjes voor de amalgarnering van deze deeltjes met kwik.
13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat een of 5 meer toevoegsels worden gemengd met het kwik voor het amalgameren van de monokristallijne zinkdeeltjes met dit kwik. ++++++++++++++ « BoOI874
NL8501874A 1984-07-09 1985-06-28 Elektrochemische cel alsmede werkwijze voor het verminderen van de corrosie en gasvorming daarin. NL8501874A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62901184A 1984-07-09 1984-07-09
US62901184 1984-07-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8501874A true NL8501874A (nl) 1986-02-03

Family

ID=24521220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8501874A NL8501874A (nl) 1984-07-09 1985-06-28 Elektrochemische cel alsmede werkwijze voor het verminderen van de corrosie en gasvorming daarin.

Country Status (18)

Country Link
JP (1) JPS6164076A (nl)
KR (1) KR860001496A (nl)
AU (1) AU567857B2 (nl)
BE (1) BE902827A (nl)
BR (1) BR8503252A (nl)
CA (1) CA1259371A (nl)
DE (1) DE3524388A1 (nl)
DK (1) DK311785A (nl)
ES (1) ES8604659A1 (nl)
FR (1) FR2567327B1 (nl)
GB (1) GB2161645B (nl)
IN (1) IN163914B (nl)
IT (1) IT1187685B (nl)
MX (1) MX157252A (nl)
NL (1) NL8501874A (nl)
PH (1) PH21168A (nl)
SG (1) SG72590G (nl)
ZA (1) ZA854961B (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IE57432B1 (en) * 1985-02-12 1992-09-09 Duracell Int Cell corrosion reduction
DE3902650A1 (de) * 1989-01-30 1990-08-02 Varta Batterie Galvanisches primaerelement
CA2046148C (en) * 1990-08-14 1997-01-07 Dale R. Getz Alkaline cells that are substantially free of mercury
JP3553104B2 (ja) 1992-08-04 2004-08-11 株式会社エスアイアイ・マイクロパーツ アルカリ電池
US6251539B1 (en) * 1999-06-14 2001-06-26 The Gillette Company Alkaline cell with improved anode
US6602629B1 (en) 2000-05-24 2003-08-05 Eveready Battery Company, Inc. Zero mercury air cell
KR100855507B1 (ko) * 2007-08-08 2008-09-01 세방하이테크 주식회사 아말감 처리한 아연메쉬 음극을 적용한 산화은-아연1차전지 및 그 제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1393739A (en) * 1919-01-16 1921-10-18 Nat Carbon Co Inc Electric battery
US3623911A (en) * 1969-03-03 1971-11-30 Leesona Corp High-rate consumable metal electrodes
US3853625A (en) * 1970-04-03 1974-12-10 Union Carbide Corp Zinc fibers and needles and galvanic cell anodes made therefrom
US3764389A (en) * 1971-03-22 1973-10-09 C Hsia Method of producing a zinc alloy powder and an electrode therefrom
IE54142B1 (en) * 1982-04-19 1989-06-21 Mitsui Mining & Smelting Co Anode active material and alkaline cells containing same, and method for the production thereof
US4487651A (en) * 1983-04-06 1984-12-11 Duracell Inc. Method for making irregular shaped single crystal particles and the use thereof in anodes for electrochemical cells

Also Published As

Publication number Publication date
GB2161645A (en) 1986-01-15
ZA854961B (en) 1986-02-26
PH21168A (en) 1987-08-05
IN163914B (nl) 1988-12-10
ES8604659A1 (es) 1986-02-01
FR2567327A1 (fr) 1986-01-10
IT1187685B (it) 1987-12-23
ES544965A0 (es) 1986-02-01
MX157252A (es) 1988-11-08
SG72590G (en) 1990-11-23
JPS6164076A (ja) 1986-04-02
AU567857B2 (en) 1987-12-03
DK311785A (da) 1986-01-10
FR2567327B1 (fr) 1988-12-09
GB8517353D0 (en) 1985-08-14
DK311785D0 (da) 1985-07-08
KR860001496A (ko) 1986-02-26
DE3524388A1 (de) 1986-02-06
BE902827A (fr) 1985-11-04
CA1259371A (en) 1989-09-12
GB2161645B (en) 1987-10-14
IT8521475A0 (it) 1985-07-08
AU4467085A (en) 1986-01-16
BR8503252A (pt) 1986-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3491897B2 (ja) 二酸化マンガンカソードを有する一次電気化学電池用添加剤
US4950560A (en) Aluminum alloy and associated anode and battery
AU2016260292B2 (en) Alkaline cell with improved discharge efficiency
US4994333A (en) Galvanic primary cell
JP2003217578A (ja) 電気化学的水素貯蔵合金及びMg含有ベース合金から作製される二次電池
CA1062774A (en) Electrochemical cell with cathode incorporating bi2o3 and anode of light metal
GB2107351A (en) Zinc alloy for use as electrode
US4585716A (en) Cell corrosion reduction
JP4049811B2 (ja) 一次電気化学電池
NL8501874A (nl) Elektrochemische cel alsmede werkwijze voor het verminderen van de corrosie en gasvorming daarin.
US4992343A (en) Lead-containing anode current collector for alkaline cells
EP0139756B1 (en) Rechargeable electrochemical apparatus and negative pole therefor
CA1267189A (en) Alkaline cell employing a zinc electrode with reduced mercury additive
JP2975527B2 (ja) 無水銀アルカリ電池用亜鉛合金粉末
NO169098B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av en elektrokjemisk celle
US4510220A (en) Cell with PbCl2 cathode
US4156758A (en) Electrolyte composition for electrochemical cell
US8124280B2 (en) Intermetallic electrodes for lithium batteries
CN110380045A (zh) 一种镁合金阳极材料及其制备方法和应用、镁空气电池
JP2798680B2 (ja) アルカリ電池
JPH07268513A (ja) 水素吸蔵合金及び水素吸蔵合金電極
US4508798A (en) Cell with CoCl2 cathode
JP2755977B2 (ja) アルカリ電池
JPH0636764A (ja) 亜鉛アルカリ電池
EP0144429B1 (en) Rechargeable electrochemical apparatus and negative pole therefor

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed