DE2161373A1 - Verfahren zur herstellung einer elektrode fuer alkalische zellen - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer elektrode fuer alkalische zellenInfo
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Description
Reg.-Nr. 3FP 180-DT 6233 Kelkheim, 1.12.1971
6P-Pri-Se
YARTA AKTIENGESELLSCHAFT, 6 Frankfurt/Main
Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für alkalische Zellen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für alkalische Zellen.
Üblicherweise werden Elektroden mit Silberoxid als elektrochemisch
aktiver Masse hergestellt, indem aufgelockerte Strukturen aus elementarem Silber durch Formation in Silberoxid
umgewandelt werden.
Dabei kann man entweder unmittelbar Silberpulver sintern oder aber von Silberoxid ausgehen und dieses zunächst als Paste auf
einen Träger aufbringen, die Grünlinge danach durch geeignetes Erhitzen thermisch in zusammengesintertes elementares Silberpulver
überführen und schließlich nachpressen. Die auf dem Weg über das Silberoxid hergestellten Elektroden lassen sich besser
formieren; üblicherweise bestehen somit die Elektroden aus einem Sintergerüst, das als Verstärkung und Stromableiter oft noch ein
Gitter, meist aus Silberstreckmetall, enthält. Diese Elektroden
werden zur Formierung in alkalischer Lösung anodisch oxidiert, dabei wird mei«t ein Oxidationsgrad entsprechend etwa einem
AgO^ η bis AgO„ Q erreicht. Ihre Kapazität in Amperestunden ist
dair.it im Vergleich mit Elektroden, die reine AgO enthalten,
ger. In formierten Kiek trod en lassen sich weiterhin meist
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BAD ORIGINAL
Alkalireste nachweisen, die sich auf die Lagerfähigkeit ungünstig auswirken. Ihre Herstellung ist teuer und zeitraubend.
Silberoxidplatten mit guten elektrochemischen Eigenschaften, jedoch mit g-eringer mechanischer Festigkeit, können bekanntermaßen
auch direkt aus Silberoxid, vorzugsweise Silber(II)-oxid, entweder durch trockenes Verpressen unter hohen Drucken
oder über eine Paste aus Wasser und Silberoxid hergestellt werden.
Aus der FR-OS 2 010 079 ist bereits eine Silberoxidelektrode für alkalische Primärelemente bekannt, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß zumindest auf einer Seite einer kompakten oder porösen Trägerschicht aus Metall, insbesondere Struktui*-
metall, chemisch gewonnenes Silber(Il)-oxid aufgebracht ist, das
0,2 bis 10 Gew.% bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.#, eines kaltfließenden,
gegenüber dem Silber(II)-oxid beständigen, Polymerisates
in feinverteilter Form enthält. Eine solche Elektrode wird hergestellt, indem man das beispielsweise durch Einwirkung von
KpSpOg auf AgNO, gewonnene stöchiometrisch zusammengesetzte
AgO in ein, ein kaltfließendes Polymerisat enthaltendes Lösungsmittel einträgt, das Lösungsmittel - bevorzugt im Vakuum - ab-P
dampft und dabei die Suspension in Bewegung hält, um eine Entmischung
zu verhindern. Anschließend zerkleinert und siebt man den lockeren Pulverkuchen; das erhaltene Material wird ohne
künstliche Erwärmung - mit oder ohne Stützgerüstmaterial - unter
einem Druck von etwa 0,5 bis 1,4 t/cm in Elektrodenform gepreßt.
Mit den bisher beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer .
Silberox.idelektrocle werden auch beispielsweise Nickel- oder Cadmiumelekfcroden hergestellt.
Als Lösungsmittel kommen Benzin oder aliphatische, aromatische
und cyclische Kohlenwasserstoffe in Frage. Die ρ ο erhalt ei,· on
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BAD ORiOiNAL
Massen sind alle "brennbar "bis explosiv und ihre Handhabung
kann nur unter großen Vorsichtsmaßnahmen erfolgen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das die Herstellung einer Elektrode für alkalische Zellen ermöglicht,
die ohne gesintert und anschließend formiert zu werden, eine den Sinterelektroden entsprechende mechanische
Elastizität aufweist. Gleichzeitig soll durch das erfindungsgeraäße
Verfahren die Unfallgefahr stark herabgesetzt werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die elektrochemisch aktive Masse und Polytetrafluoräthylenpulver trocken miteinander
gemischt werden und daß anschließend die Mischung mit oder ohne Stützgerüstmaterial zu einer Elektrode verpreßt
wird.
Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, 1 bis 10 Polytetrafluoräthylenpulver, bezogen auf die elektrochemisch
aktive Masse, mit dieser trocken zu vermischen. Vorzugsweise wird ein Polytetrafluoräthylenpulver einer Korngröße von
10 bis 50 /η verwendet. Die so erhaltene Mischung wird gesiebt
und anschließend, mit oder ohne Trägergerüstmaterialien, zu Elektroden verpreßt. Erfindungsgemäß wird dabei ein Preßdruck
von 0,5 bis 3 t/cm aufgewendet.
Als Ein- oder Auflage für die Elektroden können dünnschichtige
poröse bzw. perforierte Träger, wie Netze, G-ewebe, nagelperforierte
Folien oder S.interfolien aus Silber, Kupfer oder versilbertem
Kupfer dienen. "Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von einfach oder doppelt gestrecktem Streckmetall
erw.i ofsrm, in welchem die ElektrodenmasBo sich sehr
fest verankert,
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BAD ORIGINAL
!Dieses Verfahren eignet sich beispielsweise zur Herstellung
von Nickel- oder Cadmium-Elektroden, besonders geeignet ist dieses Verfahren zur Herstellung einer Silber(II)-oxid-Elektrode.
Um die Stromableitung zu verbessern und um insbesondere bei
raehrhaltigem Wiederaufladen des Elementes das sogenannte "Arbeiten" der Elektrode besser abfangen zu können, hat es sich
als empfehlenswert erwiesen, dem AgO-PuIver noch Silberpulver und/oder Silberspäne zuzusetzen.
Gegenüber den bekannten Elektroden, bei deren Herstellung als Binder ein Kaltpolymerisat verwendet wird, wiesen die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Elektroden ein besseres Tieftemperaturverhalten bei der Entladung auf. Äußerndem besitzen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Elektroden eine weit bessere Lagerfähigkeit, da eine
Reduktion des elektrochemischen aktiven Materials, bedingt durch Reste des Lösungsmittels oder gegebenenfalls des oxidierbaren
Binders, entfällt.
Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine erheblich
einfachere Masseherstellung, da das Arbeiten mit irgendwelchen
LÖBungs- oder Anteigmitteln entfällt. Dadurch entfallen
die aufwendigen Trocknungsprozesse und des weiteren hat die
Masse und die daraus hergestellten Preßelektroden im Gegensatz 7,v Elektroden, bei denen kaltfließendes Poljonerisat als Bindemittel
verwendet wird, den Vorteil, nicht brennbar zu sein.
τ Patentansprüche
8?U I0ef 2
Claims (5)
- Reg.-Nr. 3FP 180-DT6233 Kelkheim, 1.12.1971 GP-Fri-SePatentansprücheVerfahren zur Herstellung einer Elektrode für alkalische Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß elektrochemisch aktive Masse und Polytetrafluoräthylen trocken miteinander gemischt werden und daß anschließend die Mischung mit oder ohne Stützgerüstmaterial zu einer Elektrode verpreßt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß1 bis 10 Gew.$ Polytetrafluoräthylenpulver, bezogen auf die elektrochemisch aktive Masse, mit dieser trocken vermischt werden.
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrochemisch aktive Masse mit Polytetrafluor-äthylen einer Korngröße von 10 bis 50 /u trocken vermischt wird.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, ( daß die Mischling unter einem Druck von 0,5 bis 3 t/cm~ zu Elektroden verpreßt wird.
- 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dai3 e fci\ra stöcliiometr Lach zunfir.t'nengesetKteö Silber(II)—ox !.eipulver und Polytetrctfluortithylenpulver trocken miteinander gemischt werden.309824/0662BAD ORIGINAL
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