AT46785B - Verfahren zur Herstellung positiver Polelektroden für elektrische Sammler mit alkalischem, praktisch unveränderlichem Elektrolyten. - Google Patents

Description

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   Vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung positiver Elektroden für Sammler mit alkalischem, praktisch   unveränderlichem   Elektrolyten und bezweckt. zum Ersatz des Nickels oder vernickelten Metalls für den Träger der wirksamen Masse Eisen oder Stahl oder eine Eisenlegierung verwendbar zu machen. Eisen oder Stahl zum nackten Träger der wirksamen Masse zu benutzen, hat man, so weit solche Elektroden für Sammler mit alkalischem, praktisch unver- änderlichem Elektrolyten bestimmt waren, bisher nicht vorgeschlagen, indem man davon ausging. dass Eisen gegen anodische Elektrolyse in Alkalilauge unter gewöhnlichen Umständen nicht widerstandsfähig ist, wie es die Erfahrung bestätigte.

   Vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, dass die Verwendung von Eisen zu dem angegebenen Zwecke dennoch möglich ist, und zwar einesteils unter der Bedingung, dass der., passive" Zustand des Eisens hergestellt und aufrecht erhalten wird. und andernteils vermöge der Vorkehrung, dass von vorneherein für einen rostfreien und der   Rostbildung     unfähigenzustand der Eisenoberfläche Sorge getragen wird.   
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 Elektrolyse innerhalb einer Alkalilauge, so geht ersteres in Lösung, weil sich unmittelbar eine lösliche Verbindung bildet, während letzteres zwar keine direkt lösliche, wohl aber eine unlösliche Überzughaut bildet, die das darunterliegende Metall vor weiterem   Angriff schützt   und so eine scheinbare Schutzschicht schafft.

   Metalle der ersten Gruppe, wie Kupfer, deren bei der anodischen Elektrolyse entstandene Verbindungen löslich sind. können selbstverständlich nicht als Träger der anodischen Masse benutzt werden ; aber auch jenes der Anodenelektrolyse unterworfen gewesene aktive Eisen wird für diesen Zweck deswegen untauglich, weil sich die betreffende Eisenverbindung, wahrscheinlich   (FpgO),   bei einer folgenden kathodischen Elektrolyse ganz oder teilweise auflösen kann. Somit erscheint das aktive Eisen von vorneherein unbrauchbar, indem es aus der Zersetzung etwa von Ferroferrit zur Entstehung eines löslichen   Alkaliferits   in der Alkalilauge 
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 in dem Sammler hervorrufen. 



   Gemäss der Erfindung wird dem Eisen oder Stahl, damit dieses Metall als Träger der Modischen Masse verwendbar werde, die Eigenschaft   der,. Passivität''   in alkalischer Lösung verliehen, und zwar-auf Grund der Beobachtung, dass bekanntlich z. B. Bleisuperoxyd die Fähigkeit besitzt, das Eisen passiv zu machen - mit Hilfe geeigneter Metalloxyde, vorzugsweise solcher, die als Depolarisatoren in alkalischen Sammlern verwendet werden können. Als 
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Der passive Zustand tritt dabei schon durch die Berührung mit der wirksamen Masse in einei alkalischen Lösung ein. Es ist dabei nicht einmal notwendig, dass das Eisen mit seiner ganzen
Oberfläche in Berührung mit der   Masse kommt,   sondern es ist z. B. bei einem dünnen Eisenblech genügend, wenn nur die eine Seite es tut.

   Wird ein in dieser Weise mit einer wirksamen 
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 der Elektrode stattfindet. Bei der Herstellung dieser Elektrode ist beaufs Vermeidung   der Oxyd*   bildung zu beachten, dass das Aufbringen der Masse entweder in trockenem Zustande oder mit   einer indifferenten Flüssigkeit gemischt stattssndett  
Ist das Eisenblech vom Anfang an   passiv gemacht, ao   wird die Passivität infolge der Berührung mit der wirksamen Masse aufrecht gehalten. 



   Die Passivität kann auch dadurch erreicht werden, dass das Metall in Verbindung mit einer 
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 selben Augenblick, wie die anodische Elektrolyse beginnt, ein. 



   Eine positive Elektrode mit Eisen als Träger für die wirksame Masse wird gemäss der Erfindung beispielsweise in folgender Weise hergestellt.   Nickeloxydulhydrat Ni (0 H) 2   in fein   verteiltem Zustand wird mit einem leitenden, indifferenten Stoss, z. B. Graphit, in dem Gewichtsverhältnis 3 : 1 gemischt. Die Masse wird (gegebenenfalls mit einer indifferenten Flüssigkeit   befeuchtet) in Briketts geformt und zwischen blank gewalzten, dünnen, fein und dicht gelochten Blechen aus Eisen hineingepresst, welche Bleche ein wenig breiter sind als die Briketts, damit sie längs der Aussenseiten in der Weise zusammengefalzt werden   könne* !, daC sie ringsum   an den Briketts eine dicht schliessende Hülle bilden. 



   Bei Ausführung des Verfahrens muss bestimmte Vorsorge dagegen getroffen   werdpl1.   dass die Aktivität des metallenen Trägers, sei es im Herstellungsverfahren oder im Betrieb (Ladung und Entladung), irgendwie von selbst eintritt. Falls der Rostbildung nicht vorgebeugt wäre, bevor noch die Elektrode in die Alkalilösung eingetaucht ist, würde eine   Rostschicht   zwischen der wirksamen Masse und dem Metall hervorgerufen werden, durch die der Übergangswiderstand vergrössert wird, und infolge deren die eingangs erwähnten, nachteilig wirkenden Lösungsvorgänge entstehen   müssten. Wenn   daher vor dem Einsetzen der Elektrode in die Zelle ein Rosten stattgefunden haben sollte, so muss der Rost in geeigneter Weise weggeschafft werden. 



   Ein brauchbares Verfahren der Herstellung von Elektroden mit Eisen als   Trägermaterial   wird nicht durch den Vorschlag (gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 38383) dargeboten,   dass man   depolarisierende Metalloxyde mit Wasser oder einem zugleich ein Elektrolyt bildenden Bindemittel zu einer plastischen Masse verarbeitet und so auf das   Trägerblech   aufbringt, die   Hostbildung   wäre hiebei unvermeidlich. 



   Gemäss der Erfindung darf das Aufbringen entweder nur in trockenem Zustande oder in Mischung mit einer   indifferenten Flüssigkeit   vorgenommen werden. Es eignet sich z. B.   Paraffinöl   dazu, um die Masse zum Aufbringen auf den Träger von   Eisen-oder Stahlblech herzurichten.   



   Um selbst die unter Umständen schädliche Mitwirkung des aktiven Sauerstoffs bei der
Herstellung der Elektroden auszuschalten, kann man als Auftragsmasse eine Verbindung, die aktiven Sauerstoff nicht enthält, z. B.   Nickeloxyduihydrat, verwenden,   in welchem Falle e ; ne   Alkalilösung   oder eine indifferente Flüssigkeit, die kein   Elektiolyt ist, vollständig   genügende   Mittel sind, um das Metall   gegen die oxydierende Einwirkung der Luft zu schützen. Das Nickel-   oxydu] hydrat wird bei   der ersten Ladung (oder bei dem Präparieren) zu einer   Passivität   erteilenden   Mass höherer Nickeloxydulverbindungen.   



   Es kann bisweilen vorteilhaft sein, in das Eisen kleinere Mengen von anderen Metallen oder Stoffe, welche der Haltbarkeit des Trägers dienlich sind,   einzumischen ;   solche kleinere
Zusätze können aus Silizium, Mangan, Chrom, Wolfram, Kobalt usw. bestehen. 



   Da bei alkalischen   Sammlern mit unveränderlichem Elektrolyten   die Kosten für den Nickel- träger die am meisten ins Gewicht fallenden gewesen sind, so ermöglicht das hier beschriebene 
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Claims (1)

1. PATENT. ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung positiver Polelektroden für elektrische Sammler mit alkalischem, praktisch unveränderlichem Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, dass auf Träger aus möglichst oxvdfreieni Eisen oder Stahl solche Sauerstoffverbindungen, welche die Passivität des von ihnen berührten Eisens herbeiführten oder aufrecht erhalten (z. B. die höheren Oxyde des Nickels) in trockenem Zustande oder mit einer indifferenten Flüssigkeit (wie Paraffinöl) gemischt auf- getragen werden.