DE2535091B2 - Wiederaufladbare elektrochemische Zelle - Google Patents

Wiederaufladbare elektrochemische Zelle

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wiederaufladbare elektrochemische Zelle, die eine erste Elektrode aus Lai -J-RyNi5 -ZMZHX, wobei y=0 oder 1; z=0 oder 1; Af=O bis 7 ist, R ein Metall aus der Gruppe Seltene Erden, Calcium und Thorium und M ein Metall aus der Gruppe Kobalt, Kupfer und Eisen darstellen, mit der Maßgabe, daß beim Vorhandensein von Eisen z< 0,2 ist, eine Gegenelektrode aus einem Material, das reversibel ein Proton und ein Elektron aufnehmen kann, und einen alkalischen oder schwach sauren Elektrolyten enthält.
Eine elektrochemische Zelle mit einer wasserstoffaufnehmenden Elektrode aus LaNi5 ist in der DE-OS 20 03 749 beschrieben. Bei dieser bekannten Zelle wird als Anodenmaterial Zink, als Elektrolyt eine Natriumchloridlösung (10 Gew.-%) und als Kathodenmaterial LaNi5 verwendet. Diese bekannte Zelle ist eine Primärzelle, die nicht wiederaufgeladen werden kann. LaNi5 wird als Kathodenmaterial auf Grund seiner Fähigkeit verwendet, Wasserstoff durch die Bildung von LaNi5Hx zu binden, wobei, abhängig vom H2- Druck, x=0 bis 6 ist. Der bei Lieferung von Strom durch die Zelle an der Kathode frei werdende Wasserstoff wird vom LaNi5-Kathodenmaterial unter Bildung von LaNi5Hx gebunden, wobei χ die obengenannte Bedeutung hat. Bei einer gegebenen Temperatur hängt die Größe von χ vom herrschenden H2-Druck ab. Bei 2O0C und einem H2-Druck von 101 kPa ist χ < 1.
Diese bekannte Primärzelle ist für die Praxis weniger geeignet, unter anderem, weil die EMK nur etwa 500 mV beträgt.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine elektrochemische Zelle mit einer Elektrode der eingangs genannten Zusammensetzung zu schaffen, die wiederaufladbar ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer elektrochemischen Zelle der eingangs genannten Art gelöst, bei der die erste Elektrode aus einem Material besteht, dessen Plateaudruck bei 20° C weniger als oder gleich 101 kPaist.
Elektroden, die reversibel ein Proton und ein Elektron aufnehmen können, bestehen z. B. aus Nickelhydroxid oder Mangandioxid. Der Elektrolyt kann z. B. aus einer Lösung von KOH in Wasser bestehen. Wenn in einer graphischen Darstellung für eine intermetallische Verbindung wie LaNi5 die bei einer bestimmten Temperatur aufgenommene Wasserstoffmenge über dem Wasserstoffdruck aufgetragen wird, ergibt sich, daß bei diesen Verbindungen für jede Temperatur in der Isotheime ein nahezu waagerechter Teil vorhanden ist, Dieser nahezu waagerechte Teil gibt an, daß bei geringer Änderung des Wasserstoffdruckes viel Wasserstoff von der intermetallischen Verbindung aufgenommen bzw. abgegeben wird. Dieser Druck wird als Plateaudruck bezeichnet
Vorzugsweise besteht die erste Elektrode aus LaNUCuHx, wobei χ in Abhängigkeit vom Ladungszustand zwischen 0 und 4,8 liegt Dieses Material weist bei 200C einen Plateaudruck von 70,7 bis 80,8 kPa auf. Dieses Material als solches wird in der vorgenannten deutschen Offenlegungsschrift nicht erwähnt Darin werden mir Materialien mit einem Plateaudruck von 252,5 kPaund höher genannt
Die wiederaufladbare elektrochemische Zelle nach dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist den Vorteil auf, daß beim Betrieb hohe Wasserstoffdrücke vermieden werden können, wodurch die Konstruktion der Abdichtung vereinfacht wird.
Die elektrochemische Zelle nach der Erfindung kann als wiederaufladbare Batterie verwendet werden, weil eine Elektrode aus Lai_J-RjNi5_ZMZHX, wie sich herausgestellt hat, eine sehr gute reversible Elektrode mit einer schnellen Reaktionskinetik ist Dadurch besitzt eine solche Elektrode auch eine gute Belastbarkeit sowohl beim Aufladen als auch beim Entladen.
Dies wurde unter anderem an einer elektrochemischen Zelle nach der Erfindung (Format R14) festgestellt, bei der eine Elektrode aus LaNUCuHx bestand. Der Ladestrom in 5 η-Kalilauge betrug 0,5 C/h (C = Kapazität der Elektrode in Ah). In 2 Stunden wurde, ausgehend von LaNUCuHx, wobei χ = 0 ist, die theoretische Menge an Wasserstoff von der Elektrode aufgenommen. Die Gegenelektrode war auf Basis von Ni(OHyNiOOH ausgeführt, wie es bei alkalischen Ni/Cd-Zellen üblich ist. EMK der Zelle: etwa 1380 mV. Beim Entladen der aufgeladenen Zeile gehen an den Elektroden im großen ganzen die nachstehenden Reaktionen vor sich:
Anode: LaNUCuH - LaNUCu + H+ + e
Kathode:NiOOH + H++e- Ni(OH)2
Beim Aufladen gehen diese Reaktionen in umgekehrter Richtung vor sich.
so Es stellte sich heraus, daß eine völlig aufgeladene Zelle, nachdem sie der Luft ausgesetzt worden war, in 340 Stunden bei Zimmertemperatur weniger als 10% ihrer Ladung verloren hatte.
In der Figur der Zeichnung ist die Entladekurve 1 der oben beschriebenen elektrochemischen Zelle dargestellt (Ordinate E in mV, Abszisse t in Stunden). Entladestrom 480 mA; das Format der Zelle ist R 14.
Vergleichsweise ist in derselben Figur die Entladekurve 2 einer käuflich erhältlichen Nickel-Cadmium-Zelle vom gleichen Format dargestellt. Entladestrom ebenfalls 48OmA.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß bei der verhältnismäßig großen Stromabgabe für das Format R14 die Zellenspannung der Zelle nach der Erfindung (Kurve 1) verhältnismäßig konstant bleibt und daß die Anzahl gelieferter Wattstunden im Vergleich zur Nickel-Cadmium-Zelle beträchtlich größer ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Wiederaufladbare elektrochemische Zelle, die eine erste Elektrode aus Lai-j-RjNis-zMzH» wobei y=0 oder 1, z=0 oder 1, *=0 bis 7 ist, R ein Metall aus der Gruppe Seltene Erden, Calcium und Thorium und M ein Metall aus der Gruppe Kobalt, Kupfer und Eisen darstellen, mit der Maßgabe, daß beim Vorhandensein von Eisen z<0,2 ist, eine Gegenelektrode aus einem Material, das reversibel ein Proton und ein Elektron aufnehmen kann, und einen alkalischen oder schwach sauren Elektrolyten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode aus einem Material besteht, dessen Plateaudruck bei 200C weniger als oder gleich lOlkPaist
2. Wiederaufladbare elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus LaNUCuHx besteht, wobei χ in Abhängigkeit vom Ladungszustand zwischen 0 und 4,8 liegt
DE2535091A 1974-08-19 1975-08-06 Wiederaufladbare elektrochemische ZeUe Expired DE2535091C3 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9210800U1 (de) * 1992-08-13 1993-12-16 Christoph Emmerich GmbH & Co KG, 60435 Frankfurt Gasdichter alkalischer Akkumulator

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2311858A1 (fr) * 1975-05-23 1976-12-17 Anvar Alliages a base de lanthane et de nickel et leurs applications electrochimiques
FR2356287A1 (fr) * 1976-06-24 1978-01-20 Accumulateurs Fixes Electrodes negatives pour generateurs electrochimiques
NL176893C (nl) * 1977-03-03 1985-06-17 Philips Nv Herlaadbare, van de omringende atmosfeer afgesloten elektrochemische cel en werkwijzen voor de vervaardiging van dergelijke cellen.
EP0089141B1 (de) * 1982-03-15 1986-12-30 Inco Alloys International, Inc. Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Wasserstoff
JPS58175833A (ja) * 1982-04-08 1983-10-15 Asahi Chem Ind Co Ltd 化合物半導体薄膜構造体の製造法
ZA832570B (en) * 1982-04-28 1984-01-25 Energy Conversion Devices Inc Improved rechargeable battery and electrode used therein
JPS59181459A (ja) * 1983-03-31 1984-10-15 Toshiba Corp 金属酸化物・水素電池
JPS60212958A (ja) * 1984-04-09 1985-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素吸蔵電極
JPS6119061A (ja) * 1984-07-04 1986-01-27 Sanyo Electric Co Ltd 水素吸蔵電極
US4621034A (en) * 1984-07-31 1986-11-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Sealed metal oxide-hydrogen storage cell
FR2569059B1 (fr) * 1984-08-10 1992-08-07 Sanyo Electric Co Accumulateur alcalin metal/hydrogene
JPS61168871A (ja) * 1985-01-19 1986-07-30 Sanyo Electric Co Ltd 水素吸蔵電極
JPS61168869A (ja) * 1985-01-19 1986-07-30 Sanyo Electric Co Ltd 金属−水素アルカリ蓄電池
EP0284333B1 (de) * 1987-03-25 1995-11-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gasdichte Nickel-Hydridbatterie und Verfahren zur Herstellung
JP2980328B2 (ja) * 1989-09-29 1999-11-22 株式会社東芝 電池用水素吸蔵合金、その製造方法及びニッケル水素二次電池
DE4101753A1 (de) * 1990-01-22 1991-07-25 Sanyo Electric Co Elektrode mit wasserstoff absorbierender legierung fuer alkalische speicherzelle
US5290509A (en) * 1990-01-22 1994-03-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Multiphase hydrogen-absorbing alloy electrode for an alkaline storage cell
KR950009220B1 (ko) * 1993-09-13 1995-08-18 한국과학기술원 2차 전지 전극용 지르코늄계 수소 저장 합금
US5492543A (en) * 1993-10-08 1996-02-20 Hughes Aircraft Company Preparation of electrodes and Ni/MHx electrochemical storage cell
US5434022A (en) * 1993-10-08 1995-07-18 Hughes Aircraft Company Electrodes and electrochemical storage cells utilizing tin-modified active materials
JPH07215330A (ja) * 1994-01-28 1995-08-15 Mamoru Kamo 卵容器
JP3025770B2 (ja) * 1994-10-24 2000-03-27 株式会社東芝 金属酸化物・水素電池
US6383675B1 (en) 1999-04-20 2002-05-07 Zinc Air Power Corporation Lanthanum nickel compound/metal mixture as a third electrode in a metal-air battery
TW488106B (en) * 1999-08-05 2002-05-21 Shinetsu Chemical Co Hydrogen absorbing alloy and nickel-metal hydride rechargeable battery
WO2003090289A1 (fr) 2002-04-19 2003-10-30 Asahi Kasei Electronics Co., Ltd. Transducteur magnetoelectrique et son procede de fabrication
US20050199001A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-15 Matanya Yozevitch Earring
US7261970B2 (en) * 2004-04-23 2007-08-28 Ovonic Battery Company Inc. Nickel metal hydride battery design
US7567078B2 (en) 2004-12-28 2009-07-28 Asahi Kasei Emd Corporation Magnetic rotation-angle sensor and angle-information processing device
US20170063127A1 (en) * 2015-08-26 2017-03-02 The Aes Corporation Battery Backup Capacity Method and System

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5132364B2 (de) * 1971-08-25 1976-09-11
US3874928A (en) * 1973-06-29 1975-04-01 Gen Electric Hermetically sealed secondary battery with lanthanum nickel anode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9210800U1 (de) * 1992-08-13 1993-12-16 Christoph Emmerich GmbH & Co KG, 60435 Frankfurt Gasdichter alkalischer Akkumulator

Also Published As

Publication number Publication date
US4004943A (en) 1977-01-25
FR2282727A1 (fr) 1976-03-19
CA1046137A (en) 1979-01-09
FR2282727B1 (de) 1980-05-16
GB1463248A (en) 1977-02-02
JPS5145234A (de) 1976-04-17
NL7411045A (nl) 1976-02-23
DE2535091A1 (de) 1976-03-04
DE2535091C3 (de) 1979-05-03
JPS5949671B2 (ja) 1984-12-04

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