NL7905773A - Zinkelektroden. - Google Patents
Zinkelektroden. Download PDFInfo
- Publication number
- NL7905773A NL7905773A NL7905773A NL7905773A NL7905773A NL 7905773 A NL7905773 A NL 7905773A NL 7905773 A NL7905773 A NL 7905773A NL 7905773 A NL7905773 A NL 7905773A NL 7905773 A NL7905773 A NL 7905773A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- fibers
- electrode
- active
- zinc
- electrode according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/244—Zinc electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
V
<* V.O. 7966 MICHELES & CIS (Compagnie Generale des Etablissements MECHEUNl
Clermont-Ferrand
Frankrijk.
Zinkelektr oden.
De uitvinding heeft betrekking op elektrochemische generators en in het bijzonder op negatieve elektroden voor dergelijke generators, waarin het actieve materiaal tijdens ontladen bestaat uit metallisch zink.
5 Het is bekend, dergelijke zinkelektroden te vervaardigen door elektrolytisch neerslaan van dit metaal op een metalen drager die dient als hulpcollector. Een dergelijke elektrode is bij voorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.238.070.
Bij een andere methode om dergelijke elektroden te vervaar-10 digen wordt op een stroomcollector een mengsel aangebracht van een bindmiddel en zinkpoeder of zinkozydepoeder. Bij voorbeeld beschrijft het Franse octrooischrift 2.26^Λ01 een werkwijze van dit type, waarbij men op een collectorrooster een niet gehard mengsel aanbrengt, bestaande uit deeltjes zinkoxyde, een bindmiddel, zoals polytetra-15 fluoretheen, polyvinylalcohol, polypropeen, polyetheen of carboxy- methylcellulose, evenals andere materialen, bij voorbeeld rayonvezels of metaalpoeders.
Zinkelektroden welke volgens één van deze twee methoden zijn vervaardigd hebben een geringe porositeit, zodat ze slechts een ge-20 ringe hoeveelheid elektrolyt bevatten. Tijdens elektrochemisch opladen van secundaire generatoren, welke dergelijke elektroden gebruiken, wordt metallisch zink neergeslagen door reductie van ionen, zoals zinkaten, die naar de zinkelektroden migreren vanuit de elektrolyt buiten deze elektroden. Het zink zet zich dan af in de vorm van 25 dendrieten, welke groeien in een richting ongeveer loodrecht op de elektroden. Deze groei kan zich voortzetten dwars door separatoren, welke zijn aangebracht tussen de positieve en de negatieve elektroden zodat inwendige kortsluitingen kunnen optreden. Daarnaast treden ver- 7905773 1 2
‘ P
vormingen van de zinkelektroden op, waarschijnlijk als gevolg van elektrolyt!ewegirgen evenwijdig aan het elektrode-oppervlak tijdens de laad-ontlaadcyclussen. De levensduur van de elektroden wordt door deze verschijnselen aanzienlijk verkort en het aantal laad-ont-5 laadcyclussen is zeer "beperkt, "bij voorbeeld van de orde van enkele tientallen.
Het Franse octrooischrift 1.582.503 tracht de vorming van dendrieten te voorkomen door de hoeveelheid elektrolyt die in aanraking kamt met de positieve elektrode te verminderen, welke elektrode voor 10 dit doel zeer hydrofoob wordt gemaakt.Verder heeft daarbij de negatieve-elektrode, die is verkregen door samenpersen van zihkpoeder, een porositeit van de grootteorde van 55$ om een aanzienlijke hoeveelheid elektrolyt vast te kunnen houden. Bij proeven is gebleken, dat in dit geval de karakteristieken van de positieve elektrode sterk 15 worden beïnvloed door zijn hydrofobe karakter en dat de structuur van de negatieve elektrode de vorming van dendrieten niet belangrijk beïnvloedt.
Het Franse octrooischrift 1.^-65.6^2 beschrijft een werkwijze om nikkel- of cadmiumelektroden te vervaardigen. Bij deze werkwijze 20 wordt nikkelhydroxyde of cadmiumhydroxyde langs chemische of elektrochemische weg neergeslagen in een vilt van grafietvezels, nadat dit vilt is geïmpregneerd met een oplossing van een nikkel- of cadmium-zout, terwijl de porositeit van deze elektroden kan oplopen tot 80$.
Deze methode is niet toepasbaar cm zinkelektroden te vervaardigen.
25 Chemische of elektrochemisch neerslaan van zinkoxyde of zinkhydroxyde is nl. alleen mogelijk binnen een smal pH-gebied, dicht bij pH = 7· Tijdens een dergelijk neerslaan is onvermijdelijk, dat in het vilt een pH-gradiënt ontstaat, met als gevolg een heterogeniteit in de verdeling van het actieve materiaal en als gevolg daarvan een gebrekkig 30 functioneren van de zinkelektroden.
Doel van de uitvinding is de hierbovengenoemde nadelen te vermijden.
De zinkelektrode volgens de uitvinding, welke ten minste een actief gedeelte heeft, is gekenmerkt, doordat het actieve gedeelte 35 een open porositeit heeft van ten minste 60% en vezels omvat, welke een elektronengeleidendheid hebben, terwijl het actieve materiaal of 7905773 * 3 de actieve materialen vrijwel homogeen zijn verdeeld in de massa van het actieve gedeelte.
De uitdrukking "actief gedeelte” duidt dat gedeelte van de zinkelektrode aan, waar de elektrochemische laad- en ontlaadrëacties 5 plaatsvinden, d.w.z. het gedeelte waar zich het actieve materiaal of de actieve materialen bevinden, nl. zink en/of zinkoxyde of -hydroxyde met de geleidende vezels eru eventuele andere toevoegsels, terwijl dit gedeelte niet de collectoren omvat, wanneer die aanwezig zijn.
De uitdrukking "open porositeit" wil zeggen, dat de lege 10 ruimten, welke met deze porositeit overeenkomen, met elkaar in verbinding staan en daardoor gevuld kunnen worden met elektrolyt tijdens het functioneren van de elektroden. Deze open porositeit van ten minste 60% kamt overeen met het percentage holten, berekend op het totale volume van het actieve gedeelte.
15 De uitvinding heeft eveneens betrekking op generatoren, welke zijn voorzien van ten minste een zinkelektrode volgens de uitvinding en op werkwijzen om deze elektrode te vervaardigen.
De uitvinding wordt toegelicht door de schematische figuren op de tekening, welke echter niet beperkend zijn bedoeld.
20 In de tekening is: fig. 1 een doorsnede door een zinkelektrode volgens de uitvinding; fig. 2 een sterk vergroot gedeelte van de zinkelektrode uit fig. 1; 25 fig. 3 een doorsnede door een generator, welke een bekende zink elektrode of een zinkelektrode volgens de uitvinding bevat.
Men bereidt een mengsel van 100 g poedervormig zinkoxyde (ZnO) met 300 cm^ water en 10 g koolstofvezels met de volgende eigenschappen: minimale lengte 1 mm, 30 gemiddelde lengte van de vezel bij voorbeeld 1,5-5 mm, gemiddelde middellijk van 5-20 micron.
Dit mengsel wordt gehomogeniseerd, bij voorbeeld met 'een turbine- .. * o menger, bxj kamertemperatuur, d.w.z. ongeveer 20 C. Ook andere vloeistoffen dan water kunnen worden gebruikt, om het mengsel te vormen, 35 bij voorbeeld een of meer organische vloeistoffen, zoals een koolwaterstof of een lineaire, cyclische, of aromatische alcohol of mengsels 7905773 . ftf \ k daarvan met elkaar of met water mits de vloeistof inert is ten opzichte van de componenten van het mengsel.
Vervolgens voegt men ongeveer 12 g latex toe, die ongeveer 50 gew.$ polychloropreen bevat en men homogeniseert het mengsel 5 opnieuw. Vervolgens zet men in een vorm een laag van dit mengsel af.
Op deze laag brengt men geleidende draden aan, bij voorbeeld koperdraden en men bedekt deze draden met een tweede laag van het mengsel. Het zo verkregen geheel wordt daarna in een stoof gebracht, welke wordt verhit op 120°C. Men laat de elektrode ongeveer· h uur in deze 10 stoof om het polychloropreen te vulcaniseren en het water te verwijderen. Vervolgens draait men de vrije uiteinden van de koperdraden ineen, welke dan de negatieve klem vormen van de zinkelektrode.
De zo verkregen elektrode heeft bij voorbeeld de volgende afmetingen: 15 lengte en breedte 6 cm dikte 0,,28 cm.
De samenstelling van deze elektrode is ongeveer:
ZnO 7 Λ S koper 1,5 g 20 koolstofvezels 0,7^· g polychloropreen 0,1+5 g·
Fig. 1 is een schematische doorsnede door de breedte van de zo verkregen elektrode 1. Terwille van de duidelijkheid is de dikte van de elektrode sterk overdreven in vergelijking met de breedte.
25 De elektrode 1 is voorzien van koperdraden 2, die bij voorbeeld vrijwel evenwijdig kunnen liggen en bekleed zijn met het actieve gedeelte 3, dat koolstofvezels k bevat, evenals deeltjes zinkoxyde (niet getekend) en gevulcaniseerd polychloropreen (niet getekend).
Fig. 2 toont schematisch een gedeelte 5 van elektrode 1 op 30 aanzienlijk vergrote schaal. Dit gedeelte 5 bevat koolstofvezels U, welke wanordelijk door elkaar liggen, d.w.z. zonder voorkeursoriëntatie. Deze vezels k zijn dooreengeward tot een vilt en puntsgewijs aaneen-gehecht door bruggen 6 van gevulcaniseerd polychloropreen. De zo aan-eengehechte vezels k vormen een zeer poreuze structuur met onderling 35 verbonden lege ruimt en 7j waarin zich de zinkoxydedeeltjes 8 bevinden, die vrijwel homogeen zijn verdeeld. De lege ruimten 9 van de elektrode 7905773 5 staan, met elkaar in verbinding en vormen daardoor een open porositeit. Deze open porositeit is ongeveer 82% van het totale volume van het actieve gedeelte 3. Deze porositeit kan op bekende wijze worden bepaald door impregneren met water onder vacuum bij 20°C. Dezë open 5 porositeit komt praktisch overeen met de totale open porositeit van de elektrode gezien het geringe volume van het koper. De porositeits welke te danken is aan de lege ruimten J tussen de vezels ^ vertegenwoordigt ongeveer van het volume van het actieve gedeelte 3, hetgeen bepaald is door berekening.
10 .De onderstaande twee niet beperkende voorbeelden tonen de ver betering en de prestaties van de generatoren, welke worden verkregen dankzij de zihkelektroden volgens de uitvinding. Deze twee voorbeelden zijn proeven met de laadontlaadeyclus, uitgevoerd met de generator 20, weergegeven in fig. 3.
15 Deze generator 20 is voorzien van een zinkelektrode 21, een separator 22, welke om deze elektrode 21 is gewikkeld en twee positieve elektroden 23, welke tegen de separator 22 zijn geklemd aan weerskanten van de zinkelektrode 21. De elektroden 21 en 23 en de separator 22 zijn vertikaal opgesteld in een elektrolyt 2k in een 20 bak 25· N is de negatieve klem van elektrode 21 en P zijn de positieve klemmen van de elektroden 23. De positieve klemmen P zijn met elkaar verbonden (niet getekend).
De karakteristieken van de generator 20 zijn bij de twee proeven de volgende: 25 a) Zinkelektrode 21.
Deze elektrode is - ofwel een bekende elektrode, bestaande uit een geperforeerd vel koper, dat als stroomeollector dient en aan beide_kanten is voorzien van een actieve massa, welke voor de proef bestaat uit een afzetting 30 van zinkoxyde; het totale gewicht van dit zinkoxyde is ongeveer J,8 g ofwel praktisch 3,9 g aan iedere kant; de porositeit van deze actieve massa is ongeveer 50 rol.% een stuk non-woven is aangebracht over elke laag zinkoxyde van deze bekende elektrode; dit non-woven heeft een dikte van ongeveer 50 micron, is zeer goed doordringbaar voor 35 de elektrolyt 2k en zijn doel is eenvoudig de elektrode mechanisch bijeen te houden.
> 7905773 6 - ofwel de elektrode 1, welke hierboven is beschreven en die is weergegeven in de figuren 1 en 2.
In beide gevallen hebben de hoofdvlakken 26 van de zinkelek-trode 21 die gekeerd zijn naar de positieve elektroden 23, dezelfde 5 afmeting,, nl. een vierkant met een zijde van ongeveer 6 cm, zodat het oppervlak aan weerskanten dus ongeveer 36 cm is.
b) positieve elektroden 23.
De twee positieve elektroden zijn identiek en bestaan uit bekende zilverelektroden van het type Ag/AgO. De theoretische capaciteit van 10 elk van deze zilverelektroden is praktisch gelijk aan de theoretische capaciteit van de zinkelektrode 21, die wordt bepaald door het gewicht aan zinkoxyde, dat voor de proef in die elektrode aanwezig is.
De capaciteit van generator 2'0 is dus alleen beperkt door de capaciteit van de erin aanwezige zinkelektrode.
15 c) elektrolyt 2U.
Deze elektrolyt; is een 12U-oplossing van KOH (12 mol KOH/l), welke is verzadigd met zinkoxyde, dat in oplossing is gegaan als kalium-zihkaat.
d) Temperatuur van de generator 20.
20 Ongeveer kamertemperatuur, d.w.z. 20°C. ·
Voorbeeld I
De separator 22 bestaat uit vier lagen van een film van geregenereerde cellulose van een bekend type, terwijl de dikte van elke laag ongeveer 25 micron is.
25 De laat-ontlaadcyclussen worden uitgevoerd onder de volgende omstandigheden: laden: totale stroomsterkte 167 m.amp; het laden wordt gestopt zodra de klemspanning 2,05 Volt is; ontladen: totale stroomsterkte 2,5 amp; het ontladen wordt gestopt, 30 zodra de klemspanning is gedaald tot 1 Volt; na elke 5 cycli wordt een extra ontlading uitgevoerd na de normale ontlading; deze extra ontlading, uitgevoerd bij j^t^oomsterkte van 250 m.amp. wordt ge stopt, zodra de klemspanning is gedaald tot 1 V.
De volgende tabel toont de capaciteit van de generator 20 35 als functie van het aantal laad-ontlaadcyclussen. Deze capaciteit wordt uitgedrukt als procenten van de theoretische capaciteit van de 7905773 τ zinkelektrode in de generator.
Aantal cycli 1 10 20 30 i+0
Generator met "bekende zinkelektrode 75# 56»5# 37 s5# 26,3# 15# 5 Generator met zink elektrode volgens de uitvinding 100# 97 # 77 # 63 # 55#
Uit de tabel blijkt, dat de capaciteit van generator 20 snel daalt vanneer die is voorzien van de bekende zinkelektrode en in dat 10 geval zeer snel onbruikbaar vordt.
Wanneer echter de generator 20 is voorzien van een elektrode 1 volgens de uitvinding, dan vermindert zijn capaciteit slechts langzaam en is na de veertigste cyclus nog 55# van de theorie; na ongeveer 90 cycli stabiliseert deze capaciteit zich en na ongeveer 15 1Uo cycli is die bij voorbeeld ongeveer k2% van de theorie.
Inspectie.van de beide zihkelektroden na de proef toont, dat bij de bekende elektrode het zinkoxyde zich uitsluitend in het onderste gedeelte bevindt, tervijl bij de elektrode volgens de uitvinding het zinkoxyde verdeeld blijft over de gehele elektrode, al..
20 is ook in dit geval de concentratie in het onderste gedeelte groter. Voorbeeld II
De separator 22 bestaat uit vier lagen poreuze polypropeenfilm van bekend type, die is voorzien van ovale poriën , terwijl de gemiddelde grootste en kleinste afmetingen van die poriën resp. 0,2 micron en 25 0,0¼ micron zijn. Elke laag heeft een dikte van ongeveer 25 micron en een porositeit van ongeveer lj-5 vol.#.
De laad- en ontlaadcycli worden uitgevoerd onder de volgende omstandigheden: laden: totale stroomsterkte 500 m.amp.
30 ontladen: totale stroomsterkte 2,5 amp.
na Uk en opnieuw na 58 cycli wordt een extra ontlading uitgevoerd na * de gewone ontlading bij een totale stroomsterkte van 0,25 amp.
De grenzen om het einde van het laden of ontladen te bepalen zijn dezelfde als in voorbeeld I.
35 De generator 20, die is voorzien van de bekende zinkelektrode 7905773 ' 8
Cx wordt onbruikbaar na U cycli door vorming van dendrieten.
De generator 20 met de zinkelektrode 1 voleis de uitvinding blijkt na de eerste cyclus een capaciteit te hebben van ongeveer 80# van de theorie, berekend op de zinkelektrode, terwijl deze capa-5 citeit daarna gedurende de gehele proef vrijwel constant blijft, d.w.z. gedurende ongeveer 100 cycli.
De goede prestaties van de zinkelektrode 1 volgens de uitvinding zijn te danken aan de volgende eigenschappen.
De zeer poreuze structuur van elektrode 1 maakt het mogelijk, 10 dat de elektrode wordt geïmpregneerd met een grote hoeveelheid elektrolyt, zodanig, dat de elektrochemische reacties verlopen door omzetting van de zinkaationen, die zich binnen de zinkelektrode 1 bevinden, vrijwel zonder dat zinkaationen behoeven te migreren vanuit de •elektrolyt buiten de eigenlijke elektrode. Deze reacties verlopen voor-15 al bij het oppervlak van de geleidende koolstofvezels terwijl het bij het laden gevormde zink eventueel ten minste gedeeltelijk kan afzetten op die vezels k welke onder de werkomstandigheden van de generator 20 vrijwel inertfzijn. De -vrijwel homogene verdeling van de vezels k en van de zinkoxydedeeltj es 8 verzekert een homogeen functio-20 neren van de elektrode 1 in hun massa. De porositeit varihet actieve gedeelte van de elektroden volgens-de uitvinding varieert bij voorkeur tussen 70 en 90 vol.# berekend op het totale volume v.h.actieve gedeelte, terwijl deze porositeit bij voorkeur nabij 80# ligt, evenals in elektrode 1.
Deze porositeit varieert weinig tijdens de laad-ontlaadcycli. Bij 25 voorkeur worden de elektroden volgens de uitvinding niet te sterk samengeperst tijdens hun vervaardiging, om deze porositeit niet te beïnvloeden.
*
Om te voorkomen dat zinkaationen vanuit de elektrolyt buiten .. de elektrode 1 deelnemen aan de elektrochemische reacties, verdient 30 het de voorkeur de elektrode 1 niet-te overladen.
De vezels U kunnen ook bestaan uit een ander materiaal dan koolstof, bij voorbeeld uit een metaal, dat onder de werkomstandigheden inert is, maar koolstof heeft het voordeel, dat het het gewicht van de elektrode duidelijk vermindert.
35 Bij voorkeur is de gemiddelde lengte van de vezels ten minste gelijk aan ofwel de dikte van de elektroden volgens de uitvinding of 7905773 9 aan de afstand welke ieder hoofdrlak Tan de elektrode scheidt van. de collector, wanneer de laatste tinnen in de elektrode is aangebracht.
De verhouding tussen de gemiddelde lengte van de vezels en hun gemiddelde middellijn varieert bij voorkeur tussen 50 en 1000 terwijl 5 in het bijzonder de gemiddelde middellijk van de vezels varieert van 5-30 micron en de gemiddelde lengte tussen 0,5 en 5 mm.
De aard van"het bindmiddel 'is willekeurig, en kan bij voorbeeld bestaan uit ieder organisch polymeer, ieder mineraal of metallisch materiaal, mits deze materialen, eventueel mengsels daarvan, inert 0 10 zijn onder de gebruiksomstandigheden.
Wanneer bij voorbeeld het bindmiddel een organisch polymeer is, kan dit een thermoplastisch hamopolymeer of copolymeer zijn of een elastomeer of een mengsel daarvan in het bijzonder polyetheex, polypropeen, of een ander polyalkeen, polychloropreen, een gefluoreerd 15 polymeer, in het bijzonder polytetrafluoretheen. Zelfs is het mogelijk, dat de elektrode 1 in het geheel geen bindmiddel bevat, bij voorbeeld wanneer de vezels 4 van metaal of van gemetalliseerd materiaal zijn en in het bijzonder gemetalliseerde koolstofvezels zijn en rechtstreeks aan elkaar gelast zijn, bij voorbeeld een door ther-20 misch procédé,-zoals sinteren. Het heeft echter de voorkeur een elastomeer bindmiddel te gebruiken, dat inert is in de elektrolyt, zoals polychloropreen, want dit maakt een elastische elektrodestruc-tuur mogelijk, zodat men kan compenseren voor eventuele variaties van volume en vorm van het actieve materiaal.
25 Wanneer de elektrode koolstofvezels en een bindmiddel bevat, varieert het droge gewicht, uitgedrukt in procenten van het totale gewicht v.h. aetiev§e^evanebij voorbeeld 1-25# en bij voorkeur van 3-15#, terwijl het gewicht van de eventueel gemetalliseerde koolstofvezels varieert van 2-25#en bij voorkeur 3-15 gew.# berekend op het totale gewicht v.h.actieve 30 ^flhwfj^ie rest van het actieve gedeelte voör het elektrochemisch laden van de elektrode bestaat uit bij voorbeeld zinkoxyde en/of zinkhydroxyde.
De stroomcollector, gevormd door de koperdraden 2 heeft slechts tot doel de elektronenladingen af te voeren naar buiten het actieve 35 gedeelte of naar het actieve gedeelte.
Deze collector kan ook elke andere vorm hebben, en bij voorbeeld 7905773 * 10 V > - "bestaan uit een al dan niet geperforeerd vel, een geëxpandeerd metaal of een rooster.
Deze collector kan "bestaan uit een willekeurig elektronengeleidend materiaal, dat inert is in de elektrolyt. Bij voorkeur ge-. 5 "bruikt men een materiaal met een grote overspanning voor waterstof, zoals koper, cadmium, of een materiaal, zoals ijzer, dat is verkoperd of vercadmiumd. Op deze wijze vermijdt men de corrosie van de elektrode of vermindert die in elk geval. Wanneer de vezels H zeer goe<Jgeleiden, zou men ook de stroomcollector geheel kunnen weglaten, 10 bij voorbeeld die vezels 4 van metaal zijn of v.an een gemetalliseerd materiaal en in het bijzonder wanneer de vezels U zijn uitgevoerd in koolstof of in een mineraal of organisch materiaal en gemetalliseerd zijn.
Het spreekt vanzelf, dat generatoren met deze elektroden 15 volgens de uitvinding zeer uiteenlopende structuren kunnen hebben.
Zo is het mogelijk, dat er slechts één positieve elektrode is, elektrochemisch verbonden met een elektrode volgens de uitvinding, terwijl ook de elektrolyt kan verschillen van die, welke in .de voorbeelden is beschreven.
20 Daarentegen kan het actieve materiaal van de positieve elek troden zeer uiteenlopend zijn eh deze elektroden kunnen bij voorbeeld bestaan uit lucht- of zuurstofdiffusie-elektroden of uit nikkelelek-troden.
De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uit-25 voeringsvoorbeelden, maar aan de hand daarvan kan men ook andere uitvoeringsvormen en -methoden voorzien zonder het kader van de uitvinding te verlaten.
7905773
Claims (17)
1. Zinkelek.tr ode, welke is voorzien van ten minste êên actief gedeelte, met het kenmerk, dat het actieve gedeelte een open 'porositeit heeft van ten minste 60% en voorzien is van elektronen geleidende vezels, terwijl het actieve materiaal of de actieve materialen 5 vrijwel homogeen zijn verdeeld in de massa van het actieve gedeelte.
2. Elektrode volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de open porositeit varieert van 70-90%·'
3. Elektrode volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de open porositeit ongeveer Q0% is.
4. Elektrode volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de vezels inert zijn onder de gebruiksomstandigheden.
5. Elektrode volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de vezels geen voorkeursoriëntatie hebben en puntsgewijs met elkaar zijn verbonden, terwijl het actieve materiaal of de actieve materialen zijn ver- 15 deeld in de lege ruimten tussen deze vezels en/of geheel of gedeeltelijk op die vezels zijn neergeslagen.
6. Elektrode volgens conclusies 4-5, met het kenmerk, dat de vezels bestaan uit ‘ koolstof of uit gemetalliseerde koolstof. T. Elektrode volgens conclusies 4-6, met het kenmerk, dat de ve-20 zeis puntsgewijs aan elkaar zijn gehecht met een ander materiaal dan dat waaruit de vezels bestaan en dat inert is onder gebruiksomstandigheden.
8. Elektrode volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het andere materiaal een elastomeer is. 25 9· Elektrode volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het elasto meer bestaat uit polychloropreen of polychloropreen bevat.
10. Elektrode volgens conclusies 4-9, met het kenmerk, dat de gemiddelde vezellengte ten minste gelijk is ofwel aan de dikte van de elektrode, ofwel aan de afstand welke de hoofdvlakken van de elek- 30 trode scheidt van een binnen de elektrode aangebrachte stroomcollector.
11. Elektrode volgens conclusies 4-10, mibt het kenmerk, dat de verhouding tussen de gemiddelde lengte van de vezels en hun gemiddelde middellijk varieert van 50 - 1000.
12. Elektrochemische stroomgenerator, met het kenmerk, dat die is * 7905773 A :· 12 * voorzien van ten minste een elektrode volgens conclusies 1-11.
13. Werkwijze om een zinkelektrode te vervaardigen, welke is voorzien van ten minste een actief gedeelte, met het kenmerk, dat men in het actieve gedeelte een open porositeit aanbrengt van ten minste 60% 5 en in het actieve gedeelte elektronen geleidende vezels aanbrengt, zodanig, dat het actieve materiaal of de actieve materialen vrijwel homogeen zijn verdeeld in de massa van het actieve gedeelte. * 1U. Werkwijze volgens conclusie 13, met-het kenmerk, dat men het actieve gedeelte een open porositeit geeft van 70-90%·
15. Werkwijze volgens conclusie 1^, met het kenmerk, dat men aan het actieve gedeelte een open porositeit geeft van ongeveer 80%.
16. Werkwijze volgens conclusies 13-15, met het kenmerk, dat men zinkoxydepoeder mengt met elektronen geleidende vezels onder vorming van ten minste een gedeelte van het actieve gedeelte.
17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het mengsel zodanig wordt bereid, dat de vezels geen voorkeursoriëntatie hebben en dat men deze vezels puntsgewijs verbindt en het zinkoxyde ver-. deelt in de lege ruimten tussen de vezels, welke vezels onder gebruiks-omstandigheden inert zijn.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de vezels zijn aaneengehecht met een van de vezels verschillend materiaal, dat inert is onder gebruiksomstandigheden.
19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat dit materiaal een elastomeer is.
20. Werkwijze volgens conclusies 16—19» met het kenmerk, dat het mengen wordt uitgevoerd bij aanwezigheid van een vloeistof, welke ten minste gedeeltelijk wordt vend.jderd, nadat het actieve gedeelte in de gewenste vorm is gebracht. 30 7905773
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7822199 | 1978-07-25 | ||
FR7822199A FR2432220A1 (fr) | 1978-07-25 | 1978-07-25 | Electrode de zinc |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL7905773A true NL7905773A (nl) | 1980-01-29 |
Family
ID=9211226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL7905773A NL7905773A (nl) | 1978-07-25 | 1979-07-25 | Zinkelektroden. |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4263383A (nl) |
JP (1) | JPS5519799A (nl) |
AU (1) | AU522684B2 (nl) |
BE (1) | BE877693A (nl) |
BR (1) | BR7904758A (nl) |
CA (1) | CA1133985A (nl) |
CH (1) | CH632871A5 (nl) |
DE (2) | DE7920707U1 (nl) |
ES (1) | ES482785A1 (nl) |
FR (1) | FR2432220A1 (nl) |
GB (1) | GB2027260B (nl) |
IT (1) | IT7968535A0 (nl) |
NL (1) | NL7905773A (nl) |
SE (1) | SE7906332L (nl) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3069742D1 (en) * | 1979-06-26 | 1985-01-17 | Lucas Ind Plc | Zinc electrode for secondary electrochemical cells and electrochemical cells including said electrode |
DE3128900A1 (de) * | 1981-07-22 | 1983-02-10 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Verfahren zur verminderung der korrosion von nichtamalgamiertem zink |
MA19807A1 (fr) * | 1982-06-11 | 1983-12-31 | Compositons Electrolytiques So | Anodes en materiaux composites et accumulateurs utilisant lesdites anodes . |
FR2528629A1 (fr) * | 1982-06-11 | 1983-12-16 | Composites Electrolytiques | Electrodes en materiaux composites et accumulateurs hautes performances utilisant lesdites electrodes |
EP0139193B1 (en) * | 1983-09-12 | 1987-08-12 | American Cyanamid Company | Conductive fiber mat |
ATE29045T1 (de) * | 1983-09-12 | 1987-09-15 | American Cyanamid Co | Verstaerktes metallsubstrat. |
AT389599B (de) * | 1987-05-14 | 1989-12-27 | Energiespeicher & Antriebssyst | Metall/halogen-batterie |
US4814242A (en) * | 1987-10-13 | 1989-03-21 | Allied-Signal Inc. | Elastomeric binders for battery electrodes |
JP2578633B2 (ja) * | 1988-02-18 | 1997-02-05 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池用亜鉛極 |
FR2634595B1 (fr) * | 1988-07-25 | 1995-07-28 | Cipel | Generateur electrochimique a electrolyte alcalin et a electrode negative de zinc |
US6248478B1 (en) * | 1989-09-28 | 2001-06-19 | Hyperion Catalysis International, Inc. | Battery |
US5223352A (en) * | 1992-01-07 | 1993-06-29 | Rudolph V. Pitts | Lead-acid battery with dimensionally isotropic graphite additive in active material |
US5474861A (en) * | 1993-01-14 | 1995-12-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery |
US5468570A (en) * | 1995-01-26 | 1995-11-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Lightweight zinc electrode |
GB9506715D0 (en) * | 1995-03-31 | 1995-05-24 | Solatrim Ltd | Improved additive |
AU2002242252A1 (en) * | 2001-02-23 | 2002-09-12 | Evionyx, Inc. | Fibrous electrode for a metal air electrochemical cell |
US20030170543A1 (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-11 | Alltrista Zinc Products Company, L.P. | Zinc fibers, zinc anodes and methods of making zinc fibers |
WO2011017655A1 (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | Powergenix Systems, Inc. | Carbon fiber zinc negative electrode |
JP6347971B2 (ja) * | 2014-03-20 | 2018-06-27 | 株式会社日本触媒 | 亜鉛負極合剤、亜鉛負極及び電池 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2738375A (en) * | 1953-02-11 | 1956-03-13 | Electric Storage Battery Co | Storage battery plates and methods of manufacturing the same |
GB870145A (en) | 1957-12-27 | 1961-06-14 | Union Carbide Corp | Electric storage batteries, more particularly storage battery plates and method of manufacture |
US2834825A (en) * | 1955-03-14 | 1958-05-13 | Ohio Commw Eng Co | Storage batteries, more particularly storage battery plates and method of manufacture |
DE1108760B (de) * | 1957-07-02 | 1961-06-15 | Yardney International Corp | Negative Zinkelektrode fuer alkalische Akkumulatoren |
FR1233686A (fr) * | 1959-05-06 | 1960-10-12 | Yardney International Corp | électrode négative pour générateur électrochimique d'énergie |
US3137594A (en) * | 1960-05-19 | 1964-06-16 | Yardney International Corp | Electrode for electric batteries |
US3262815A (en) | 1964-08-11 | 1966-07-26 | Westinghouse Electric Corp | Electrodes for secondary storage batteries |
FR1538878A (fr) | 1966-09-29 | 1968-09-06 | Rheinisch Westfalisches Elek Z | Support poreux conducteur de courant pour électrodes d'accumulateurs et de piles primaires |
US3502505A (en) * | 1968-07-01 | 1970-03-24 | Globe Union Inc | Method of making low density paste material for battery plates |
GB1288236A (nl) * | 1968-10-02 | 1972-09-06 | ||
DE2101734A1 (de) * | 1971-01-15 | 1972-07-27 | Deutsche Automobilgesellsch | Elektrode für galvanische Elemente und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US3926672A (en) * | 1971-02-10 | 1975-12-16 | Mallory & Co Inc P R | Reactive mixture for fabricating amalgamaled chloride free zinc anode |
US3972729A (en) * | 1971-06-30 | 1976-08-03 | Centre National D'etudes Spatiales | Method of producing electrodes |
US3923544A (en) * | 1974-03-11 | 1975-12-02 | Electrochem Inc | Zinc electrode and method of making same |
-
1978
- 1978-07-25 FR FR7822199A patent/FR2432220A1/fr active Granted
-
1979
- 1979-07-13 BE BE0/196293A patent/BE877693A/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-07-16 US US06/058,030 patent/US4263383A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-07-19 DE DE19797920707U patent/DE7920707U1/de not_active Expired
- 1979-07-19 DE DE19792929303 patent/DE2929303A1/de not_active Ceased
- 1979-07-24 IT IT7968535A patent/IT7968535A0/it unknown
- 1979-07-24 ES ES482785A patent/ES482785A1/es not_active Expired
- 1979-07-24 AU AU49176/79A patent/AU522684B2/en not_active Ceased
- 1979-07-24 SE SE7906332A patent/SE7906332L/xx not_active Application Discontinuation
- 1979-07-24 CA CA332,400A patent/CA1133985A/en not_active Expired
- 1979-07-25 JP JP9485679A patent/JPS5519799A/ja active Pending
- 1979-07-25 CH CH690279A patent/CH632871A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1979-07-25 GB GB7925840A patent/GB2027260B/en not_active Expired
- 1979-07-25 BR BR7904758A patent/BR7904758A/pt unknown
- 1979-07-25 NL NL7905773A patent/NL7905773A/nl not_active Application Discontinuation
-
1980
- 1980-12-08 US US06/214,573 patent/US4358390A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES482785A1 (es) | 1980-09-01 |
GB2027260B (en) | 1983-03-09 |
CA1133985A (en) | 1982-10-19 |
BE877693A (fr) | 1979-11-05 |
AU4917679A (en) | 1980-01-31 |
BR7904758A (pt) | 1980-05-06 |
DE2929303A1 (de) | 1980-02-07 |
CH632871A5 (fr) | 1982-10-29 |
AU522684B2 (en) | 1982-06-17 |
GB2027260A (en) | 1980-02-13 |
FR2432220A1 (fr) | 1980-02-22 |
FR2432220B1 (nl) | 1980-12-12 |
IT7968535A0 (it) | 1979-07-24 |
US4358390A (en) | 1982-11-09 |
DE7920707U1 (de) | 1982-03-18 |
JPS5519799A (en) | 1980-02-12 |
SE7906332L (sv) | 1980-01-27 |
US4263383A (en) | 1981-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL7905773A (nl) | Zinkelektroden. | |
RU2428768C2 (ru) | Новый серебряный положительный электрод для щелочных аккумуляторных батарей | |
EP2408046B1 (en) | Conductive sheet and electrode | |
CA1084110A (en) | Zinc electrodes and methods of making same | |
US3287164A (en) | Electrode and battery | |
EP0021735B1 (en) | Zinc electrode for secondary electrochemical cells and electrochemical cells including said electrode | |
JPH07254431A (ja) | 保守不要の電解質水溶液を含む二次電池 | |
JP4973882B2 (ja) | キャパシタ | |
JP4973892B2 (ja) | キャパシタ | |
JP7344090B2 (ja) | 電極前駆体 | |
JP6954353B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
CN110998924B (zh) | 铅蓄电池 | |
JP2022525730A (ja) | 再充電可能エネルギー貯蔵デバイスの電極 | |
JP2004022332A (ja) | 繊維状水素吸蔵合金を用いた電極並びに繊維状水素吸蔵合金を用いた電池及び電気二重層キャパシタ | |
JP4822555B2 (ja) | キャパシタ用不織布状ニッケルクロム集電体及びこれを用いた電極、キャパシタ | |
JP7099451B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2009026562A (ja) | 電池用電極基材、電池用電極、及び電池 | |
JP4973897B2 (ja) | キャパシタ | |
RU2105396C1 (ru) | Никель-цинковый аккумулятор | |
JP2023095566A (ja) | 二次電池 | |
JP2023046062A (ja) | 鉛蓄電池用セパレータおよびそれを含む鉛蓄電池 | |
JP2021174609A (ja) | 亜鉛電池 | |
JP2003297347A (ja) | アルカリ亜鉛電池 | |
JP3490858B2 (ja) | アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム負極 | |
JP5116076B2 (ja) | 電池用電極基板、およびそれを用いた電池用電極、および電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BV | The patent application has lapsed |