DE2637059A1 - Verfahren zum einbringen aktiver masse in poroese elektrodengerueste - Google Patents

Description

Reg.-Nr. 6FP 275-DT 6233 Kelkheim, 13. Aug. 1976

EAP-Ksr/Mar

VARTA Batterie Aktiengesellschaft 3QDD Hannover 21, Am Leineufer 51

Verfahren zum Einbringen aktiver Masse in poröse Elektrodengerüste

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einbringen aktiver Masse in poröse Elektrodengerüste für galvanische Elemente, insbesondere für alkalische Akkumulatoren, durch Tränken des Elektrodengerüstes mit einer Metallsalzlösung, aus der die die aktive Masse bildenden Metallverbindungen mit Lauge ausgefällt warden.

Zum Einbringen von aktiver Masse in poröse Elektrodenkörper, insbesondere in Sinterelektrodengerüste für alkalische Akkumulatoren, bedient man sich in großem Umfange des sagenannten Tränkungsverfahrens. Bei diesem Verfahren werden die Nickelsintergerüste gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur und unter Anwendung von Über- oder Unterdruck mehrfach mit den Lösungen einfacher Metallsalze getränkt, dann getrocknet und das fixierte Metallsalz uird durch Behandlung mit starken Laugen, in die man die Elektroden eintaucht, in das entsprechende Metalloxid ader Mstallhydroxid verwandelt. Die in der aktiven Masse und im Elektrodengerüst verbleibenden Anionen organischer oder anorganischer Säuren müssen unbedingt entfernt werden, da ihre Anwesenheit im Akkumulator zu Störungen führen uürde. Sie werden daher nach jeder Tränkung, zumindest aber dann, wenn die erforderliche Menge an aktiver Masse in das Elektrodengsrüat eingebracht morden ist, möglichst dadurch entfernt, daß ein langwieriges Auswaschen mit blasser angeschlossen wird.

Üblicherweise werden bei der Herstellung eines Nickel/Cadmium-Akkumulators als Metallsalzlösungen für die Behandlung der Sinterelektrodengerüste Cadmiumnitrat- oder Nickelnitratlösungen verblendet. Anschlie-

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Bend erfolgt eine Fällung mit insbesondere NaDH und ein Ulaschvargang sowie eine erneute Trocknung. Dieser Vorgang uird mehrfach wiederholt und zwar bis zu 7 mal je nach Bestimmungsart dar hergestellten Elektrode. Mit der Zeit steigt dabei die Nitratkonzentration in der Fälllauge bzw* die NaNO,-Konzentretion in der NaGH-Lösung. Dies bringt einen ständig wechselnden Gehalt an NaND₃ und damit Metallnitrat im Fällprodukt mit sich.

In der Praxis wird die Fällauge dann gewechselt, wenn etwa 50 % der eingesetzten NaDH durch Bildung von NaND verbraucht ist, obwohl es im Interesse eines geringen Chemikalienverbrauches wünschenswerter wäre, die Fällauge bis zu höheren Konzentrationen an Nitratanteilen zu benutzen.

Dem steht jedoch entgegen, daß die Qualität der Elektroden durch einen hohen Nitratanteil stark verschlechtert wird, so daß im Interesse eines qualitativ hochwertigen Endproduktes ein geringer Nitratanteil vorhanden sein muß.

Die Beseitigung eines hohen Nitratanteils nach den letzten Tränkungsvargängen durch UJaschvorgänge ist außerordentlich zeitaufwendig und teuer, so daß auch aus diesem Grunde in der die Imprägnieranlage verlassenden Elektrode nur ein geringer Nitratanteil vorhanden sein soll.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu entwickeln, welches bei einem mehrstufigen Imprägnierverfahren der obengenannten Art eine bessere Ausnutzung der Fällauge und eine geringere Verunreinigung der Elektroden mit Nitraten mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Einbringung der Metallsalzlösungen und die Fällung in mehreren Stufen erfolgt, in denen die Fällauga im Gegenstrom zu den zu imprägnierenden Elektroden geführt wird.

Dadurch, daß die Fällauge in den nacheinander ablaufenden Imprägnierstuf en im Gegenstrom zu den zu imprägnierenden Elektroden geführt wird, wird erreicht, daß der größere Teil der Fällung mit bereits verunrei-

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nigter Fällauge erfolgt. Das fast fertigimprägnierte Material kann jedoch durch V/erweilen innerhalb einer reinen Fällauge bzw. NaOH-Läsung sein eingabautes Nitrat abgeben. Diese Führung der Fällauge im Gegenstrom kann sowohl zwei- als auch mehrstufig ausgeführt werden und es wird dadurch eine Elektrode mit sehr geringem Nitratgehalt, d.h. gleichmäßiger Qualität bei maximaler Ausnutzung der eingesetzten Fällauge erreicht.

Im folgenden ist das erfindungsgemäße l/erfahren anhand eines Beispiels näher erläutert:

Wird beispielsweise die Imprägnierung des Sintergerüstes in sechs Stufen vorgenommen, in denen jeweils eine gewisse Menge Nickelnitrat in das Gerüst eingebracht wird, so kann in den beiden letzten Stufen die Fällung beispielsweise mit 11 η NaOH, d.h. sehr reiner Natronlauge, erfolgen, während dann in der 3. und k. Stufe die bereits verwendete Natronlauge, d.h. eine etwa 6 π NaOH, verwendet wird, wobei der Rest bereits NaNO₃ aus der Fällung ist. In der 1. und 2. Stufe wird dann dementsprechend eine etwa 2 η NaOH verwendet, wobei der Rest dann ebenfalls NaNO₃ ist. Die Fällungen erfolgen jeweils bei einer Laugentemperatur von ca. BO C und die l/erweilzeit beträgt jeweils etwa 15 Minuten. Insbesondere wenn ein Sintergerüstelektrodenband kontinuierlich durch die Imprägnier- und Fällösungan geführt wird, so kann bei einer Bewegung der Fällösung gegen das Elektrodenband innerhalb der obengenannten Usrweilzeit eine vollständige Umsetzung des Nickelnitrats zum gewünschten Nickelhydroxid erreicht werden, obwohl nach den Fällungen in der 1. und 2. Stufe beispielsweise noch ein gewisser Nitratgehalt im Elektrodengerüst verbleibt.

- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. Patentenaprüchfr

   Λ.ί Verfahren zum Einbringen aktiver Masse in poröse Elektrodengerüste für galvanische Elemante, insbesondere für alkalische Akkumulatoren, durch Tränken des Elektrodengerüstes mit einer Metallsalzlösung, aus der die die aktive Masse bildenden Metallverbindungen mit Lauge ausgefällt uierden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbringung der Metallaalzlösungen und die Fällung in mehreren Stufen erfolgt, in denen die Fällauge im Gegenstrom zu dsn zu imprägnierenden Elektroden geführt uird.

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