[go: up one dir, main page]

HU207612B - Primary or rechargeable closed electrochemical cell - Google Patents

Primary or rechargeable closed electrochemical cell Download PDF

Info

Publication number
HU207612B
HU207612B HU89273A HU27388A HU207612B HU 207612 B HU207612 B HU 207612B HU 89273 A HU89273 A HU 89273A HU 27388 A HU27388 A HU 27388A HU 207612 B HU207612 B HU 207612B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
cathode
primary
cell
hydrogen
rechargeable cell
Prior art date
Application number
HU89273A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HU890273D0 (en
HUT55170A (en
Inventor
Karl V Kordesch
Klaus Tomantschger
Original Assignee
Battery Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CA000550336A external-priority patent/CA1307818C/en
Application filed by Battery Technologies Inc filed Critical Battery Technologies Inc
Publication of HU890273D0 publication Critical patent/HU890273D0/en
Publication of HUT55170A publication Critical patent/HUT55170A/en
Publication of HU207612B publication Critical patent/HU207612B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34Gastight accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/52Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

In rechargeable or primary, electrochemical cells, hydrogen may evolve. The invention concerns the use of an auxiliary electrode material to catalyse the recombination of pressurized hydrogen, for example, hydrogen at pressures ranging from 5 to 15 psig up to pressure relief of the cell. The cell is a sealed cell having a metal oxide cathode (12), a zinc anode (14) and an aqueous alkaline electrolyte contacting both anode and cathode. The auxiliary electrode material, which may be mixed with the cathode material or be formed into a discrete auxiliary cathode (28), comprises a porous substrate for the absorption of pressurized hydrogen by the electrolyte. The substrate may be carbon, graphite or metal. The catalyst may be carbon, catalytically active noble metals, salts or oxides of lead, nickel, titanium, lanthanum, chromium, tantalum, and alloys of the metals, or mixtures of carbon with the salts or oxides.

Description

Danubia Szabadalmi és Védjegy Iroda Kft., Budapest (54) Primer vagy újratölthető zárt elektrokémiai cella (57) KIVONATDanubia Patent and Trademark Office Ltd., Budapest (54) Primary or rechargeable sealed electrochemical cell (57)

A találmány tárgya primer vagy újratölthető elektrokémiai cella, amelynek mangán-dioxid katódja, cink anódja, az anóddal, valamint a katóddal érintkező vizes alkáli elektrolitja van, amelyben az üzemelés során hidrogén fejlődhet, és a cellában kisegítő katódanyag van. A találmány szerinti kisegítő katódanyagnak porózus hordozója és az elektrolit jelenlétében hidrogént nyomás alatt abszorbeáló katalizátora van, és a kisegítő katódanyagot az elektrolit részben nedvesíti, és a kisegítő katódanyag és a katód egymással közvetlenül érintkezik. A hordozó állhat szénből, grafitból vagy fémből és a katalizátor lehet katalitikusán aktív nemesfém, valamint ólom, nikkel, titán, lantán, króm, tantál és ezek ötvözeteinek sója vagy oxidja, illetve szénnek a nemesfém-oxidokkal vagy -sókkal alkotott keveréke.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a primary or rechargeable electrochemical cell having a manganese dioxide cathode, a zinc anode, and an aqueous alkaline electrolyte in contact with the anode, in which hydrogen can be generated during operation and a cathode is provided in the cell. The auxiliary cathode material according to the invention has a porous support and a catalyst which absorbs hydrogen under pressure in the presence of an electrolyte, and the auxiliary cathode material is partially wetted and the auxiliary cathode material and the cathode are in direct contact. The support may consist of carbon, graphite or metal, and the catalyst may be a catalytically active noble metal, or a salt or oxide of lead, nickel, titanium, lanthanum, chromium, tantalum or their alloys, or mixtures of carbon with precious metal oxides or salts.

A tömítetten lezárt cellának mangán-dioxid katódja (12), cink anódja (14) van, és akisegítő katódanyag összekeverhető a katód anyagával vagy kialakítható elkülönült kisegítő karódként (28).The sealed cell has a manganese dioxide cathode (12), a zinc anode (14), and the auxiliary cathode material may be mixed with the cathode material or formed as a separate auxiliary cathode (28).

CU

HU 207 612HU 207 612

A leírás terjedelme: 8 oldal (ezen belül 2 lap ábra)Description: 8 pages (including 2 pages)

HU 207 612 ΒHU 207 612 Β

A találmány tárgya primer vagy újratölthető zárt elektrokémiai cella, például alkáli cink-mangán-dioxid cella, amelynek katódja, cink anódja és az anóddal, valamint a katóddal érintkező vizes alkáli elektrolitja van, amelyben az üzemelés során hidrogén fejlődhet. Közelebbről meghatározva, a találmány olyan porózus elektródokra vonatkozik, amelyek tüzelőanyag cellák katódjában használhatók, és amelyben a hidrogén ismételt abszorbeálása céljából porózus, villamosán vezető hordozóval együtt egy katalizátor helyezkedik el.The present invention relates to a primary or rechargeable sealed electrochemical cell, such as an alkaline zinc manganese dioxide cell, having a cathode, a zinc anode and an aqueous alkaline electrolyte in contact with the anode and cathode in which hydrogen can be generated during operation. More particularly, the present invention relates to porous electrodes useful in the cathode of fuel cells, wherein a catalyst is provided with a porous electrically conductive support for reabsorption of hydrogen.

Evek óta sokan foglalkoznak a vizes elektrolitot használó galván cellákban bekövetkező vízveszteség csökkentésének vagy teljes elkerülésének problémájával, hogy ennek révén a tömítetten lezárt cellában a túlzottan magas gáznyomás kialakulását megakadályozzák. A töltés vagy a készenlét során számos elektródanyag, például alumínium, magnézium, cink, vas, ólom stb. alkalmazását hidrogéngáz fejlődése kíséri. Az elektródok általában nem alkalmasak a keletkező hidrogén rekombinálására, ezért a gázt eltávolítják, amely vízveszteséggel jár, illetve a hermetikusan zárt cellák esetében a belső nyomás megnövekszik. A zárt kiképzésű celláknál a gázfejlődés sebességétől és a hidrogén mennyiségétől függően olyan magas gáznyomás is kialakulhat, amely átszakíthatja a biztonsági szelepet és ekkor elektrolitveszteség keletkezik, amely a cella meghibásodását, de legalábbis az elektrolit szivárgását eredményezi. Azt már korábban tapasztaltuk, hogy porózus mangán-dioxid katóddal rendelkező cellák képesek hidrogén rekombinálására, amennyiben a katódelektródhoz katalitikusán aktív anyagokat adagolunk.Many people have been addressing the problem of reducing or avoiding water loss in galvanic cells using aqueous electrolyte to prevent excessive gas pressure in the sealed cell. During charging or standby, many electrode materials, such as aluminum, magnesium, zinc, iron, lead, and so on. is accompanied by the development of hydrogen gas. Generally, the electrodes are not capable of recombining the resulting hydrogen, so the gas is removed, which results in water loss and, in the case of hermetically sealed cells, the internal pressure is increased. In closed cells, depending on the rate of gas evolution and the amount of hydrogen, high gas pressures can occur which can break the safety valve and result in electrolyte loss, resulting in cell failure or at least electrolyte leakage. It has been previously found that cells having a porous manganese dioxide cathode are capable of recombining hydrogen when catalytically active substances are added to the cathode electrode.

A probléma leküzdésére irányuló kísérleteknél főleg kétfajta megközelítéssel találkozhatunk, amelyek a következők:Attempts to overcome this problem have two main approaches:

1. A hidrogént és az oxigént és akkumulátoron belül vagy azon kívül katalitikusán rekombinálják. Az utóbbi esetben gondoskodnak arról, hogy az eredményül kapott vizet az elektrolittérbe visszavezessék. Ilyen megoldásokat ismerhetünk meg a 3630778 (1971), 3598653 (1971), 3622398 (1971) és a 3701691 (1972) lajstromszámú USA szabadalmakból.1. Hydrogen and oxygen are catalytically recombined inside or outside a battery. In the latter case, it is ensured that the resulting water is recycled to the electrolyte compartment. Such solutions are disclosed in U.S. Patent Nos. 3,630,778 (1971), 3598653 (1971), 3622398 (1971), and 3701691 (1972).

2. Kisegítő (harmadik) elektródot használnak túltöltési rekombinációs reaktor gyanánt, amint azt P. Ruetschi és J. B. Ockerman ismerteti az Electrochem. Technoi. 4, 383 (1966) irodalmi helyen.2. Auxiliary (third) electrode is used as an overflow recombination reactor as described by P. Ruetschi and J. B. Ockerman in Electrochem. Technol. 4, 383 (1966).

Kordesch és társai a 4224384 lajstromszámú USA szabadalmukban ismertetik a platina, palládium, ruténium, ródium, arzén és ólom sóival vagy oxidjaival katalizált száraz mangán dioxid por kiváló hidrogéngáz abszorpciós tulajdonságait is. Ezeknek az anyagoknak a hidrogénlekötési sebessége azonban nedvesített mangán dioxid mátrixban való használat során és közel légköri nyomáson nem jelentős.U.S. Patent No. 4,242,384 to Kordesch et al. Discloses excellent hydrogen gas absorption properties of dry manganese dioxide powder catalyzed by salts or oxides of platinum, palladium, ruthenium, rhodium, arsenic and lead. However, the hydrogen uptake rate of these materials is not significant when used in wetted manganese dioxide matrix and at near atmospheric pressure.

A 2 104973 lajstromszámú USA szabadalom szerint a fő elektród és a kisegítő elektród közé kifejezetten egy ellenállás soros beiktatása szükséges. A 3 893 470 lajstromszámú USA szabadalom egy hidrogén abszorbeáló sajtolt anyag használatát írja elő, amely az elektrolit számára átjárhatatlan, a hidrogén számára azonban átjárható membránban helyezkedik el. Más szavakkal kifejezve a kisegítő katód anyagát az alkáli elektrolit nem képes még csak részlegesen sem nedvesíteni. Az 1226220 számú brit szabadalom a 2104973 lajstromszámú USA szabadalomhoz hasonlóan a fő elektród és bármely kisegítő elektród között ellenállás közbeiktatását igényli. Az ilyen ellenálláselemek még nem-lineáris jelleggörbe esetén is soros impedanciát képeznek, és a kisegítő katód működését kedvezőtlenül befolyásolják. Végül pedig az 5324539 számú japán közrebocsátási irat kimondottan cink-ezüst-oxid elektrolitikus cellákra vonatkozik, ezzel szemben a jelen találmány módosított mangán-dioxid-cink cellákra irányul. Az ezüst-oxid-cink cellák működése a mangán-dioxid-cink cellákétól eltér, a különbség az alacsonyabb cellafeszültségben és az eltérő elektrokémiai folyamatban van.In U.S. Patent No. 2,104,973, there is specifically a need to serially insert a resistor between the main electrode and the auxiliary electrode. U.S. Pat. No. 3,893,470 discloses the use of a hydrogen absorbent extruded material which is contained in a membrane impermeable to the electrolyte but permeable to hydrogen. In other words, the alkaline electrolyte cannot even partially moisten the auxiliary cathode material. British Patent No. 1226220, like US Patent No. 2104973, requires resistance between the main electrode and any auxiliary electrode. Even in the case of a non-linear characteristic, such resistance elements form a series impedance and adversely affect the operation of the auxiliary cathode. Finally, Japanese Patent Publication No. 5324539 relates specifically to zinc silver oxide electrolytic cells, whereas the present invention is directed to modified manganese dioxide zinc cells. The function of silver oxide-zinc cells is different from that of manganese dioxide-zinc cells, the difference being in lower cell voltage and different electrochemical processes.

A találmány célja a tárolás, a töltés és a használat során keletkező hidrogénnek az elektrolit aktív tömegével való rekombinálása. Ez lehetővé teszi a vízveszteség elkerülését és a cellában a túlzott nyomásnövekedés veszélyének a lecsökkentését.It is an object of the present invention to recombine hydrogen produced during storage, charging and use with the active mass of the electrolyte. This allows you to avoid water loss and reduce the risk of overpressure in the cell.

Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy számos, elektrokémiai cellákban már használt anyagnak hidrogénrekombinációs tulajdonsága van, amennyiben a gáznyomást megnöveljük (például 35000-105 000 Pa tartományba) és potenciálját az aktív mangán-dioxid hatóanyag potenciáljára állítjuk be.Surprisingly, it has been found that many materials already used in electrochemical cells have a hydrogen recombination property when the gas pressure is increased (for example, in the range 35,000 to 105,000 Pa) and its potential is adjusted to that of the active manganese dioxide.

A fentiek alapján a találmány szerint primer vagy újratölthető zárt elektrokémiai cellát hoztunk létre, amelynek mangán-dioxid katódja, cink anódja és az anóddal, valamint a katóddal érintkező vizes alkálifémhidroxid elektrolitja van, amelyben az üzemelés során hidrogén fejlődik.Accordingly, the present invention provides a primary or rechargeable sealed electrochemical cell having a manganese dioxide cathode, a zinc anode and an aqueous alkali metal hydroxide electrolyte in contact with the anode and the cathode in which hydrogen is generated during operation.

A katód fémoxidot és kisegítő katódanyagot tartalmaz, mely utóbbiak porózus hordozója és az elektrolitban nyomás alatt jelen lévő hidrogént abszorbeáló katalizátora van. A kisegítő katódanyagot az elhelyezés következtében az elektrolit legalább részben nedvesíti.The cathode comprises a metal oxide and auxiliary cathode material, the latter being a porous support and a catalyst for absorbing hydrogen under pressure in the electrolyte. The auxiliary cathode material is at least partially wetted by the electrolyte due to its placement.

A hordozó lehet szén, grafit vagy fém, és a katalizátor lehet katalitikusán aktív nemesfém, valamint ólom, nikkel, titán, lantán, króm, tantál vagy ezek ötvözeteinek sója vagy oxidja, illetve nemesfém vagy szénnek a nemesfémek sóival vagy oxidjaival alkotott keveréke. A nemesfémek közé sorolható például a platina, palládium, ruténium, ródium vagy az ezüst.The support may be carbon, graphite or metal, and the catalyst may be a catalytically active noble metal, or a salt or oxide of lead, nickel, titanium, lanthanum, chromium, tantalum or alloys thereof, or a mixture of precious metal or carbon with salts or oxides of precious metals. Precious metals include platinum, palladium, ruthenium, rhodium or silver.

A kisegítő katódanyagot vagy a fémoxid kátédhoz való hozzákeverés révén, előnyösen 30:70 arányban használhatjuk, illetve létesíthetünk elkülönült kisegítő elektródot, amely villamosán vezető érintkezésben áll a fémoxid katóddal.The auxiliary cathode material may be used, or by mixing it with a metal oxide jacket, preferably in a ratio of 30:70, or a separate auxiliary electrode may be provided which is electrically conductive in contact with the metal oxide cathode.

Ha a kisegítő katódanyagot külön segédelektród formájában alakítjuk ki, és a fémoxid katód hengeresen körülvesz egy belső anód magot, akkor a kisegítő elektród célszerűen gyűrű vagy tárcsa alakú, melynek mérete igazodik a fémoxid elektródéhoz, és azzal az anód egyik végénél érintkezik.When the auxiliary cathode material is formed as a separate auxiliary electrode and the metal oxide cathode is cylindrically surrounded by an inner anode core, the auxiliary electrode is preferably ring or disc shaped in size and is in contact with one end of the anode.

A találmánnyal a galván cellákban lévő hidrogén eltávolítására gazdaságos és hatékony megoldást hoztunk létre. A nemesfémek, úgymint a platina, a palládium, aThe present invention provides an economical and efficient solution for removing hydrogen in galvanic cells. Precious metals such as platinum, palladium,

HU 207 612 Β rádium, az irídium, a ruténium és az ozmium a hidrogén oxidálása vonatkozásában nagyfokú katalitikus hatással rendelkeznek. Alkáli elektrolitekben a nikkelt és a nikkelnek más fémekkel (pl. titánnal és lantánnal) alkotott ötvözeteit aktív katalizátornak találtuk. A találmány szerinti megoldáshoz használhatók gázdiffúziós elektródok is. Az ilyen elektródok használata főleg nagyobb rekombinációs áramsűrűségek esetében előnyös.Radium, iridium, ruthenium and osmium have a high catalytic effect on the oxidation of hydrogen. In alkaline electrolytes, nickel and alloys of nickel with other metals (such as titanium and lanthanum) have been found to be active catalysts. Gas diffusion electrodes may also be used in the present invention. The use of such electrodes is particularly advantageous at higher recombination current densities.

A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az:The invention will now be described in more detail with reference to the drawings, in which: The drawing shows:

1. ábra a találmány első kiviteli alakjának függőleges metszete, aFigure 1 is a vertical sectional view of a first embodiment of the invention, a

2. ábra a találmány másik kiviteli alakjának függőleges metszete, aFigure 2 is a vertical sectional view of another embodiment of the invention, a

3. ábra az ismert és a találmány szerinti cellák üzemi jellemzőit a 2. példa alapján összehasonlító diagram, aFigure 3 is a diagram comparing the performance of known cells according to the present invention with that of Example 2, a

4. és 5.4 and 5

ábrák az ismert és a találmány szerinti cellák üzemi jellemzőit a 3. példa alapján összehasonlító diagramok.Figures 3 to 5 are diagrams comparing the performance of known cells according to the invention with that of Example 3.

Az 1. és 2. ábrákon a találmány szerinti cella két különböző kiviteli alakja látható. Mindkét esetben a cella házát acélból készített (10) serleg képezi, és ennek belsejében hagyományos kiképzésű fémoxid (12) katód helyezkedik el. A (10) serleg alján kialakított (11) dudor a (14) anódot hengeresen körülvevő katódot érintkezteti. A (12) katód finom eloszlású mangán-dioxidot és grafitot tartalmaz, amelyet a cinkport tartalmazó (14) anódtól az elektrolit számára permeábilis (16) szeparátor választ el. Az elektrolit, amely célszerűen kálium-hidroxid vizes oldata, a (16) szeparátoron keresztül behatol a (14) anódban lévő cinkporba és a (12) katódba.Figures 1 and 2 show two different embodiments of the cell according to the invention. In either case, the housing of the cell is formed by a steel cup (10) with a metal oxide (12) of conventional design inside. The bulge (11) formed at the bottom of the cup (10) contacts the cathode cylindrical around the anode (14). The cathode (12) comprises finely divided manganese dioxide and graphite, which is separated from the anode (14) containing zinc dust by a separator (16) permeable to the electrolyte. The electrolyte, preferably an aqueous solution of potassium hydroxide, penetrates through the separator (16) into the zinc powder in the anode (14) and into the cathode (12).

A rajzon vázolt módon a (14) anód (18) kosárban helyezkedik el, és a (18) kosár például „Chicopee Rayon” kereskedelmi elnevezésű polivinil-acetátból készíthető. A (18) kosarat adott esetben oxigént újraabszorbeáló katalizátor elhelyezésére is felhasználhatjuk. A (18) kosarat például sárgarézből készített (20) zárósapka zárja le, amelyet a (10) serleg aljától szigetelőanyagú (15) tárcsa szigeteken elkülönít. A (12) katódot (22) háló és műanyagból készült (23) zárógyűrű hengeres alakban tartja.As depicted in the drawing, the anode (14) is contained in a basket (18), and the basket (18) can be made of polyvinyl acetate, e.g. Optionally, the basket (18) may be used to accommodate an oxygen re-absorbing catalyst. The basket (18) is closed, for example, by a brass cap (20), which is separated from the bottom of the cup (10) by an insulating disk (15) on the islands. The cathode (12) is held in a cylindrical shape by a mesh and a sealing ring (23) made of plastic.

A (14) anódba (25) fedélen keresztül áramkivezető (24) csap nyúlik be, amelynek (26) fejrésze a (25) fedélen kívül van és ez képezi az anód kivezetését. A (10) serleget a (25) fedél tömítetten lezárja, mivel vége peremezéssel ráhajlik.A current outlet pin 24 extends into the anode (14) through the cover (25), the head (26) of which is outside the cover (25) and forms the outlet of the anode. The cup (10) is sealed by the lid (25) since its end is bent by a flange.

Az 1. ábrán láthatunk egy katalitikusán aktív szénből kiképzett, elkülönített kisegítő (28) katódtárcsát, amely a szigetelő (15) tárcsa alatt, a (10) serleg alján helyezkedik el.Fig. 1 shows a separate auxiliary cathode disk (28) made of catalytically activated carbon located below the insulating disk (15) at the bottom of the cup (10).

A kisegítő (28) katódtárcsa és a (12) katód között fizikai és villamos érintkezés alakul ki, és a (28) katódtárcsa anyagát is a (10) serlegben lévő elektrolit nedvesíti.Physical and electrical contact is formed between the auxiliary cathode disk (28) and the cathode (12), and the material of the cathode disk (28) is also wetted by the electrolyte in the cup (10).

A 2. ábrán vázolt kiviteli alak abban különbözik azThe embodiment outlined in Figure 2 differs therein

1. ábrán vázolttól, hogy a kisegítő (28) katódtárcsa helyett a műanyagból készített (23) zárógyűrű alatt kisegítő (30) katódgyűrű helyezkedik el. A kisegítő (30) katódgyűrű például ezüst-oxidot tartalmazhat és közte, valamint a (12) katód között fizikai és villamos érintkezés van, továbbá a (10) serlegben lévő elektrolit a (30) katódgyűrűt is nedvesíti.Referring to Fig. 1, an auxiliary cathode ring (30) is located underneath the plastic sealing ring (23) instead of the auxiliary cathode disk (28). The auxiliary cathode ring 30 may comprise, for example, silver oxide and there is physical and electrical contact between it and the cathode 12 and the cathode ring 30 will be wetted by the electrolyte in the cup 10.

Az 1. és 2. ábrákon vázolt kiviteli alakok mindegyikére igaz, hogy elkülönülten kialakított kisegítő katódjuk van. Ha a kisegítő katód anyagát a fémoxid kátédéval összekeverjük, akkor a találmány szerinti cella kiképzése az 1. vagy 2. ábrán vázolttal lesz azonos, de ekkor nem találhatjuk meg sem a (28) katódtárcsát, sem pedig a (30) katódgyűrűt, hiszen a (12) katód már tartalmazza a kisegítő anyagot is.Each of the embodiments outlined in Figures 1 and 2 has a separate auxiliary cathode. If the auxiliary cathode material is mixed with the metal oxide jacket, the cell according to the invention will have the same configuration as outlined in FIGS. 1 or 2, but neither the cathode ring (28) nor the cathode ring (30) will be found. 12) cathode already contains auxiliary material.

1. példaExample 1

A 4384029 lajstromszámú egyesült államokbeli szabadalomban ismertetett hagyományos, újratölthető mangán-dioxid-cink cellát készítettünk, és'a katód aktív tömegének a befogadására fémből készített ketrecet használtunk. A katódkeveréket formáltuk, gyűrűkbe préseltük, majd három ilyen gyűrűt fémburkolattal rendelkező, D-típusú celláknak megfelelő méretű serlegekbe helyeztünk, középre pedig szeparátor kosarakat helyeztünk (melyek anyaga az említett típusú polivinil-acetát volt).A conventional, refillable manganese dioxide zinc cell as described in U.S. Patent No. 4,384,029 was prepared using a metal cage to receive the active weight of the cathode. The cathode mixture was formed, pressed into rings, and placed into three cups with metal casing, sized to fit D-type cells, and centered in separator baskets (made of this type of polyvinyl acetate).

Katód összetétel:Cathode composition:

90,0 rész 84,11% EMD TRONA „D”90.0 parts 84.11% EMD TRONA "D"

9,5 rész 8,9 t% Lonza KS-44 grafit 7,0 rész 6,5 t% 9 N kálium-hidroxid 0,5 rész 0,5 t% acetilénkorom9.5 parts 8.9 wt% Lonza KS-44 graphite 7.0 parts 6.5 wt% 9 N potassium hydroxide 0.5 parts 0.5 wt% acetylene carbon

Össztömeg: 87,5 gTotal weight: 87.5 g

Ezen ismert cellát a találmány szerint úgy módosítottuk, hogy katalitikusán aktív katódkeveréket készítettünk úgy, hogy az EMD (mangán-dioxid) anyag tömegének 3, 12, 20 és 30 százalékát ezüst-oxiddal helyettesítettük, majd D-méretű cellákat gyártottunk, és a cella csúcstartományában a katódanyag 4 g ezüst-oxiddal volt dúsítva.This known cell was modified according to the present invention by preparing a catalytically active cathode mixture by replacing 3, 12, 20 and 30 percent by weight of EMD (manganese dioxide) material with silver oxide, and then producing D-size cells in the peak range of the cell. the cathode material was enriched with 4 g of silver oxide.

A középtartományba gélesített cink anódot extrudáltunk, majd a cellát polietilén tárcsával fedtük, amelyen sárgaréz csapból készített áramkivezető vezetett keresztül, majd a lezáráshoz a serleget a tárcsára permeteztük.The zinc anode gelled in the middle region was extruded and the cell was covered with a polyethylene disc through a current outlet made of a brass tap, and the cup was sprayed onto the disc for sealing.

Anód összetétel:Anode composition:

61,41% 3% higanyt tartalmazó New Jersey 1205 típusú cink61.41% New Jersey 1205 zinc containing 3% mercury

2,0t% cink-oxid (ZnO)2.0% Zinc Oxide (ZnO)

1,01% magnézium-oxid (MgO)1.01% magnesium oxide (MgO)

0,8 t% 70/30 CMC/9400.8t% 70/30 CMC / 940

34,8 t% 9 Ν KOH és 8% ZnO34.8% by weight of 9% KOH and 8% by weight of ZnO

Össztömeg: 21 gGross weight: 21 g

A találmány hidrogén-rekombinációs tulajdonságainak a szemléltetése céljából a 3, 12, 20 és 30% helyettesített EMD-t tartalmazó D cellák sorozatán 65 °C hőmérsékleten tárolási vizsgálatot végeztünk. A magas hőmérséklet miatt érezhető gázképződés indult meg, amely a cellákban hidrogén túlnyomást okozott. A vizsgálati eredményeket az alábbi táblázat tartalmazza:To demonstrate the hydrogen recombination properties of the present invention, a series of D cells containing 3, 12, 20 and 30% substituted EMD was subjected to a storage study at 65 ° C. Because of the high temperature, gas formation was felt, causing hydrogen to overpress in the cells. The test results are given in the table below:

3% Ag2O3% Ag 2 O 12% Ag2O12% Ag 2 O 20% Ag2O20% Ag 2 O 30% Ag2O30% Ag 2 O l.hét65°C l.hét65 C 6/6 jó 6/6 good 6/6 jó 6/6 good 6/6 jó 6/6 good 6/6 jó 6/6 good 2. hét 65 °C Week 2 65 ° C 3/4 jó 3/4 good 2/4 jó 2/4 good 3/4 jó 3/4 good 4/4 jó 4/4 good 3. hét 65 °C Week 3 65 ° C 1/1 jó 1/1 good 0 0 1/1 jó 1/1 good 2/2 jó 2/2 good

HU 207 612 ΒHU 207 612 Β

A 0% Ag2O-t tartalmazó tipikus cellák hibaaránya 65 °C-on 2 hét után 50%-os (ebben az esetben a hiba cellaszivárgást jelent), ehhez képest az összes helyettesített cella javult, és a 30%-ban helyettesített celláknál hiba egyáltalán nem volt.Typical cells with 0% Ag 2 O had an error rate of 50% at 65 ° C after 2 weeks (in this case, the error means cell leakage), compared with an improvement in all substituted cells and no error at all in 30% substituted cells. It was not.

2. példaExample 2

Primer alkáli vagy újratölthető alkáli mangán-dioxid-cink cellákban használt hagyományos, porózus mangán-dioxid katódot állítottunk elő, gyűrűkbe préseltük, majd ebből hármat-hármat fémburkolatú, C-cella méretű serlegekbe helyeztünk, és a C-cella közepébe a 2. ábra kapcsán ismertetett anyagú szeparátor kosarat vezettünk be.A conventional porous manganese dioxide cathode used in primary alkaline or rechargeable alkaline manganese dioxide zinc cells was fabricated, pressed into rings, and three were placed into metal C-sized cups and placed in the center of the C-cell. A separator basket of the described material was introduced.

Katód összetétel:Cathode composition:

84,11% EMDTRONA„D”84.11% EMDTRONA "D"

8,9 t% Lonza KS-44 grafit8.9t% Lonza KS-44 Graphite

6,5 t% 9 N kálium-hidroxid 0,51% acetilénkorom6.5% 9N potassium hydroxide 0.51% acetylene carbon black

Össztömeg: 37,5 gTotal weight: 37.5 g

Ezen ismert cellát a találmány szerint úgy módosítottuk, hogy katalitikusán aktív katódkeveréket készítettünk oly módon, hogy az EMD (mangán-dioxid) anyag tömegének 0 és 30 százalékát ezüstoxiddal helyettesítettük, majd C-méretű cellákat gyártottunk, és a cella nyitott végéhez 4 g ezüst-oxiddal dúsított katódgyűrűt helyeztünk.This known cell was modified according to the present invention by preparing a catalytically active cathode mixture by replacing 0 and 30% by weight of EMD (manganese dioxide) with silver oxide, then producing C-size cells and 4 g of silver at the open end of the cell. oxide-enriched cathode ring was placed.

A találmány szerinti cella hidrogén-rekombinációs tulajdonságainak szemléltetése céljából a C-méretű cellákból két-két félcellát készítettünk, az egyiket a katalitikusán aktív katódgyűrűvel, a másikat pedig nélküle. Mindkét nyitott cellát függőlegesen egy csőbe helyeztük, a negatív elektród a polietilén távtartó magasságáig 9 n kálium-hidroxiddal volt megtöltve, és az elektrolitba egy spirál alakban tekercselt nikkel huzalt merítettünk. A cellákat galvanosztatikusan kisütöttük (50 mA árammal, 20 órán át), amivel a pozitív elektródból 1 Aó tárolt energiát kivettünk (a teljes kapacitás kb. 8 Aó). A cellákat megfelelő fedéllel lefedtük, majd tömített csöcsatlakozások és hajlékony csövek segítségével a cellák terét vízzel töltött U-alakú csövekhez vezettük. Peremezés után a cellák gáztömören lezártakká váltak, és minden nyomásváltozást a manométerekkel észleltünk.In order to illustrate the hydrogen recombination properties of the cell of the invention, two half cells were made from C-size cells, one with the catalytically active cathode ring and the other without. Both open cells were placed vertically in a tube, the negative electrode was filled with 9N potassium hydroxide to the height of the polyethylene spacer, and a spiral nickel wire was immersed in the electrolyte. The cells were galvanically discharged (at 50 mA for 20 hours) to remove 1 A of stored energy from the positive electrode (total capacity approximately 8 A). The cells were covered with a suitable cover, and then, through sealed tubing and flexible tubes, the cells were led to U-shaped tubes filled with water. After flanging, the cells became gas-tight and any pressure changes were detected with manometers.

Mindkét cellát 10 és 25 mA árammal galvanosztatikusan feltöltöttünk, ameddig a nyomás 300 vízoszlopmm-t (3000 Pa) elért. Normál légköri nyomás mellett egyik cellánál sem tapasztaltunk észlelhető hidrogén rekombinációt.Both cells were electroplated at 10 and 25 mA until the pressure reached 300 psi (3,000 Pa). Under normal atmospheric pressure, no detectable hydrogen recombination was observed in any of the cells.

Ezt követően az U-alakú csöveket precíziós manométerrel helyettesítettük (melynek teljes gáztere normál hőmérsékleten és nyomáson 2,0 ml volt), és mindkét cellát szobahőmérsékleten, 50 mA árammal addig töltöttük, ameddig a cellában uralkodó nyomás 210000 Pa értéket el nem ért. A pozitív elektród reakció tartalmazza a MnO(OH)2-nak MnO2-vé való átalakulását. az ellenoldali reakció során pedig a negatív elektród üregébe helyezett nikkel spirál huzal felületén hidrogén fejlődik. A hidrogéngáz fejlődése 50 mA áram esetén 20 ml/ó sebességgel következett be. Az eredményeket a 3. ábrán foglaltuk össze.Subsequently, the U-shaped tubes were replaced with a precision manometer (with a total gas volume of 2.0 ml at normal temperature and pressure) and both cells were filled at room temperature with a current of 50 mA until the cell pressure reached 210000 Pa. The positive electrode reaction involves the conversion of MnO (OH) 2 to MnO 2 . and in the counter-reaction, hydrogen is formed on the surface of the nickel coil wire inserted into the negative electrode cavity. The evolution of hydrogen gas at a current of 50 mA occurred at a rate of 20 ml / h. The results are summarized in Figure 3.

A 3. ábra a hidrogénfejlődés időfüggvényét mutatja, és azt tükrözi, hogy a hagyományos cellában (A diagram) a nyomás gyorsabban alakul ki, mint az Ag2O anyagot tartalmazóban. Ebből az is látható, hogy a katalitikusán aktív tárcsát tartalmazó cellában lényeges mértékű hidrogén rekombináció következik be. Miután az áramtáplálást már kikapcsoltuk, az aktív katalizátort tartalmazó cellában a nyomás lényegesen gyorsabban csökkent, mint a referenciában.Figure 3 shows the time evolution of hydrogen evolution and reflects that pressure in the conventional cell (diagram A) develops faster than that in Ag 2 O. It also shows that the cell containing the catalytically active disk undergoes a significant degree of hydrogen recombination. After the power supply has been switched off, the pressure in the cell containing the active catalyst is reduced significantly faster than in the reference.

3. példaExample 3

Primer alkáli vagy újratölthető alkáli mangán-dioxid-cink cellákban használt hagyományos, porózus mangán-dioxid katódot állítottunk elő, gyűrűkbe préseltük, majd ebből hármat-hármat fémburkolatú, C-cella méretű serlegekbe helyeztünk, és a C-cella közepébe a 2. ábra kapcsán ismertetett anyagú szeparátor kosarat vezettünk be.A conventional porous manganese dioxide cathode used in primary alkaline or rechargeable alkaline manganese dioxide zinc cells was fabricated, pressed into rings, and three were placed into metal C-sized cups and placed in the center of the C-cell. A separator basket of the described material was introduced.

Katód összetétel:Cathode composition:

84,1 t% EMDTRONA„D”84.1% w / w EMDTRONA "D"

8,9 t% Lonza KS-44 grafit8.9t% Lonza KS-44 Graphite

6,5 t% 9 N kálium-hidroxid 0,5t% acetilénkorom6.5% 9N potassium hydroxide 0.5% acetylene carbon black

Össztömeg: 37,5 gTotal weight: 37.5 g

Gázdiffúziós elektródot készítettünk a találmány szerint, amelyben hidrogén reabszorbeáltató katalizátorként Pd/Rh keverékét használtuk, és ebből 400 mikronos keverék réteget állítottunk elő úgy, hogy összekevertük „Black Pearls 2000” kereskedelmi megnevezésű szén keverékkel és poli(tetrafluor-etilén)-nel, hogy ebből fóliát kapjunk. További lehetőségként a 70% szenet és 30% poli(tetrafluor-etilént)-t tartalmazó szén/poli(tetrafluor-etilén) fólia egyik oldalához szeparátor lapot (Dexter C1235 típusból), másik oldalához pedig nikkelhálót nyomtunk. A fóliából 25 mm külső átmérőjű és 14 mm belső átmérőjű gyűrűt vágtunk ki, és ezt a széngyűrűt a katód tetejére helyeztük, hogy a szeparátoros oldala nézzen a katód felé. A perforált polietilén gyűrű elhelyezése után a szerkezetet a katódperselybe nyomtuk.A gas diffusion electrode was prepared according to the present invention using a Pd / Rh blend as a reagent adsorbing hydrogen, and a 400 micron blend was prepared by mixing with a carbon blend of "Black Pearls 2000" and polytetrafluoroethylene to to get a foil. Alternatively, a carbon / poly (tetrafluoroethylene) film containing 70% carbon and 30% polytetrafluoroethylene was printed on one side with a separator sheet (type Dexter C1235) and on the other side with a nickel mesh. A 25 mm outer diameter ring and a 14 mm inner diameter ring were cut from the foil and this carbon ring was placed on top of the cathode so that the separator side faces the cathode. After placing the perforated polyethylene ring, the structure is pressed into the cathode bushing.

A szeparátortárcsa feladata az elektrolit felszívása, amely elősegíti a széngyűrű részleges nedvesedését és ionos érintkezést teremt a hidrogén és a mangán-dioxid elektród között. A széngyűrű elektromosan érintkezik a fémpersellyel és a fémketreccel, és ennek révén „hidrogén-mangán-dioxíd rövidzár elem”-nek is tekinthető.The purpose of the separator disk is to absorb the electrolyte, which promotes partial wetting of the carbon ring and creates ionic contact between the hydrogen and the manganese dioxide electrode. The carbon ring is electrically contacted with the metal sleeve and the metal cage and can thus be considered as a "hydrogen manganese short circuit element".

A hidrogén újra-abszorbeálásának szemléltetése céljából két C-méretű cellát készítettünk, és egyiket ellátttuk a katalitikus széngyűrűvel, a másikat pedig nem. Mindkét nyitott cellát függőlegesen egy csőbe helyeztük, a katódtér a polietilén távtartó magasságáig 9 n kálium-hidroxiddal volt megtöltve, és az elektrolitba ellenelektródként egy spirál alakban tekercselt nikkel huzalt merítettünk. A cellákat galvanosztatikusan kisütöttük (50 mA árammal, 20 órán át), amivel a pozitív elektródból 1 Aó tárolt energiát kivettünk (a teljes kapacitás kb. 8 Aó). A cellák fedéséhez használt elembe tömített csőcsatlakozásokat szereltünk és azokat manométerhez csatlakoztattuk (ezek gáztere 2 ml volt).To illustrate the reabsorption of hydrogen, two C-size cells were prepared and one provided with a catalytic carbon ring and the other not. Both open cells were placed vertically in a tube, the cathode chamber was filled with 9N potassium hydroxide to the height of the polyethylene spacer, and a spiral nickel wire was immersed in the electrolyte as a counter electrode. The cells were galvanically discharged (at 50 mA for 20 hours) to remove 1 A of stored energy from the positive electrode (total capacity approximately 8 A). Sealed tube connections to the cell cover were mounted and connected to a manometer (their gas volume was 2 ml).

HU 207 612 ΒHU 207 612 Β

Mindkét cellát szobahőmérsékleten, 50 raA árammal galvanosztatikusan töltöttük. A pozitív elektród reakció tartalmazza a MnO(OH)2-nak MnO2-vé való oxidálódását. Az ellenoldali reakció során pedig a negatív elektród üregébe helyezett nikkel spirál huzal felületén hidrogén fejlődik. A hidrogéngáz fejlődése 50 mA áram esetén 20 ml/ó sebességgel következett be. Az eredményül kapott nyomásgörbék a 4. ábrán láthatók.Both cells were electroplated at room temperature with a current of 50 raA. The positive electrode reaction involves the oxidation of MnO (OH) 2 to MnO 2 . In the opposite reaction, hydrogen is formed on the surface of the nickel coil wire, which is inserted into the negative electrode cavity. The evolution of hydrogen gas at a current of 50 mA occurred at a rate of 20 ml / h. The resulting pressure curves are shown in Figure 4.

A fentiekben ismertetett katalitikusán 'aktív gyűrűt tartalmazó cella a keletkező hidrogént rekombinálta, és ezzel a cellában kb. négy órán keresztül 28 000 Pa nyomást tartott (D görbe). Az 50 mA-es árammal 4 órán keresztüli túltöltés során a 3,5 cm2 felületű tárcsa több mint 80 ml (normál hőmérsékletű és nyomású) hidrogént rekombinált, hiszen a nyomást állandó szinten tartotta.A cell containing a catalytically active ring as described above recombined the resulting hydrogen, thereby providing a cell volume of about 10%. maintained pressure at 28,000 Pa for four hours (curve D). With an overflow of 50 mA for 4 hours, the 3.5 cm 2 disk has recombined more than 80 ml of hydrogen (normal temperature and pressure), keeping the pressure constant.

A cellán 12 mA-es áramot vezettünk keresztül 12 órán át, majd az áramot 12 órás időközökben 25,50 és 100 mA-re növeltük. Az 5. ábrán látható, hogy 48 órás időtartam során, amelyen belül több mint 900 ml hidrogén keletkezett, a rekombináció miatt a cella belső nyomása 75 000 Pa alatt maradt.A current of 12 mA was passed through the cell for 12 hours, and the current was increased to 25.50 and 100 mA at 12 hour intervals. Figure 5 shows that, over a 48 hour period within which more than 900 ml of hydrogen was produced, the internal pressure of the cell remained below 75,000 Pa due to recombination.

A hidrogéngáz maximális rekombinációs sebessége 145 ml hidrogén/óra felett volt (a 3,5 cm2 felületű gyűrűelektróddal), és ez 100 mA-es hidrogénfejlesztő áram hatásával egyenértékű. Az alkalmazott C-típusú cella esetében ez az érték lényegesen nagyobb annál az értéknél, mint ami „reális felhasználási viszonyok” mellett előfordulhat.The maximum recombination rate of hydrogen gas was above 145 mL of hydrogen per hour (with a 3.5 cm 2 ring electrode) and was equivalent to a 100mA hydrogen generating current. For the type C cell used, this value is significantly higher than what may occur under "realistic conditions of use".

Az elektród hosszú idejű viselkedésének vizsgálata céljából a fentiekben ismertetett elektródot egy fél cellába helyeztük, majd 1000 órát meghaladó ideig 50 mA/cm2 áramsűrűség mellett folyamatosan működtettük. A vizsgálatot akkor fejeztük be, amikor a teljes hidrogénfogyasztás meghaladta a 20 litert (normál hőmérsékletre és nyomásra vonatkoztatva). Az alábbi táblázat tartalmazza a működésre jellemző adatokat, amikor az elektrolitot 6 n kálium-hidroxid képezte, és a reakciós gáz szobahőmérsékletű hidrogén volt.To study the long-term behavior of the electrode, the electrode described above was placed in a half cell and continuously operated at a current density of 50 mA / cm 2 for more than 1000 hours. The test was terminated when the total hydrogen consumption exceeded 20 liters (normal temperature and pressure). The following table provides operational data when the electrolyte was 6N potassium hydroxide and the reaction gas was hydrogen at room temperature.

Idő (óra) Time (Hours) Hidrogén fogyasztás (1) Hydrogen Consumption (1) Áramsűrűség (mA/cm2)Current density (mA / cm 2 ) Rb mentes potenciál (mV a Zn-hez képest) Rb free potential (mV relative to Zn) 0 0 0 0 50 50 22 22 163 163 3,4 3.4 50 50 10 10 307 307 6,4 6.4 50 50 25 25 475 475 9,9 9.9 50 50 30 30 691 691 14,3 14.3 50 50 46 46 859 859 17,8 17.8 50 50 47 47 1003 1003 20,8 20.8 50 50 49 49

A belső ellenállás (Rb) mentes potenciált laboratóriumi módszerrel, szabványos módon mértük, és a reverzibilis hidrogén elektródhoz képest mV-ban fejeztük ki.The internal resistance (Rb) -free potential was measured in a standard laboratory method and expressed in mV relative to the reversible hydrogen electrode.

Claims (13)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Primer vagy újratölthető zárt elektrokémiai cella, amelynek mangán-dioxid katódja, cink anódja, az anóddal, valamint a katóddal érintkező vizes alkáli elektrolitja van, amelyben az üzemelés során hidrogén fejlődhet, és a cellában kisegítő katódanyag van, azzal jellemezve, hogy a kisegítő katódanyagnak porózus hordozója és az elektrolit jelenlétében hidrogént nyomás alatt abszorbeáló katalizátora van, és a kisegítő katódanyagot az elektrolit legalább részben nedvesíti, és a kisegítő katódanyag és a katód egymással közvetlenül érintkezik.A primary or rechargeable sealed electrochemical cell having a manganese dioxide cathode, a zinc anode, an anode and an aqueous alkaline electrolyte in contact with the cathode, wherein hydrogen is formed during operation and the auxiliary cathode material is present in the cell, the cathode material having a porous support and a catalyst which absorbs hydrogen under pressure in the presence of the electrolyte, and the auxiliary cathode material is at least partially wetted and the auxiliary cathode material and the cathode are in direct contact with each other. 2. Az 1. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzaljellemezve, hogy a hidrogént abszorbeáló katalizátornak az abszorbeálásra vonatkozó aktív nyomástartománya 35 000-105 000 Pa.2. A primary or rechargeable cell according to claim 1, wherein the hydrogen absorber catalyst has an active pressure range from 35,000 to 105,000 Pa. 3. A 2. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzaljellemezve, hogy a kisegítő katód hordozója szenet, grafitot vagy fémet tartalmaz, és a katalizátor pedig szenet, katalitikusán aktív fémeket, vagy ólom, nikkel, titán, lantán, króm, tantál vagy ezek ötvözetei sóit vagy oxidjait, illetve ezen katalitikusán aktív fémeket, vagy szénnek és ezen fémeknek, sóiknak vagy oxidjainak a keverékét tartalmazza.The primary or rechargeable cell of claim 2, wherein the auxiliary cathode carrier comprises carbon, graphite, or metal, and the catalyst is carbon, catalytically active metals, or lead, nickel, titanium, lanthanum, chromium, tantalum or the like. or alloys thereof, or a mixture of carbon and these metals, salts or oxides thereof. 4. A 3. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzaljellemezve, hogy a katalitikusán aktív fém nemesfém.The primary or rechargeable cell of claim 3, wherein the catalytically active metal is a noble metal. 5. A 4. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzaljellemezve, hogy a nemesfém platina, palládium, ruténium, ródium, irídium, ozmium vagy ezüst.The primary or rechargeable cell of claim 4, wherein the noble metal is platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium, osmium or silver. 6. A 3. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzaljellemezve, hogy a katalitikusán aktív fém nikkel vagy nikkelnek lantánnal vagy titánnal alkotott ötvözete.The primary or rechargeable cell of claim 3, wherein the catalytically active metal is nickel or an alloy of nickel with lanthanum or titanium. 7. A 3. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzal jellemezve, hogy a kisegítő katód anyaga a mangán-dioxid katóddal van összekeverve.The primary or rechargeable cell of claim 3, wherein the auxiliary cathode material is mixed with the manganese dioxide cathode. 8. A 4. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzaljellemezve, hogy a katódban a nemesfém oxidnak a mangán-dioxidhoz viszonyított mennyisége lényegében 30:70 arányú.The primary or rechargeable cell of claim 4, wherein the amount of noble metal oxide in the cathode relative to the manganese dioxide is substantially 30:70. 9. A 3. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzal jellemezve, hogy a kisegítő katódanyag különálló elektródként van kiképezve, és közötte, valamint a fémoxid katód között villamos érintkezés van.A primary or rechargeable cell according to claim 3, characterized in that the auxiliary cathode material is formed as a separate electrode and has an electrical contact between it and the metal oxide cathode. 10. A 9. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzaljellemezve, hogy a kisegítő hatóanyagot szénnek palládiummal és rádiummal alkotott keverékéből készített gyűrű képezi, amely a fémoxid tetején helyezkedik el.A primary or rechargeable cell according to claim 9, characterized in that the auxiliary active ingredient is a ring of a mixture of carbon with palladium and radium, which is located on the top of the metal oxide. 11. Az 1. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzaljellemezve, hogy a mangán-dioxid katód 5-201% grafit hordozóanyaggal van összekeverve.11. The primary or rechargeable cell of claim 1, wherein the manganese dioxide cathode is mixed with 5-201% of a graphite carrier. 12. Az 1. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzal jellemezve, hogy az anód az elektrolittal alkotott gélben megkötött cinkport tartalmaz.12. The primary or rechargeable cell of claim 1, wherein the anode comprises zinc powder bound in the electrolyte gel. 13. Az 1. igénypont szerinti primer vagy újratölthető cella, azzal jellemezve, hogy az anódot cinkporból álló paszta képezi.13. The primary or rechargeable cell of claim 1, wherein the anode is a zinc powder paste. HU 207 612 Β ínt.Cl.5: Η 01 Μ6/04HU 207 612 ínin.Cl. 5 : Η 01 Μ6 / 04
HU89273A 1987-10-27 1988-10-25 Primary or rechargeable closed electrochemical cell HU207612B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000550336A CA1307818C (en) 1987-10-27 1987-10-27 Catalytic recombination of corrosion evolved hydrogen in alkaline cells
US23474988A 1988-08-22 1988-08-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU890273D0 HU890273D0 (en) 1990-11-28
HUT55170A HUT55170A (en) 1991-04-29
HU207612B true HU207612B (en) 1993-04-28

Family

ID=25671568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU89273A HU207612B (en) 1987-10-27 1988-10-25 Primary or rechargeable closed electrochemical cell

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0382789A4 (en)
JP (1) JPH03501424A (en)
HU (1) HU207612B (en)
WO (1) WO1989004067A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2082515C (en) * 1990-05-09 1997-02-18 Klaus Tomanstchger Catalytic recombination of hydrogen in alkaline cells
US5626988A (en) * 1994-05-06 1997-05-06 Battery Technologies Inc. Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture
RU2468866C1 (en) * 2011-09-15 2012-12-10 Владимир Андреевич Шепелин Method of manufacturing catalyst and impregnated porous catalyst carrier for hydrogen and oxygen recombination
US11611115B2 (en) 2017-12-29 2023-03-21 Form Energy, Inc. Long life sealed alkaline secondary batteries
AU2019310592B2 (en) 2018-07-27 2024-12-19 Form Energy, Inc. Negative electrodes for electrochemical cells

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL39005C (en) * 1933-05-18
US3261714A (en) * 1963-01-07 1966-07-19 Union Carbide Corp Sealed dry cells having an ionization catalyst in the depolarizer
DE1771189B1 (en) * 1968-04-19 1972-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hermetically sealed accumulator with at least one auxiliary electrode and at least one voltage regulating device which is connected between the auxiliary electrode and either the positive or the negative electrode
BE755337A (en) * 1969-08-27 1971-02-26 Union Carbide Corp HYDROGEN ABSORBING MATERIAL FOR ELECTROCHEMICAL CELLS
US4350745A (en) * 1980-12-29 1982-09-21 Duracell Inc. Electrochemical cells having hydrogen gas absorbing agent
WO1984002232A1 (en) * 1982-11-19 1984-06-07 Gould Inc Sealed nickel-zinc cell
JPH05324539A (en) * 1992-05-25 1993-12-07 Fujitsu Ltd Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
HU890273D0 (en) 1990-11-28
EP0382789A4 (en) 1993-10-20
HUT55170A (en) 1991-04-29
JPH03501424A (en) 1991-03-28
EP0382789A1 (en) 1990-08-22
WO1989004067A1 (en) 1989-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5162169A (en) Catalytic recombination of hydrogen in alkaline cells
RU2075139C1 (en) Sealed galvanic one-time or re-usable element
JP3607612B2 (en) Galvanic battery and manufacturing method thereof
US5043234A (en) Recombination of evolved oxygen in galvanic cells using transfer anode material
EP0817299A2 (en) Sealed rechargeable cell comprising a cathode with a hydrogen recombination catalyst
CA2082515C (en) Catalytic recombination of hydrogen in alkaline cells
US4121018A (en) Positive electrode for air-depolarized alkaline primary cell with thickened electrolyte
KR0130137B1 (en) Catalytic Recombination Characteristics of Emitted Hydrogen Cells
US4350745A (en) Electrochemical cells having hydrogen gas absorbing agent
JP2007515758A (en) High-capacity alkaline battery using cathode extender
US4015055A (en) Metal oxide cells having low internal impedance
EP0251385B1 (en) Electrochemical cell
HU207612B (en) Primary or rechargeable closed electrochemical cell
US6060197A (en) Zinc based electrochemical cell
US4174565A (en) Method of precharging rechargeable metal oxide-hydrogen cells
AU621580B2 (en) Catalytic recombination of evolved oxygen in galvanic cells
DK172972B1 (en) Process for preparing a closed electrochemical cell
CA1149863A (en) Long-life galvanic primary cell
EP1817809B1 (en) Electrochemical cell
AU621079B2 (en) Catalytic recombination of corrosion evolved hydrogen in alkaline cells
WO1992020111A1 (en) Recombination of evolved oxygen in galvanic cells using transfer anode materials
JPH0261096B2 (en)
Naylor Primary cells
JPH0831448A (en) Alkaline secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee