Патент ссср 406390

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

406390

Союз Советских

Социалистииеских

Респ1|блик

Зависимый от патента №вЂ”

Зая=.ëåíî 26.111.1970 (¹ 1420776/1619611/24-7)

Приоритет 02.1V.19á9, ¹ P 191б959.б-45, ФРГ

Опубликовано 05.Х1.1973. Бюллетень № 45

Дата опубликования списани". 20 VIII.1974

М. Кл. Н 01m 13/06

Н Olm 17/ОО

Государатвекиый комитет

Совета й1иииотрав СССР по делам изобретеиий и открытий

| УДК 621.352.31.035, .254 (088.8) .Автор изобретения

Иностранка

Маргарете Юнг (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Варта ГмбХ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОКИСНО-РТУТНОГО ЭЛЕКТРОДА

ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА

Известен способ изготовления окисно-ртутного электрода химического источника тока путем помещения активной массы в пористую матрицу из щелочестойкого,металла.

С целью повышения срока службы предлагается мат|рицу выполнять из металла Ренея, например никеля Ренея, и выдерживать в водном, растворе соли .ртути до пожелтения раствора из-за образования окиси с последующей промывкой и сушкой, Перед выдержкой в растворе соли ртути маприца |может быть обработана восстановителем, например водным раствором гидразина.

Преплагаемый способ заключается в следующем. Металл матрицы, обладающий свой ствам растворения водорода, насыщают водородо|м, затем его для амальгамирования вы|держивают в растворе соли ртути до тех пор, пока требуемое количество, ртути не осядет.

Амальга|мировапный металл промывают и cvшаг, из него формуют электрод с дооавлением в случае, необходимости связующего .и/ил|и электропроводящего материала и по|рообразователя.

Насыщение водородом может производиться различным образом. Можно вводить водород в,металл путем обработки последнего сильно восстанавливающим, отдающим водород веществом. К этим вещества.м относятся в первую очередь растворы комплексных гидридов, таких как растворы гидразина илп оораната щелочи.

B качестве материала матрицы приме:|я|от сплавы Ренея, в частности сплавы никеля. жеЬ леза и кобальта по отдельности |или вместе сплавленные н обработанные кислотами, щелочами, водой или другими содержащими гпдроокиси соединениями с тем, чтобы ра=творить сОдержащиеся в .них неактивные метал1О лические компоненты такие, как Аl, Zn, Mg, Si, Ca .и Zi. Tlpn этом остающийся металл насыщается оольшим количеством водорода.

В некото|рых случаях рекомендуется после растворения и удаления неактивных компонен15 тов произвести еще одну обработку материала матри|цы во|дными растворами гидридов, так как не всегда возможно проводить насыщение водородов путем удаления растворением неа|ктивных компонентов при низких темпе|ратурах. При таких температурах металл воспр|инимает много активного водорода. Он оказывает влияние на осе|да|ние ртути. При этом .имеет место,повыше|иное восприятие ртути материалом матрицы, если в нем накоплено большое количество водорода. Введени ртути происходит потому, что насыщенный водородом металлический порошок заставляют контактировать с |раствором, сандер|жащим ионы ртути, этот процесс рекомендуется производить в щелочной среде.

406390

При применении раствора нитрата,ртути не только ионы ртути восстанавливаются в иеталл, но .и часть растворенного водорода благодаря восстановлению ионов нитрата перехо дит в аммиак. Поэтому .рекомендуется применять соли ртути или комплексы ртути, не содержащие каких-либо восстанавливаемых анионов, как это imreer место в железосодержащих сплавах Ренея, у которых содер жание водорада выше, чем у никеля. Если исходить только из раствс римости, то особо пригоден хлорид ртути. После промывки и сушки в полученный порошск доба,вляют проводящие вещества, а та кже примешивают,и связующие материалы и порообразователь.

Его влияние остается, неизменным в пределах величины зерен от 70 до 300 лы.

Для того, чтобы зарядить электрод, его оорабатывают перед установкой электрохимическим способом, таким образом, что ртуть преобразуется в окись ртути, Эта электрохимическая обработка может быть также проведена, когда электрод уже помещен в элемент. Электроды, содержащие ртуть, могут заряжаться путем воздействия, кислорода по возиожности при повышенном давлении.

Изобретен!ие более подробно поясняется приведенными примерами.

Пример 1. 100 гр. сплава скелетного никеля (50 вес. % никеля, 50 вес % алюминия, зернистость менее 40 як) медленио при интенсивном охлаждении и перемешивании вводят в 2 л 6NNaOÍ, в которых растворено 20 гр. тартрата калий натрия в качестве комплексообразователя для А1З+ — 1оп. Благодаря этому обеспечивается сохранение низкой температуры щелочного раствора. В таких условиях скелетный никель воспринимает много водорода (а вследствие этого после воспринимает много ртути). Через 2 — 3 час заканчивается сильное выделение водорода.

Для амальгирования скелетного никеля

200 гр. HgCI2 растворяют в 6 л воды с добавкой,небольшого количества соляной кислоты для предотвращения гидролиза. Этот раствор при интенс>ивном перемешивании вводят B активизирующий раствор.

После амальгирования, окончание кото|рого определяют желтым окрашиваниеи раствора (образование окиси ртути), готовую пробу промывают до отсутствия щелочи и хлорида.

Затем ацетоном промывают фильтровальную лепешку и просушивают ее на воздухе. Амальгированный скелет ный никель не пирофо рен.

Рентгеновская диаграмма свеже приготовленной амальгамы ясно показывает пики

NiHg4 однако после более длительного выдерживания на воздухе NiHg4 становится рентгеноаморфным.

10 гр. амальгаиированной прооы смешивают с 2 гр. графита и 1,5 гр. этой смеси помещают между сетками и уплотняют прессован1ием под давление 2000 кгlсм . Вместо графита в дальнейших пробах 10 гр. амальгамированного скелетного никеля смешивают

l0

65 с 2 гр. никелевых блесток, применяемых в качестве проводящего материала,и из этой смеси формуют электроды. Эти электроды вместе с кадмиевыми электродами помещают B аккумуляторный элемент, причем кадмиевый электрод имеет емкость примерно на 30 — 50% оольше, чем ртутный электрод. Такии образом емкость элемента определяется ртутным электродом. iB качестве электролита применяют 4,5 ИКОН при комнатной температуре.

Количество вводимой окиси ртути зависит от условий активации и от величины зерен металла Ренея. Предпочтительно применяется в качестве исходного материала сплав скелетного никеля, а в качестве источника выделения ртути .используют водный раствор двухлор истой р тут и.

Пример,2. 100 гр. железного сплава Ренея (50 вес. % железа, 50 вес. % алюминия зернистность менее 40 мк) вносят при сильном охлаждении,и очень медленно в 2 л

6ЫХаОН, которые уже содержат коиплексообразователь для АIЗ вЂ” Ion. Выделение водорода п ри растворении;неактивных компонентов заканчивается примерно через 3 — 4 час.

8 л окисленного водного раствора из 272 гр.

HgC12 вводят в активированный раствор железа Ренея. Здесь ртуть очень быстро воспри нимается. При содержании п римерно 8 вес.

% ртути амальгированное железо после про мывки и обработки ацетоном перестает быть пирофор ным. железо Ренея воспринимает во время его активации столько водорода, что для амальгаиирования можно применять также

Нд(ХОз), поскольку адна часть активного водорода переходит .в аммиак при восстановлепии ионов нитрата.

1,8 гр. амальгамы железа смешиваются с

0,2 гр.,графита и помещают между двумя сетками из никеля, а затеи прессуют для образо;вания электрода.,В этом электроде содержится 22,0 вес. % железа и 62,7 Bee. % ртути.

Амальгама железа в качестве материала для электродов в первую очередь п ригодна для первичных элементов. Чистая амальгама железа с высоиим содержанием ртути становится непригодной для связывания части ртути при многократных зарядках и разрядках.

Добавка никеля в сплав железа Ренея ослабляет эти свойства, нежелательные для вторичHbtx элементов.

Пример 3. 100 гр. сплава скелетного ннкеля активируют как это описано в прииере

1. После окончания образования водорода в

2 л активированного раствора добавляют

10 сп 80% раствора гидрата ги(дразина при непрерывном перемешивании. Через 3 — 4 лшн происходит выделение водорода, заканчивающееся через 25 — 40 мин. Дополнительная обработка восстановителем вызывает значительное ускорение поглощения ртути при заключительном амальгамировании и одновременно .вызывает возрастание поглощающей способности скелетного,никеля для ртути. Но при

406390

П р едм ет,и з об р ет ения

Составитель Ю. Драгомирова

Техред Т. Ускова Корректор А. Васильева

Редактор В. Фельдман

Заказ 614 Изд. № 259 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. сПатент> этом следует учесть, что перед амальгам.лрованием вес гидразин уже разложен.

С помощью этого способа .имеется возможIHocTb повысить содержание ртути более, чем до 67 вес. %. Скелетный никель с таким по. вышепным оодержанлем ртути не образует при зарядке .и разрядке окиси никеля или гидроокпси ее.

Пример 4. 1,5 гр. полиизобутиленового порошка вводят в 150 слз циклогексана и оставляют на ночь, затем туда добавляют

100 гр. амальгированного скелетного никеля и 10 гр. графита. Дополнительно добавляют еще 11 гр порошка карбоната натрия зернистностью 70 — 300 мк для того, чтобы предотвратлть вспучивание готового электрода. Эту смесь гомогенизируют, а циклогексан испа ряют в вакууме.

После су шки эту массу пропускают через смелкое сито и наносят на каждую сторону никелевой сетки по 5 гр. указанной массы и запрессовывают по1д,давлением 100 кг/см для получения готового электрода. В заключение наполнитель вымывают .водой. Рабочая поверхность элекпрода составляет 8 слР.

Вместе с указанныгм электродом на расстоянии 200 мм от него полещают больший по емкости цинковый электрод для получения ртутно-цлнкового элемента. В качестве электролита применяют 6 UKOH с температурой

20, в котором растворено 50 гр. окиси цинка

HB 1 Jl электролита. Элйк7род с сгдержит около

20,85% н икеля, 2,2% алюминия и 67,8% ртути. Такое высокое содержание ртути предотвращает возникновение промежуточных потенциалов, обусловленнык содержанием ни10 келя

1. Способ изготовления окисно-ртутного электрода химического источника тока путем помещения активной массы в пористую матрицу из щелочестой.:<ого,металла, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения срока службы, матрицу выполняют из металла Ре20 нея, например никеля Ренея, и выдерживают в водном растворе соли ртути до пожелтения раствора из-за образования окиси ртути с последующей промывкой и сушкой.

25 2. Способ по п, 1, отличаюи1ийся тем, что матрицу до выдержки в растворе соли ртути оорабатывают восстановителем, например водным растворо м гидразина.

Патент ссср 406390 Патент ссср 406390 Патент ссср 406390 

 

Похожие патенты:

Оат[ // 396760

Изобретение относится к высокотемпературным электрохимическим устройствам с твердым оксидным электролитом и может быть использовано в качестве кислородного электрода в электрохимических датчиках кислорода, кислородных насосах, электролизерах и топливных элементах

Изобретение относится к литиевым химическим источникам тока (ХИТ)

Изобретение относится к технологии синтеза соединений ванадия и лития для литий-ионных аккумуляторов или катализаторов

Изобретение относится к получению нового соединения, а именно к получению оксидной ванадиевой бронзы перовскитоподобного типа

Изобретение относится к области электротехники, в частности к соединению, имеющему высокую электронную проводимость и характеризующемуся тем, что оно относится к типу АВСО(х- )Hal(у- ) со структурой калиевоникелевого флюорита, причем х+у=4, и лежат в интервале между -0,7 и +0,7

Изобретение относится к катоду для батареи, содержащему катодную добавку для улучшения свойств хранения при высокой температуре и к литиевой ионной батарее, содержащей такой катод

Изобретение относится к области высокотемпературной электрохимии и электрохимической энергетики
Наверх