Brevet FR2262417A1 — publié le 19750919

l'invention concerne un accumulateur, en particulier un accumulateur alcalin nickel-cadmium,composé d'un support sur lequel ont été déposé par un procédé électrochimique des substances actives (masses actives). les electrodes des ccumulateurs sont des supports sur lesquels l'on a déposé une substance active.1sssn atilise comme support des matariçux métalliques, tels que tole perforée ou toile métallique en nickel ou en acier nickelé, sur lesquels llon dépose par frittage de la poudre de nickel carbonyle. Pour ces types de supports connus le poids de nickel utilisé est importantiétant donné le prix du nickel, ces electrodes sont d'un prix de revient élevé. En outre la fabrication par frittage est longue et coûteuse. Le poids élevé de ces electrodes ainsi obtenues est un inconvient supplémentaire. L'invention a pour objet de permettre la fabrication d'un accumulateur, en particulier un accumulateur alcalin nickel-cadmium, pour lequel, aussi bien le support que les electrodes puissent être réalisés par un procédé simple permettant de réduire notablement son cott ainsi que son poids. L'invention a pour objet ltemploi d'un support en matériel fibreux, poreux et non conducteur, lequel est revètu d'un fine pellicule d'argent. les matériaux employés pour le support sont bon marché sans pour autant porter préjudice à la conductibilité electronique des masses actives.En pratique l'on utilise comme matériel fibreux une toison en fibres ce cellulose, en fibres synthétiques ou similaires. L'orsqu"une telle toison est revètue d'un pellicule d'argent très mince, très adhérente et fermée, il en résulte ainsi une couche superficielle très conductrice. le support obtenu par ce procédé accuse par rapport aux supports obtenus à ce jour un gain de poids appréciable. La réduction de poids est d'environ 30%. La toison rour la coafection des supports peut être mise en forme avant le traitement, par exemple sous forme de bobine permettant de réaliser des electrodes roulées ou pliées. l'invention a pour objet que 16rs du processus de fabrication des supports, en materiel fibreux, poreux,non conducteur, ceux-ci sont plongés dans une solution contenant un complexe argent diamine et que l'argent est déposé sur les fibres par précipitation au moyen de l'hydrazine. Après une opération de lavage et de séchage les fibres sont revètues d'une couche d'argent d'épaisseur égale, La conductibilité electrique d'un tel support et par suite la densité de courant admissible est très importante. Le revêtement d'argent est clos et très adhérent,de ce fait le support reste flexible et il est possible de le déformer par compression ou découpage. Ce support se prète parfaitement aussi bien a la réalisation d'electrodes positives -que négatives d'accumulateurs alcalins nickel-cadmium. L'invention concerne en outre, les electrodes d'un élement secondaire alcalin, aussi bien l'electrode positive que l'electrode négative et leur procédé de fabrication. les electrodes positives de ltaccumulateur alcalin nickel-cadmium contiennent comme substance active electrochimique de l'hydroxyde de nickel,Selon les prodédés connus jusqu 'a ce jour le support est plongé dans une solution concentrée de nitrate de nickel qui après sèchage et traitement par une potasse caustique telle que KQH ou NaOH produit l'hydroxyde de nickel (Ni(oR)2). Pour emmagasiner suffisamment d'hydroxyde dans les alvéoles du support, il faut repeter l'opération à plusieurs reprises. Ce procédé est très long et donc très coûteux.L'hydroxyde obtenu par ce procédé est en outre hydraté et cristallin; il ne possade donc pas une adhérence suffisante. l'invention a pour objet la réalis#-tion d'une anode > ê partir d'un support sur lequel est déposé du nickel et de l'hydroxyde de nickel-betav L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une anode à sertir d'un support,lequel est traité cathodiquement dans un bain chaud d'hydroxyde de nickel contenant des ions nickel.le support est branché cathodiquement entre deux plaques de nickel faisant office d'anodes, La température du bain est d'environ 60 Cv Avec une densité de courant cathodique de 45omA/cm2, l'hydroxyde de nickel, de couleur verte,maintenu en suspension par circulation forcée darsle bain, se transforme en hydroxyde de nickel-beta > de couleur noire,et avec le nickel métal se dépose sur le support. Il se forme ainsi des couches actives très conductrices, très adhérentes et ayant une importante capacité spécifique. Comme l'hydroxyde de nickel-beta déposé sur le support ne contient pas d'eau de cristallisation,l'anode ne subit pas de modification sensible de volume lors des charges et des décharges au contraire des anodes d'hydroxyde de nickel connues à ce jour étant donné que l'hydroxyde de nickel, de couleur verte, des substances actives s'écaillent et se minent ce qui provoque une constante réduction de la capacité sda l'invention a pour objet en outre la réalisation de cathodes à partir de supports précedemment décrits sur lesquels sont déposés les masses actives par electrophoress/. Ce procédé de fabrication est au contraite des procédés connus à ce jour a la fois plus rapide et moins onéreux. les alvéoles des supports sont comblées par des liaisons cadmium-oxygène, de préférence de l'hydroxyde de cadmium et utilisés en tant qulelectrodes négatives pour accumulateurs nickel-cadmium. Pour combler les alvéoles de masse active le processus doit être repeté à plusieurs reprises, ceci par immersion du support dans des solutions concentrées de sel de cadmium et de.potasse cautique pour obtenir une capacité suffisante. les procédés connus a ce jour sont longs et onéreux. L'invention a pour objet de procédér par electrophorèse à la réalisation d'une cathode a partir d'un support décrit précedemment par immersion dans un bain contenant des ions cadmium.Entre deux plaques de cadmium est établi une différence de potentiel. Le bain contient outre les ions cadmium également des ions nitrate et un halogénure d'us métal du groupe Il de la classification périodique ainsi que des agents réducteurs du système complexe redox, Avec une faible dencité de courant, 3mA/cm2 on obtient un hydroxyde de. cadmium colloïdal qui par electro phorèse est déposé dans les pores du support. Sur le support de la cathode est déposé un revètement dur et tres adhérent,composé par des liaisons actives de cadmium ; ce revètement est bon conducteur. L'hydroxyde de cadmium est par lui m & non conducteur; les additifs mentionnés plus haut, provoquent un dotation en atomes étrangers sous forme dlune perturbàtion des structures cristallines lors de la forma tion de l'hydroxyde de cadmium selon ce procédé, d'où obtention d'une très bonne conductibilité électrique. Pour augmenter la conductibilité et obtenir des effets catalytiques dans les accumulateurs étanches, l'on peut revêtir lés cathodes d'un mince péllicule de nickel par voie de galvanisation. PEVE##I CATIONS 1. Accumulateur, en partuculier accumulateur alcalin nickel-cadmium composé d'un support sur lequel sont déposées des substances actives electrochimiques,caractèrisé en ce que le support est en matériel fibreux, poreux et non conducteur et revêtu d'une mince pellicule d'argent. 2* Accumulateur selon revendication lcaractèrisé en ce que le matériel fibreux utilisé est une toison En cellulose, en matière synthétique ou similaire 3. Procédé de fabrication du support pour un accumulateur selon revendication I, caractérisé en ce que le matériel fibreux non conducteur est plongé dans un bain contenant un complexe argent diamine et que l'argent est déposé sur les fibres par précipitation au moyen de 1'hydrasine. 4. Anode ( electrode positive) pour accumulateur alcalin nickel-cadmium selon revendication 1, caractérisé en ce que les subs- tances actives electrochim1quesudéposées sur le support sont composées de nickel et d'hydrosyde de nickel betav 5, Procédé de fabrication d'une anode selon revendication 4, caractérisé en ce que le support est traité cathodiquement dans un bain chaud d'hydroxyde de nickel contenant des ions nickel, 6.Procédé de fabrication selon revendication 5, caractérisé en ce que la température du bain est comprise entre 600C et que et que la densité de courant cathodique est d'environ 450mA/cm2* 7. Cathode (electrode négative) pour accumulateur alcalin nickel-cadmium selon revendication li caractérisé en ce que les subs- tances actives electrochimiques des cathodes sont déposées par electrophorèse. 8# Procédé de fabrication d'une cathode selon revendication 7 > caractérisé en ce que les masses actives electrochimiques sont déposées sur le support, celui-ci étant branché comme cathode et placé entre deux plaques de cadmium lesquelles sont soumises a une tension positime,le tout étant placé dans une solution dispersive. 9. Procédé de fabrication selon revendication 'f > caractérisé en ce que la solution dispersive du bain contient des ions cadmium, des ions nitrate, un halogénure d'un métal du groupe II de la classification périodique ainsi que des agents réducteurs du système complexe redox. lov Procédé de fabrication selon revendications 8 et 9 > caractérisé en ce que la densité de courant lors de l'electrophorèse est inférieure à lomA/cm2, de préférence inférieure à 5mA/cm2.