Brevet FR2646561A1 — publié le 19901102

Electrode négative à base de cadmium pour accumulateur alcalin ouvert La présente invention-concerne une électrode négative à base de cadmium pour accumulateur alcalin ouvert, et notamment une électrode de type consolidée par polymère. Une telle électrode comprend un support métallique sur lequel on fait adhérer une pâte active contenant la- matière active proprement dite et un liant parfaitement stable dans l'électrolyte. La fabrication de ces électrodes est décrite en particulier dans le brevet français FR-A-2586.407. On sait que, dans un accumulateur alcalin ouvert, par exemple dans un accumulateur nickel-cadmium, la compétition entre l'oxydation du nickel et le dégagement d'oxygène entraîne un rendement de charge de l'électrode positive inférieur à celui de l'électrode négative. Ce rendement est d'autant plus faible que le courant de charge est bas. Lorsque l'électrode négative est consolidée par un polymère, la tension de fin de charge de cette électrode est particulièrement élevée. Il s'ensuit, dans les applications o les accumulateurs sont chargés à tension constante, un courant de fin de charge très faible. Ainsi l'état de charge de l'électrode positive est altéré et l'on observe une diminution rapide de la capacité utile des accumulateurs. La présente invention a pour but de réaliser une électrode négative à base de cadmium, pour accumulateur alcalin ouvert, permettant d'abaisser la surtension d'hydrogène sur cette électrode quand elle est complètement chargée. La présente invention a pour objet une électrode négative à base de cadmium pour accumulateur alcalin ouvert, comprenant un support métallique sur lequel adhère une pâte active contenant la matière active à base de cadmium et un liant, caractérisée par le fait que ladite pâte active contient en outre un matériau susceptible de fonctionner comme catalyseur de dégagement d'hydrogènes dans une proportion de 0,2% à 25% en poids de ladite pâte. Selon une première variante, ledit matériau est un métal -2- choisi parmi le nickel, ou le titane, dans une proportion comprise entre 2% et 25% de ladite pâte. Selon une deuxième variante, ledit matériau est un alliage choisi parmi la carbure de tungstène et les alliages nickel-molybdène, cobalt- molybdène, nickel-molybdène-vanadium, dans une proportion comprise entre 0,5% et 5%. Selon une troisième variante ledit matériau est un oxyde choisi parmi les oxydes de fer ou de molybdène, les ferrites de nickel, le molybdate de nickel ou de cadmium, dans une proportion comprise entre 0,2% et 5%. Ledit matériau peut être introduit dans la pâte active soit sous forme pulvérulente, soit par dép8t électrochimique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante de modes de réalisa- tion donnés à titre illustratif mais non limitatif. EXEMPLE 1 - Art Antérieur - Un accumulateur nickel-cadmium ouvert de l'art antérieur comporte des électrodes positives frittées et des électrodes négatives consolidées par un liant plastique conformément au brevet français FR-A-2586.407 précité. La pâte active de l'électrode négative contient: - matière active CdO+Cd 92% à 97% - additifs 3% à 5% - produit gélifiant 0,3% à 3% - copolymère carboxylé de styrène butadiène 0,5% à 3% Un tel accumulateur subit 195 cycles de charge-décharge, réalisés avec une charge à tension constante à 1,425 volts, et une profondeur de décharge de 16,5%. La capacité restituée par l'accumulateur et de 26%. EXEMPLE 2 Conformément à l'invention, on introduit dans la pâte active -3 - de l'accumulateur de l'exemple 1 de la poudre de nickel dans la proportion de 10% en poids. L'accumulateur selon l'invention qui a subi les mêmes essais que dans l'exemple 1 présente une capacité restituée de 49%. EXEMPLE 3 Conformément à l'invention, on introduit dans la pâte active de l'accumulateur de l'exemple 1 du carbure de tungstène dans la proportion de 2% en poids. L'accumulateur obtenu, cyclé dans les mêmes conditions que précédemment, présente un capacité restituée de 58%. EXEMPLE 4 Conformément à l'invention, on introduit dans la pâte active de l'accumulateur de l'exemple 1 une quantité de 1% de ferrite de nickel. Après 195 cycles de charge-décharge, réalisés avec une charge à tension constante à 1,425 volts, la capacité restituée par l'accumulateur est de 38%. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisa- tion qui viennent d'être décrits. La quantité de catalyseur de dégagement d'hydrogène peut varier dans les limites indiquées plus haut. La quantité minimale est fixée de manière à obtenir une efficacité suffisante. Il n'est pas souhaitable d'augmenter fortement cette quantité, car dans la mesure ou le catalyseur se substitue à la matière active dans l'électrode, cela entraînerait une diminution de la capacité de l'électrode. -4- REVENDICATIONS 1/ Electrode négative à base de cadmium pour accumulateur alcalin ouvert, comprenant un support métallique sur lequel adhère une pâte active contenant la matière active à base de cadmium et un liant, caractérisée par le fait que ladite pâte active contient en outre un matériau susceptible de fonctionner comme catalyseur de dégagement d'hydrogène, dans une proportion de 0,2% à 25% en poids de ladite pâte. 2/ Electrode négative selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit matériau est un métal choisi parmi le nickel et le titane, dans une proportion comprise entre 2% et 25% de ladite pâte. 3/ Electrode négative selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit matériau est un alliage choisi parmi le carbure de tungstène et les alliages nickel-molybdène, cobalt-molybdène, nickel-molybdène-vanadium, dans une proportion comprise entre 0,5% et 5%. 4/ Electrode négative selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit matériau est un oxyde choisi parmi les oxydes de fer ou de molybdène, les ferrites de nickel, le molybdate de nickel ou de cadmium, dans une proportion comprise entre 0,2% et 5%. / Procédé de fabrication d'une électrode négative selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit matériau est introduit dans ladite pâte sous forme pulvérulente. 6/ Procédé de fabrication d'une électrode négative selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit matériau est introduit dans ladite pâte par dép8t électrochimique.