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Electrodes pour éléments secondaires, surtout à électrolyte alcalin.
Il est connu d'employer comme électrodes pour élé- ments secondaires, surtout à électrolyte alcalin, des moulages poreux métalliquement conducteurs dans les pores desquels on a rapporté la composition active. On peut par exemple rappor- ter de l'hydroxyde de nickel dans les pores d'une plaque électrode obtenue par agglutination de poudre de nickel, en imprégnant d'abord la plaque au moyen d'une solution d'un sel de nickel, en la séchant ensuite et en l'immergeant en- fin dans une solution aqueuse d'alcali caustique.
Cependant, afin de rapporter dans les pores une quantité de composition
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active suffisante pour qu'on obtienne une capacité déterminée, il est nécessaire de répéter très souvent cette opération ; de plus, il faut chaque fois laver soigneusement la plaque retirée de la solution alcaline et la dessécher à nouveau avant de la réimprégner. Une répartition uniforme de la com- position active dans tout l'intérieur du moulage poreux n'est assurée que si l'imprégnation s'effectue au moyen de solutions salines relativement diluées. Pour obtenir une électrode de capacité déterminée il est alors nécessaire de répéter le cycle opératoire : imprégnation,séchage, précipitation, lavage et nouveau séchage d'autant plus souvent que la solution sa- line employée est plus diluée.
Or on a trouvé qu'on obtient d'une manière simple et en employant des solutions concentrées une répartition uniforme de la composition active sur l'ensemble de la section du moulage en rapportant la composition active dans les pores de celui-ci sous forme d'hydroxyde ou de sels basiques par polarisation cathodique.
Pour la polarisation cathodique on emploiera utile- ment comme électrolyte des solutions de nitrates des métaux qu'il s'agit d'introduire sous forme de leurs hydroxydes ou de leurs sels basiques dans les pores du moulage. On peut aussi employer d'autres sels de ces métaux lorsqu'on opère en présence de substances ayant une action oxydante, telles que les nitrates d'autres métaux, l'eau oxygénée, l'hypochlo- rite, etc. Il peut y avoir avantage à ajouter des substances augmentant la conductibilité électrolytique, telles que des composés alcalins ou alcalino-terreux ou des composés du ma- gnésium ou de l'aluminium, ou des mélanges de ces substances.
L'opération s'effectuera avantageusement en impré- gnant tout d'abord le moulage poreux au moyen d'un électrolyte
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de l'espèce indiquée puis, s'abstenant du difficile séchage préalable, en le polarisant cathodiquement dans une solution ayant une bonne conductibilité électrolytique, par exemple dans une solution de sulfate alcalin ou d'hydroxyde alcalin.
On obtient ainsi un remplissage des pores du moulage par la composition active bien plus uniforme que ce n'était possible suivant les procédés connus à ce jour.
Le présent procédé supprime pratiquement aussi, même si l'on répète l'imprégnation et la polarisation, le risque d'un boursouflement du moulage parsemé de composition active. Il permet d'introduire dans les pores des quantités de composition active plus fortes qu'auparavant et par consé- quent d'augmenter sensiblement la capacité des électrodes.
EXEMPLE 1.
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Imprégner une plaque de nickel poreuse, obtenue en agglutinant de la poudre de nickel de carbonyle, au moyen d'une solution aqueuse de nitrate de nickel saturée à la température ordinaire et aussitôt après, c'est-à-dire sans séchage, la po- lariser cathodiquement sous une grande densité de courant dans une solution aqueuse à 30 % de soude caustique à une températu- re de 70 C jusqu'à ce qu'il se produise un intense dégagement d'hydrogène. Ayant soigneusement rincé la plaque à l'eau, la sécher à une température de 100 à 120 C et répéter plusieurs fois la procédure décrite. En déchirant la plaque on observe une distribution uniforme de la composition active dans l'en- semble de la surface de rupture.
EXEMPLE 2.
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Imprégner un moulage de fer poreux au moyen d'une solution aqueuse de nitrate de cadmium saturée à la tempéra- ture ordinaire et la polariser cathodiquement dans une solu-
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tion aqueuse de potasse caustique ayant une densité de 1,25 et une température de 80 C, puis rincer la plaque à l'eau.
Après séchage à une température de 100 à 120 C la plaque a acquis en hydroxyde de cadmium environ 15 % de son poids.
En répétant l'opération à trois reprises on parvient à pré- cipiter sous forme de composition active dans les pores du moulage d'électrode 50 % du poids propre de ce dernier.
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Electrodes for secondary elements, especially with alkaline electrolyte.
It is known to use as electrodes for secondary elements, especially with alkaline electrolyte, porous metallically conductive moldings in the pores of which the active composition has been added. For example, nickel hydroxide can be added to the pores of an electrode plate obtained by agglutination of nickel powder, by first impregnating the plate with a solution of a nickel salt, in then drying it and finally immersing it in an aqueous solution of caustic alkali.
However, in order to bring into the pores an amount of composition
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active enough to obtain a determined capacity, it is necessary to repeat this operation very often; in addition, each time the removed plate must be washed thoroughly with the alkaline solution and dried again before re-impregnating it. A uniform distribution of the active composition throughout the interior of the porous molding is only ensured if the impregnation is carried out by means of relatively dilute saline solutions. To obtain an electrode of determined capacity, it is then necessary to repeat the operating cycle: impregnation, drying, precipitation, washing and further drying, the more often the more diluted the saline solution used.
However, it has been found that, in a simple manner and by using concentrated solutions, a uniform distribution of the active composition over the entire section of the molding is obtained by bringing the active composition into the pores thereof in the form of hydroxide or basic salts by cathodic polarization.
For the cathodic polarization, solutions of nitrates of the metals which have to be introduced in the form of their hydroxides or of their basic salts into the pores of the molding will usefully be used as electrolyte. Other salts of these metals can also be used when operating in the presence of substances having an oxidizing action, such as nitrates of other metals, hydrogen peroxide, hypochlorite, etc. It may be advantageous to add substances which increase electrolytic conductivity, such as alkali or alkaline earth compounds or compounds of magnesium or aluminum, or mixtures of these substances.
The operation will advantageously be carried out by first impregnating the porous molding with an electrolyte.
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of the species indicated and then, avoiding the difficult preliminary drying, by polarizing it cathodically in a solution having good electrolytic conductivity, for example in an alkali sulphate or alkali hydroxide solution.
A much more uniform filling of the pores of the molding with the active composition is thus obtained than was possible according to the methods known to date.
The present process also virtually eliminates, even if repeating the impregnation and polarization, the risk of blistering of the molding sprinkled with active composition. It allows greater quantities of active composition to be introduced into the pores than before and consequently to significantly increase the capacity of the electrodes.
EXAMPLE 1.
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Impregnate a porous nickel plate, obtained by agglutinating carbonyl nickel powder, with an aqueous solution of nickel nitrate saturated at room temperature and immediately after, that is to say without drying, the po - larize cathodically under a high current density in an aqueous solution of 30% of caustic soda at a temperature of 70 ° C. until an intense evolution of hydrogen takes place. Having carefully rinsed the plate with water, dry it at a temperature of 100 to 120 C and repeat the described procedure several times. On tearing the plate a uniform distribution of the active composition is observed throughout the fracture surface.
EXAMPLE 2.
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Impregnate a porous iron casting with an aqueous solution of cadmium nitrate saturated at room temperature and cathodically polarize it in a solution.
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aqueous solution of caustic potash having a density of 1.25 and a temperature of 80 C, then rinse the plate with water.
After drying at a temperature of 100 to 120 ° C., the plate has acquired in cadmium hydroxide approximately 15% of its weight.
By repeating the operation three times it is possible to precipitate in the form of an active composition in the pores of the electrode molding 50% of the own weight of the latter.