Elément électro-chimique rechargeable, isolé de l�at��sphère
environnante et son procédé de fabrication.
L'invention concerne un élément électro-chimique rechargeable isolé de l'atmosphère environnante et comprenant une électrode positive, qui est disposée dans une enceinte isolée de l'atmosphère et dont le matériau électrochimiquement actif est à même d'absorber et de céder un proton, une électrode négative, dont le matériau électrochimiquement actif est constitué par une combinaison métallique constituant, avec de l'hydrogène, un hydrure et une solution d'électrolyte aqueuse, dont le pH est supérieur à 7.
L'élement peut contenir en outre un séparateur, afin de séparer électriquement les électrodes, mais d'admettre les ions et le transport de gaz. Un tel élément est appelé par la suite "élément fermé". Toutefois, un tel élément peut être muni au besoin d'une valve, qui est dimensionnée de façon à être actionnée sous l'effet d'une pression préalablement déterminée.
L'invention est également relative à un procédé permettant de réaliser un élément fermé. Un élément fermé rechargeable de ce genre est décrit entre autres dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3.874.928. Dans cet élément connu, le matériau électro-chimiquement actif de l'électrode positive peut être constitué par de l'hydroxyde de nickel, de l'oxyde d'argent ou de l'oxyde de manganèse, l'hydroxyde de nickel étant généralement préférable pour des raisons pratiques. Le matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative peut être constitué par un composé intermétal-
<EMI ID=1.1>
Comme on le sait, dans les composés intermétalliques formateurs d'hydrydes de ce genre, tant le lanthane que le nickel peut être remplacé partiellement par d'autres métaux, par exemple pour ce qui concerne le lanthane, du calcium, du thorium, du titane et des métaux des terres rares, ainsi que de l'yttrium et pour ce qui concerne le nickel par exemple du cuivre, du chrome, du fer.
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déduits par substitution avec d'autres métaux, il y a lieu d'entendre des composés présentant généralement la composition LaNin, n
<EMI ID=4.1>
<EMI ID=5.1>
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lieu d'entendre, dans la suite du présent mémoire, une gamme de
<EMI ID=7.1> permettant de réaliser une structure identique avec ou sans traitement thermique.
Lors de la réalisation de systèmes isolés de l'atmosphère environnante et comprenant des hydrures de composés intermétalliques, il faut tenir compte de la pression d'équilibre d'hydrogène se produisant au-dessus de l'hydrure à la température de fonctionnement
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d'équilibre est d'environ 2,5 Bar à 20[deg.]C. Dans le cas de l'hydrure
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
0,31Bar. Pour que les propriétés électrochimiques soient acceptables, cette dernière substance mérite la préférence pour la réalisation d'éléments rechargeables fermés, du fait que dans ce cas, l'enveloppe peut être moins robuste. D'une façon générale, la solution d'électrolyte est constituée par une solution aqueuse d'au moins un hydroxyde alcalin, tel que l'hydroxyde de lithium et, tel que l'hydroxyde de potassium. Le séparateur peut être constitué par des fibres de matières plastiques (comme tissus ou non), par exemple des fibres de polyamide et des fibres de polypropylène.
Le fonctionnement d'un élément électrochimique rechargea-
<EMI ID=11.1>
ressort d'une comparaison de l'équation totale électrochimique. Dans le cas d'un élément rechargeable que concerne la présente invention, cette équation a la forme brute suivante, le matériau de l'électrode positive étant de l'hydroxyde de nickel et un composé intermétallique étant indiqué par M :
<EMI ID=12.1>
Dans la pile secondaire en nickel-cadmium connue, cette équation présente la forme suivante :
<EMI ID=13.1>
Il en .ressort que, dans le premier cas, pendant la charge aussi bien que pendant la décharge, il ne se produit qu'une transmission de protons entre les électrodes, alors que la quantité totale de solution d'électrolyte reste pratiquement constante. Dans le second cas, il se forme de l'eau pendant la charge, eau qui disparaît pendant la décharge. Dans cet élément, il faut prendre des dispositions pour emmagasiner l'eau ainsi formée sans que cela n'affecte le transport d'oxygène gazeux entre les électrodes. Cela nécessite de l'espace additionnel. De par cette différence en comportement électrochimique et également pour d'autres raisons,.des dispositions connues en soi pour les éléments de nickel-cadmium ne peuvent pas être appliquées aux éléments que concerne la présente invention, voire sont superflues, comme il sera expliqué dans ce qui suit.
Dans des éléments rechargeables .fermés du genre que concerne la pré- ;
sente invention, la pression d'équilibre d'hydrogène de l'hydrure des composés intermétalliques est non seulement d'importance, comme il a été exposé ci-dessus, mais également les phénomènes qui se pro- � duisent pendant la surcharge et la sur-décharge de ces éléments. La surcharge constitue en pratique un risque, dont il faut tenir compte pendant la conception d'éléments pour piles rechargeables. La surdécharge est un phénomène qui peut se produire si au moins l'un de plusieurs éléments montés en série, par exemple dans une pile com-
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moins toujours du courant. En l'absence de dispositions spéciales, tant la surcharge que sur-décharge risquent de se traduire par
<EMI ID=15.1>
Or, la présente invention vise à fournir un élément électrochimique fermé rechargeable du genre mentionné dans le préambule, dans lequel des dispositions ont été-prises pour maintenir un équilibre réversible dans l'élément dans toutes les conditions et pour éviter autant que possible, la formation de pressions gazeuses élevées pendant la surcharge et la sur-décharge. Conformément à l'invention, ce but est atteint avec un élément mentionné dans le préambule, qui est caractérisé en ce que la quantité de matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative est supérieure à celle du matériau de l'électrode positive et qu'à l'état complètement déchargé de l'électrode positive, la masse électrochimiquement active de l'électrode négative est partiellement présente comme hydrure
(ce qui veut dire à l'état chargé) pour ce qui concerne l'excès. Selon un autre aspect de l'invention,un tel élément peut être réalisé à l'aide d'un procédé, qui est caractérisé en ce que, lors de la mise en place des électrodes dans l'élément, la matériau électrochimiquement actif de l'électrode positive se trouve à l'état déchargé et le matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative est au moins partiellement présent comme hydrure (ce qui veut dire
à l'état chargé) pour ce qui concerne l'excès et que l'élément est fermé à cet état des électrodes. Suivant un autre procédé}des électrodes non chargées sont disposées dans l'élément, ce dernier est rempli de la quantité d'hydrogène nécessaire pour la charge partielle, après quoi l'élément est fermé hermétiquement. Puis, l'élément est formé par des charges et des décharges successives (par exemple
<EMI ID=16.1>
chimiquement actif à l'électrode négative par rapport à celui présent à l'électrode positive tel que la capacité électrochimique de l'élec-
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électrochimique' de l'électrode positive. En principes=l'excès maximal
<EMI ID=18.1>
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que de l'électrode positive.
A l'état complètement déchargé de l'électrode positive, l'électrode négative d'une forme de réalisation appropriée contient
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sous forme d'hydrure. Cela implique qu'au moment où l'électrode
<EMI ID=21.1>
cité à l'électrode négative se trouve à l'état déchargé. Lors de la réalisation d'un élément conforme à l'invention, l'électrode négative peut être amenée à un état partiellement chargé avant d'être incorporée, ce qui s'effectue par exemple par passage d'un courant électrique sans un élément auxiliaire. Dans l'élément auxiliaire se trouve une électrode inerte, par exemple en platine, en carbone, en acier inoxydable, en titane, comme électrode positive. Toutefois,
ce procédé est compliqué, raison pour laquelle on préfère utiliser le susdit procédé, selon lequel les électrodes sont disposées dans l'élément et remplies d'une atmosphère d'hydrogène.
La description ci-après, avec référence au dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La figure 1 montre schématiquement un élément conforme à l'inventicn pendant la décharge. La figure 2 montre schématiquement un élément conforme à l'invention pendant la charge. <EMI ID=22.1> l'invention..
L'élément conforme à l'invention, dont la paroi est indiquée schématiquement par une ligne en pointillées 1 contient, en contact avec une solution d'électrolyte, par exemple une solution aqueuse
<EMI ID=23.1> <EMI ID=24.1>
<EMI ID=25.1>
cation de la quantité relative de masse électrochimiquement active se trouvant à chacune des électrodes. La partie représentée de façon hachurée indique la quantité de matériau actif se trouvant à l'état chargé. La disposition conforme à l'invention exerce l'effet suivant.
Lors de la décharge (figure 1), les électrons passent par l'intermédiaire du conducteur électrique 2 de l'électrode négative vers l'électrode positive. A l'électrode positive se produit une réaction électrochimique, qui peut être représentée de la façon suivante:
<EMI ID=26.1>
et à l'électrode négative de la façon suivante:
<EMI ID=27.1>
Si l'électrode positive est complètement déchargée, ce qui veut dire si tout le NiOOH disponible est transformé en Ni(OH)2, des ions hydrogène peuvent toujours être formés suivant l'équation de réaction
(4) à l'électrode négative, du fait qu'une partie du matériau actif se trouve toujours à l'état d'hydrure. Or, si l'élément est monté
en série avec d'autres éléments, qui ne sont pas encore déchargés,
il se produit toujours une circulation de courant et, par conséquent, de protons, dans la solution d'électolyte, de l'électrode négative vers l'électrode positive. Il se produit ainsi des réactions suivantes, qui peuvent être représentées de la façon suivante:
A l'électrode positive
<EMI ID=28.1>
A l'électrode négative
<EMI ID=29.1>
<EMI ID=30.1>
négative pour réagir avec' du matériau actif déchargé; ce qui peu.1 être représentée par exemple de la. façon suivante:
<EMI ID=31.1>
Fait étonnant, on constate qu'à la même électrode il peut se produire simultanément une absorption d'hydrogène, accompagnée d'une
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la charge de l'élément (figure 2) il se produit, à l'électrode positive, une réaction qui peut être représentée de la façon suivante
<EMI ID=33.1>
et à l'électrode négative
<EMI ID=34.1>
Au moment où le matériau actif à l'électrode positive est complètement mis à l'état chargé (NiOOH), une partie du matériau actif à l'électrode négative se trouve toujours à l'état non chargé. Or, si le courant de charge continue à circuler, il se produit des réacticns qui peuvent être représentées de la façon suivante. A l'électrode positive se produit un développement d'oxygène gazeux suivant
<EMI ID=35.1>
A l'électrode négative se produit la réaction (8) mentionnée cidessus. L'oxygène formé diffuse vers l'électrode négative pour réagir
<EMI ID=36.1>
représentée de la façon suivante:
<EMI ID=37.1>
En pratique, il s'avère que cette réaction se déroule à une vitesse telle que tout l'oxygène présent est transformé . Dans ces équations de réaction, ainsi que dans celles qui précèdent, x peut présenter une valeur comprise entre 4 et 6.
De ce qui précède, il ressort que, tant pendant la surcharge que pendant la sur-décharge, la disposition proposée empêche la formation de pressions gazeuses élevées. De plus, il en ressort également que la disposition proposée reste efficace.
D'autres composés intermétalliques formateurs d'hydrure pouvant être utilisés dans l'élément conforme à l'invention sont TiNi et TiFe.
Dans l'élément de nickel-cadmium mentionné ci-dessus, une soi-disant réserve de décharge (excès de matériau actif à l'électrode négative) est complètement consommée après un laps de temps. Dans cet élément, la capacité électrochimique diminue si le matériau de l'électrode négative est "sur-déchargée". Un autre avantage d'un élément conforme à l'invention est que le matériau actif électrochimique de l'électrode négative peut être constitué par un matériau qui, lui, ne résiste pas convenablement à la sur-décharge, comme la Ni4Cr. Dans un élément conforme à l'invention, l'électrode en hydrure n'atteint jamais un potentiel tellement bas que par exemple le cuivre, qui peut être utilisé pour la frittage du matériau d'élec-
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à l'invention peuvent être composés, de façon conventionelle, en batteries comprenant par exemple plusieurs éléments montés en série.
L'élément isolé de l'air représenté sur la figure 3 est réalisé à l'aide d'un boîtier approprié 1 en métal, comme de l'acier inoxydable par exemple, qui comporte un couvercle 2 présentant des
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isolés, à l'aide d'anneaux en matière synthétique, par rapport au boîtier métallique 1,2. Le boîtier peut présenter un diamètre hors-
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disposés un enroulement d'une électrode négative et un séparateur 7, ainsi qu'une électrode positive 8, alors que le tout est entouré d'une feuille en matière synthétique électro-isolante, telle que du chlorure polyvinylique. L'électrode négative 6 est constituée par un composé intermétallique à base de lanthane, nickel, cuivre (LaNi4Cu) et est connectée au conducteur 3. L'électrode négative 6 est réalisée par frittage d'une quantité appropriée de LaNi�Cu, mélangé avec du cuivre pulvérulent (1:1 en volume) sur une feuille porteuse en nickel. L'électrode positive 8 est une électrode en hydroxyde de nickel du genre fritté conventionnel commercialisé, qui est connectée au conducteur 4. Une solution aqueuse d'hydroxyde de potassion 6N
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l'électrolyte est en contact humectant avec le matériau électrochimique actif des deux électrodes. Le séparateur est constitué par une membrane non tissée en fibres de polyamide (Nylon). La capacité
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Inactivité électrochimique de l'électrode positive 8, cette dernière présentant une capacité de 1,2 Ah.
Avant d'être isolé de l'aire, l'élément est rempli d'une quantité déterminée d'hydrogène ou de gaz correspondant à 0,12 Ah, ce qui correspond à environ 50 cm3 de H2 gazeux (standard). Après
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par 1'électrode négative, de façon qu'il se forme une capacité de réserve négative. L'espace libre disponible pour le gaz dans l'élément est d'environ 5 cm<3>. Un élément fermé de ce genre présente une
Force Electromotrice de 1.3V- L'élément peut être surchargé et surdéchargé longtemps sans que la qualité de l'élément en soit affectée ou qu'il en résulte le risque d'explosions.
Ce qui est curieux c'est que cet élément ne présente pas de passivation au matériau d'électrode négative par rapport à l'absorption de l'hydrogène provenant de la phase gazeuse, cas qui se présente normalement lorsque LaNi5 et ses dérivés entrent en contact avec de l'oxygène et de l'eau, ou de la vapeur d'eau. On admet que ce phénomène soit lié au fait que l'élément est isolé de l'air.
REVENDICATIONS
1.- Elément électrochimique rechargeable isolé de l'atmos-
<EMI ID=44.1>
disposée dans une enceinte isolée de l'atmosphère et dont le matériau électrochimiquement actif est à même d'absorber et de céder
un proton, une électrode négative, dont le matériau électrochimiquement actif est constitué par une combinaison métallique constituant, avec de l'hydrogène, un hydrure et une solution d'électrolyte aqueuse,
<EMI ID=45.1>
matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative est supérieure à celle du matériau de l'électrode positive et qu'à l'état complètement déchargé de l'électrode positive, la masse électrochimiquement active de l'électrode négative est partiellement présente
<EMI ID=46.1>
Rechargeable electrochemical element, isolated from the at � � sphere
surrounding area and its manufacturing process.
The invention relates to a rechargeable electrochemical element isolated from the surrounding atmosphere and comprising a positive electrode, which is arranged in an enclosure isolated from the atmosphere and whose electrochemically active material is able to absorb and give up a proton. , a negative electrode, the electrochemically active material of which consists of a metal combination constituting, with hydrogen, a hydride and an aqueous electrolyte solution, the pH of which is greater than 7.
The element may further contain a separator, in order to electrically separate the electrodes, but to admit the ions and the gas transport. Such an element is referred to hereinafter as a "closed element". However, such an element can be provided, if necessary, with a valve, which is dimensioned so as to be actuated under the effect of a predetermined pressure.
The invention also relates to a method making it possible to produce a closed element. A rechargeable closed element of this kind is described, inter alia, in US Pat. No. 3,874,928. In this known element, the electrochemically active material of the positive electrode can be constituted by nickel hydroxide, silver oxide or manganese oxide, nickel hydroxide generally being preferable. for practical reasons. The electrochemically active material of the negative electrode can consist of an intermetal compound.
<EMI ID = 1.1>
As is known, in hydrid-forming intermetallic compounds of this kind, both lanthanum and nickel can be partially replaced by other metals, for example as regards lanthanum, calcium, thorium, titanium. and rare earth metals, as well as yttrium and with regard to nickel, for example copper, chromium, iron.
<EMI ID = 2.1>
<EMI ID = 3.1>
deduced by substitution with other metals, it is necessary to understand compounds generally having the composition LaNin, n
<EMI ID = 4.1>
<EMI ID = 5.1>
<EMI ID = 6.1>
instead of understanding, in the remainder of this memorandum, a range of
<EMI ID = 7.1> allowing to create an identical structure with or without heat treatment.
When constructing systems isolated from the surrounding atmosphere and comprising hydrides of intermetallic compounds, account must be taken of the equilibrium pressure of hydrogen occurring above the hydride at the operating temperature.
<EMI ID = 8.1>
equilibrium is about 2.5 Bar at 20 [deg.] C. In the case of hydride
<EMI ID = 9.1>
<EMI ID = 10.1>
0.31Bar. In order for the electrochemical properties to be acceptable, the latter substance deserves the preference for the production of closed rechargeable elements, because in this case the casing may be less robust. In general, the electrolyte solution consists of an aqueous solution of at least one alkali hydroxide, such as lithium hydroxide and, such as potassium hydroxide. The separator may consist of fibers of plastics (such as fabrics or not), for example polyamide fibers and polypropylene fibers.
The operation of a recharged electrochemical element
<EMI ID = 11.1>
emerges from a comparison of the total electrochemical equation. In the case of a rechargeable element to which the present invention relates, this equation has the following rough form, the material of the positive electrode being nickel hydroxide and an intermetallic compound being indicated by M:
<EMI ID = 12.1>
In the known nickel-cadmium secondary cell, this equation has the following form:
<EMI ID = 13.1>
It emerges that, in the first case, during the charge as well as during the discharge, only proton transmission occurs between the electrodes, while the total quantity of electrolyte solution remains practically constant. In the second case, water is formed during charging, which water disappears during discharge. In this element, provision must be made to store the water thus formed without this affecting the transport of gaseous oxygen between the electrodes. This requires additional space. Due to this difference in electrochemical behavior and also for other reasons, arrangements known per se for the nickel-cadmium elements cannot be applied to the elements to which the present invention relates, or even are superfluous, as will be explained in what follows.
In rechargeable .closed elements of the kind that concerns the pre-;
According to this invention, the equilibrium pressure of hydrogen of the hydride of the intermetallic compounds is not only of importance, as it has been stated above, but also the phenomena which occur � decrease during the overload and over-discharge of these elements. Overloading is a practical risk, which should be taken into account when designing rechargeable battery cells. Over-discharge is a phenomenon which can occur if at least one of several elements connected in series, for example in a battery with
<EMI ID = 14.1>
less always current. In the absence of special provisions, both overcharging and over-discharging may result in
<EMI ID = 15.1>
However, the present invention aims to provide a rechargeable closed electrochemical element of the kind mentioned in the preamble, in which provisions have been taken to maintain a reversible balance in the element under all conditions and to avoid, as far as possible, the formation. high gas pressures during overload and over discharge. According to the invention, this object is achieved with an element mentioned in the preamble, which is characterized in that the quantity of electrochemically active material of the negative electrode is greater than that of the material of the positive electrode and that the fully discharged state of the positive electrode, the electrochemically active mass of the negative electrode is partially present as hydride
(which means in the charged state) with regard to the excess. According to another aspect of the invention, such an element can be produced using a method, which is characterized in that, when placing the electrodes in the element, the electrochemically active material of the The positive electrode is in the discharged state and the electrochemically active material of the negative electrode is at least partially present as hydride (which means
in the charged state) for the excess and that the element is closed in this state of the electrodes. According to another method, uncharged electrodes are placed in the element, the latter is filled with the quantity of hydrogen necessary for the partial charge, after which the element is sealed. Then, the element is formed by successive charges and discharges (for example
<EMI ID = 16.1>
chemically active at the negative electrode compared to that present at the positive electrode such as the electrochemical capacity of the electrochemical
<EMI ID = 17.1>
electrochemical 'of the positive electrode. In principle = maximum excess
<EMI ID = 18.1>
<EMI ID = 19.1>
than the positive electrode.
In the fully discharged state of the positive electrode, the negative electrode of a suitable embodiment contains
<EMI ID = 20.1>
in the form of hydride. This implies that at the moment when the electrode
<EMI ID = 21.1>
cited to the negative electrode is in the discharged state. When producing an element according to the invention, the negative electrode can be brought to a partially charged state before being incorporated, which is carried out for example by passing an electric current without an auxiliary element. . In the auxiliary element there is an inert electrode, for example made of platinum, carbon, stainless steel, titanium, as a positive electrode. However,
this method is complicated, which is why it is preferred to use the above method, according to which the electrodes are arranged in the element and filled with a hydrogen atmosphere.
The description below, with reference to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented.
Figure 1 schematically shows an element according to the invention during discharge. FIG. 2 schematically shows an element according to the invention during charging. <EMI ID = 22.1> the invention ..
The element according to the invention, the wall of which is indicated schematically by a dotted line 1 contains, in contact with an electrolyte solution, for example an aqueous solution
<EMI ID = 23.1> <EMI ID = 24.1>
<EMI ID = 25.1>
cation of the relative amount of electrochemically active mass at each of the electrodes. The hatched portion indicates the amount of active material in the charged state. The arrangement according to the invention has the following effect.
During the discharge (Figure 1), the electrons pass through the electrical conductor 2 of the negative electrode to the positive electrode. At the positive electrode an electrochemical reaction takes place, which can be represented as follows:
<EMI ID = 26.1>
and to the negative electrode as follows:
<EMI ID = 27.1>
If the positive electrode is completely discharged, which means if all available NiOOH is converted to Ni (OH) 2, hydrogen ions can still be formed according to the reaction equation.
(4) at the negative electrode, because part of the active material is still in the hydride state. However, if the element is mounted
in series with other elements, which have not yet been discharged,
there is always a flow of current, and therefore of protons, in the electolyte solution from the negative electrode to the positive electrode. The following reactions thus occur, which can be represented as follows:
To the positive electrode
<EMI ID = 28.1>
To the negative electrode
<EMI ID = 29.1>
<EMI ID = 30.1>
negative to react with discharged active material; which can be represented for example from the. following way:
<EMI ID = 31.1>
Surprisingly, we can see that at the same electrode there can be simultaneous absorption of hydrogen, accompanied by a
<EMI ID = 32.1>
the charge of the element (figure 2) a reaction occurs at the positive electrode which can be represented as follows
<EMI ID = 33.1>
and the negative electrode
<EMI ID = 34.1>
By the time the active material at the positive electrode is fully put into the charged state (NiOOH), part of the active material at the negative electrode is still in the uncharged state. Now, if the charging current continues to flow, reactions occur which can be represented as follows. At the positive electrode a development of gaseous oxygen occurs following
<EMI ID = 35.1>
The above-mentioned reaction (8) takes place at the negative electrode. The oxygen formed diffuses towards the negative electrode to react
<EMI ID = 36.1>
represented as follows:
<EMI ID = 37.1>
In practice, it turns out that this reaction takes place at such a rate that all the oxygen present is transformed. In these reaction equations, as well as in those above, x can have a value between 4 and 6.
From the above, it appears that, both during overcharging and during over-discharge, the proposed arrangement prevents the formation of high gas pressures. Moreover, it also shows that the proposed provision remains effective.
Other hydride-forming intermetallic compounds which can be used in the element according to the invention are TiNi and TiFe.
In the nickel-cadmium element mentioned above, a so-called discharge reserve (excess active material at the negative electrode) is completely consumed after a period of time. In this element, the electrochemical capacity decreases if the material of the negative electrode is "over-discharged". Another advantage of an element in accordance with the invention is that the electrochemical active material of the negative electrode can consist of a material which itself does not suitably resist over-discharge, such as Ni4Cr. In an element according to the invention, the hydride electrode never reaches such a low potential as for example copper, which can be used for sintering the electrical material.
<EMI ID = 38.1>
to the invention can be composed, in a conventional manner, in batteries comprising for example several elements mounted in series.
The air-insulated element shown in FIG. 3 is produced using a suitable housing 1 made of metal, such as stainless steel for example, which comprises a cover 2 having
<EMI ID = 39.1>
insulated, using synthetic rings, from the metal housing 1,2. The case may have an outside diameter
<EMI ID = 40.1>
arranged a winding of a negative electrode and a separator 7, as well as a positive electrode 8, while the whole is surrounded by a sheet of electro-insulating synthetic material, such as polyvinyl chloride. The negative electrode 6 is made of an intermetallic compound based on lanthanum, nickel, copper (LaNi4Cu) and is connected to the conductor 3. The negative electrode 6 is produced by sintering an appropriate amount of LaNi Cu, mixed with powdered copper (1: 1 by volume) on a nickel carrier foil. The positive electrode 8 is a nickel hydroxide electrode of the conventional sintered type sold, which is connected to conductor 4. An aqueous solution of 6N potassium hydroxide.
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the electrolyte is in moisturizing contact with the active electrochemical material of the two electrodes. The separator consists of a non-woven membrane made of polyamide (Nylon) fibers. The capacity
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Electrochemical inactivity of the positive electrode 8, the latter having a capacity of 1.2 Ah.
Before being isolated from the air, the element is filled with a determined quantity of hydrogen or gas corresponding to 0.12 Ah, which corresponds to approximately 50 cm3 of H2 gas (standard). After
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through the negative electrode, so that a negative reserve capacitance is formed. The free space available for gas in the element is approximately 5 cm <3>. A closed element of this kind presents a
Electromotive force of 1.3V- The element can be overloaded and overdischarged for a long time without affecting the quality of the element or resulting in the risk of explosions.
What is curious is that this element does not present passivation to the negative electrode material compared to the absorption of hydrogen from the gas phase, a case which normally occurs when LaNi5 and its derivatives come into contact. with oxygen and water, or water vapor. We admit that this phenomenon is linked to the fact that the element is isolated from air.
CLAIMS
1.- Rechargeable electrochemical element isolated from the atmosphere
<EMI ID = 44.1>
placed in an enclosure isolated from the atmosphere and the electrochemically active material of which is able to absorb and release
a proton, a negative electrode, the electrochemically active material of which consists of a metallic combination constituting, with hydrogen, a hydride and an aqueous electrolyte solution,
<EMI ID = 45.1>
electrochemically active material of the negative electrode is greater than that of the material of the positive electrode and that in the fully discharged state of the positive electrode the electrochemically active mass of the negative electrode is partially present
<EMI ID = 46.1>