DE1796276C - Galvanic Pnmarzelle with a Lo solution electrode, a solid depolarizer and a thickened electrolyte and processes for their production - Google Patents
Galvanic Pnmarzelle with a Lo solution electrode, a solid depolarizer and a thickened electrolyte and processes for their productionInfo
- Publication number
- DE1796276C DE1796276C DE1796276C DE 1796276 C DE1796276 C DE 1796276C DE 1796276 C DE1796276 C DE 1796276C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrolyte
- acid
- hydrochloric acid
- cell according
- added
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Description
; Die Erfindung betrifft eine galvanische Prima"reelle findungsgemäßen Zelle der Elektrolyt aus dem Reak-■?,mit einer Lösungselektrode, einem festen Depolarisator tionsprodukt einer nicht oxydierenden Säure mit eUure-..._.,., _, löslichen Oxiden oder Hydroxiden von Metallen be; The invention relates to a galvanic prima "real cell according to the invention of the electrolyte from the reactor." a solution electrode, a solid depolarization product of a non-oxidizing acid with eUure -..._.,., _, soluble oxides or hydroxides of metals be
steht, die im Normalpotential gleich oder unedler sind als das Metall der Lösungselektrode, und daß der pH-Wert
dieses Elektrolyten zwischen etwa -1 und + 0,7, vorzugsweise bei 0,0, liegt.
Durch Versuche wurde folgendes festgestellt:which are the same or less noble in the normal potential than the metal of the solution electrode, and that the pH of this electrolyte is between about -1 and +0.7, preferably 0.0.
The following was established through tests:
a) Die im Elektrolyten enthaltene Säure, die zunächst verhältnismäßig hoch konzentriert ist, wird durch den Zusatz der genannten säurelöslichen Oxide so weit abgestumpft, daß weder eine Korrosion der Lösungselektrode noch eine Auflösung des für den Depolarisator verwendeten Braunsteins gegeben ist. Dabei ist zu bemerken, daß die Lösungselektrode zweckmäßigerweise in der üblichen Weise zu amalgamieren ist.a) The acid contained in the electrolyte, which initially is relatively highly concentrated, is so due to the addition of the acid-soluble oxides mentioned far blunted that neither a corrosion of the solution electrode nor a dissolution of the for the Depolarizer used Braunsteins is given. It should be noted that the solution electrode is expedient to amalgamate in the usual way.
b) Trotz dieser Abstumpfung ist die Wirksamkeit des sauren Elektrolyten hinsichtlich der Leistungserhöhung der Zelle gegenüber den bekannten Zellen fast unvermindert, so daß die Leistung verdreifacht werden konnte.b) Despite this dulling, the effectiveness of the acidic electrolyte in terms of increasing performance of the cell compared to the known cells almost unchanged, so that the output tripled could be.
c) Die Amalgamierung der Lösungselektrode konnte schwächer gehalten werden als bei den bekannten Quecksilber-Zink-Zellen.c) The amalgamation of the solution electrode could be kept weaker than with the known ones Mercury-zinc cells.
d) Die Verdickerzusätze konnten ohne Schwierigkeiten mit dem Elektrolyten zu einer homogenen Masse zusammengebracht werden und entfalteten ihre Verdickertätigkeit in der gleichen Weise wie bei den üblichen nicht sauren Zellen.d) The thickener additives could be homogeneous with the electrolyte without difficulty Earth are brought together and deployed their thickening activity in the same way as with the usual non-acidic cells.
e) Die Lagerfähigkeit der Zellen erwies sich als mindestens genausogut wie bei den bekannten Zellen.e) The shelf life of the cells turned out to be at least as good as that of the known ones Cells.
'und einem verdickten Elektrolyten.'and a thickened electrolyte.
Die bekunnten Zellen dieser Art besitzen einen alkalischen oder neutralen, höchstens schwach sauren Elektrolyten, da bisher nicht die Möglichkeit gegeben war, bei einem stärker sauren Elektrolyten die Korrosion der Lösungselektrode und auch die Auflösung des Depolarisator, falls dieser aus Braunstein oder einer anderen säurelöslichen Verbindung besteht, zu verhindern. Auch war es bisher nicht möglich, stärker saure Elektrolyte mit Quellmitteln zu verdicken.The known cells of this type have one alkaline or neutral, at most weakly acidic electrolytes, as this has not yet been possible was, with a more acidic electrolyte, the corrosion of the solution electrode and also the dissolution of the To prevent depolarizer, if it consists of manganese dioxide or another acid-soluble compound. It was also not previously possible to thicken more acidic electrolytes with swelling agents.
Die Verwendung der Chloride des Magnesiums, Zinks oder Aluminiums als Bestandteile der Elektrolyte galvanischer Elemente ist seit längerem bekannt. Die pH-Werte der Lösungen dieser Salze liegen bei etwa 4 bis 5,5; beispielsweise hat eine Chlorzinklösung einen pH-Wert von etwa 4. In diesem pH-Bereich liegen auch die Elektrolyte galvanischer Zellen, die nach dem Leclanche-Prinzip aufgebaut sind. So ist auch ein ao Element bekanntgeworden, das eine Lösungselektrode aus Zink, einen festen Depolarisator und einen verdickten Elektrolyten aufweist. Letzterer enthält als Hauptbestandteil Ammonium- und Zinkchlorid sowie daneben Zinkoxid und wenig Chromtrioxid, um während der Ruhezeiten des Elementes die Korrosion der Lösungselektrode hintanzuhalten. Das pH darf keinesfalls den Wert von + 1 unterschreiten, da sonst die Schutzschicht aufgelöst wird; bevorzugt ist ein pH-Wert von etwa 4.The use of the chlorides of magnesium, zinc or aluminum as components of the electrolytes galvanic elements has been known for a long time. The pH values of the solutions of these salts are around 4 to 5.5; For example, a zinc chloride solution has a pH value of about 4. This pH range is also in this range the electrolytes of galvanic cells, which are built according to the Leclanche principle. So is an ao Element became known that a solution electrode made of zinc, a solid depolarizer and a thickened Has electrolytes. The latter contains ammonium and zinc chloride as its main ingredient in addition zinc oxide and a little chromium trioxide to prevent corrosion during the rest periods of the element to keep away from the solution electrode. The pH must never fall below the value of + 1, otherwise the Protective layer is dissolved; a pH of about 4 is preferred.
Es gab zwar in den Anfängen galvanischer Elemente Zellen mit stärker sauren Elektrolyten, wie z. B. das Bunsen- pder Grove-Element. Bei diesen Elementen wurden jedoch die Zinkelektroden im Ruhestand angegriffen, so daß Kippvorrichtungen vorgesehen werden mußten, mit deren Hilfe der Elektrolyt in Ruhepausen in Vorratsgefälie entleert wurde. Es sind auch Elemente bekanntgeworden, die Magnesium- und Graphit-F.lektrodcn enthalten, während der phosphorsaure Elektrolyt den Depolarisator in Form von gelöstem Chromtrioxid enthält und anfangs einen pH-Wert zwischen 1,8 und - 1,0 aufweist. Man hat auch bereits Akkumulatoren, das heißt wiedcraufladbare Elemente nach dem System Zink-Bleidioxid mit Schwefelsäure als Elektrolyt vorgeschlagen. Bei diesen Sekundär/eilen wird jedoch der Elektrolyt unverkleistcrt verwendet und der Depolarisator durch die Säure nicht angegriffen. Es sind daher keine besonderen Vorsorgen zu treffen, um die Reaktion des Depolarisators Aus dem Ergebnis dieser Versuche ergibt sich der besondere technische Fortschritt der galvianschen Primärzelle nach der Erfindung.In the early days there were galvanic elements Cells with more acidic electrolytes, such as B. the Bunsenpder Grove element. With these elements however, the zinc electrodes were attacked in retirement, so tilting devices are provided had to, with the help of which the electrolyte was emptied into storage vessels during breaks. There are also elements became known that contain magnesium and graphite electrodes, while phosphoric acid Electrolyte contains the depolarizer in the form of dissolved chromium trioxide and initially has a pH value between 1.8 and -1.0. You also already have accumulators, i.e. rechargeable batteries Elements based on the zinc-lead dioxide system with sulfuric acid as the electrolyte are proposed. With these Secondarily, however, the electrolyte is used unplastered and the depolarizer is used by the acid not attacked. Therefore, no special precautions need to be taken to prevent the depolarizer from responding From the result of these experiments, the special technical progress of the Galvian arises Primary cell according to the invention.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Herstellung der Zellen nach der Erfindung auf den üblichen Maschinen erfolgen kann und somit die genannten technischen Vorteile ohne jegliche zusätzlichen Kosten herbeigeführt werden können.Another advantage is that the production of the cells according to the invention on the usual Machines can be made and thus the technical advantages mentioned without any additional costs can be brought about.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Depolarisator in an sich bekannter Weise aus Braunstein besteht. Auch bei einem Depolarisator aus Aktivkohle (Luftsauerstoffzelle) ist der Vorteil des Erfindungsgegenstandes gegeben, da durchAn advantageous embodiment of the invention consists in that the depolarizer is known per se Way is made of brownstone. This is also the case with a depolarizer made of activated carbon (air oxygen cell) Advantage of the subject matter of the invention given by
mit der Säure zu verhindern. Die Zinkelektrode wird so den sauren Elektrolyten die sonst auftretende Verbei
diesen Akkumulatoren zwar im Ruhezustand ange- krustung der Aktivkohle verhindert ist.
griffen, das gelöste Zink jedoch bei der Ladung auf der Gemäß der Erfindung ist die im Elektrolyten entnegativen
Elektrode wieder abgeschieden. Die Ent- haltene Säure eine nicht oxydierende starke Säure, wie
wicklung galvanischer Zellen mit saurem Elektrolyten Salzsäure, Schwefelsäure oder eine Mischung dieser
war deshalb erwünscht, weil es aus der Theorie be- 55 Säuren,
kiinnt ist, daß .stärker saure Elektrolyte leistungsfähigere
Zellen ergeben müssen.with the acid to prevent. The zinc electrode is thus the acidic electrolyte which otherwise occurs with these accumulators, although encrustation of the activated carbon is prevented in the idle state.
attacked, but the dissolved zinc when charging on the. According to the invention, the negative electrode in the electrolyte is deposited again. The acid contained, a non-oxidizing strong acid, such as the winding of galvanic cells with acidic electrolytes, hydrochloric acid, sulfuric acid or a mixture of these, was desirable because the theory suggests that acids,
The idea is that more acidic electrolytes must result in more efficient cells.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zelle mit einem stärker sauren Elektrolyten so auszubilden, daß die Leistungsfähigkeit der Zelle gegenüber den be- δο kannten l'rimärzellen erhöht wird, ohne daß die vorgenannten schädlichen Folgen (Angriff auf die Lösungselektrode, Auflösung des Depolarisators) in Erscheinung treten.The invention is based on the object of designing a cell with a more acidic electrolyte in such a way that that the efficiency of the cell is increased compared to the known primary cells without the aforementioned harmful consequences (attack on the solution electrode, dissolution of the depolarizer) in appearance to step.
I.ine weitere, der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe hesleht darin, Zellen zu bauen, deren Finlladespannungskurve möglichst waagerecht verläuft. Diese Aufauben werden dadurch gelöst, daß bei der er-Hinsichtlich der zugefügten säurelöslichen Oxide bzw. Hydroxide ist eine bevorzugte Ausführungsart gemäß der Erfindung dadurch gegeben, daß diese Oxide bzw. Hydroxide von Metallen der II. Haupt- und Nebengruppe des Periodischen Systems der Elemente oder aus Mischungen dieser gebildet sind.I. Another object on which the invention is based heslehts to build cells whose final charge voltage curve is as horizontal as possible. This Clearing up are solved by the fact that in the case of the he-Regarding the added acid-soluble oxides or hydroxides is a preferred embodiment given according to the invention in that these oxides or hydroxides of metals of the II. and subgroups of the Periodic System of the Elements or from mixtures of these.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Oxide bzw. Hydroxide von Zink und/oder Calcium gebildet sind.Another particularly advantageous embodiment of the invention is given in that the Oxides or hydroxides of zinc and / or calcium are formed.
Eis hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die im Elektrolyten enthaltene Säure hinsichtlich ihrer Konzentration etwa 2- bis 4normal, vorzugsweiseIce has proven particularly useful when the concentration of the acid contained in the electrolyte is approximately 2 to 4 normal, preferably
Claims (8)
trolyten, der bei einer Zugabe von ό bis 9 Teilen Bei Flachzellen dagegen ist lediglich die Depolarisa-Zinkoxid zu 100 Teilen 3normaler wäßriger Salzsäure- io tortablette von geringerer Höhe als üblich auszubilden, lösung entsteht und die üblichen Quellmittel sowie Grundsätzlich umfaßt die Erfindung jegliche Bauart Salmiak enthält. Als Quellmittel kommen Weizenmehl, von Zellen, sofern nur die beschriebenen Merkmale anStärke, Zellulosedorivate od. dgl. in Betracht. gewendet sind. Insbesondere ist die Erfindung auf Rund- An exemplary embodiment for a cell according to the 3 inventive measure results in the round cell invention is characterized by a solution electrode a smaller diameter of the doll than usual, so made of amalgamated zinc, a depolarizer that between the doll and zinc cup a ratio of a manganese dioxide-soot mixture and an elec- trically large space is created,
Trolyte, which when ό to 9 parts are added contains. Wheat flour, from cells, provided that only the described characteristics of starch, cellulose derivatives or the like come into consideration as swelling agents. are turned. In particular, the invention is based on round
wie sie für die Verwendung in der Zelle zweckmäßig 50 Die genannten Kurven wurden sowohl an frischen sind, so erfolgt praktisch keine Temperaturänderung, ajs auch an langer gelagerten Zellen aufgenommen, und und die Elektrolytflüssigkeit kann ohne zusätzliche es ergaben sich dabei praktisch keine ins Gewicht fallen-Abkühlung oder Aufwärmung anschließend sofort den Unterschiede,
dem Quellmittel zugerührt werden. Dadurch wird die ...
Herstellung des Elektrolyten besonders vereinfacht und 55 Patentansprüche:
erleichtert. 1. Galvanische Primärzelle mit einer Lösungs-This method reduces the following advantages again, but is essentially aimed at: The addition of zinc oxide to a hydrochloric acid charge range, which makes the discharge voltage almost completely the same, leads to a relatively high temperature. After exhaustion of the discharge capacity, check. In contrast, the supply of then causes a sudden voltage drop. The salmiak a cooling off. Zincox : d and SaI- curve 3 is therefore largely similar to the discharge spanmiak added at the same time, namely in the quantities, voltage curve of a secondary cell,
as they are expedient for use in the cell. Cooling down or warming up then immediately identifies the differences,
are added to the swelling agent. This will ...
Production of the electrolyte particularly simplified and 55 claims:
facilitated. 1. Galvanic primary cell with a solution
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3424097C2 (en) | Inorganic, non-aqueous cell | |
| EP0384975B1 (en) | Galvanic primary element | |
| DE3032556C2 (en) | ||
| DE3123100A1 (en) | MANGANE DIOXIDE ELECTRODE FOR LITHIUM BATTERIES | |
| DE3521302A1 (en) | METHOD FOR GELLING ANODES OF ELECTROCHEMICAL CELLS, AND ANODE MIXTURE THEREFORE PRODUCED AND ELECTROCHEMICAL CELL PROVIDED THEREFORE | |
| DE3048123C2 (en) | ||
| DE1927257B2 (en) | Process for the production of an electrode for lead-acid batteries | |
| DE1796276C (en) | Galvanic Pnmarzelle with a Lo solution electrode, a solid depolarizer and a thickened electrolyte and processes for their production | |
| DD263903A7 (en) | SECONDARY LITHIUM ELEMENT | |
| DE2756927C3 (en) | Galvanic lead oxide cell with organic solvent for the electrolyte salt | |
| DE2757028C3 (en) | Galvanic lead oxide cell with a negative electrode made of a very active metal, a positive electrode and an organic solvent for the electrolyte salt | |
| DE3688533T2 (en) | Cell with organic electrolyte. | |
| DE2061922C3 (en) | Lead-sulfuric acid type accumulator | |
| DE2240614A1 (en) | Sec batteries, with (hydro) quinone cathodes and anodes - with good energy density, frequent rechargeability, constant capacity and low self-discharge rate | |
| DE1063231B (en) | Galvanic primary cell | |
| DE1108286B (en) | Alkaline electrolyte for a nickel-cadmium accumulator that can be operated openly or permanently tightly closed or for an opposing cell | |
| DE2139714A1 (en) | High-potential galvanic secondary element - contg oxidised-graphite as positive electrode, alkali metal as negative electrode and non-aqs | |
| DE1796276B1 (en) | Galvanic primary cell with a solution electrode, a solid depolarizer and a thickened electrolyte and process for their manufacture | |
| DE2807980C2 (en) | Galvanic element with negative zinc electrode | |
| DE3604541A1 (en) | Galvanic cell comprising an alkali-metal negative electrode and a non-aqueous electrolyte containing SO2 for use as a rechargeable battery | |
| DE2819117C2 (en) | Aluminum-air element | |
| DE2640896A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING LARGE SURFACE CELLS | |
| DE69606387T2 (en) | Rechargeable alkaline electrochemical cell | |
| DE102016004390A1 (en) | Rechargeable lithium thionyl chloride battery cell | |
| AT212397B (en) | Galvanic dry element |