DE833520C

DE833520C - Elektrisches Trockenelement

Info

Publication number: DE833520C
Application number: DEB3128A
Authority: DE
Inventors: Richard Walter Lewis; Alfred Linton
Original assignee: Burndept Ltd
Current assignee: Burndept Ltd
Priority date: 1947-05-29
Filing date: 1950-04-19
Publication date: 1952-03-10
Also published as: GB623888A

Description

Elektrisches Trockenelement Die Erfindung betrifft die Herstellung von elektriscben Primärelementen und insbesondere von solchen der Zusammensetzung HgO-K O H-Zn. Iwi der eine negative Elektrode von großer Oberflächenausdehnung nötig ist, wenn mit einer Zelle mäßigen Umfanges eine 1reaclitliche:lml)erestundenleistung erreicht werden soll.
Zur Erzielung der erforderlichen großen Oberfläche ist vorgeschlagen, die negative Elektrode aus einem langen Zinkstreifen herzustellen, der auf einem langen Streifen von Stahlgaze oder Stahlblech mit einem die jiositive 1?lektrode bildenden Quecks , ill)vi -()xvdiil>erzii(., ange( -)r(Inet ist; die beiden Streifen durch einen oder mehrere Streifen durchlässigen I'aj)iers zu trenneu und die beiden übereinanderliegenden Streifen zu einem engen Wickel zusaminen7urollen. Es ist ferner vorgeschlagen, die negative Elektrode aus durchlässigem Papier herzustellen, auf das mit einer Druckluftspritzpistole eine Lage von Zink aufgespritzt ist; dies zu einem engen Wickel zusammenzurollen und dabei die Quecksilberoxydelektrode an einem Ende der Rolle anzuordnen, so daß die Richtung des Stromes zur Achse der Rolle parallel läuft. Diese Anordnung der positiven Elektrode ist nötig, weil eine so niedergeschlagene Zinkschicht körperlich undurchlässig ist, so daß nur eine Windung der Rolle wirksam werden könnte, wenn die Stromrichtung radial verliefe. Ein noch anderer Weg zur Herstellung einer negativen Elektrode besteht darin, Zinkpulver zu einem durchlässigen Kuchen zusammenzupressen.
Zu einer wirksamen Zelle gehört nicht nur eine große Zinkoberfläche, sondern der Weg des Stromflusses, d. h. des Flusses der stromführenden Ionen, von jedem Teilchen der negativen zur positiven (,.lektrode muß ein weites Ausmaß und eine kurze Länge haben, und die negative Elektrode muß über die ganze Länge metallisch zusammenhängen, damit der Strom alle ihre Teile vom Ende der Zelle aus, durch metallische Leitung, erreichen kann. Denn, wenn der Strom von einem Teilchen der Zinkelektrode zur positiven Elektrode nur durch einen langen und schmalen Weg fließen kann, wird der innere Widerstand groß und der Höchstwert des Stromes aus diesem Grunde beschränkt: wenn außerdem zu einigen Teilchen, mit Ausnahme des \\'eges durch den Elektrolyten, kein leitender Weg vom negativen Ende aus besteht, darin können diese Teilchen zur Leistung der Zelle nicht beitragen.
Die Erfindung liegt in einem Aufbau der negativen Elektrode, bei der die Zinkteilchen innerhalb eines durchlässigen, elektrolytsaugenden Körpers in so dichter Anordnung verteilt sind, dal3 sie eine metallisch zusammenhängende, aber nicht undurchlässige Schicht bilden.
Dieser Elektroderiaufbau wird durch Verteilen der "Zinkteilchen in einem dickflüssigen, durch Erhitzen von Stärke in Wasser gewonnenen Medium und durch Aufwalzen, Aufbürsten, Aufspritzen oder andersartiges Verteilen dieser Suspension auf durchlässigem Papier hergestellt. Es ist vorteilhaft. (las Erhitzen der Stärke in Wasser so zu begrenzen, ilaß nicht sämtliche Stärketeilchen in Lösung Ilebracht werden. E=in auf diese Weise vorbereiteter Papierstreifen wird getrocknet und zu einer dichten Rolle gewickelt, welchke den Elektrod-enkörper bildet Lind nach dem Trocknen sofort weiterverarbeitet werden kann. Dieser Körper liegt in dem Raunt zwischen einer positiven, von einem leitenden Hohlkörper aus Quecksilberoxyd umgebenen Elektrode und einer @Tantelzinkbüchse. Nach Zugabe eines Ätzkalielektrolyts quillt er auf und bewirkt eisten guten Kontakt sowohl mit dem Kern, das ist die positive Elektrode und der sie umgebende Depolarisierkörper, als auch mit der Büchse.
Es ist angebracht, Maisstärke zu verwenden und vorteilhaft, die Suspension aus gepulvertem Zinkamalgam herzustellen. Das Papier wird nur auf der einen Seite überzogen, welche die Außenseite der Rolle bildet, so da:ß eine metallitsche Berührung zwischen dem Ülterzug und dem Behälter gebildet wird, während das saugfähige Papier den Überzug und den Kern voneinander trennt. Außerdem wird vorzugsweise der Kern selbst mit saugfähigem Papier umgeben, das um den Hohlkörper und die aus ihm hervorragende positive Elektrode herumgebunden ist.

Die in ihrem Behälter zusammengesetzte Zelle wird in einen Kessel gebracht. Dieser wird evakuiert und dann wird die Ätzkalilösung dem Zinkbehälter zugeführt. Dadurch wird erreicht, daß das Papier und die Stärke aufquellen und die äußerste Lage der Rolle einen guten Kontakt finit der Zinkhüchsc

herstellt. Die Stärke bildet mit <lein # - #@tzkali auch

eine dickflüssige Lösung und lieninit eire Korrosion

der Zinkoberfläche.

Ein Ausführungslx ispiel einer elektrischen

Trockenzelle nach der Erhndtiug ist i» der Zeich-

nung dargestellt. Es zeigt

Abb. r einen Mittellängsschnitt.

Abb. 2 einen Querschnitt.

Der Zinkbehälter ist finit i bezeichnet. 1#.r ist itt

eine Röhre 2 aus isolierendem Dunststoff, voi-zugs-

weise aus I'olyvinvlchlorid. ciageschoben. Eine

Kohle- oder Eisenstange 3 ltililct die positive Elek-

trode. Sie durrhliiuft und überragt einen haftenden

IIdhlkörper I aus ()uecksillteroxvd und Kohle. I>cr

Hohlkörper katict in saugfähiges Papier 5 gewickelt

sein, das um ihn und die Elektrode 3 gebunden ist.

Eine Karton- o. dgl. Scheibe 0 cei-hindert eine l>e-

rührung des Hohlkörpers niit deni 13e'hälterboden t.

Eine zinküberzogene 1'apie@rrollc 7 aus mehreren

Lagen, die in vorl>eschriebener Weise hergestellt

ist, füllt den ]Zaum zw-isclieii dem @rihl'körlter I und

der Büchse t.

Cber dem Hohlkörper liegt eine Scheibe 9 aus

Karton o. dgl. CTber diese ist eine :\liscliltißnt2isse io

gegossen, z. 13. eine Schicht aus Erdölgallerte. Das

Ende des rohrförmigen h'1>crzuges 2 i-st über den

Rand der Büchse t geltör<lelt. 1?ine Metallkappe t i

schließt die Mündung der Büchse ab und wird durch

den einwärts gerichteten I )i-tick des isolierten

Büchsenrandes- mit der- Elektrode 3 in leitender lic-

rührung gehalten.

Claims

PATENTANSPRI`(;HE: t. Negative Elektrode für elektrische Priniärtrockenzellen, dadurch -ekennzeichtret, claß sie aus einem saugfähigen, Elektrolyt bindenden Trägerkörper mit derart verteilten Zinkteilchen besteht, daß diese metallisch verbunden sind. ohne eine Schicht zti bilden.
2. Elektrode nach Anspruch z, bestehend aus einem MTickel zinktragenden Papiers, dadurch gekennzeichnet, daß der dichteWickel aus saugfähigem Trägerpapier finit einem aufgespritzten, aufgebürsteten oder aufgewalzten und getrockneten Auftrag aus einer vorzugsweise aus Zink-Quecksilberamalgant, Starke und Wasser ztisammengesetzten Zinksuspension besteht.
3. Elektrische Primärtrockenzelle mit einem Zinkbehälter, der den Mantel und zusammen finit einer Rolle zinktragenden \\'erkstoffs die iregative Elektrode bildet, gekennzeichnet durch einen zink- und stärketragenden Wickel nach Anspruch 2 mithochdurchlässigem Zinkauftrag. der beim Tränken mit Ätzkalilösung aufquillt und den Raum zwischen dem Depolarisator und dem Behälter satt ausfüllt, sowie durch eine positive in an sich bekannter Weise in der Mitte der Zelle angeordnete, vom Depolarisator umgebene 7?lektrode.