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Elektrische Trockenelemente oder Batterien
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Bildung von Poren seinen Zweck, das Metall vor der Einwirkung der Reagenzien und Reaktionsprodukte zu schützen, nicht voll erfüllt oder dass bei dem Druck, unter welchem die Zellen zum Stapel vereinigt werden, in der spröden Lackschichte Risse entstehen. Vor allem aber gelingt es bei Aufbringung von leitendem Lack auf den Metallelektroden oder metallischen Ableitern nicht-gleichgültig, ob man den Lack durch Streichen oder Tauchen aufbringt-, die Kanten der metallischen Leiter genügend sicher zu schützen.
Die vorstehend geschilderten Nachteile haften selbstverständlich allen Schichten aus leitendem Lack beliebiger Zusammensetzung, so auch den leitenden Anstrichen aus elektrisch leitenden Kunstmassen, z. B. aus mit gepulverten Leitern (Graphit, Kupferpulver usw. ) versetzten Kohlen- wasserstoffen an. Elektrisch leitende Kunstmassen werden auch in der Galvanoplastik für leitende Formen und in der Elektrotechnik z. B. als Widerstandskörper verwendet. Schliesslich ist auch bekannt, die Stromableiter bzw.
Träger bei galvanischen Elementen in Form von starren Näpfen oder Platten aus elektrisch leitenden Kunstmassen herzustellen. Die starre Ausbildung der Stromableiter hat den grossen Nachteil, dass diese nicht die Fähigkeit besitzen, sich anderen Zellenbestandteilen, insbesondere dem Depolarisationskörper oder der Zinkelektrode in allen Unebenheiten der Oberfläche anzuschmiegen. Dadurch entstehen beträchtliche Übergangswiderstände und damit verbunden starke Leistungsminderungen. Bei dieser Art der Ausführung ist man daher gezwungen, beim Zusammenbau der Zellen bzw. Batterien mit hohen Drücken zu arbeiten, um einen entsprechend guten elektrischen Kontakt der einzelnen Bauelemente zu erzielen. Dies bedingt aber eine bedeutende Erschwerung in der Konstruktion bzw. in der technischen Herstellung solcher Zellen.
Den Gegenstand der Erfindung bilden elektrische Trockenelemente oder-batterien aus mehreren zu einem Stapel vereinigten Flachzellen, bei welchen die metallischen Leiter durch eine stromleitende, gegen die Einwirkung der chemischen Agenzien widerstandsfähige Schicht geschützt sind und die dadurch gekenn-
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zeichnet sind, dass die Schutzschicht aus einer chemisch indifferenten, elektrisch leitenden plastischen Folie (Leiterfolie) besteht. Diese leitenden Folien bestehen vorzugsweise aus den plastischen, gegen chemische Einwirkung widerstandsfähigen, hochpolymeren Kohlenwasserstoffen oder deren Derivaten und grossen Mengen an fein verteilten Leitern, die durch die hochpolymeren Kohlenwasserstoffe bzw. deren Derivate mechanisch verbunden sind.
Von den hochpolymeren Kohlenwasserstoffen, die für diese Zwecke geeignet sind, ist im besonderen polymerisiertes Isobutylen zu nennen. Ferner
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usw. in Betracht. Auch natürlicher oder synthetischer Kautschuk kann als plastisches Material verwendet werden, welches die Leiterkörper zu einer verformbaren Folie verfestigt. Als leitende Körper werden insbesondere leitfähiger Graphit, Russ, Kohlekörner, aber auch fein verteilte Metalle, die von den in der Zelle enthaltenen oder gebildeten Chemikalien nicht angegriffen werden, wie z. B. in alkalischen Batterien, Partikel aus Eisen oder Nickel, verwendet. Die Menge der durch die plastische Masse verkitteten Leiterkörper kann je nach der Art des Materials bis zu 95% des Gewichtes der Folie betragen.
Zur Herstellung einer solchen Leiterfolie wird vorzugsweise das plastische Material, allenfalls unter Zusatz eines entfernbaren Quellungs-oder Verdünnungsmittels und/oder Erhitzung in den halbflüssigen oder flüssigen Zustand übergeführt, mit den pulverförmigen Leitern verknetet und zu Folien ausgewalzt.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die
Leiterfolie aus plastischem Material sich schon unter leichtem Druck mit den anderen Aufbau- elementen des Stapels vereinigen, wodurch der
Stapel sozusagen zu einer Einheit zusammen- geschweisst wird. Von besonderer Bedeutung ist ferner, dass die in erster Linie als plastisches Material in Betracht kommenden Polymerisate sowie ferner Kautschuk eine ausserordentlich hohe Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einwirkungen aufweisen und dass den Leiterfolie im Vergleich mit einem leitenden Lack eine höhere Leitfähigkeit verliehen werden kann, weil schon sehr geringe Mengen des plastischen Materials genügen, um sehr grosse Mengen von Leiterkörpern zu verfestigen. Weiter ist die Anwendung der leitenden Folien im Vergleich mit der Aufbringung eines leitenden Lackes ausserordentlich vereinfacht.
Da die Leiterfolien gemäss der Erfindung unter Druck auf Metall haften, ist es z. B. möglich, in einem Arbeitsgang aus einem Metallband und einer bahnförmigen Leiterfolie unmittelbar Verbundkörper aus Metall und der Leiterfolie auszu- stanzen, die für Metallableitungen in galvanischen
Elementen verwendet oder als negative Elektroden in seriengeschalteten Batterien eingesetzt werden können. Es entfallen daher die bei Anwendung eines leitenden Lackes notwendigen wieder- holten Anstriche, Trockenvorgänge usw. Ferner kann man für den Aufbau von Elementen geeignete flüssigkeitsdichte Taschen aus den verformbaren leitenden Folien überlappend pressen, in welche die Elektroden eingeschoben werden können. Hiedurch wird ein sicherer
Kantenschutz der metallischen Ableitungen erreicht.
Schliesslich folgt die Leiterfolie zufolge ihrer plastischen Eigenschaft auch jeder gewollten oder ungewollten Formänderung des zugeordneten metallischen Leiters, so dass einerseits beim Verpressen einer Mehrheit von Zellen zu einem
Stapel die beim leitenden Lack gefürchtete Bildung von Sprüngen und Rissen niemals eintreten kann, andererseits durch die Anwendung von plastischen leitenden Folien im Sinne der Erfindung verschiedene Ausbildungen von Elementen und Batterien ermöglicht werden, welche bei Verwendung eines leitenden Lackes nicht durchführbar sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Trockenelemente oder Batterien aus mehreren zu einem Stapel vereinigten Flachzellen, bei welchen die metallischen Leiter durch eine stromleitende, gegen die Einwirkung der chemischen Agenzien widerstandsfähige Schicht geschützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschichte aus einer chemisch indifferenten, elektrisch leitenden plastischen Folie (Leiterfolie) besteht.