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Stromableiter für positive Elektroden galvanischer Elemente
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ElementeKohlestifte aus hartgebrannter, nicht oder wenig poröser Kohle, die mit Metallkappen aus Messing versehen sind. Stromableiter aus Kohle haben den Nachteil, dass ihre Leitfähigkeit gering und die uberganprs- widerstände zurDepolarisatormasse verhältnismässig gross sind ; ausserdem lassen sie sich nicht in beliebiger Weise formen. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die Stromableiter aus Metallen herzustellen.
Solche Stromableiter zeigen, soweit sie aus weniger korrosionsbeständigen Metallen bestehen, den Nachteil, dass sie von dem meist chloridhaltigen Elektrolyten der Zelle in Verbindung mit der oxydierenden Wirkung des Depolarisators schnell angegriffen und zerstört werden. Um diesen Nachteil zu beheben, wurde vorgeschlagen, die Stromableiter aus Titan herzustellen. Wenn auch die Korrosionsbeständigkeit des Titans im allgemeinen ausreichend ist, zeigt es den Nachteil eines verhältnismässig hohen elektrischen Widerstandes des technisch verwendeten Metalls. Vor allem aber ist beim Titan der Übergangswiderstand zur Depolarisatormasse verhältnismässig hoch, so dass Zellen mit Stromableitern aus Titan keine sehr hohen Ströme liefern können.
Aufgabe der Erfindungwar es, unter Vermeidung der genannten Nachteile einenStromableiter für galvanische Elemente zu entwickeln, der einen äusserst geringen Übergangswiderstand, eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine grosse Korrosionsbeständigkeit besitzt und gleichzeitig beliebig verformbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Stromableiter aus Tantal bzw. Tantallegierungen oder aus Werkstoffen besteht, die mit Tantal überzogen sind.
Tantal hat sich überraschenderweise als ein Metall erwiesen, das unter den Bedingungen, wie sie in galvanischen Elementen vorliegen, nicht angegriffen wird und ausserdem einen besonders geringen Übergangswiderstand zur Depolarisatormasse und eine gute Leitfähigkeit für den elektrischen Strom aufweist.
Auch die Verformbarkeit des Tantals zu Blechen, Folien, Drähten usw. macht es für den genannten Zweck besonders geeignet. Als Tantallegierungen kommen vor allen Dingen solche in Frage, die gegen Chloride
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undÜberziehen von Stromableitern aus andern Werkstoffen mit Tantal oder Tantallegierungen kann beispielweise durch Aufwalzen, Aufdampfen, auf galvanischem Wege oder durch ein anderes Verfahren erfolgen.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass der Stromableiter nach der Erfindung als Band oder Folie ausgebildet ist.
Darüber hinaus lassen Stromableiter aus Tantal mit seinen Legierungen sich durch Sintern und bzw. oder Pressen der betreffenden Metallpulver herstellen. Ferner können die Stromableiter auch aus Streckmetall, Vlies oder Gewebe aus Tantal und Tantallegierungen hergestellt sein.
Auch diese Ausführungsformen sind sehr korrosionsbeständig und haben nur einen äusserst geringen Übergangswiderstand bei einer guten elektrischen Leitfähigkeit.
Die mit den erfindungsgemässen Stromableitern versehenen galvanischen Elemente zeigen gegenüber den üblichenAusführungen galvanischer Elemente eine beträchtlich verlängerte Lebensdauer und eine bes- sere Leitfähigkeit und ermöglichen den Aufbau von Hochleistungselementen, d. h. solchen, die mit besonders hohen Stromstärken belastbar sind. Insbesondere wird es möglich, Elektroden in Wickelform herzustellen, die hohe Strombelastungen möglich machen.
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Current arrester for positive electrodes of galvanic elements
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Charcoal pins made of hard-burned, non-porous or slightly porous charcoal, which are provided with metal caps made of brass. Current arresters made of carbon have the disadvantage that their conductivity is low and the transition resistances to the depolarizer mass are relatively high; in addition, they cannot be shaped in any way. It has therefore already been proposed to manufacture the current arresters from metals.
Such current conductors, if they consist of less corrosion-resistant metals, have the disadvantage that they are quickly attacked and destroyed by the mostly chloride-containing electrolyte of the cell in conjunction with the oxidizing effect of the depolarizer. In order to remedy this disadvantage, it has been proposed to manufacture the current collectors from titanium. Even if the corrosion resistance of titanium is generally sufficient, it has the disadvantage of a relatively high electrical resistance of the metal used industrially. Above all, however, the contact resistance to the depolarizer mass in titanium is relatively high, so that cells with current collectors made of titanium cannot deliver very high currents.
The object of the invention was to develop a current arrester for galvanic elements while avoiding the disadvantages mentioned, which has an extremely low contact resistance, good electrical conductivity and high corrosion resistance and at the same time can be deformed as required.
According to the invention, this object is achieved in that the current arrester consists of tantalum or tantalum alloys or of materials which are coated with tantalum.
Surprisingly, tantalum has proven to be a metal that is not attacked under the conditions prevailing in galvanic elements and also has a particularly low contact resistance to the depolarizer compound and good conductivity for the electrical current.
The deformability of tantalum into sheet metal, foils, wires, etc. also makes it particularly suitable for this purpose. The main tantalum alloys that come into question are those that act against chlorides
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andCoating of current conductors made of other materials with tantalum or tantalum alloys can be done, for example, by rolling on, vapor deposition, by galvanic means or by another method.
A preferred embodiment consists in that the current conductor according to the invention is designed as a tape or film.
In addition, current conductors made of tantalum with its alloys can be produced by sintering and / or pressing the metal powder in question. Furthermore, the current conductors can also be made from expanded metal, fleece or woven fabric made from tantalum and tantalum alloys.
These embodiments are also very corrosion-resistant and have only an extremely low contact resistance with good electrical conductivity.
The galvanic elements provided with the current conductors according to the invention show a considerably longer service life and better conductivity than the usual designs of galvanic elements and enable the construction of high-performance elements, ie. H. those that can withstand particularly high currents. In particular, it becomes possible to manufacture electrodes in the form of a coil, which make high current loads possible.