AT298586B - Alkalisches Primärelement Alkalisches Primärelement - Google Patents

Description

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  Alkalisches Primärelement 
Die Erfindung betrifft ein alkalisches Primärelement mit einer positiven Elektrode aus Quecksilberoxyd, Silberoxyd, Mangandioxyd oder Mischungen dieser Elemente, die mit einem Metallgehäuse in Berührung steht, und einer negativen Elektrode aus amalgamiertem Zink, die mit einem metallischen Deckel in Berührung steht. 



   Das erfindungsgemässe Element ist dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel aus einer elastisch federnden, laminierten, bimetallischen Folie gefertigt ist, deren äussere Seite aus einer Nickelschicht oder einer nichtrostenden   Nickellegierungsschicht   besteht und eine Dicke von 0, 05 bis 0, 5 mm aufweist, und deren innere Seite aus einer Schicht aus Kupfer, Zink, Zinn, Blei oder deren Legierungen besteht und eine Dicke von 0, 05 bis 0, 5 mm aufweist, so dass der aus ihr gefertigte Deckel beim Verschluss des Elementes durch Einbiegen des Randes des metallischen Gehäuses, welches die positive Elektrode enthält, elastisch federnd deformiert wird. 



   Die innere Seite des Deckels muss aus einem Metall bestehen, das im amalgamierten Zustand eine hohe Wasserstoffüberspannung aufweist. 



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. 
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 auf Federbronze besteht, welche 5 bis 15 Gew.-% Zinn, vorzugsweise   8 Gew.-%   Zinn enthält. Diese Folie wird hergestellt, indem zwei Platten der erwähnten Metalle heiss aufeinander gepresst werden, wobei eine Verschweissung der sich berührenden Oberflächen der beiden Platten stattfindet, und dann diese Platten miteinander zu einer dünnen Folie ausgewalzt werden. Die innere Schicht kann auch aus Federmessing mit 30 bis 40 Gew.-% Zink, vorzugsweise 37 Gew.-% Zink und 60 bis 70 Gew.-% Kupfer, vorzugsweise 63 Gew.-% Kupfer, bestehen. 



   Die fertige laminierte Folie hat eine Dicke von 0, 1 bis 1 mm. 



   Die innere   Schicht --2-- hat   eine Dicke von 0, 05 bis 0, 5 mm, vorzugsweise etwa 0, 1 bis 
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  Die zwei Schichten brauchen nicht gleich dick zu sein. 



   Durch das beschriebene Verfahren werden die zwei Metalle fest und porenfrei miteinander verbunden. Aus der bimetallischen Folie werden nachher die Deckel ausgestanzt und geformt. Da die beiden Metallschichten fest und untrennbar miteinander verbunden sind, zeigt die fertige, bimetallische laminierte Folie elastisch federnde Eigenschaften, falls wenigstens eine Metallschicht aus elastisch federndem Material besteht. Um der erwähnten Federbronze besonders gute elastisch federnde Eigenschaften zu vermitteln, wurde festgestellt, dass sie in der fertigen, bimetallischen, laminierten Folie vorzugsweise eine Härte von über 100 Vickers Härtegraden aufweisen muss. 



   Der Vorteil dieser Zusammensetzung des Deckels besteht nun darin, dass eine hervorragende Dichtigkeit erzielt wird. Der Rand--3--des federnden Deckels ist vorzugsweise etwa nach aufwärts gebogen. Beim Verschluss des Elementes durch Einbiegen des Randes des metallischen Gehäuses 

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 - wird bekanntlich der   Dichtungsring--8--zwischen   dem Deckel und dem Gehäuse eingeklemmt. Dabei findet nun beim federnden Deckel eine elastische Deformation statt. Der Deckel wirkt dabei als Feder. Die elastische Deformation hält den Dichtungsring unter ständigem Druck, so dass auch bei jahrelange Lagerung, auch wenn das Dichtungsmaterial durch Kaltfliessen etwas nachgibt, durch die Federwirkung des Deckels ein ständiger Druck auf das Dichtungsmaterial aufrechterhalten bleibt. Es hat sich   z.

   B.   gezeigt, dass ein laminierter   Deckel,   dessen äussere Seite aus Nickel und dessen innere Seite aus einer elastischen Federbronze (92 Gew.-% Kupfer, 8 Gew.-% Zinn) mit einer Härte von über 100 Vickers Härtegraden, oder aus elastischem Federmessing (63   Gew.-% Kupfer,   37 Gew.-% Zink), eine bessere Federwirkung auf den Dichtungsring ergibt, und damit eine bessere Dichtigkeit gewährleistet als eine gleiche Folie mit Innenseite aus unelastischem reinem Kupfer, Blei, Zink, Zinn und unelastischen Legierungen dieser Metalle. Der Dichtungsring wird aus Nylon angefertigt, das besonders geringen Kaltfluss aufweist. Die Separatoren--6 und 7--liegen zwischen der negativen Elektrode aus amalgamiertem   Zinkpulver --9-- und   der positiven Elektrode welche   z. B.   



  Quecksilber- oder Silberoxyd enthält. 



   Statt der inneren Schicht des Deckels kann die äussere Schicht aus Nickel oder nichtrostender Nickellegierung elastisch federnd ausgebildet sein. Dazu muss nach praktischer Erfahrung diese äussere Schicht eine Härte von über 250 Vickerseinheiten aufweisen, wenn sie aus einer Nickellegierung besteht. Wenn die äussere Schicht aus reinem Nickel besteht, weist sie vorzugsweise eine Härte von über
150 Vickers Härtegraden auf und die Innenseite des Deckels besteht dann aus einer Schicht von Federbronze oder Federmessing. 



   Da beim Verschluss der Zelle durch Einbiegen des   Gehäuserandes --4-- der   Deckel elastisch deformiert werden soll, so dass nach Entfernung des Einbiegewerkzeuges der Dichtungsring--8-durch den Deckel unter federndem Druck gehalten wird, ist es notwendig, dass das metallische Gehäuse   --4-- eine   kleinere Elastizität aufweist, als der Deckel. 



   Das erfindungsgemässe Element soll auch bei jahrelanger Lagerung und bei erhöhter Temperatur dicht bleiben. Wie oben beschrieben, wird diese erhöhte Dichtigkeit durch die Federwirkung des Deckels erreicht. 



   Das erfindungsgemässe Element kann eine hohe Kapazität aufweisen. Dies soll durch folgendes Beispiel näher belegt werden. 



   Ein Knopfelement von 11, 4 mm Durchmesser und 5, 2 mm Höhe nach der Zeichnung enthält im   Gehäuse --4-- aus   vernickeltem Stahlblech 1, 0 bis 1, 4 g einer Mischung von 86 Gew.-% Quecksilberoxyd, 5 Gew.-% Graphit und 9 Gew.-% Mangandioxyd. Über dieser positiven Elektrode -   -5-- liegt   der   Separator-6-.   Der   Dichtungsring --8-- aus   Nylon umschliesst den Rand   --3--   des Deckels. Die negative   Elektrode--9--besteht   aus 0, 3 bis 0, 4 g grobkörnigem, amalgamiertem Zinkpulver, das 10 bis 15 Gew.-% Quecksilber enthält. Ein Element mit den oben erwähnten äusseren Dimensionen weist eine Kapazität bis zu 240 mAh auf, während handelsübliche Elemente gleicher Abmessung nur 165 bis 200 mAh ergeben. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Alkalisches Primärelement mit einer positiven Elektrode aus Quecksilberoxyd, Silberoxyd, Mangandioxyd oder Mischungen dieser Elemente, die mit einem Metallgehäuse in Berührung steht, und einer negativen Elektrode aus amalgamierten Zink, die mit einem metallischen Deckel in Berührung 
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 bimetallischen Folie gefertigt ist, deren äussere Seite   (1)   aus einer Nickelschicht oder einer nichtrostenden Nickellegierungsschicht besteht und eine Dicke von 0, 05 bis 0, 5 mm aufweist, und deren innere Seite (2) aus einer Schicht aus Kupfer, Zink, Zinn, Blei oder deren Legierungen besteht und eine Dicke von 0, 05 bis 0, 5 mm aufweist. 
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Claims (1)

1. Schicht (2) des Deckels aus einer Federbronze mit 5 bis 15 Gew.-% Zinn und 95 bis 85 Grew.-% Kupfer, vorzugsweise 8 Gew.-% Zinn und 92 Gew.-% Kupfer besteht und dass diese Schicht eine Härte von über 100 Vickers Härtegraden aufweist. <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 Schicht (2) des Deckels aus Federmessing mit 30 bis 40 Gew.-% Zink und 60 bis 70 Gew.-% Kupfer, vorzugsweise 37 Gew.-% Zink und 63 Gew.-% Kupfer besteht und dass diese Schicht eine Härte von über 100 Vickers Härtegraden aufweist.