CH642197A5 - Silberoxid-primaerelement. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Silberoxid-Primärelement gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Anschliessend an die jüngsten Fortschritte in der Elektro-nik-Technologie wurden verschiedene elektronische Geräte, wie elektronische Taschenrechner, elektronische Armbanduhren usw. in ihrer Grösse reduziert, wodurch auch das Verlangen nach kompakteren und kleinen Batterien, z.B. Knopfbatterien, vergrössert wurde, so dass diese kleinen Batterien in den elektronischen Geräten eingebaut werden können.

Die eingangs genannten Primärelemente besitzen AgO als aktives Material und beanspruchen dank ihrer hohen Energiedichte nur wenig Platz. Zweiwertiges Silberoxid enthaltende Primärelemente erfüllen die an sie gestellten erhöhten Anforderungen nicht ganz zufriedenstellend, sei es durch den komplizierten Aufbau, die Unstabilität des AgO oder die unbefriedigende Entladegeschwindigkeit. Ein Problem, das den bekannten Silberoxid-Primärelementen anhaftet, ist, dass das Silberoxid in einer alkalischen Lösung wie folgt umgewandelt wird 2 AgO ->- Ag20 + Vï O2. Dabei wird Gas abgeschieden, das möglicherweise eine Zerstörung des Primärelementes zur Folge hat. Gegenmassnahmen zum Lösen dieses genannten Problems können im wesentlichen darin gesehen werden, wie das Silberoxid angeordnet werden soll, um gegebenenfalls die Umwandlung zu verhindern und auf welche Weise ein stabiles Silberoxid in Pulverform erhalten wird. Bei den meisten bekannten Primärelementen wurde versucht, die genannte Umwandlung zu unterdrücken durch Beifügen von verschiedenen Zusätzen, durch Ändern der Elektrolytkonzentration, durch Reduzieren der Oberfläche, die mit dem Elektrolyt in Berührung kommt, oder durch Stabilisierung des Silberoxides selbst. Es wurden jedoch keine Gegenmassnahmen durch Ändern des konstruktiven Aufbaues unternommen. Ein weiteres Problem bei den bekannten Silberoxiden, die AgO enthalten, ist es nicht vorteilhaft^ elektrisch leitendes Material beizumischen, wie in den bekannten Elementen mit einwertigem Silberoxid (Ag20), wegen dem hohen Innenwiderstand.

Die bekannten Silberoxid-Primärelemente, die AgO enthalten, besitzen einen weiteren Nachteil. Bei der Entladung treten zwei Potentiale auf, nämlich von AgO -> Ag2Ü und etwa 1,5 V von Ag20 -*■ Ag bedingt durch das Entladepotential des AgO.

Zum Beseitigen der oben genannten Nachteile sind schon verschiedene Wege zum Erhalten nur eines einzigen Entladepotentials von AgO vorgeschlagen worden, wobei die bekannte Tatsache, dass der elektrische Kontakt zwischen dem AgO und den Stromsammeigliedern zum Erhalten der Einpotentialentladung durch Ag2O erfolgen soll und dass der oben beschriebene Zustand spontan bei der AgO-Entlade-reaktion stattfindet, ausgenützt wird zum Schaffen von hierzu geeigneten Ausführungen.

Ein solches bekanntes Primärelement ist in der japanischen Patentanmeldung 51-104534 beschrieben und mit Bezug auf die Fig. 6 nachstehend beschrieben.

Diese bekannte Knopfzelle besitzt ein zweiteiliges Gehäuse, d.h. einen die positive Elektrode 105 enthaltenden ersten Behälter 101 und einen die negative Elektrode 103 enthaltenden zweiten Behälter 102. Die positive Elektrode 105 aus AgO ist gegenüber dem ersten Behälter 101 durch eine Kunststoffschicht 109 elektrisch isoliert und steht mit dem ersten Behälter 101 über eine poröse Silberschicht Pb in elektrischen Kontakt, welche Schicht der in dem zweiten Behälter angeordneten negativen Elektrode 103 gegenüberliegt. Die poröse Silberschicht Pb ist elektrisch mit der positiven Elektrode aus AgO über eine poröse Schicht Pa aus einwertigem Silberoxid verbunden und mit dem ersten Becher 101 über einen metallischen Kontaktring r elektrisch verbunden. Zwischen der negativen und der positiven Elektrode befindet sich

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ein Separator 107 und ein Flüssigkeitsabsorber 104. Zwischen den Randbereichen des ersten und des zweiten Bechers ist ein Dichtungsring 108 eingeklemmt, durch welchen das Gehäuse abgedichtet wird.

Bei dem in der US-Patentschrift Nr. 3655450 beschriebenen Primärelement ist die Oberfläche der positiven Elektrode mit einem Belag aus Ag2Û versehen, der mit dem ersten Becher, der die positive Elektrode enthält, in Berührung ist, so dass das AgO von dem ersten Becher getrennt ist. Gemäss den in den japanischen Patentanmeldungen Nrn. 51-18823 und 51-18824 ist zwischen der positiven Elektrode und der Seitenwand des die positive Elektrode enthaltenen Bechers oder zwischen der positiven Elektrode und dem Separator ein oxidierbarer Metallschirm oder Ring angeordnet.

Bei dem in der oben angeführten US-Patentschrift Nr. 3655450 angeführten Ausführungsbeispiel ist es notwendig, dass die ganze Oberfläche der positiven Elektrode aus AgO mit einer Schicht aus AgaO überzogen wird. Zum Aufbringen dieser AgiO-Schicht sind verschiedene Verfahren angeführt. Gemäss einem dieser Verfahren wird die positive Elektrode die durch eine Schicht aus Ag20 überzogen ist in einen Becher hineingepresst. Dabei kann es vorkommen, dass die AgzP-Schicht beim Einführen der positiven Elektrode in den Becher beschädigt wird. Gemäss einem anderen Verfahren wird das Ag20 erst nach dem Hineinpressen der positiven Elektrode in den Becher gebildet, so dass die Ag20-Schicht nicht zerstört werden kann. Dabei ist aber die Verwendung eines Reduzierungsmittels zur Reduktion des AgO in Ag20 notwendig. Weiter wird in der genannten US-Patentschrift vorgeschlagen Zn, Cu, Ni und Ag als Material anstelle der AgîO-Schicht zu verwenden, wobei aber die Reaktion langsam und ungleichmässig ist, wenn nicht genügend Elektrolyt anwesend ist. Darüber hinaus werden die Eigenschaften des AgO durch den Kontakt mit Reaktionsmitteln, wie Metallen, unstabil. Die Umwandlung des AgO wird begünstigt, weil die Oxyde der meisten dieser Metalle die Stabilität des AgO ungünstig beeinflussen. Mit der Zunahme des Bereiches über den Ag20 gebildet wird, reduziert sich die ausnützbare Menge an aktivem Material, was eine Verkleinerung der Leistungsdichte dieser Primärelemente bedeutet.

Wenn AgO-Primärelemente gemäss dem US-Patent Nr. 3655450 hergestellt werden, so treten viele ernsthafte Schwierigkeiten auf, die nur durch eine strenge Überwachung der Qualität behoben werden kann, so dass sich diese Verfahren nicht für die praktische Anwendung eignen.

Bei den oben genannten japanischen Patentanmeldungen Nrn. 51-18823 und 51-18824 beschriebenen Verfahren ist die Menge des AgO, das in AgîO umgewandelt wird, begrenzter als bei den in der genannten US-Patentschrift beschriebenen Verfahren, bei denen die Bildung der Ag20-Schicht nach dem Einsetzen der positiven Elektrode in den Becher erfolgt oder bei denen das Hinzufügen von metallischen Materialien wie Zn, Cu, Ag, Sn, Cd oder Pb vorgeschlagen wird. Gemäss den bekannten, oben beschriebenen Verfahren erfolgt die Umwandlung des AgO in Ag20 grundsätzlich durch chemische Reduktion, d.h. durch die Reduktion von AgO durch elektrischen Strom, erzeugt durch die Oxidationsreaktion von oxidierenden Metallen, die das AgO berühren, und der Stromsammelteilen, dank der sogenannten lokalen Zellenreaktion. Es ist daher möglich, auch wenn das AgO nicht gleichmässig über seine ganze Oberfläche bedeckt ist, dass sich die Oxidation auch über die nicht bedeckten Teile erstreckt. In den oben beschriebenen Fällen können Reaktionen stattfinden, die auf komplizierte Weise von der relativen Lage der oxidierbaren Metalle bezogen auf das Stromsammeiglied, d.h. des die positive Elektrode enthaltenen Bechers, der Menge des Metalls, der Form, der Durchsetzung mit dem Elektrolyten usw. abhängen, wobei nicht alle Anteile des AgO

die den genannten Becher berühren, notwendigerweise in Ag2Ü umgewandelt werden.

Die oben beschriebenen Unzulänglichkeiten können, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 51-18823 dargelegt, dadurch entstehen, dass die anfängliche Entladespannung des AgO durch die Entladespannung des AgaO in einer kürzeren Zeit reduziert wird, wenn keine oxidierenden Metalle vorhanden sind. Weiter tritt der Nachteil auf, dass die Stabilität beachtlich verschlechtert wird durch den Kontakt zwischen den reduzierenden Metallen und dem AgO und durch die Oxide, die Nebenprodukte des Kontaktes sind, und dass die Nebenprodukte den inneren Widerstand des Primärelementes erhöhen.

Andererseits ist es gemäss der weiter oben genannten japanischen Patentanmeldung Nr. 51-104534 bezüglich der Spannungsstabilität vorteilhaft, auf die Beschichtung der Oberfläche der positiven Elektrode aus AgO mit Ag2Û zu verzichten und dafür zwischen der positiven Elektrode und dem Becher eine Kunststoffschicht vorzusehen. Zum Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen der positiven Elektrode und dem diese enthaltenden Becher ist eine poröse Silberschicht auf der positiven Elektrode angeordnet und ein Kontaktring befindet sich zwischen der Silberschicht und dem Becher. Zur Herstellung der Silberschicht werden zwei Verfahren vorgeschlagen. Das eine Verfahren ist ein elektrochemisches Verfahren, bei dem vorerst nur eine Entladung mit der positiven Elektrode durchgeführt wird, und das andere Verfahren ist ein chemisches Verfahren, bei dem die positive Elektrode in eine Reduktionslösung eingetaucht wird. Bei beiden Verfahren wird die Silberschicht durch Reduktion des AgO erhalten. Zum Durchführen des erstgenannten Verfahrens ist eine zusätzliche Ausrüstung notwendig, was für die Herstellung unvorteilhaft ist, dafür bereitet die Kontrolle der Reaktion keine Schwierigkeiten. Beim zweiten Verfahren, das sich für die Massenfabrikation eignen würde, ist es schwierig, die Reaktion zu steuern, um eine gleichmässige Leitfähigkeit der gewünschten Silberschichten zu erhalten. Ein weiterer Nachteil ist, dass nach dem Eintauchen der Elektrode und dem Bilden der Silberschicht die Elektrode gewaschen werden muss, was viel Zeit beansprucht, und falls das Waschen nicht sorgfältig genug ausgeführt wird, ein Undichtwerden des zusammengesetzten Primärelementes nicht ausgeschlossen ist. Zusätzlich wirken sich Verunreinigungen in dem Waschwasser ungünstig auf die Stabilität des AgO aus. Die zum Durchführen des in der japanischen Patentanmeldung 51-104534 beschriebenen Verfahrens notwendige Vorrichtung ist sehr kompliziert und dieses Verfahren schliesst das Einsetzen der positiven Elektrode unter Druck in einen nur teilweise mit der Kunststofffolie ausgekleideten Becher oder das Einsetzen mit einer Kunststofffolie umhüllten positiven Elektrode in den Becher mit ein. Es ist wesentlich, dass der Kontaktring mit dem die positive Elektrode enthaltenden Becher und der Silberschicht in gleich-mässigem gutem Kontakt ist. Das teilweise Bedecken der positiven Elektrode durch den Kunststofffilm oder der Zustand der gefalteten Teile des Kunststofffilmes führen zu grossen Schwierigkeiten bei der Herstellung und zu Unstabili-täten der auf diese Weise hergestellten Primärzellen. Es ist daher schwierig auf diese Weise kompakte dünne und flache Primärzellen herzustellen.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein flaches Silberoxid-Primärelement zu schaffen, das eine ausgezeichnete Spannungsstabilität und sehr gute Entladungseigenschaften aufweist, wobei das stabile positive Elektrodenmaterial hauptsächlich zweiwertiges Silberoxid enthält.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine derartige Primärzelle zu schaffen, die vergleichsweise klein und einfach im mechanischen Aufbau ist.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine derartige Primärzelle zu schaffen, die auf einfache Weise und mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann und wobei die Qualitätskontrolle vereinfacht werden kann.

Das erfindungsgemässe Silberoxid-Primärelement ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Silberoxid-Primärzelle teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Teil eines Querschnittes durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Silberoxid-Pri-märzelle,

Fig. 3a eine Draufsicht auf einen Becher in den eine positive Elektrode und eine kreisringförmige leitende Schicht eingesetzt sind,

Fig. 3b einen Querschnitt durch den Becher gemäss der Fig. 3a,

Fig. 4 einen Becher eines anderen Ausführungsbeispieles in der gleichen Darstellung wie die Fig. 3 a,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine bekannte Silberoxid-Primärzelle, die zu Vergleichszwecken verwendet wurde und

Fig. 6 die Darstellung wie in der Fig. 5 einer weiteren bekannten Silberoxid-Primärzelle.

In der nachstehenden Beschreibung sind gleiche Teile von verschiedenen Ausführungsbeispielen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Zuerst sei darauf hingewiesen, dass bei dem erfindungsgemässen Silberoxid-Primärelement die hauptsächlich aus AgO bestehende positive Elektrode etwa im mittleren Bereich eines ersten Bechers angeordnet und gegenüber dem Becher durch eine zwischen der positiven Elektrode und dem Boden des Bechers befindliche elektrisch isolierende Schicht isoliert ist. Zwischen dem Rand der positiven Elektrode und der Seitenwand des ersten Bechers ist ein Zwischenraum vorhanden, so dass der Randbereich einer auf der einer negativen Elektrode zugewendeten Seitenfläche der positiven Elektrode aufliegenden porösen elektrisch leitenden Schicht im Bereich des genannten Zwischenraumes durch einen zwischen den Randbereichen des die positive Elektrode enthaltenden ersten Bechers und eines die negative Elektrode enthaltenden zweiten Bechers eingeklemmten Dichtungsring gegen den Boden des ersten Bechers gepresst wird und dabei diesen kontaktiert. Es sei hervorgehoben, dass die elektrisch leitende Schicht mit dem ersten Becher elektrisch verbunden ist, weil sie den Boden oder die Seitenwand des ersten Bechers berührt, oder weil sie über einen Kontaktring mit der Seitenwand des ersten Bechers in Verbindung steht.

Weil die Berührungsfläche zwischen dem Metall und der positiven Elektrode und dadurch die Umwandlung des AgO auf die Seitenfläche, die der negativen Elektrode zugewendet ist, begrenzt ist, ist die durch die Umwandlung des AgO hervorgerufene Gasentwicklung gering, wodurch die Stabilität der Spannung erhöht wird. Wenn die zum Trennen der positiven Elektrode vom ersten Becher vorgesehene elektrisch isolierende Schicht nur den Boden des Bechers bedeckt, wird das Zusammensetzen des Primärelementes mit verbesserter Zuverlässigkeit erleichtert, im Vergleich zu jenen Ausführungen, bei denen die elektrisch isolierende Schicht an der Seitenwand des ersten Bechers hochgezogen ist. Wenn zusätzlich die elektrisch isolierende Schicht kreisförmig ausgebildet und der Randbereich dieser Schicht am Boden des ersten Bechers beispielsweise mit Wachs angeheftet wird, so wird dadurch das Zusammensetzen dieses Primärelementes noch mehr vereinfacht. Weil der gegen den Boden des ersten Bechers gepresste Dichtungsring praktisch den ganzen Raum zwischen der Seitenwand des ersten Bechers und der positiven Elektrode ausfüllt, ist es möglich, die Dichtungswirkung über eine Länge, die praktisch gleich der Höhe bzw. der Dicke des Primärelementes ist, auszunützen und so die Dichtigkeit zu verbessern. Ein weiterer Vorteil der oben beschriebenen Primärelemente ergibt sich daraus, dass die negative Elektrode stark gegen die positive Elektrode gepresst wird, wodurch das Betriebsverhalten bei starker Belastung und bei Entladung bei niedrigen Temperaturen verbessert wird, in Zusammenwirkung mit der Anordnung, bei welcher die elektrisch leitende Schicht jene Seitenfläche der positiven Elektrode gleichmäs-sig abdeckt, welche Seitenfläche der negativen Elektrode zugewendet ist. Bei der praktischen Anwendung ist es vorteilhaft, wenn sich der Randbereich des Separators ebenfalls unter dem Dichtungsring befindet.

Es ist üblich in den oben beschriebenen flachen Primärzellen positive Elektroden zu verwenden, die durch Pressen von Tabletten aus pulverförmigem Material unter hohem Druck hergestellt wurden, wodurch die Dichte des aktiven Materials erhöht wird. Die so unter hohem Druck hergestellten Tabletten besitzen an den Randbereichen eine bessere Durchlässigkeit für Flüssigkeiten als an deren oberen und unteren Seitenflächen. Da bei den erfindungsgemässen Primärelementen die Umfangsfläche der positiven Elektrode im wesentlichen frei liegt, wird ein gutes Eindringen des Elektrolyten gewährleistet, was sich in einem verbesserten Verhalten bei der Entladung auswirkt.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäss nicht nur AgO, sondern auch eine Mischung von AgO und Ag2Ü als aktives Elektrodenmaterial verwendet werden kann.

Weil AgO, wie weiter oben angeführt, unstabil ist, ist es in alkalischen Lösungen der Gefahr von Zerfetzung ausgesetzt, wenn die Lösungen mit Verunreinigungen behaftet sind. Z.B. oxidieren die meisten Metalle bei Kontakt mit dem AgO und viele der Oxide der oxidierten Metalle beschleunigen die Oxi-dation des AgO. Entsprechende Untersuchungen über die Zersetzungsgeschwindigkeit des AgO haben gezeigt, dass Co, Ni, Fe, Cr, Ti, Pt, Pd die Zersetzung beschleunigen, während Ag, Zn, Ta und AI die Zersetzung nicht beschleunigten.

Die die positiven Elektroden enthaltenden Becher der bekannten flachen Primärelemente bzw. Knopfzellen sind aus Nickel plattiertem Eisen, Nickel oder rostfreiem Stahl hergestellt und die positive Elektrode berührt diesen Becher, der gleichzeitig als Stromsammeiglied dient. Aus den oben angeführten Gründen ist die direkte Berührung zwischen dem Becher und dem AgO nicht vorteilhaft. Deshalb sollte ein besonderes Stromsammelglied vorgesehen werden, und in solchen Fällen, bei denen Ag bei der Entladung des Elementes produziert wird, soll Ag als Stromsammelglied eingesetzt werden. Es können aber auch Metalle verwendet werden, die nur einen kleinen Teil des AgO reduzieren und nur dünne Oxidschichten bilden. Bei der Verwendung der oben angegebenen Metalle ist die Zersetzungsgeschwindigkeit unterschiedlich und kann in der nachstehenden Reihenfolge angegeben werden:

Co > rostfreier Stahl > Ni > Fe > Ti > Ag > Ta >

Au.

Wenn die oben geschilderten Tatsachen berücksichtigt werden, ist es vorteilhaft, wenn als Stromsammelglied für die positive Elektrode Gold- oder Silber plattiertes Eisen oder Nickel verwendet wird.

Es ist allgemein üblich Graphit in das positive Elektrodenmaterial aus Ag20 zu mischen. Das Beifügen von Graphit ist nachteilig für die Stabilität des AgO, während das Beifügen von Filterpulver wegen der reduzierenden Eigenschaften soweit wie möglich vermieden werden soll. Wenn es nicht zu umgehen ist, Graphit oder Silberpulver zu verwenden, so soll

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die gesamte Oberfläche dieser Teilchen so klein wie möglich gehalten werden, um eine hohe elektrisch leitende Wirkung zu erhalten.

In jenen Fällen, bei denen das elektrisch leitende Material nicht in dem aktiven AgO-Material einbezogen ist, spielen die Stromsammeiglieder eine wichtige Rolle. Bei den gewöhnlichen Knopfzellen löst die positive Elektrode eine Reaktion aus, die von der Nachbarschaft, d.h. bei den Ag20-Elementen von den peripheren Bereichen der Elektrode die den Becher berühren des Stromsammelgliedes gegen die positive Elektrode und allmählich gegen den Bodenbereich der positiven Elektrode verläuft. Ab der Zeit, in der die Reaktion bis zum Boden und den Seitenteilen der positiven Elektrode fortgeschritten ist, ist der elektrische Kontakt zwischen der positiven Elektrode und dem Becher nicht mehr gewährleistet. Das Stromsammelglied sollte daher an derjenigen Seitenfläche der positiven Elektrode angeordnet sein, welche Seitenfläche der negativen Elektrode gegenüberliegt. Bei einer solchen Anordnung ist die Zersetzung des AgO durch das Material, aus dem der Becher besteht, auf ein Minimum herabgesetzt und die Stromverteilung in der positiven Elektrode ist verbessert. Im oben beschriebenen Fall ist es notwendig, dass das elektrisch leitende Glied porös ist, damit sowohl der elektrische Strom als auch der Elektrolyt durch die leitende Schicht hindurch-fliessen können, wenn diese Schicht den grössten Teil der der negativen Elektrode gegenüberliegenden Seitenfläche der positiven Elektrode bedeckt. Zu diesem Zweck eignet sich ein dreidimensionaler netzförmiger poröser Körper, z.B. ein Drahtsieb mit einer Maschenweite von 0,1 bis 0,8 mm. Auch Kohlenfaserpapier ist dazu geeignet. Die dreidimensionale netzförmige poröse Schicht wird bevorzugt, wenn sie die Eigenschaft aufweist, an ihrer Oberfläche Flüssigkeit zurückzubehalten und so eine Pufferwirkung auf die relativ dünne negative Elektrode ausübt.

Poröse Kunststofffilme und Nonwoven sind gegenüber Oxidation und alkalischen Flüssigkeiten widerstandsfähig und können, wenn sie mit Gold oder Silber beschichtet werden, ebenfalls eingesetzt werden. Darüber hinaus kann als leitende Schicht eine Folie, die wenigstens auf der einen Seite, die an der positiven Elektrode anliegt, mit einem Metall beschichtet ist, verwendet werden. Das Metall kann auf die Folie durch Verdampfen in Vakuum, Aufsprühen oder chemische Ablagerungen auf die Folie aufgetragen worden sein.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Silberoxid-Primärelementes C dargestellt. Das Element C besitzt ein zweiteiliges Gehäuse, das aus einem ein epositive Elektrode 5 enthaltenden ersten Becher 1, z.B. aus Nickel plattierem Stahl und einem eine negative Elektrode 3 enthaltenden zweiten Becher 2 besteht. Der zweite Becher 2 kann beispielsweise aus einem mit Kupfer ausgekleideten rostfreien Stahl hergestellt sein und dient gleichzeitig als negativer Anschluss des Elementes. Als Elektrolyt dient Caliumhydroxid, Natriumhydroxid oder eine Mischung davon, wobei je nach Notwendigkeit ein Gelierungsmittel beigefügt ist. Ausserdem ist ein Flüssigkeitsabsorber 4 vorhanden, der aus Nylon oder Polypropylen hergestellt sein kann.

Die positive Elektrode 5 in dem ersten Becher 1 weist einen kleineren Durchmesser als der Becher auf, so dass zwischen der Seitenwand des ersten Bechers 1 und der positiven Elektrode 5 ein Zwischenraum vorhanden ist. Auf der Oberseite der positiven Elektrode 5 liegt eine elektrisch leitende poröse Schicht 6 auf, deren Randbereich über die positive Elektrode 5 hinausragt und durch einen weiter unten näher beschriebenen Dichtungsring 8 gegen den Boden des ersten Bechers 1 gepresst wird. Ein Separator 7 ist zwischen der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 3 angeordnet und besteht aus einem Laminat aus bestrahltem Polyäthylen und Celophan oder einen Ionen austauschenden Film oder einem Poren aufweisenden Film, die alle gegen Oxidation und alkalische Lösungen widerstandsfähig sind. Zwischen den Randbereichen des ersten Bechers 1 und des zweiten Bechers 2 ist der genannte Dichtungsring aus Nylon oder Polyäthylen angeordnet. Zwischen der positiven Elektrode 5 und dem Boden des ersten Bechers 1 ist eine elektrisch isolierende Schicht 9 angeordnet.

Die Fig. 2 zeigt einen Teil eines Querschnittes durch ein modifiziertes Beispiel gemäss der Fig. 1. Das modifizierte Element CA gemäss der Fig. 2 ist zusätzlich mit einem Kontaktring 10 aus Stahl oder Nickel plattiertem Stahl versehen. Der Kontaktring 10 befindet sich zwischen dem Separator 7 und der elektrisch leitenden Schicht 6 und dient zum Herstellen einer perfekten elektrischen Verbindung zwischen der positiven Elektrode 5 und der Seitenwand des Bechers 1. Der Kontaktring 10 kann auch ein mit Silber oder Gold plattierter Kontaktring sein.

Die positive Elektrode 5 der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungen ist durch Pressen von AgO oder einer Mischung von AgO und AgîO, gegebenenfalls durch Beigeben eines Fluorkunstharzes, in scheibenförmige Tabletten hergestellt worden. Die positive Elektrode 5 ist auf der elektrisch isolierenden Schicht 9 angeordnet, um zu verhindern, dass das AgO durch die Berührung mit dem Boden des ersten Bechers 1 unstabil wird. Die isolierende Schicht 9 sollte aus einem Fluorkunstharz oder Polyäthylen bestehen, durch welche Materialien das AgO nicht wesentlich reduziert wird. Diese Schicht kann mittels einem nicht porösen Film oder einem Nonwoven eine gewisse Elastizität verliehen werden. Ähnliche Materialien, die mit dem Elektrolyt imprägniert sind, können ebenso für diesen Zweck benützt werden. Als isolierende Schicht 9 können auch Metalloxidschichten verwendet werden, die gegenüber dem AgO harmlos sind, wie z.B. MgO, CaO, AI2O3 oder IN2O3. Die isolierende Schicht sollte vorzugsweise den Boden des ersten Bechers 1 bedecken und kann sich aber auch längs der Seitenwand des Bechers 1 erstrecken. Zusätzlich können wasserabstossende Mittel, wie Fluorkunstharz oder Paraphin auf den unteren Bereich des Dichtungsringes 8 aufgetragen werden oder der betreffende Bereich des Dichtungsringes 8 kann durch Erwärmen geschmolzen werden, um wasserabstossend zu wirken, wodurch das Undichtwerden verhindert wird.

Die elektrisch leitende Schicht 6 dient zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der positiven Elektrode 5 und dem ersten Becher 1, dementsprechend muss die leitende Schicht 6 nicht nur die positive Elektrode 5, sondern auch die Seitenwand oder einen Teil des Bodens des ersten Bechers 1 berühren. Der mit Bezug auf die Fig. 2 oben beschriebene Kontaktring 10 dient auch zum Erzeugen eines sicheren Kontaktes zwischen der leitenden Schicht und dem Becher 1. Der Kontaktring 10 dient aber auch für die Sicherstellung einer guten Dichtigkeit. Die leitende Schicht 6 kann aus einer Kombination von Drähten, eine poröse Platte, eine perforierte Platte, extodiertes Metall, ein glatter Rost, ein Gitter oder ein dreidimensionaler netzförmiger poröser Körper sein, welche zu einer dünnen Lage mit geeigneter Dicke gepresst worden sind. Die elektrisch leitende Schicht 6 kann auch eine auf einen Oberflächenteil der positiven Elektrode 5 auf bekannte Art aufgetragene Gold- oder Silberschicht sein.

Die Fig. 3a, 3b und 4 zeigen weitere modifizierte Ausführungen des Silberoxid-Primärelementes C gemäss der Fig. 1. Beim Element CB der Fig. 3a und 3b ist die scheibenförmige leitende Schicht 6 gemäss den Fig. 1 und 2 durch eine kreisringförmige leitende Schicht 6A ersetzt. Die kreisringförmige leitende Schicht 6A besitzt im mittleren Bereich eine Öffnung 6A 1, so dass nur der Randbereich der Elektrode 5 durch die ringförmige leitende Schicht 6A abgedeckt ist. Deshalb ist es nicht unbedingt notwendig, dass die kreisringförmige Schicht

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6 A aus einem porösen Material besteht. Bei der Ausführung gemäss der Fig.4 ist anstelle der leitenden Schicht 6, siehe Fig. 1, ein einziger Draht 6B vorgesehen. Selbstverständlich können auch zwei oder mehr als drei metallische Drähte, die sich über die positive Elektrode 5 erstrecken, vorgesehen sein. Anstelle der Drähte können auch Metallbänder verwendet werden.

Eine scheibenförmige Schicht aus porösem Silber als leitende Schicht 6 ergibt vorzügliche Eigenschaften des Primärelementes. Jedoch ist die Verwendung von scheibenförmigen Silberschichten vom Gesichtspunkt der Kosten und der mechanischen Festigkeit des Primärelementes aus gesehen nachteilig. Dementsprechend ist es für die praktische Anwendung vorteilhaft, eine poröse Schicht aus Nickel als leitende Schicht 6 zu verwenden, wobei jener Oberflächenteil der porösen Schicht, die an der positiven Elektrode 5 anliegt, mit Silber plattiert ist. Es kann auch eine Doppelschicht verwendet werden, die auf der einen Seite eine Schicht aus porösem Nickel und auf der anderen Seite eine Schicht aus porösem Silber besitzt.

Die Verwendung von elastischem Material, wie ein Nonwoven, als elektrisch isolierende Schicht 9 zwischen dem Boden des ersten Behälter 1 und der positiven Elektrode 5 bringt die folgenden Vorteile. Das Zink in der negativen Elektrode 3 wird durch den Entladevorgang wie folgt umgewandelt Cn -»■ CnO, wobei das scheinbare Volumen ansteigt und der Elektrolyt etwas verschlechtert wird, wodurch sich ein extrem verdichteter Packungszustand ergibt. Das Resultat ist eine ungenügende Entladekapazität oder eine mangelhafte Entladung bei grosser Beanspruchung. Wenn sich die negative Elektrode 3 ausdehnt, so wird auf das elastische Nonwoven, das genügend Elektrolyt enthält und sich unter der positiven Elektrode 5 befindet, über die leitende Schicht und die positive Elektrode ein Druck ausgeübt und ein entsprechender Anteil Elektrolyt aus dem Nonwoven ausgepresst, der zur zufriedenstellenden Entladung notwendig ist.

Nachstehend sind einige Beispiele des erfindungsgemässen Primärelementes und Vergleichsdaten von bekannten Primärelementen angeführt.

Beispiel 1

Das Primärelement des Beispieles 1 besitzt eine Konstruktion ähnlich wie das Element C, das in der Fig. 1 dargestellt ist. Der Durchmesser dieses Elementes ist 11,6 mm und die Dicke ist 2 mm. Als positive Elektrode 5 wurde eine Tablette mit einem Durchmesser von 7,8 mm und einer Dicke von etwa 0,5 mm verwendet. Diese Tablette wurde durch Formen einer Mischung von 0,16 g AgO-Pulver und 2 Gew.-% Polytra-fluoräthylen erhalten. Als isolierende Schicht 9 wurde ein 25 u dicker Film aus Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen unter die positive Elektrode 5 eingesetzt. Als leitende Schicht 6 diente ein dreidimensionales netzförmiges poröses Silber mit einer Porosität von etwa 5% und einer Dicke von 0,1 mm. Die Grösse dieser Schicht war so gewählt, dass der über die positive Elektrode vorstehende Teil den Boden des ersten Bechers 1 berührte. Als Separator 7 wurde ein mit starker Strahlung behandeltes Polyäthylen verwendet. Vor dem Verschliessen des Primärelementes wurden 10 Mikro 1 eines Elektrolyten aus einer wässrigen Lösung von Caliumhydroxid von 10 mol/1 in die positive Elektrode injiziert.

Die negative Elektrode 3 wurde aus einer Mischung von Carboxiäthylcellulose von 2 Gew.-% und 0,09 g amalgiertes Zinkpulver hergestellt. Diese Mischung wurde in den ersten Becher 2 eingefüllt. Anschliessend wurden 25 Mikro 1 des Elektrolyten in die Mischung injiziert und danach die beiden Becher verschlossen. Weil bei dem obigen Beispiel eine gute elektrische Verbindung zwischen der leitenden Schicht 6 und dem Boden des Bechers 1 erhalten wurde, könne ein dünnes und flaches Primärelement realisiert werden.

Beispiel 2

Ein Nonwoven aus Polypropylen wurde als elektrisch isolierende Schicht 9 verwendet und damit der ganze Boden des Bechers 1 bedeckt. Als elektrisch leitende Schicht 6 wurde goldplattiertes dreidimensionales netzförmiges poröses Nikkei mit einer Porosität von etwa 5% und einer Dicke von 0,1 mm verwendet. Der Randbereich dieser Nickelschicht berührte die Seitenwand des Bechers 1. Die übrigen Konstruktionsteile waren die gleichen wie bei dem Beispiel 1.

Beispiel 3

Als elektrisch isolierende Schicht 9 wurde ein Nonwoven aus Polypropylen verwendet, das den ganzen Boden des Bechers 1 bedeckte. Auf den Randbereich dieser isolierenden Schicht wurde ein wasserabstossendes Mittel aus Polytetra-fluoräthylenchlorid mit einem niederen Molekulargewicht aufgetragen. Die leitende Schicht 6 bestand aus dreidimensionalem netzförmigem porösem Silber, ähnlich wie im Beispiel 1. Ein an die Form der positiven Elektrode angepasstes Stück aus dem genannten porösen Silber wurde vorgeformt und der Randbereich durch Zusammenpressen dünn gemacht, um die weitere Verarbeitung zu erleichtern. Weiter wurde ein Kontaktring 10 gemäss der Fig. 2 verwendet. Vor dem Verschliessen wurden 15 Mikro 1 Elektrolyt in die positive Elektrode injiziert. Die übrigen Teile waren dieselben wie im Beispiel 1.

Beispiel 4

Ein Drahtsieb aus Nickel und einer Maschenweite von etwa 0,5 mm wurde als leitende Schicht 6 verwendet. Das Drahtsieb wurde zuvor der Form der positiven Elektrode angepasst. Die übrigen Teile und Massnahmen waren dieselben wie beim Beispiel 3.

Beispiel 5

Als leitende Schicht 6 wurde ein poröser Polyäthylenfilm verwendet der auf beiden Seiten mit Gold beschichtet war. Dieser Film wurde mit der positiven Elektrode in Berührung gebracht. Der Kontaktring aus goldplattiertem Nickel wurde zwischen der leitenden Schicht und der isolierenden Schicht angeordnet. Die übrigen Teile waren dieselben wie im Beispiel 3.

Beispiel 6

Porig zelliges Nickel wurde als leitende Schicht 6 eingesetzt. Dreidimensionales netzförmiges poröses Silber, ähnlich wie im Beispiel 1 wurde nur an jenen Teilen, an denen das genannte Nickel mit der positiven Elektrode in Berührung stand, angeordnet. Die übrigen Teile und Massnahmen waren dieselben wie beim Beispiel 1.

Beispiel 7

Anstelle der leitenden Schicht 6 wurde ein Nickeldraht 6B mit einem Durchmesser von 0,4 mm auf die obere Seite der positiven Elektrode 5 gemäss der Fig. 4 so angeordnet, dass die Enden des Nickeldrahtes 6B den Boden des Bechers 1 berührten. Die übrigen Teile und Massnahmen waren die selben wie beim Beispiel 1.

Vergleichsversuch A

Die elektrisch isolierende Schicht 9 gemäss dem Beispiel wurde entfernt.

Vergleichsversuch B

Die leitende Schicht 6 und die elektrisch isolierende Schicht 9 gemäss dem Beispiel wurden entfernt.

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Vergleichsversuch C

Zu diesem Versuch wurde ein Primärelement gemäss der US-Patentschrift Nr. 3655450 mit einem Durchmesser von 11,6 mm und einer Dicke von 4,2 mm verwendet. Dieses in der Fig. 5 dargestellte bekannte Primärelement besitzt einen ersten Becher 11 zur Aufnahme einer positiven Elektrode 15, einen zweiten Becher 12 zur Aufnahme einer negativen Elektrode 13, einen Elektrolytabsorber 14, einen zwischen den beiden Elektroden angeordneten Separator 17 und einen zwischen den Randbereichen der beiden Becher angeordneter Dichtungsring 18. Die negative Elektrode enthält 0,24 g amal-giertes Zink und die positive Elektrode enthält 0,58 g AgO. In die negative Elektrode wurden 70 Mikro 1 und in die positive Elektrode wurden 10 Mikro 1 Elektrolyt injiziert.

Vergleichsversuch D

Es wurde ein Primärelement gemäss der Fig. 5 und der US-Patentschrift Nr. 3655450 verwendet. Vor dem Einsetzen der positiven Elektrode 15 wurde die Innenfläche des Bechers 11 mit Zink plattiert, wobei die aufgetragene Schicht 3 ji dick war. Das Gewicht der negativen Elektrode 13 betrug 0,09 g und die injizierte Elektrolytmenge betrug 25 p.1. Das Gewicht der positiven Elektrode 15 betrug 0,16 g und die darin injizierte Menge Elektrolyt war 10 Mikro 1. Der Durchmesser des Primärelementes war 11,6 mm und die Dicke 2 mm.

Vergleichsversuch E

Bei einerm Primärelement gemäss der Fig. 5 und basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 51-18823, wurde je eine Scheibe aus porig zelligem Zink auf den Boden des ersten Bechers 11 und auf jene Seite der positiven Elektrode gelegt, welche Seite der negativen Elektrode zugewendet ist. Die Grösse des Elementes, die Gewichte der positiven und negativen Elektrode sowie die injizierte Elektrolytmenge entsprach dem Vergleichsversuch C.

Vergleichsversuch F

Hierzu wurde ein Primärelement mit einem Durchmesser von 11,4 mm und einer Dicke von 4,2 mm gemäss der Fig. 6 und basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 51-104534 verwendet. In den mit einer Fluorkunstharzfolie als elektrisch isolierende Schicht 109 ausgekleideten Becher 101 wurde die positive Elektrode 105 aus AgO eingegeben. Durch eine Entladungsbehandlung mit besonderen nicht dargestellten Mitteln wurde an der Oberfläche der positiven Elektrode eine Silberschicht Pb gebildet. Das Gewicht der positiven Elektrode betrug 0,50 g. Die in die positive Elektrode injizierte Elektrolytmenge war 10 Mikro 1 und das Gewicht der negativen Elektrode 103 betrug 0,24 g und die darin injizierte Elektrolytmenge betrug 70 jj.1.

Von den oben beschriebenen Primärelementen wurden je 10 Stück hergestellt und den folgenden Versuchen zum Vergleichen der Durchschnittswerte dieser je 10 Elemente unterworfen. Nach der Herstellung der Elemente wurden die Leerlaufspannungen bzw. die Anfangsspannungen nach einer 24stündigen Alterungsbehandlung bei einer Temperatur von 45 °C gemessen. Die Primärelemente wurden zuvor während 6 Min. mit einem konstanten Strom von 10 mA entladen. Danach wurden die Anfangsspannungen anschliessend an die oben genannte Wärmebehandlung gemessen und die interne Impedanz wurde bei 1000 Hz ermittelt. Dann folgte eine stossweise Entladung der Primärelemente bei einer Temperatur von — 10°C, und zwar wurden die Primärelemente während 5 s kurzgeschlossen und während 55 s mit einem Widerstand von 100 ü. belastet. Die entsprechenden Spannungen wurden nach 10 min bzw. nach 20 h. gemessen. Ein weiterer Satz von je 10 Primärelementen wurden einem Lagertest unterworfen. Diese Elemente wurden zum Feststellen der

Dickenzunahme der Elemente und des Verhältnisses zwischen der Anfangskapazität und der nach der Lagerung verbleibenden Kapazität während einem Monat bei einer Temperatur von 60 °C gelagert. Zusätzlich wurden an je 20 Primärelementen der Beispiele 1 und 3 sowie der Vergleichsversuche C und F die Dichtigkeit geprüft. Dazu wurden die Primärelemente bei einer Temperatur von 60 °C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 90% gelagert. Die Resultate der obigen Versuchsreihen sind in der nachstehenden Tabelle angeführt.

An-

Nach

Spannung bei Nach einem Ausfälle fangs-

Erstent-

stossweiser

Monat Lagerung in %

span-

ladüng

Entladung bei 60°

C durch nung und

(V)

Undich-

(V)

Erholung

digkeit

Span- Innen-

nach nach

Aus restliche

nung wider-

10 min 20 h deh

Kapazi

(V) stand

nung tät in %

(ß)

(mm)

Beispiel

1 1,58

1,59

3,0

1,33

1,24

0,02

94

5

2 1,62

1,59

2,9

1,34

1,28

0,04

91

-

3 1,59

1,59

1,9

1,36

1,32

0,03

92

0

4 1,63

1,58

3,2

1,32

1,30

0,08

89

-

5 1,62

1,57

3,5

1,31

1,30

0,03

90

-

6 1,60

1,59

3,0

1,33

1,24

0,03

92

-

7 1,61

1,58

6,0

1,20

1,20

0,03

93

-

Vergleichsversuche

A 1,75

1,81

3,0

1,33

1,24

0,23

77

-

B 1,83

1,83

50,0

0,81

0,41

0,40

75

-

C 1,84

1,83

30,0

0,92

0,21

0,50

76

20

D 1,65

1,76

40,0

0,78

0,28

0,33

77

-

E 1,79

1,81

35,0

0,93

0,30

0,25

79

-

F 1,62

1,57

9,0

1,01

0,91

0,07

90

20

Wenn die AgO enthaltenden Primärelemente beispielsweise für Uhren verwendet werden, so ist eine anfängliche Spannungsstabilität notwendig. Die Anfangsspannung sollte 1,56 V oder etwas weniger sein. Die gestellten Bedingungen bezüglich der Anfangsspannung auch nach der vorausgehenden Entladung wurden erfüllt. Weiter wurde die Stabilität nach 3monatiger Lagerung bei einer Temperatur von 60 °C untersucht. Die Primärelemente gemäss den Vergleichsversuchen haben mit Ausnahme des Elementes gemäss dem Vergleichsversuch F unbefriedigende Resultate ergeben. Der Grund hierfür ist die Tatsache, dass das AgO in direkter Berührung mit dem die positive Elektrode enthaltenden Becher steht oder in unerwünschter Weise in folge des komplizierten Herstellungsverfahrens diesen Becher unabsichtlich berührt. Daraus resultiert die Abweichung gegenüber dem guten Betriebsverhalten.

Die Versuche zeigen, dass die Anfangsspannung nicht besonders grösser wird, wenn Nickel oder Gold als leitende Schicht 6 verwendet wird, weil die Kontaktfläche mit dem AgO kleiner im Vergleich zur Innenfläche des die positive Elektrode enthaltenden Bechers ist und sich eine ausreichende Menge von Elektrolyt in diesem Bereich befindet. Die Anfangsspannung ist höher, als wenn die leitende Schicht 6 Silber enthält, aber dieser Nachteil wird durch die längere Alterungszeit oder die Spannung nach der Erstentladung kompensiert. Wenn die leitende Schicht Silber oder mit Silber plattiert ist, so reagiert sie sofort mit dem AgO, wobei Ag2Û erzeugt wird und das elektrische Potential des Ag2Û auftritt.

Wenn die Primärzellen bei hohen Temperaturen gelagert werden, so schwellen die Elemente wegen der Zersetzung des AgO an. Dies kommt daher, weil das leitende Material das

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

642197

8

AgO berührt. Die Menge an aktivem positivem Elektrodenmaterial ist wegen der unterschiedlichen Grösse der Elemente verschieden. Auch wenn dies in Betracht gezogen wird, so ist doch der oben beschriebene Unterschied beachtlich.

Die nach der Lagerung verbleibende Kapazität des Eie- 5 mentes ist von der Zersetzung des AgO und der Menge an Elektrolyt im Bereich, in dem die leitende Schicht die AgO-Tablette und die elektrisch isolierende Schicht berührt. Daher wird vorausgesetzt, dass das für die elektrisch isoleirende Schicht vorgesehene Fluorkunstharz möglichst inert gegen- 10 über dem AgO sein soll.

Der Innenwiderstand und die Stossentladungseigenschaf-ten zeigen, dass das erfindungsgemässe Primärelement beachtliche Vorteile gegenüber den bekannten Elementen aufweist. Beim Vergleichsversuch A ist der Innenwiderstand '5 wohl klein, aber das AgO steht in direkter Berührung mit dem die positive Elektrode enthaltenden Becher. Beim Vergleichsversuch F ist der Innenwiderstand nur wenig höher, wofür die leitende Schicht Pb aus Silber an der Oberfläche der positiven Elektrode verantwortlich ist. Die erfindungsgemässen 20 Ausführungen zeigen Unterschiede gegenüber dem Vergleichsversuch F. Weil die leitende Schicht 6 und der Separator 7 gegen den Randbereich der Oberfläche der positiven Elektrode 5 gepresst werden, ist ein besserer Kontakt gewährleistet, wodurch der Innenwiderstand klein ist. Zusätzlich 25 ergeben die den Elektrolyt absorbierenden und die federnden Eigenschaften des als isolierende Schicht 9 unter der positiven Elektrode 5 eingesetzten Nonwoven eine höhere Spannung nach der Langzeitbelastung. Beim erfindungsgemässen Aufbau des Primärelementes kann der Elektrolyt von der 30 Oberseite, der Umfangsfiäche und der Unterseite in das aktive positive Elektrodenmaterial eindringen und weil eine ausreichende Menge an Elektrolyt vorhanden ist, kann ein erheblicher Unterschied zwischen dem erfindungsgemässen Primärelement und jenen gemäss dem Vergleichsversuch F festgestellt werden. Das Entladeverhalten dieser Elemente kann nicht ohne weiteres miteinander verglichen werden, weil die Dicken der Elemente nicht gleich gross sind. Der Aufbau der bekannten Elemente gestattet es nicht ohne weiteres,

diese Elemente dünner zu gestalten. Das Verhalten gegenüber der ersten Stossentladung scheint vom Durchmesser des Elementes abhängig zu sein, denn nach dem Durchführen dieser Stossentladung zeigen die dünneren Elemente schlechtere Eigenschaften.

Die oben angeführten Unterschiede der Entladungseigenschaften wurden nicht nur während der oben beschriebenen Versuche, sondern auch während einer konstanten Entladung bei normaler Temperatur festgestellt.

Beim Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Primärelementes wird der Dichtungsring 8 stark gegen die harte Oberfläche des die positive Elektrode 5 enthaltenen Bechers 1 gepresst. Durch das auf den Dichtungsring 8 aufgetragene wasserabstossende Mittel wird eine ausgezeichnete Dichtungswirkung erzielt.

Einige der oben beschriebenen Wirkungen wurden auch bei AgîO-Primârelementen erhalten.

Aus dem vorangehenden ist klar ersichtlich, dass bemerkenswerte Vorteile durch die Unterdrückung der Zersetzung des AgO, durch Stabilisieren der Entladespannung auf einen Potentialwert und Verbessern der Entladungseigenschaften in Verbindung von dünnen Primärelementen erzielt wurden.

G

2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

642197

1. Silberoxid-Primärelement zum Versorgen von elektrischen oder elektronischen Geräten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse mit einem eine positive Elektrode (5) enthaltenden ersten Becher (1) und einem eine negative Elektrode (3) enthaltenden zweiten Becher (2) vorhanden ist, dass der zweite Becher teilweise vom ersten Becher umgeben und gegenüber diesem elektrisch isoliert ist, dass die positive Elektrode hauptsächlich zweiwertiges Silberoxid enthält und etwa in der Mitte des ersten Bechers angeordnet ist, dass eine elektrisch isolierende Schicht (9) zwischen der positiven Elektrode und der inneren Bodenfläche des ersten Bechers angeordnet ist, dass die negative Elektrode im zweiten Becher angeordnet ist, dass zwischen der positiven und der negativen Elektrode eine Separatorschicht (7) vorhanden ist, dass auf dem Oberflächenteil der positiven Elektrode, welcher Oberflächenteil der negativen Elektrode zugewendet ist, ein elektrisch leitendes Organ (6) angebracht ist, dass zwischen den Randbereichen der beiden Becher ein elektrisch isolierender Dichtungsring (8) angeordnet ist, dass der die positive Elektrode überragende Randbereich des elektrisch leitenden Organes (6) durch den Dichtungsring (8) gegen den Boden des ersten Bechers gepresst wird und in elektrischem Kontakt mit dem Boden oder der Seitenwand des ersten Bechers ist.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Kontaktring (10), der den Randbereich des elektrisch leitenden Organes (6) und die Seitenwand des ersten Bechers berührt, unter der Druckwirkung des Dichtungsringes steht.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass ein mittlerer Bereich des elektrisch leitenden Organes (6) wenigstens die ganze Seitenfläche der positiven Elektrode bedeckt, welche Seitenfläche der negativen Elektrode zugewendet ist, und dass wenigstens der genannte Bereich des elektrisch leitenden Organes porös ist.

4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Organ (6) aus dreidimensionalen netzförmigen porösen Teilchen aus Silber besteht.

5. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass das elektrisch leitende Organ (6) aus einer Schicht aus porösem Nickel und einer Schicht aus porösem Silber besteht, und dass die Schicht aus porösem Silber an der positiven Elektrode anliegt.

6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Schicht aus porösem Silber aus dreidimensionalen netzförmigen porösen Teilchen besteht.

7. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Organ (6) die der negativen Elektrode gegenüberliegende Seitenfläche der positiven Elektrode nur teilweise bedeckt.

8. Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Organ (6) aus Draht (6B) oder Bändern hergestellt ist.

9. Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Organ (6A) kreisringförmig ist.

10. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der mit der positiven Elektrode in Berührung stehende Teil des elektrisch leitenden Organes (6) aus Gold, Silber oder Nickel besteht.

11. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Organ (6) eine Schicht aus porösem Nickel ist, und dass die der positiven Elektrode gewendete Seite der Nickelschicht mit einer Silberschicht überzogen ist.

12. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch isolierende Organ (9) ein Nonwoven ist.

13. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (9) aus einem elektrisch nichtleitenden, federnden Kunststoff besteht.