CH653485A5 - Lecksicheres alkalisches element und seine herstellung. - Google Patents

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CH653485A5
CH653485A5 CH3404/80A CH340480A CH653485A5 CH 653485 A5 CH653485 A5 CH 653485A5 CH 3404/80 A CH3404/80 A CH 3404/80A CH 340480 A CH340480 A CH 340480A CH 653485 A5 CH653485 A5 CH 653485A5
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negative electrode
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electrode collector
copper
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Yoshio Uetani
Yasuyoshi Taniguchi
Kenichi Yokoyama
Seiichi Matsushima
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Hitachi Maxell
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein lecksicheres alkalisches Element und seine Herstellung.
Das Durchsickern von Elektrolyt aus einem Element wird im allgemeinen verhindert, indem eine Dichtung aus einem elastischen Material, z.B. Kautschuk, Polyamiden oder Polyolefinen (z.B. Polyäthylen oder Polypropylen), in das Öffnungsende des positiven Gefässes eingesetzt und der Rand des positiven Gefässes einwärts umgebördelt und hierdurch die Dichtung auf den negativen Elektrodenkollektor, z.B. einen Minusleiterkörper oder eine Minuskappe, gepresst wird.
Bei einem alkalischen Element (z.B. einem Silberoxrdele-ment oder Mangandioxidelement), in dem ein alkalischer Elektrolyt, z.B. Kaliumhydroxid, verwendet wird, genügt jedoch die vorstehend genannte Art des Verschlusses nicht, um das Durchsickern von Elektrolyt zu verhindern. Um die Verhinderung des Durchsickerns von Elektrolyt zu gewährleisten, wurden verschiedene Vorschläge gemacht. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, eine Minuskappe in geeigneter Form zu bilden und ein flüssiges Dichtungsmaterial, z.B. ein Asphaltpech oder öliges Fluorharz, auf die Berührungsfläche oder -flächen zwischen der Dichtung und dem positiven Gefäss und/oder zwischen der Dichtung und dem negativen Elektrodenkollektor aufzubringen. Diese Vorschläge sind jedoch nicht befriedigend, um gute Lecksicherheit, wie sie für alkalische Elemente in Armbanduhren, elektronischen Belichtungsmessern usw. erforderlich ist, zu gewährleisten.
Das Durchsickern des Elektrolyts aus alkalischen Elementen pflegt gewöhnlich aus der Berührungsfläche zwischen der Dichtung und dem negativen Elektrodenkollektor und nicht aus der Berührungsfläche zwischen der Dichtung und dem positiven Gefäss stattzufinden. Dies ist wahrscheinlich auf die elektrochemische Kriecherscheinung, die für einen negativen Elektrodenkollektor charakteristisch ist, zurückzuführen. Es ist daher wichtig, die Lecksicherheit der Berührungsfläche zwischen der Dichtung und dem negativen Elektrodenkollektor zu verbessern.
Umfangreiche Untersuchungen wurden mit dem Ziel durchgeführt, alkalische Trockenelemente ausreichend und befriedigend lecksicher zu gestalten. Als Ergebnis wurde gefunden, dass durch Aufbringen eines Überzugsfilms aus einer Triazolverbindung auf die Oberfläche eines negativen Elektrodenkollektors wenigstens an dem Teil, der mit der Dichtung in Berührung gebracht wird, das Durchsickern des Elektrolyts aus dem alkalischen Element wirksam verhindert wird. Es wurde ferner gefunden, dass die Verhinderung des Durchsickerns von Elektrolyt besonders wirksam ist, wenn der Überzugsfilm auf die Oberfläche von Kupfer oder seiner Legierung, die wenigstens einen Teil des negativen Elektrodenkollektors bilden können, aufgebracht wird. Ferner wurde festgestellt, dass die Lecksicherheit gesteigert werden kann, wenn die Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors, auf die der Überzugsfilm gebildet werden soll, vorher poliert und/oder mit Gold plattiert wird. Der Erfindung liegen diese Feststellungen zugrunde.
Das erfindungsgemässe lecksichere alkalische Element ist im Anspruch 1 definiert. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Elementes ist im Anspruch 10 definiert.
Die Einzelheiten des Aufbaues eines erfindungsgemäss ausgebildeten alkalischen Elements und verschiedene Merkmale des Elements werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich erläutert.
Fig. 1 zeigt als Seitenansicht teilweise im Querschnitt ein alkalisches Element vom Knopftyp als eine Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 zeigt im vergrösserten Massstab einen Querschnitt durch den Teil II des in Fig. 1 dargestellten Elements.
Fig. 3 zeigt als Vorderansicht teilweise im Querschnitt ein alkalisches Element vom Zylindertyp als weitere Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 zeigt im vergrösserten Massstab einen Querschnitt durch den Teil IV des in Fig. 3 dargestellten Elements.
Fig. 5 zeigt im vergrösserten Massstab einen Teil eines alkalischen Elements vom Knopftyp als weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei dieser Teil dem Teil II in Fig. 1 entspricht.
In Fig. 1 und 2 ist mit der Bezugsziffer 1 eine positive Depolarisationsmasse aus einem positiven aktiven Material (z.B. Silber(I)-oxid, Mangandioxid, Silber(II)-oxid, Quecksilberoxid) und einem elektrisch leitfähigen Material (z.B. Russ oder Graphit) im Gewichtsverhältnis von 99:1 bis 80:20 gegebenenfalls mit einer darin absorbierten geringen Menge
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10
15
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eines alkalischen Elektrolyten (z.B. 25- bis 40gewichtsprozen-tige wässrige KOH-Lösung, 20- bis 30gewichtsprozentige wässrige NaOH-Lösung) bezeichnet. «2» ist ein Separator aus einer mikroporösen Folie 4, die hydrophil gemacht worden ist (z.B. einer Polypropylenfolie), einer Zellglasfolie 5 und einer Saugschicht 6, die aus Vinylon-Reyon-Mischpapier besteht und mit der positiven Depolarisationsmasse 1 und einem metallischen Auflagering 3, der aus Eisen, Nickel oder nichtrostendem Stahl besteht und auf dem Umfang der positiven Depolarisationsmasse festgelegt ist, in Berührung gebracht worden ist. Mit «7» ist ein negatives Elektrodenmaterial, das amalgamiertes Zink gegebenenfalls mit einem Gelbildungsmittel (z.B. Natriumpolyacrylat, Carboxymethylcel-lulose oder Stärke) und eine grosse Menge des Elektrolyten enthält und mit «8» ein positives Gefäss bezeichnet, das aus nickelplattiertem Stahl besteht und die positive Depolarisationsmasse 1 und den Separator 2 enthält. In das Öffnungsende des positiven Gefässes 8 ist ein negativer Elektrodenkollektor 9 unter Zwischenlegung einer ringförmigen Dichtung 10, die aus einem elastischen Material, z.B. Kautschuk, Polyamid oder Polyolefin (z.B. Polyäthylen oder Polypropylen), besteht und L-förmigen Querschnitt aufweist, eingesetzt. Der Rand des positiven Gefässes 8 ist einwärts so umgebördelt, dass er den Inhalt des Elements dicht abschliesst.
Der negative Elektrodenkollektor 9 besteht aus einem Stahlblech 11 von etwa 180 (im Dicke und ist an der Aussen-seite mit einer Nickelschicht 12 von etwa 20 jim Dicke, die das gute Aussehen des Elements sowie Korrosionsbeständigkeit gewährleistet, und an der Innenseite mit einer etwa 50 um dicken Kupferschicht 13 versehen, die die Bildung eines Lokalelements mit dem aktiven Zinkmaterial verhindert. Der negative Elektrodenkollektor 9 wird gewöhnlich durch Ziehbiegen eines plattierten Blechs, das aus einem Blech aus nichtrostendem Stahl, einer Nickelschicht und einer Kupferschicht besteht, in die dargestellte Form mit dem aufwärts gebogenen Teil 14 oder durch Ziehbiegen eines Blechs aus nichtrostendem Stahl allein in die dargestellte Form mit dem aufwärts gebogenen Teil 14 und anschliessendes Plattieren mit Nickel und Kupfer hergestellt.
Am aufwärts gebogenen Teil 14 und seinem benachbarten Teil 15, das mit einer ringförmigen Dichtung 10 in Berührung ist, ist ein Überzugsfilm 16 aus einer Triazolverbindung auf der Kupferschicht 13 durch Auftrag einer Lösung einer Triazolverbindung und Trocknen gebildet worden. Der Überzugsfilm 16 ist chemisch und fest an die Kupferschicht 13 durch die starke Affinität der Triazolverbindung zu Kupfer gebunden.
Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Element weist die folgenden Teile auf : eine positive Depolarisationsmasse 1 aus Mangandioxid als positivem aktivem Material und einem elektrisch leitfähigen Material (z.B. Russ oder Graphit) im Gewichtsverhältnis von 80:20 gegebenenfalls mit einer darin absorbierten geringen Menge einer 40gewichtsprozentigen wässrigen KOH-Lösung als Elektrolyt, einen Separator 2, der hydrophil gemacht worden ist (z.B. Vinylon-Reyon-Papier), ein negatives Elektrodenmaterial 7 aus amalgamiertem Zink und Gelbildungsmittel (z.B. Natriumpolyacrylat, Carboxyme-thylcellulose oder Stärke) im Gewichtsverhältnis von 97:3 mit einer grossen Elektrolytmenge und ein positives Gefäss 8 (beispielsweise aus nickelplattiertem Stahl), das aus einem Innengefäss 8a und einem Aussengefäss 8b besteht und die positive Depolarisationsmasse 1 und den Separator 2 umschliesst. In das Öffnungsende des positiven Gefässes 8 ist eine Minuskappe 19 unter Zwischenlegung einer ringförmigen Dichtung 10 aus einem elastischen Material, z.B. Kautschuk, Polyamid oder Polyolefin (z.B. Polyäthylen oder Polypropylen) eingesetzt. Der Rand des positiven Gefässes 8 ist einwärts umgebördelt, wodurch der Inhalt des Elements dicht abgeschlossen ist. Ein Überzugsfilm 16 aus einer Triazolverbindung ist auf einem negativen Leitungskörper 17 aus Kupfer oder einer Kupfer-Zink-Legierung (z.B. Messing) am Teil 15, das mit der Dichtung 10 in Berührung ist, gebildet wor-5 den.
Durch die Bildung eines Überzugsfilms aus einer Triazolverbindung auf dem negativen Elektrodenkollektor wenigstens an dem mit der Dichtung in Berührung gebrachten Teil wird das Durchsickern von Elektrolyt aus dem erhaltenen io Element völlig verhindert. Diese gute Lecksicherheit ist besonders dann gewährleistet, wenn der Überzugsfilm auf eine Unterlage aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet worden ist. Das Kupfer oder seine Legierung kann mehr oder weniger oxidiert sein. Die durch diesen Überzugsfilm 15 bewirkte Lecksicherheit ist viel besser als die Lecksicherheit, die mit einem üblichen Überzugsfilm aus einem hydrophoben Harz, z.B. einem Fluorharz, Siliconharz oder Polyamidharz, erzielt wird.
Als Triazolverbindung können alle Verbindungen, die 20 einen Triazolring enthalten, verwendet werden. Spezielle Beispiele sind 1,2,3-Triazol, 1-Methyl-1,2,3-triazol, 2-Methyl--1,2,3-triazol, 4-Methyl-1,2,3-triazol, 4,5-Dimethyl-l,2,3-tria-zol, 4-Phenyl-l,2,3-triazol, 5-Chlor-l,2,3-benzotriazoI, Bis(benzotriazolyl-5), 4,5-Dimethyl-1,2,3-triazol, 4-Hydroxy-25 1,2,3-triazol, Bis(benzotriazolyl)-5)-methan, 1-Amino-
1.2.3-triazol, 5-Amino-l-methyl-1,2,3-triazol, Naphtho[l,2-d] triazol, 1,2,3-Benzotriazol, 1-Methylbenzotriazol, 5,6-Dime-thylbenzotriazol, 5-Phenylbenzotriazol, 6-Hydroxybenzotria-zol, 1,2,4-Triazol, 1-Methyl-1,2,4-triazol, 3-Methyl-l,2,4-tria-
30 zol, 5-Mercapto-1,2,4-triazol, 3-Chlor-1,2,4-triazol, 1-Amino-
1.2.4-triazol, 5-Amino-1,2,4-triazol und Naphtho[2,3-d]triazol. Mit anderen Worten, die Triazolverbindung kann beispielsweise aus 1,2,3-Triazolen und 1,2,4-Triazolen, die gegebenenfalls einfach oder mehrfach substituiert sind (z.B. mit niede-
35 ren Alkylresten, Aminogruppen, Hydroxylgruppen, Mercaptogruppen oder Halogenatomen) oder kondensierte Ringe (z.B. Benzol oder Naphthalin) enthalten, ausgewählt werden. Bevorzugt hiervon werden Benzotriazole, die gegebenenfalls mit niederen Alkylresten, Aminogruppen, Hydroxylgruppen, 40 Mercaptogruppen und Halogenatomen einfach oder mehrfach substituiert sind.
Unabhängig davon, ob das Element zum Knopftyp oder zum Zylindertyp gehört, kann der Überzugsfilm aus der Triazolverbindung gebildet und in gleichem Masse die Lecksi-45 cherheit erzielt werden.
Nach der Bildung des Überzugsfilms ist es zweckmässig, die Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors, insbesondere der Unterlage aus Kupfer oder seiner Legierung, zur Erzielung besserer Lecksicherheit zu glätten. Im allgemeinen so wird die Oberfläche der Kappe 9 nach dem Ziehbiegen so aufgerauht, dass beispielsweise die Oberflächenrauheit um den aufwärts gebogenen Teil 14 von 1 (im oder weniger auf 4 bis 7 [im verstärkt wird. Daher wird die aufgerauhte Oberfläche gegebenenfalls mit Hilfe eines üblichen Polierverfahrens 55 (z.B. mechanisches Polieren, elektrolytisches Polieren oder chemisches Polieren) so geglättet, dass die Oberflächenrauheit nicht mehr als etwa 3 |im, gewöhnlich 0,5 bis 3 [im beträgt. Von den verschiedenen Polierverfahren wird das chemische Polieren unter Verwendung einer Polierlösung, z.B. 60 einer wässrigen Lösung, die Wasserstoffperoxid in einer Konzentration von 7 bis 18 Gew.-°/o und Schwefelsäure in einer Konzentration von 1 bis 5 Gew.-% enthält, bevorzugt.
Die Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors kann ferner vor der Bildung des Überzugsfilms mit Gold plattiert 65 werden, um die Lecksicherheit der Triazolverbindung weiter zu steigern. Beispielsweise ist bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform auf der negativen Kappe 9 eine Goldschicht 18 auf die Kupferschicht 13 am aufwärts gebogenen
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4
Teil 14 und dessen benachbarten Teil 15 plattiert, und der Überzugsfilm 16 aus der Triazolverbindung ist auf der Goldschicht 18 an dem mit der Dichtung 10 in Berührung gebrachten Teil gebildet. Die Dicke der Goldschicht beträgt gewöhnlich etwa 0,1 um. Wenn die Oberfläche der Kupferschicht vor der Goldplattierung chemisch poliert wird, ergibt sich eine weitere Steigerung der Lecksicherheit.
Ferner kann der negative Elektrodenkollektor mit dem auf seine Oberfläche aufgebrachten Überzugsfilm mit der Dichtung in einem Stück geformt werden, so dass das Durchsickern von Elektrolyt durch die Berührungsfläche zwischen dem negativen Elektrodenkollektor und der Dichtung noch vollkommen verhindert wird.
Praktische und zur Zeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen beschrieben, in denen die Teile sich als Gewichtsteile verstehen, falls nicht anders angegeben. Die Oberflächenrauhigkeit wurde gemäss JIS (japanische Industrienorm) B-0601 (Abschnitt 5) bestimmt.
Beispiel 1
101 einer 1 gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol («CB Buraito»-Lösung, Hersteller Ryoko Kagaku K.K.) wurden mit 901 Wasser gemischt, wobei eine nachstehend als «Lösung A» bezeichnete verdünnte Lösung erhalten wurde. Ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp wurde entfettet, indem er 2 Minuten unter Rühren in eine 5gewichtsprozentige wässrige Natriumhydroxidlösung gelegt und mit Wasser gespült wurde, und in die Lösung A getaucht. Nach 4 bis 5 Minuten wurde der Kollektor aus der Lösung genommen und 12 bis 24 Stunden bei 20 °C getrocknet. Unter Verwendung des in dieser Weise behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp in üblicher Weise hergestellt.
Beispiel 2
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung einer 1 gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von 1,2,3-Triazol an Stelle der lprozentigen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol, wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Beispiel 3
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung einer 1 gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von 1-Amino-1,2,4-triazol an Stelle der l%igen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol, wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Beispiel 4
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung einer 1 gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von 1-Methyl-1,2,4-triazol an Stelle der 1%igen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol, wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Vergleichsbeispiel 1
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung einer wässrigen Lösung eines Fluorharzes als Hydrophobiermittel («Sumiflunon FP-81», Hersteller Sumi-tomo Chemical Co., Ltd.) an Stelle der l%igen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol, wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Vergleichsbeispiel 2
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt, jedoch hierbei nicht in die Lösung A getaucht. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Beispiele 5 bis 8
Auf die in den Beispielen 1 bis 4 beschriebene Weise wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Zylindertyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Zylindertyp hergestellt.
Vergleichsbeispiele 3 und 4
Auf die in Vergleichsbeispiel 1 und 2 beschriebene Weise wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Zylindertyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein rundes Trockenelement hergestellt.
Die gemäss den Beispielen 1 bis 8 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellten Trockenelemente wurden an der Oberfläche gereinigt und einen Monat bzw. drei Monate bei 45 °C und 90% relativer Feuchtigkeit gehalten. Anschliessend wurde ein Indikator, der durch Auflösen von 0,1 Teil Kresol-rot in einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Äthanol hergestellt worden war, auf den Dichtungsteil auf der Aussenseite des Trockenelements getropft, um festzustellen, ob Elektrolyt durchsickerte. Durch Undichtigkeit trat ein Farbumschlag nach rot ein. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 genannt, in der die Zahlen die Anzahl der Trockenelemente mit Undichtigkeit aus den geprüften 100 Trockenelementen angeben.
Tabelle 1
Beispiel
Behandlungsmittel
Zahl der undichten Trockenelemente nach nach 1 Monat 3 Monaten
1
1,2,3-Benzotriazol
12
19
2
1,2,3-Triazol
15
28
3
1 -Amino-1,2,4-triazol
16
30
4
1 -Methyl-1,2,4-triazol
15
29
5
1,2,3-Benzotriazol
6
10
6
1,2,3-Triazol
9
21
7
1 - Amino-1,2,4-triazol
9
20
8
1 -Methyl-1,2,4-triazoI
8
18
Vergleichs
beispiel
1
Fluorharz
70
85
2
-
90
100
3
Fluorharz
39
55
4
-
52
70
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass ein Überzugsfilm aus einer Triazolverbindung auf dem negativen Elektrodenkollektor sehr wirksam eine Undichtigkeit bei Trockenelementen, die mit einem solchen Kollektor versehen sind, verhindert.
Beispiel 9
Eine auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise entfettete und mit Wasser gespülte Minuskappe wurde 5 bis 10 Sekun5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
5
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den in eine 4gewichtsprozentige Schwefelsäurelösung getaucht, mit Wasser gespült und dann eine Minute bei 50 °C in eine wässrige Lösung getaucht, die 11 Gew.-% Wasser, 5 Gew.-% H2SO4 mit Äthanol (Konzentration 1 Gew.-%) und einem nichtionogenen oberflächenaktiven Mittel (Konzentration 0,1 Gew.-%) enthielt. Anschliessend wurde die Kappe mit Wasser gespült, 10 bis 15 Sekunden in eine 4gewichtspro-zentige wässrige Schwefelsäurelösung getaucht und mit Wasser gespült. Die Kappe wurde dann 4 bis 5 Minuten in die Lösung A getaucht und 12 bis 24 Stunden bei 20 °C getrocknet. Unter Verwendung der Kappe wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Beispiel 10
Ein Minusleiterkörper wurde auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise chemisch poliert und mit der Lösung A behandelt. Unter Verwendung des Leiterkörpers wurde ein Trockenelement in Form einer Rundzelle hergestellt.
Die gemäss den Beispielen 9 und 10 hergestellten Trok-kenelemente wurden an der Oberfläche gereinigt und 1 bzw. 3 Monate bei 45 °C und 90% relativer Feuchtigkeit liegen gelassen. Dann wurde ein Indikator, der durch Auflösen von 0,1 Teil Kresolrot in einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Äthanol hergestellt worden war, auf die Aussenseite des Dichtungsteils getropft, um Undichtigkeit festzustellen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt, in der zum Vergleich die mit den gemäss Beispiel 1 und 5 hergestellten Trok-kenelementen erhaltenen Ergebnisse angegeben sind.
Tabelle 2
Bei- Typ Rauheit der Zahl der undichten spiel Oberfläche Trockenzellen/100 geprüfte
([im) Trockenelemente vor dem nach dem nach nach
Polieren Polieren 1 Monat 3 Monaten
9
Knopf 7
2
3
5
10
Zylinder 5
2
2
4
1
Knopf 7
-
12
19
5
Zylinder 5
-
6
10
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass durch chemisches Polieren einer Minuskappe oder eines Minusleiterkörpers die Rauheit an der Oberfläche verringert und die Undichtigkeit wirksam verhindert wird.
Beispiel 11
Die Minuskappe, die auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise chemisch poliert worden war, wurde in ein Goldplattierbad getaucht, das durch Auflösen von 0,3 g Kaliumcyano-aurat in 1 1 einer l,5gewichtsprozentigen wässrigen Kaliumcy-anidlösung hergestellt worden war. Ein Strom von 2 mA wurde 1 Minute durchgeleitet, wodurch nahezu die gesamte Oberfläche der Kappe mit einem 0,1 um dicken Goldüberzug bedeckt wurde. Nach dem Spülen mit Wasser wurde die Kappe 4 bis 5 Minuten in die Lösung A getaucht und 12 bis 24 Stunden bei 20 °C getrocknet. Unter Verwendung der in dieser Weise behandelten Kappe wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Getrennt hiervon wurde die in der beschriebenen Weise behandelte Kappe in eine 0,5gewichtsprozentige wässrige Dithioxamidlösung gelegt, die Gelatine zur Erhöhung der Viskosität enthielt, und über Nacht in der Lösung gehalten. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass eine erhebliche Menge der als Substrat für die Goldplattierung dienenden Kupferkomponente herausgelöst worden war. Dies bedeutet, dass die Goldplattierung zahlreiche Poren aufweist.
Beispiel 12
Ein Minusleiterkörper wurde auf die in Beispiel 11 beschriebene Weise goldplattiert und mit der Lösung A behandelt. Unter Verwendung des Leiterkörpers wurde ein 5 Trockenelement als Rundelement hergestellt.
Die gemäss den Beispielen 11 und 12 hergestellten Trok-kenelemente wurden an der Oberfläche gereinigt und 1 Monat bzw. 3 Monate bei 45 °C und einer relativen Feuchtigkeit von 90% gehalten. Dann wurde ein Indikator, der durch 10 Auflösen von 0,1 Teil Kresolrot in einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Äthanol hergestellt worden war, auf die Aussenseite des Dichtungsteils getropft, um Undichtigkeiten festzustellen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 genannt.
|5 Tabelle 3
Bei- Typ Zahl der undichten Trockenelemente/100 spiel geprüfte Trockenelemente nach 1 Monat nach 3 Monaten
2011 Knopf 1 3
12 rund 1 2
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass die Goldplattierung auf der Oberfläche einer Minuskappe oder eines Minus-25 leiterkörpers die durch die Triazolverbindung erzielte Lecksicherheit stark steigert.
Beispiel 13
Die auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise behandelte 30 Minuskappe wurde in eine Form für die Herstellung einer Dichtung eingesetzt. Ein Polyamidharz im geschmolzenen Zustand wurde in die Form gegossen und dann gekühlt.
Hierbei wurde ein aus einem Stück bestehenden Körper einer Minuskappe und einer Dichtung erhalten, mit dem ein 35 Trockenelement in Knopfform hergestellt wurde.
Beispiel 14
Der auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise behandelte Minusleiterkörper wurde in eine Form zur Herstellung einer 40 Dichtung eingesetzt. Ein Polyäthylen-Polypropylen-Harzgemisch im geschmolzenen Zustand wurde in die Form gegossen und dann gekühlt. Hierbei wurde ein aus einem Stück bestehender Körper aus einem Minusleiterkörper und einer Dichtung erhalten, mit dem ein Trockenelement in runder 43 Form hergestellt wurde.
Die gemäss den Beispielen 13 und 14 hergestellten Trok-kenelemente wurden an der Oberfläche gereinigt und 1 Monat bzw. 3 Monate bei 45 °C und 90% relativer Feuchtigkeit gehalten. Dann wurde ein Indiaktor, der durch Auflösen 50 von 0,1 Teil Kresolrot in einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Äthanol hergestellt worden war, auf die Aussenseite des Dichtungsteils getropft, um Undichtigkeiten festzustellen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 genannt.
55 Tabelle 4
Bei
Typ
Zahl der undichten Trockenelemente/100
spiel
geprüfte Trockenelemente
nach 1 Monat nach 3 Monaten
13
Knopf
2 4
14
rund
2 3
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass durch Verwen-63 dung eines aus einem negativen Elektrodenkollektor und einer Dichtung bestehenden einheitlichen Körpers das Durchsickern von Elektrolyt aus den damit versehenen Trok-kenelementen wirksam verhindert wird.
G
1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

  1. 653 485
    2
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Lecksicheres alkalisches Element mit einem negativen Elektrodenkollektor und einer Dichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der negative Elektrodenkollektor wenigstens an dem Teil, der der Dichtung benachbart ist, mit einem Film aus einer Triazolverbindung beschichtet ist.
  2. 2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor wenigstens an dem Teil, der der Dichtung zugewandt ist, aus Kupfer oder seiner Legierung besteht.
  3. 3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Kollektors wenigstens an dem Teil, der der Dichtung zugewandt ist, mit einem Goldüberzug versehen ist.
  4. 4. Element nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Kollektors wenigstens an dem Teil, der der Dichtung zugewandt ist, geglättet ist.
  5. 5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Glättung bis zu einer Oberflächenrauheit von nicht mehr als 3 (im vorgenommen worden ist.
  6. 6. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Goldüberzug eine Dicke von nicht mehr als 2 (im hat.
  7. 7. Element nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der negative Elektrodenkollektor ein mit einer Dichtung in einem Stück geformtes Teil ist.
  8. 8. Alkalisches Element nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem synthetischen Harz aus der aus Polyamiden und Polyolefinen bestehenden Gruppe besteht.
  9. 9. Alkalisches^Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem synthetischen Harz aus der aus Polyamiden und Polyolefinen bestehenden Gruppe besteht.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung eines lecksicheren alkalischen Elements nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die aus Kupfer oder seiner Legierung bestehende Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors chemisch poliert, einen Überzugsfilm aus einer Triazolverbindung auf der polierten Oberfläche bildet, eine Dichtung auf die beschichtete Oberfläche aufbringt und die Teile hermetisch dicht zusammenfügt.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man das chemische Polieren unter Verwendung einer Polierlösung vornimmt, die metallisches Kupfer und Kup-fer(I)-oxid zu Kupfer(II)-oxid zu oxidieren vermag.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man die polierte Oberfläche vor der Bildung des Überzugsfilms mit Gold plattiert.
  13. 13. Element, hergestellt durch das Verfahren nach Anspruch 10.
CH3404/80A 1978-05-31 1979-05-29 Lecksicheres alkalisches element und seine herstellung. CH653485A5 (de)

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