DE1118288B

DE1118288B - Galvanisches Primaerelement

Info

Publication number: DE1118288B
Application number: DEU6108A
Authority: DE
Inventors: Harry Charles Lieb; John Anthony De Rosa
Original assignee: Leesona Corp
Current assignee: Leesona Corp
Priority date: 1955-08-02
Filing date: 1959-04-06
Publication date: 1961-11-30
Also published as: GB843938A; GB845091A; DE1038625B; FR1210618A

Description

Nachdem im Hauptanspruch des Patentes 1038 625 als Kennzeichen eines galvanischen Primärelementes mit negativer Silberelektrode und festem, wasserfreiem Elektrolyten aus Metallhalogeniden das Kennzeichen angegeben worden ist, daß der Elektrolyt Tellur enthält, gibt der Unteranspruch 2 an, daß der Elektrolyt 3 bis 10 Gewichtsprozent Tellur enthält.

Es hat sich jedoch nun erwiesen, daß die Obergrenze in obigem zu gering angegeben worden ist und daß zur Herstellung des primären galvanischen Elementes ein fester Elektrolyt herzustellen ist, der mehr als 3%, nämlich 5 bzw. 10, 12,5 und 15% Tellur enthält, so daß 15% die Obergrenze darstellen.

Als Beispiel diene folgendes: 0,125 mm starke Silbertafeln werden auf die eine Seite des festen Elektrolyten geschmolzen. Darauf werden Scheiben von der Stärke etwa 25,4 mm aus einer solchen Tafel ausgestanzt. Diejenige Seite, die den festen Elektrolyten aufweist, wird dann zur Bildung der positiven Elektrode mit einer Lösung bedeckt, die aus CuBr₂ und einer Dispersion eines kolloidalen Graphits besteht. Die so gebildeten Elemente weisen eine negative Elektrode aus Silber, einen festen Elektrolyten aus AgJ und Tellur sowie eine positive Elektrode aus CuBr₂ auf. Bei einem Versuch wurde gefunden, daß das Element, das den Elektrolyten von AgJ plus 5% Tellur aufweist, eine Spannung von 0,72 bei einem Widerstand von 10⁵ Ohm bei Raumtemperatur hat. Das Element, das 10% Tellur in dem Elektrolyten hat, zeigte eine Spannung von 0,75 bei einem Widerstand von 10⁶ Ohm und dasjenige, das 12,5% Tellur hatte, zeigte 0,72VoIt bei einer Spannung von 10⁵ Ohm. Ferner wurde festgestellt, daß eine elektronische Leitung durch den Elektrolyten auftrat, der 15% oder mehr Tellur aufwies.

Infolge der Unbeständigkeit des AgJ-Elektrolyten wies das Element nicht Lagerungseigenschaften auf, die sich denjenigen nähern, die die Elektrolyten aus Silberchlorid oder Silberbromid haben, war aber trotzdem eine Verbesserung gegenüber denjenigen, die einen Elektrolyten aus AgJ allein aufweisen. Andere Elemente, die eine ähnliche Verbesserung zeigten, wurden in derselben Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine Lösung von Jod mit darin dispergiertem kolloidalem Graphit verwendet wurde, die auf die positive Elektrode an Stelle von CuBr₂ und kolloidalem Graphit aufgebracht wurde.

Es ist zu bemerken, daß auch andere Techniken für die Herstellung der Primärelemente der beschriebenen Art verwendet werden können. So kann

Zusatz zum Patent 1 038 625

Anmelder:

Universal Winding Company,
Cranston, R. I. (V. St. A.)

Vertreter:

E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West, Ringstr. 10, und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. April 1958 (Nr. 730 059)

Harry Charles Lieb und John Anthony de Rosa,

New York, N. Y. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

beispielsweise ein Primärelement durch Aufwalzen einer Schicht aus Silberbromid und 5% Tellur auf eine Silbertafel hergestellt werden. Diese Silbertafel hatte eine Stärke von etwa 0,05 mm und eine Breite von etwa 50 mm. Die Schicht aus Silberbromid plus 5 % Tellur wurde in einer Dicke von etwa 0,05 mm aufgewalzt. Die Silberseite dieser Zweilagenschicht wurde dann mit einer Lösung eines klebenden Bindemittels (in diesem Fall Epoxyharz) und kolloidalem Graphit besprüht, um einen elektronisch leitenden Film von etwa 0,025 mm Stärke zu bilden, der dazu dient, in das Silber einzudringen und es gegen den Angriff der Halogenidbestandteile der positiven Elektrode des benachbarten Elementes zu schützen, wenn eine Vielzahl solcher Elemente vereinigt wird.

Das feste Elektrolytmaterial, das auf das Silber aufgetragen ist, wurde durch Schmelzen eines Silberbromidpulvers in einem Tiegel hergestellt und darauf mit 5 % Gewichtsteilen des Tellurs vermischt. Die beiden Bestandteile werden miteinander verschmolzen und dann zu Blöcken gegossen. Diese Blöcke werden in der üblichen Weise behandelt, indem man das Silberbromid plus Tellur auf die Silbertafel aufträgt.

Die positive Elektrode wird dadurch hergestellt, daß man eine konzentrierte Lösung eines Kupfer-

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bromides (CuBr₂) in heißem Wasser herstellt. Dies erfolgt dadurch, daß man 67 g von Kupferbromid genügend heißem Wasser hinzufügt, um es zu lösen, was annähernd 100 cm³ ausmachte. Dazu wurden 150 g einer wäßrigen Dispersion von kolloidalem Graphit hinzugefügt. Der feste Bestandteil dieser Dispersion betrug etwa 22%, so daß die Dispersion die Konsistenz einer Paste hatte. Die Partikelgröße des kolloidalen Graphits war etwa 1 Mikron oder weniger.

Diese Paste von Graphit und Kupferbromid wurde dazu benutzt, die positive Elektrode auf den festen Elektrolyten aus Silberbromid plus Tellur aufzutragen. Darauf wurde die Elektrode getrocknet und aus dem Streifen Elemente ausgestanzt. Die Eigenschäften der in dieser Weise gebildeten Elemente waren mindestens ebenso gut wie die oben beschriebenen Elemente mit aus Silberjodid plus Tellur hergestelltem Elektrolyten. Es war aber eine wesentliche Verbesserung aus der Herstellung der positiven Elektrode in der oben beschriebenen Weise festzustellen. So hat beispielsweise die Verwendung der wäßrigen Dispersion eines kolloidalen Graphits, dessen Partikelgröße in der oben beschriebenen Weise begrenzt war, eine Paste zur Folge, die leicht zwecks Bildung der Gegenelektrode aufgetragen werden kann. Dieses erwünschte Ergebnis wurde nicht mit anderen Graphitdispersionen erhalten, die eine größere Partikelgröße hatten oder in organischen Lösungsmitteln dispergiert waren. Es wurde gleichfalls festgestellt, daß die Dispersion aus kolloidalem Graphit in Flüssigkeiten, die organische Lösungsmittel enthielten, beim Trocknen nicht einen Film bilden, der dasselbe Aussehen der Oberfläche wie ein Film hat, der sich aus einer wäßrigen Dispersion niederschlägt, die Partikeln von 1 Mikron oder weniger hat. Als weiterer Vorteil aus der Verwendung der beschriebenen wäßrigen Dispersion folgt, daß die Elektrode verbesserte elektrische Eigenschaften zeigt und einen höheren Stromabfluß aus einem Element möglich macht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Galvanisches Primärelement nach Patent 1038 625, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt 10 bis 15 Gewichtsprozent Tellur enthält.

2. Galvanisches Primärelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Bildung der positiven Elektrode dienenden wäßrigen Kupferbromidlösung Graphit einer Partikelgröße von 1 Mikron oder weniger dispergiert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 038 625.

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