DE1421582A1 - Primary cell - Google Patents
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Description
O 4 Ψ O OO 4 Ψ O O
Patentanwalt
Karlsruhe/Baden 1421582 Patent attorney
Karlsruhe / Baden 1421582
Mallory Batteries Limited, G-atwick Road« Crawley, Sussex / EnglandMallory Batteries Limited, G-atwick Road " Crawley, Sussex / England
PrimärzellePrimary cell
Die Erfindung betrifft eine alkalische Primärzelle, im besonderen eine solche, die ein polarisierendes Oxyd varwendet, welches mit Kohle oder Grafit gemischt und mit dem als Kathode dienenden Stahlbehälter in Berührung ist.The invention relates to an alkaline primary cell, in particular one containing a polarizing oxide varwendet, which is mixed with carbon or graphite and in contact with the steel container serving as the cathode is.
viele Anwendungsfälle ist es sehr wichtig, einen anfänglichen Entladestrom su erhalten, der ein Maximum darstellt. Diese Forderung ist insbesondere für Blitzlampen wesentlich, denn die Lampe zündet nicht, wenn der Strom unzureichend ist. um diesen hohen Entladestrom sicherzustellen, ist es notwendig, den Kontaktwiderstand zwischen dem Kathoden-Depolarisator und dem Kathoden-Behälter möglichst klein zu halten. Ein zusätzliches Problem ergibt"In many applications it is very important to get an initial discharge current that is a maximum. This requirement is particularly important for flash lamps, because the lamp does not ignite when the current is on is insufficient. to ensure this high discharge current, it is necessary to reduce the contact resistance between the cathode depolarizer and the cathode container as possible to keep it small. An additional problem results in "
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sieh daraus, daß der Strom, selbst wenn die Zelle einen ausreichenden Anfangsstrom liefert, später nach einer gewissen Aufspeicherung unter einen annehmbaren Wert "absinkt. Diese Erscheinung beruht in erster Linie auf einer Minderung der Dichte des De pola,ri sat or-G-emi s ehe s, welche dadurch entsteht, daß der Elektrolyt in die Mischung eindringt. Hierdurch wächst der Spannungsabfall bzw.see from this that the current, even if the cell supplies a sufficient initial current, later after one certain accumulation falls below an acceptable level ". This phenomenon is primarily due to one Reduction of the density of the De pola, ri sat or-G-emi s ehe s, which as a result, the electrolyte penetrates the mixture. This increases the voltage drop or
der Kontaktwiderstand zwischen dem Depolarisator und dem aus Stahl oder nickelplattiertem Stahl bestehenden Kathoden-Behälter, wobei der Zünds'trom vermindert wird. Außerdem wächst bei MnOp-Zellen der Kontaktwiderstand zwischen demthe contact resistance between the depolarizer and the cathode container made of steel or nickel-plated steel, the ignition current being reduced. aside from that In MnOp cells, the contact resistance between the
und der Ni-Auflage infolge der Oxydation. Das ist . auch der Pail, wenn Silberplattierung verwendet wird.and the Ni deposition due to oxidation. That is . also the pail if silver plating is used.
Einige Ausführungsformen von synthetischem MhOp ergeben ein Kontaktpotential zwischen dem Sulfid* und den Silber-Sulfiden. Hierbei wird der Kontaktwiderstand für eine Zeitspanne vergrößert.Some embodiments of synthetic MhOp yield a Contact potential between the sulfide * and the silver sulfides. Here, the contact resistance is increased for a period of time.
Es ist unwahrscheinlich, daß in den an sich bekannten Zink-Silberoxyd-Zellen die depolarisierenden Oxyde, z.B. UnOp, zu einem Metall reduziert werden. Die Zellen-Reaktion ergibt Mr^O.*, welches noch einen höheren Potentialabfall amIt is unlikely that in the known per se Zinc-silver oxide cells the depolarizing oxides, e.g. UnOp, are reduced to a metal. The cells response results in Mr ^ O. *, which still has a higher potential drop on
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Kathoden-Behälter ergibt als MnO2· Beim Betrieb der Zelle wird also der Potentialabfall normalerweise wachsen, wobei der Zündstrom abnimmt.Cathode container results in MnO 2 · During operation of the cell, the potential drop will normally increase, with the ignition current decreasing.
Durch die vorliegende Erfindung soll u.a. ein hoher Zündstrom und ein geringer Kontaktwiderstand zwischen dem Depolarisator und dem die Kathode bildenden Stahlbehälter erreicht werden.The present invention aims, inter alia, with a high ignition current and a low contact resistance between the Depolarizer and the steel container forming the cathode can be achieved.
Gemäß der Erfindung besitzt die Primärzelle eine Metallkathode mit einer Goldplattierung, einen Kathoden-Depolarisator, der mit der Goldplattierung in Berührung steht, eine Anode und einen Elektrolyten.According to the invention, the primary cell has a metal cathode with a gold plating, a cathode depolarizer, which is in contact with the gold plating, an anode and an electrolyte.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht in einer alkalischen Primärzelle mit einer Zink-Amalgam-Anode, einem Kathodendepolarisator aus einer Mischung von 91 i> MnO^ und 9 i» Grafitstaub in Makrostruktur, und einem Behälter aus Stahl oder nickelplattiertem Stahl. Zwischen der Anode und dem Kathoden-Depolarisator ist ein Abstandshalter gelagert, der sowohl den Kontakt zwischen der Anode und dem Kathodendepolarisator verhindern als auch bestimmte Mengen das Elektrolyten absorbieren und zurückhalten soll. Dor Elektrolyt ist eine Lösung von KOH in Zink-Potfcasehe-An expedient embodiment of the invention consists in a primary alkaline cell with a zinc-amalgam anode, a cathode depolarizer consists of a mixture of 91 i> MnO ^ and 9 i "graphite dust in macrostructure and a container made of steel or nickel plated steel. A spacer is mounted between the anode and the cathode depolarizer and is intended to prevent contact between the anode and the cathode depolarizer and to absorb and retain certain amounts of the electrolyte. Dor electrolyte is a solution of KOH in zinc potfcasehe-
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Wasser (potassium zincated water). Am Benälter ist ein· einen geringen Widerstand aufweisende dünne G-oldplattierung vorgesehen, die mit dem Eathoden-Depolarisator in Berührung steht.Water (potassium zincated water). There is a low resistance thin gold plating provided, which is in contact with the cathode depolarizer.
Die den Kathoden-Depolarisatof bildende, aus 91 ^ synthetischem MnO2 mit 9. ί> Grafitstaub in Mikrostruktur bestehenden Mischung ist in die Form von zylindrischen Tabletten gepreßt, die ihrersei-ts in den stählernen Eathodenbehälter hineingedrückt sind, welcher auf seiner inneren Oberfläche eine Goldplattierung besitzt.The cathode-Depolarisatof forming, from 91 ^ synthetic MnO 2 existing with 9 ί> graphite dust in microstructure mixture is pressed into the form of cylindrical tablets ihrersei-ts are pressed into the steel Eathodenbehälter which on its inner surface a gold plating owns.
Der Abstandshalter ist zweckmäßig aus spiralig aufgewundener Zellulose mit einer äußeren Decke von Pergamentpapier gebildet. Dieser Abstandshalter ist radial im Inneren der zylindrischen Depolarisator-Tabletten vorgesehen. Zylindrische Anoden-Tabletten aue Zink-Amalgam mit 13 56 Quecksilber sind in der axialen öffnung des Abstandshalters gelagert. Diese Tabletten ruhen auf einem Neopren-Block oder einem Preßwiderlager, welches die Berührung mit dem Boden des Kathoden-Behälters verhindert.The spacer is expediently made of spirally wound Cellulose formed with an outer cover of parchment paper. This spacer is radially inside of the cylindrical depolarizer tablets provided. Cylindrical anode tablets aue zinc amalgam with 13 56 mercury are in the axial opening of the Spacer stored. These tablets rest on one Neoprene block or a compression abutment, which makes the contact with the bottom of the cathode container prevented.
Der Elektrolyt wird durch Injektion in eine zentrale Öffnung der Anoden-Tabletten eingeführt und gelangt in den Abstandshalter, welcher ihn absorbiert. Dadurch quilltThe electrolyte is injected into a central opening of the anode tablets and enters the spacer, which absorbs it. This swells
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der Abstandshalter und fällt den Zwischenraum zwischen der Anode und der Kathode aus, wobei ein guter elektrolytischer Kontakt zwischen diesen beiden Elementen zu-" standekommt.the spacer and falls the space between the anode and the cathode, with good electrolytic contact between these two elements. comes up.
Der innere und der äußere Deckel sind mit einem isolierenden Ring -versehen, wobei der äußere Deckel in den Eing hineingedrückt sein kann. Hierdurch wird die Zelle verschlossen, während die Anoden-Tabletten gegen den zusammendrückbaren Neoprenblock gepreßt wird, wobei ein guter Kontakt mit den Deckeln zustandekommt.The inner and the outer cover are provided with an insulating ring, the outer cover in the inlet can be pressed into it. This closes the cell, while the anode tablets against the compressible Neoprene block is pressed, making good contact with the lids.
In den beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugs*· zeichen gleichartige Teile bezeichnen, zeigt:In the accompanying drawings, in which the same reference * symbols denote similar parts, shows:
Pig. 1 einen teilweise im Schnitt dargestellten Aufriß der Zelle gemäß der .Erfindung undPig. 1 is an elevation, partly in section the cell according to the invention and
Fig. 2 eine Tabelle, die die Zündströme von Zellen überFig. 2 is a table showing the ignition currents of cells
einen Zeitraum von 6 Monaten miteinander vergleicht, / bei denen die innere Oberfläche des B.ehälters einerseits eine Gold- und andererseits eine Silberplattierung besitzt.compares a period of 6 months with each other, / in which the inner surface of the B. container on the one hand has a gold and on the other hand a silver plating.
Die Zelle 1 ist aus einem äußeren Gefäß 2, einem Kathoden-Behälter 3, einem Kathoden-Depolarisator in form zylindri-The cell 1 consists of an outer vessel 2, a cathode container 3, a cathode depolarizer in the form of a cylindrical
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scher Tabletten 4 und einer von zylindrischen aus Zink-' Amalgam bestehenden !Dubletten 6 gebildeten Anode zusammengesetzt. Bin Abstandshalter 5 befindet sich zwischen-Anode und Kathode, und eine absorbierende Hülse 7 ist zwischen dem äußeren Gefäß 2 und dem Kathodenbehälter 3 gelagert. Ein Hing 8 aus Plastik verhindert den Kontakt zwischen dem Gefäß 2 und dem Behälter 3 einerseits und dem inneren Deckel 9 sowie dem äußeren Deckel 10 andererseits. Doppelte Deckel sind vorgesehen, um ein leckwerden zu vermeiden, wobei der Elektrolyt an die Außenseite der Zelle kriecht.shear tablets 4 and one of cylindrical zinc ' Amalgam composed of existing! Doublets 6 formed anode. A spacer 5 is located between the anode and cathode, and an absorbent sleeve 7 is between the outer vessel 2 and the cathode container 3 stored. A hanging 8 made of plastic prevents contact between the vessel 2 and the container 3 on the one hand and the inner cover 9 and the outer cover 10 on the other hand. Double lids are provided to prevent leaks Avoid allowing the electrolyte to creep to the outside of the cell.
Unterhalb der Zink-Tabletten 6 ist ein Preßblock 12 gelagert, welcher verhindert, daß die Tabletten mit "dem "Behälter 10 in Berührung kommen, und welcher außerdem infolge seiner Elastizität die Tabletten 6 gegen den inneren Deckel 9 drückt. Hierdurch wird ein außerordentlich guter Kontakt zwischen der Anode und den als Anschlüsse dienenden Deckeln erzielt. Der äußere Deokel 10 bildet den Anodenkontakt 11, der dazu beiträgt, daß ein guter äußerer Kontakt entsteht.Below the zinc tablets 6 a press block 12 is mounted, which prevents the tablets with "the "Container 10 come into contact, and which also, due to its elasticity, the tablets 6 against the inner Cover 9 presses. This results in an extremely good contact between the anode and the connections used Lids achieved. The outer Deokel 10 forms the anode contact 11, which helps ensure that a good outer Contact is made.
Die Goldauflage 13 wird auf dem Behälter 3 mittels Elektroplattierung oder galvanischer Kontaktplattierung niedergeschlagen, so daß ein guter Kontakt zwischen Kathoden^ ütfal*-rCS4,ioy ¥ The gold plating 13 is deposited on the container 3 by means of electroplating or galvanic contact plating, so that a good contact between cathodes ^ ütfal * -rCS4, ioy ¥
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und dem Behälter 3 erzielt wird. Hierdurch wird der Kontaktwiderstand verringert und der Zündstrom etwa um 25 % erhöht.and the container 3 is achieved. This reduces the contact resistance and increases the ignition current by around 25 % .
In Tigur 2 sind die Ergebnisse von Zündstrom-Prüfungen festgehalten, bei denen Zellen der in Figur 1 dargestellten Bauart Yerwendung fanden, die einen in der Hauptsache aus MnO2 beetehenden Depolarisator, eine Zink-Amalgam-Anode und einen alkalischen Zink-Elektrolyten enthielten.Tigur 2 records the results of ignition current tests in which cells of the type shown in FIG. 1 were used, which contained a depolarizer consisting mainly of MnO 2 , a zinc amalgam anode and an alkaline zinc electrolyte.
Die Zellen waren mit einer Ausnahme identisch. Die Ausnahme bestand darin, daß die aus Stahl bestehenden Depolarieator-Behälter in einem Fall silberplattiert und im anderen Sail goldplattiert waren. 100 Zellen von jeder Sorte wurden geladen und bei Raumtemperatur gemessen. Ton den Ablesungen in }eder Gruppe wurden die Mittelwerte festgestellt und in Figur 2 graphisch dargestellt.The cells were identical with one exception. The exception consisted in the depolarizer container made of steel in one case were silver-plated and in the other Sail were gold-plated. 100 cells of each variety were charged and measured at room temperature. The mean values were determined from the readings in each group and shown graphically in FIG.
Die vorliegende Erfindung ergibt im allgemeinen ähnliehe. Resultate, wenn Zellen verwendet werden, deren Depolarisator in der Hauptsache aus HgO besteht.The present invention provides generally similar results. Results when cells are used whose depolarizer consists mainly of HgO.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |