DE1936265C

DE1936265C - Drying element with a cylindrical metal container closed on one side, on the inside of which a carbon layer is arranged flat

Info

Publication number: DE1936265C
Application number: DE19691936265
Authority: DE
Inventors: Masahiro Ota Akira Osaka Takata Toshikatsu Monguchi Kuwazaki, (Japan) HOIm 21 06
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-07-16
Filing date: 1969-07-16
Publication date: 1973-04-26

Description

einander gegenüberliegende 1 eile (23) aufweisen, weist,have opposing 1 parts (23), has,

die nach außen gekrümmt sind. 30 Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Trockewhich are curved outwards. 30 This task is solved by a dry

3. Verfahren zur Herstellung eines Trocken- element der eingangs genannten Art, das dadurch telements nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- kennzeichnet ist, daß die Kohlenstoffschicht aus ein zeichnet, daß die Kohlenstoffschicht auf der Mischung aus 1 Teil Kohlenstoff und 1 bis 1,5 Teil-. inneren Oberfläche des metallischen Behälters in Kunstharz besteht und daß auf der Oberfläche cider Weise hergestellt wird, daß eine koh enstoff- 35 Zinkelektrode eine Pasienschiclu angeordnet ist, übe haltige Substanz mit einem thermoplastischen der sich ein ionendurchlässiger Film aus Polyvin}, Kunstharz vermischt wird, die Mischung durch alkohol mit einer Verseifungszahl von 80 bis 100 up Erhitzen zum Schmelzen gebracht wird, der metalii- einem Polymerisationsgrad von 1500 befindet, wo sehe Behälter mit der Schmelze gefüllt wird und durch eine Wanderung des Pastenmaterials in de die überschüssige Schmelze aus dem Behälter 40 Depolarisator verhindert wird.3. A method for producing a dry element of the type mentioned at the outset, which thereby telements according to claim 1 or 2, characterized in that the carbon layer is made of a draws that the carbon layer on the mixture of 1 part carbon and 1 to 1.5 part. inner surface of the metallic container is made of synthetic resin and that on the surface cider Is produced way that a carbon zinc electrode is arranged a Pasienschiclu, practice containing substance with a thermoplastic which is an ion-permeable film made of Polyvin}, Synthetic resin is mixed, the mixture by alcohol with a saponification value from 80 to 100 up Heating is brought to melt, the metalii- a degree of polymerization of 1500 is where see container is filled with the melt and by a migration of the paste material in de the excess melt from the container 40 depolarizer is prevented.

wieder entfernt wird. Ein Ausführuiigsbeispiel der Erfindung wird naciis removed again. An embodiment of the invention is given in naci

4. Verfahren zur Herstellung eines Trocken- stehend an Hand der Zeichnung beschrieben. In du elements nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- Zeichnung zeigt4. Process for the production of a dry standing described with reference to the drawing. In you elements according to claim 1 or 2, characterized in that the drawing shows

zeichnet, daß die Kohlenstoffschicht in der Weise Fig. I einen senkrechten Schnitt eines Trocke;.shows that the carbon layer in the manner of Fig. I is a vertical section of a dry ;.

auf die innere Oberfläche des metallischen Behäl- 45 elements mit umgekehrter Elektrodenanordnung geonto the inner surface of the metallic container element with the reverse electrode arrangement

ters aufgebracht wird, daß eine kohlenstoffhaltige niäß der Erfindung,ters is applied that a carbonaceous niäß of the invention,

Substanz mit einem thermoplastischen Kunstharz F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die positiveSubstance with a thermoplastic synthetic resin F i g. 2 a vertical section through the positive

gemischt wird, hierauf die Mischung in den auf Elektrode des Elements,is mixed, then the mixture in the electrode of the element,

eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes Fig. 3 einen Querschnitt durch den negativena temperature above the melting point Fig. 3 is a cross section through the negative

des Kunstharzes erhitzten metallischen Behälter 50 Elektr:"Jcnkörper des Elements,of the synthetic resin heated metallic container 50 Electr: "Inner body of the element,

geschüttet wird und hierauf die überschüssige F i g. 4 einen senkrechten Schnitt durch die metalli-is poured and then the excess F i g. 4 a vertical section through the metallic

Mischung aus dem Behälter entfernt wird. sehe Verschlußplatleiianordnung zum Schließen oc- Mixture is removed from the container. see closure plate arrangement for closing oc-

offenen Endes des Elements,open end of the element,

1 i g. 5 einen senkrechten Schnitt durch Teile det1 i g. 5 shows a vertical section through parts of det

——— 55 metallischen Versclilußplailenanordining von F i g. 4.——— 55 metallic closure plate arrangement from FIG. 4th

der die Art des Verschlusses des offenen Endes det positiven Elektrode zeigt.which shows the manner of closure of the open end of the positive electrode.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Trockenelement F i g. nein Diagramm, das die kontinuierlichen Ent-The invention relates to a drying element F i g. no diagram showing the continuous development

iit einem einseitig geschlossenen zylindrischen metalli- Lulekennlinicn ties Elements gemäß der Erfindung undiit a cylindrical metallic Lulekennlinicn ties element according to the invention and closed on one side

L-licn Behälter, auf dessen Innenfläche eine Kohlen- 60 von üblichen Elementen zeigt.L-licn container, on the inner surface of which shows a charcoal of common elements.

toffschiclit angeordnet ist, einem Depolarisator und Zunächst sei die positive Elektrode des Elementstoffschiclit is arranged, a depolarizer and first let the positive electrode of the element

hier negativen Zinkelektrode, die in der Matte des mit umgekehrter Elektrodenanordnung gemäß derhere negative zinc electrode, which is in the mat of the reverse electrode arrangement according to the

)epolarisiitors angeordnet ist und auf deren Ober- Erfindung, die eine Vergrößerung der Menge des) epolarisiitors is arranged and on their upper invention, which increases the amount of

äche sich eine Separatorschicht befindet. Dcpolarisatorgeniischcs im Element ermöglicht, ansurface there is a separator layer. Dcpolarisierungsgeniischcs in the element enables

Trockenelemente dieser All sind bereits bekannt. 65 Hand von I i g. 2 beschrieben. Ein Metallbehälter II,The dry elements of this universe are already known. 65 hand of I i g. 2 described. A metal container II,

ο zeigt beispielsweise die deutsche Patentschrift der an einem linde geschlossen ist und in der Mitteο shows, for example, the German patent specification that is closed on a linden tree and in the middle

526 ein galvanisches Trockenelement mil unige- des geschlossenen Endes eine nach außen ragende526 a galvanic dry element with one closed end and one protruding outwards

er.rter Elektrodenanordnung und einem zylindrischen Kappe 12 aufweist und gleichzeitig als Außengehäuscer.rter electrode assembly and a cylindrical cap 12 and at the same time as Außengehäusc

1 936 26δ1 936 26 δ

des Clements dient, wird durch Pressen aus einem eiw.i 0.2 bis 0,7 mm starken Blech, wie Eisenblec'i. Ncr.'inntem Eisenblech oder galvanisiertem Eisenblech, das billig ist und eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, hergestellt. Nach dem Planieren der Innenfläche des Metailbehälters 11 mit Chrom oder Ν;.·^!,.;Ι wird ein Gemisch aus einem thermoplastischen Hd". wie Polyäthylen, Polyvinylchlorid. Polyvinylacc■-. oder einem Polyäthylen-Vinylaeetat-Mischpoiynv.i-iai. und kohlenstoffhaltigen Verbindungen, wie Graphit und Acetylenruß, in einem Verhältnis von beispielsweise 5 Teilen Polyvinylchlorid-Vinylacetat-Mi-.hpolymerisat, 3 Teilen Graphit und 2 Teilen Ac^;>!enruß bei einer Temperatur von etwa 180 C gesch.vil/.en und in den Metallbehälter gegossen. Der Beii.üier wird umgedreht, um die überschüssige gesc'v-^lzene Masse zu entfernen, und anschließend abge:- A\\\. wobei ein die Kohle abbindender Harzfilm 13 auf ..ier Innenfläche des Metallbehälter 11 in einer Star- . von etwa 0,7 mm gebildet wird. Der die Kohle binil.-nde Harzfilm 13 kann aber auch so hergestellt we; ':n. daß 5,5 Teile Polyvinylchlorid-Vinyiacetat-Miy !-polymerisat mit 1,5 Teilen Acetylenruß und 3Tr. η Graphit vermischt werden, worauf dieses Gei' ■ ch in den auf etwa 25O°C erhitzten Metallbeh;:-i-:-r II eingefüllt wird, wodurch die Harzkompon:.'te durch Aufschmelzen mit der Innenfläche des Belv-rers verbunden wird; dann wird das überschlage, nicht geschmolzene Pulvergemisch durch Unul.ehen des Behälters aus dem Behälter entfernt, und 'as geschmolzene Harz wird durch Erhitzen des Behr'i ers getrocknet. In diesem Fall wird ein die Koh'.; bindender Harzfilm mit einer Dicke von etwa 0,3 i-.:s 0,4 mm erhalten. Der die Kohle bindende Harzfirn 13 kann aber auch dadurch erhalten werden, daß ein thermoplastisches Harz, wie Polyvinylchlorid oder Polyvinylacetat, oder ein hitzehärtbares Harz, z. B. ein Epoxyharz, ein Urethanharz oder ein Silikonharz, mit kohlenstoffhaltigen Verbindungen, wie Graphit und Acetylenruß, in einem Verhältnis von beispielsweise 3 Teilen Epoxyharz, 2 Teilen Poljamidhar/, 2 Teilen Acetylenruß und 3 Teilen Graphit vermischt wird, worauf dem erhaltenen Gemisch ein Lösungsmittel, wie Xylol, Toluol oder Cyclohexanol zugesetzt wird, um die Harzkomponenten zu lösen; dann wird die Harzlosung mit der kohlenstoffhaltigen Verbindung in den Metallbehälter Il gefüllt, die überschüssige Lösung wird aus dem Behälter ausgegossen, indem dieser umgedreht wird, wodurch eine bestimmte Menge Lösung "iif der innenfläche des Behälters haftenbleibt, worauf die kohlenstoffhaltige Lösung durch Erhitzen auf 80"C über einen Zeitraum von 30 Minuten ausgetrocknet wird. In diesem Fall kann ein die Kohle bildender Har/Iüiu mit einer Dicke von etwa 0,2 bis 0,7 min gebildet werden. Beim Eingießen der die kohlenstoffhaltige Verbindung enthaltenden llarzlösung in den Metallbehälter /um Überziehen der Innenllüjlic des Behälters wird die Viskosität der Lösung vorzugsweise hoch gewählt, indem die Menge des verwendete:i Losungsmittels vermindert wird, da, wenn die Viskosität niedrig ist, ein die Kohle bindender llai/.lilm mit einer a.isreiehenden Festigkeit nicht erhalten weiden kann. Verwendet man andererseits eine Sprühpistole od. dg! /um Überziehen, so kann ein die Kohle bildender llur/iilm mit der gewünschten Dicke erhalten werden, wenn man das Aufsprühen mehrmals wiederholt, auch wenn die Lösung eine verhältnismäßig niedrige Viskosität hat. Bei allen vorstellend angeaebenen Arbeitsweisen liegt die Harzkomponente im Gemisch vorzugsweise im Verhältnis von I bis 1,5 Teilen auf 1 Teil kohlenstoffhaltiger Komponente vor. um die Haftfestigkeit des Harzfilmes am Metallbehälter und die Leitfähigkeit des Films möglichst gut zu machen. Es wurde festgestellt, daß bei einem kleineren Harzanteil eine unzureichende Haftfestigkeit und eine unzureichende Zähigkeit zwischen dem die Kohle bindenden Harzfilm 13 und der Innenfläche des Metallbehälters 11 erhalten wird, obgleich der gebildete Film eine ausgezeichnete Leitfähigkeit hat, während bei einem höheren Harzanteil ein höherer Widerstand und eine geringere Leitfähigkeit des Films erhalten wird.des Clements is made by pressing from a 0.2 to 0.7 mm thick sheet, such as iron sheet. Ncr. Inner iron sheet or galvanized iron sheet, which is cheap and has high mechanical strength, is produced. After leveling the inner surface of the metal container 11 with chrome or Ν;. · ^! ,.; Ι is a mixture of a thermoplastic Hd ". Such as polyethylene, polyvinyl chloride. Polyvinylacc ■ -. Or a Polyäthylen-Vinylaeetat-Mischpoiynv.i-iai. And carbon-containing compounds, such as graphite and acetylene black, in a ratio of, for example, 5 parts Polyvinyl chloride-vinyl acetate mixed polymer, 3 parts of graphite and 2 parts of ac ^;> en black is cut and poured into the metal container at a temperature of about 180 C. The egg is turned over to remove the excess To remove the old mass, and then: - A \\\. whereby a resin film 13 setting the carbon is formed on the inner surface of the metal container 11 in a thickness of about 0.7 mm the carbon-based resin film 13 can also be produced in such a way that 5.5 parts of polyvinyl chloride-vinyl acetate-Miy! polymer are mixed with 1.5 parts of acetylene black and 3 parts of graphite, whereupon this Gei ' ■ ch in the metal container heated to about 250 ° C;: - i -: - r II is filled, wodu The resin component:. 'te is bonded to the inner surface of the belv-rer by melting; then the tumbled, unmelted powder mixture is removed from the container by opening the container, and the molten resin is dried by heating the beaker. In this case one becomes the Koh '.; binding resin film having a thickness of about 0.3 i-: s 0.4 mm. The carbon-binding resin film 13 can also be obtained by using a thermoplastic resin such as polyvinyl chloride or polyvinyl acetate, or a thermosetting resin, e.g. B. an epoxy resin, a urethane resin or a silicone resin, with carbonaceous compounds such as graphite and acetylene black, in a ratio of, for example, 3 parts of epoxy resin, 2 parts of polyamide resin, 2 parts of acetylene black and 3 parts of graphite is mixed, whereupon a solvent is added to the resulting mixture such as xylene, toluene or cyclohexanol is added to dissolve the resin components; Then the resin solution with the carbonaceous compound is filled into the metal container II, the excess solution is poured out of the container by turning it upside down, whereby a certain amount of solution "adheres to the inner surface of the container, whereupon the carbonaceous solution by heating to 80" C is dried out over a period of 30 minutes. In this case, a carbon constituting the carbon can be formed with a thickness of about 0.2 to 0.7 minutes. When pouring the resin solution containing the carbonaceous compound into the metal container / to coat the interior of the container, the viscosity of the solution is preferably made high by reducing the amount of the solvent used, since when the viscosity is low, one that binds the carbon llai / .lilm cannot be preserved with an a.isreceptive firmness. On the other hand, if you use a spray gun or the like! For coating, a carbon-forming film of the desired thickness can be obtained by repeating the spraying on several times, even if the solution has a relatively low viscosity. In all of the above-mentioned procedures, the resin component is preferably present in the mixture in a ratio of from 1 to 1.5 parts to 1 part of the carbon-containing component. to make the adhesive strength of the resin film on the metal container and the conductivity of the film as good as possible. It has been found that, with a smaller resin content, insufficient adhesive strength and toughness between the carbon binding resin film 13 and the inner surface of the metal container 11, although the film formed has excellent conductivity, while with a higher resin content, higher resistance and toughness are obtained a lower conductivity of the film is obtained.

Wie vorstehend beschrieben, kann erfindungsgemäß eine Kohleschicht einfach dadurch gebildet werden, daß ein Gemisch aus kohlenstoffhaltigem Material und Harz mit der Innenfläche e:,:es oben geschlossenen, zylindrischen Metallbehälters in ■nnige Berührung gebracht wird, d. h., die Arbeitsgänge sind viel einfacher als bei den bekannten Elementen. Da der Behälter 11 aus Metall besteht, ist es weiterhin möglich, eine gute Bindung zwischen dem Metallbehälter und der Kohleschicht, ausgezeichnete Stromsammeieigenschaften, eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und eine hohe Stromstärke zu erhalten. Es kann eh Trockenelement mit einer ausgezeichneten Entladekennlinie bei hoher Belastung erhalten werden. Der Metallbehälter 11 kann anstatt aus dem vorstehend erwähnten Eisenblech, dem verzinnten Eisenblech und dem galvanisierten Eisenblech auch aus einem Blech aus einer Aluminiumlegierung hergestellt werden, das leicht zu verformen, aber etwas teurer als die oben angegebenen Werkstoffe ist.As described above, according to the present invention, a carbon layer can be formed simply by that a mixture of carbonaceous material and resin with the inner surface e:,: it closed at the top, cylindrical metal container is brought into close contact, d. that is, the operations are much simpler than with the known elements. Since the container 11 is made of metal, it is still possible to have a good Bond between the metal container and the carbon layer, excellent current collecting properties, excellent conductivity and high amperage to obtain. It can anyway dry element with an excellent discharge characteristic at high loads can be obtained. The metal container 11 can instead of the aforementioned iron sheet, the tinned iron sheet and the galvanized iron sheet also made of a sheet made of an aluminum alloy are made that are easy to deform, but slightly more expensive than the materials given above is.

.:s Als nächstes wird die Pastenschicht, die auf einem Zinkstreifen (negative Elektrode) für die vorliegende Zelle mit umgekehrter Elektrodenanordnung verwendet werden soll, an Hand von F i g. 3 erläutert. Die Pastenschicht 14 kann auf dem die negative Elektrode darstellenden Zinkstreifen 7 auf folgende Weise erzeugt werden:.: s Next is the paste layer that is on top of a Zinc strips (negative electrode) are used for the present cell with reversed electrode arrangement should be, with reference to F i g. 3 explained. The paste layer 14 may be on top of the negative electrode representing zinc strips 7 can be produced in the following way:

Ein Gemisch aus 50 bis SOTeiien Polyvinylalkohol und 20 bis 50 Teilen Stärke, eines Cellulosederivats oder einer wasserlöslichen, hochmolekularen Verbindung wird in 50 Teilen Wasser gelöst. Unter Verwendung der so hergestellten Lösung wird ein Film auf der ebenen Fläche einer Platte in einer bestimmten Dicke mit Hilfe einer Walze gebildet. Der so gebildete .'lim wird mit Elektrolyt geliert, so daß, wenn der Film in Form des Zinkstreifens geschnitten und nach dem Benetzen mit Wasser oder Elektrolyt am Zinkslreifen befestigt wird, der Film fest am Zinkstreifen haftet und eine Pastenschicht 14 bildet. Hierbei ist es gleichgültig, wie kompliziert die Form des Zink-Streifens ist, da der Film sehr gut haftet. Eine solche gute Berührung der Pastenschicht 14 mit dem Zinkstreifen 7 ist vorteilhaft, da hierdurch die Kristallisation von Zinkverbindungen auf der Oberfläche des Zinksiicifcns vermieden wird, wodurch die LebensdauerA mixture of 50 to 50 parts polyvinyl alcohol and 20 to 50 parts of starch, a cellulose derivative or a water-soluble, high molecular weight compound is dissolved in 50 parts of water. Using the solution prepared in this way, a film is formed the flat surface of a plate formed in a certain thickness with the help of a roller. The so educated .'lim is gelled with electrolyte so that when the Film cut in the form of the zinc strip and after wetting with water or electrolyte on the zinc strip is attached, the film firmly adheres to the zinc strip and a paste layer 14 forms. Here it is no matter how complicated the shape of the zinc strip is because the film adheres very well. Such good contact of the paste layer 14 with the zinc strip 7 is advantageous because it causes the crystallization of zinc compounds on the surface of the zinc oxide is avoided, thereby reducing the service life

fio des Elements verbessert wird.fio of the item is improved.

Über die so hergestellte Pastenschicht 14 wird anschließend ein Film 15 aus Polyvinylalkohol mit einer Verseifungszahl von 80 bis 100 und einem Polymerisationsgrad von etwa 1500 aufgebracht; dieser Film ist in Wasser löslich, jedoch unlöslich im Elektrolyten und darin quellbar, streckfähig und von einer hohen mechanischen Festigkeit.A film 15 made of polyvinyl alcohol with a Saponification number from 80 to 100 and a degree of polymerization applied from about 1500; this film is soluble in water but insoluble in the electrolyte and therein swellable, extensible and of high mechanical strength.

Die negative Elektrode mit der vorstehend auge-The negative electrode with the above eye

gebenen Bauweise kann aber auch dadurch hergestellt werden, daß der Zinkstreifen 7 in eine wäßrige Lösung, beispielsweise von 40 bis 70 Teilen Polyvinylalkohol und 30 bis 60 Teilen Stärkesubstanz, wie Maisstärke oder Weizenmehl, mit einem Wassergehalt von 15 bis 30°/₀ eingetaucht wird, worauf die Schicht aus der wäßrigen Lösung auf dem Zinkstreifen bei einer Temperatur von etwa 70"C getrocknet wird, wobei sich die Pastenschicht 14 bildet. Dann wird diese Pastenschicht 14 mit dem Sperrfilm 15 des vorstehend angegebenen Typs beschichtet. Die negative Elektrode kann aber auch dadurch hergestellt werden, daß der Zinkstreifen 7 erhitzt und der erhitzte Zinkstreifen in ein Gemisch eingetaucht wird, das aus einem Polyäthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat und einer natürlichen Stärke, wie Maisstärke, Weizenmehl oder Karayagame, einem Zellulosederivat, wie Methylcellulose, •Carboxymethylcellulose, oder einer wasserlöslichen, hochmolekularen Verbindung, wie Polyvinylalkohol oder Polyacrylamid, besteht, wodurch die Pastenschichl 14 auf dem Zinkstreifen gebildet wird. Dann wird über der Pastenschicht der ionendurchlässige Sperrfilm aus Polyvinylalkohol aufgebracht, der die Wanderung des Pastenmaterials verhindern soll.but given design can also be produced in that the zinc strip 7 in an aqueous solution, for example from 40 to 70 parts of polyvinyl alcohol and 30 to 60 parts of starch substance such as corn starch or wheat flour with a water content of 15 to 30 / is immersed ₀ °, whereupon the layer of the aqueous solution on the zinc strip is dried at a temperature of about 70.degree. C., whereby the paste layer 14 is formed. This paste layer 14 is then coated with the barrier film 15 of the type indicated above be prepared that the zinc strip 7 is heated and the heated zinc strip is immersed in a mixture consisting of a polyethylene-vinyl acetate copolymer and a natural starch such as corn starch, wheat flour or karayagame, a cellulose derivative such as methyl cellulose, • carboxymethyl cellulose, or a water-soluble , high molecular weight compounds such as polyvinyl alcohol or polyacrylamide, b exists, whereby the paste layer 14 is formed on the zinc strip. The ion-permeable barrier film made of polyvinyl alcohol, which is intended to prevent migration of the paste material, is then applied over the paste layer.

Hierbei werden insbesondere 50 Teile eines thermoplastischen Harzes, bestehend aus einem Polyäthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat, 20 Teilen einer Stärke, wie Maisstärke oder Weizenmehl, 20 Teile Methylceüulose und 10 Teile Karayagame miteinander vermischt, während der Zinkstreifen 7 auf etwa 250⁰C erhitzt wird. Der erhitzte Zinkstreifen 7 wird in das Pulvergemisch eingetaucht, wobei auf dem Zinkstreifen die Pastenschicht 14 gebildet wird. Dann wird der Sperrfilm 15 aus Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 80 bis 100 Molprozent und einem Polymerisationsgrad von 1500, der in Wasser unlöslich und im Elektrolyten quellbar und streckfähig ist und der eine hohe mechanische Festigkeit hat, auf die Pastenschicht 14 aufgebracht.In this case consisting of a polyethylene-vinyl acetate copolymer, 20 parts of a starch such as corn starch or wheat flour, 20 parts Methylceüulose and 10 parts Karayagame in particular 50 parts of a thermoplastic resin, mixed with each other, while the zinc strip is heated to about 250 ⁰ C. 7 The heated zinc strip 7 is immersed in the powder mixture, the paste layer 14 being formed on the zinc strip. Then, the barrier film 15 made of polyvinyl alcohol with a degree of saponification of 80 to 100 mol percent and a degree of polymerization of 1500, which is insoluble in water and swellable and stretchable in the electrolyte and which has a high mechanical strength, is applied to the paste layer 14.

In jedem Fall wird eine gute Haftung zwischen dem die negative Elektrode darstellenden Zinkstreifen 7 und der Pastenschicht 14 erhalten. Mit einer so hergestellten negativen Elektrode kann in der Zelle eine Wanderung des Pastenmalerials und des Wassers, das in der Pastenschicht enthalten ist, in das Depolarisatorgemisch vollständig verhindert werden; weiterhin kann auf Grund der Anwesenheit des Sperrfilms eine Austrocknung der Pastenschicht und eine Kristallisation von Zinkverbindungen auf der Oberfläche des Zinkstreifens vollständig verhindert werden.In either case, there will be good adhesion between the the zinc strip 7 constituting the negative electrode and the paste layer 14 are obtained. With a manufactured in this way negative electrode can cause migration of paste material and water in the cell contained in the paste layer, can be completely prevented in the depolarizer mixture; can continue due to the presence of the barrier film, drying of the paste layer and crystallization completely prevented by zinc compounds on the surface of the zinc strip.

Ein weiterer Vorteil der so hergestellten negativen Elektrode 16 besteht darin, daß sich die Pastenschicht 14 und der Sperrfilm 15 beim Einsetzen der negativen Elektrode in das Depolarisatorgemisch nicht vom Zinkstreifen 7 lösen, so daß ein Kurzschluß im Inneren der Zelle verhindert und die Lagerfähigkeit sowie das Entladeverhalten des Elements stark verbessert werden können.Another advantage of the negative electrode 16 thus produced is that the paste layer 14 and the barrier film 15 when inserting the negative electrode into the depolarizer mixture does not degenerate Loosen zinc strips 7, so that a short circuit inside the cell is prevented and the shelf life as well as the Discharge behavior of the element can be greatly improved.

Der Zinkstreifen, der den Körper der negativen Elektrode darstellt, ist vorzugsweise im wesentlichen kreuzförmig oder hat einen gespaltenen kreisförmigen Querschnitt, da eine derartige Form das Einsetzen der negativen Elektrode in das Depolarisatorgemisch 5 begünstigt. Die Länge des Zinkstreifens schwankt in Abhängigkeit von der Höhe des Elements, liegt jedoch normalerweise in der Größenordnung von 48 mm (Länge der reagierenden Oberfläche) bei Elementen vom^Typ L¹M-I, d. h., die Länge ist etwas größer als die Höhe des Depolarisatorgemisches5. Die Breite der negativen Elektrode ist normalerweise etwa ⁴/s des Durchmessers des Dcpolarisatorgemisches 5 (bei einem kreuzförmigen Querschnitt) und etwa ³/_s des Durchmessers des Dcpolarisalorgemiisches, wenn sie zylindrisch ist. Gleichgültig, ob die negative Elektrode kreuzförmig oder zylindrisch ist, nimmt die innere und die äußere Oberfläche der Elektrode an der EnI-ladungsreaktion teil, so daß die reagierende OberflächeThe zinc strip, which forms the body of the negative electrode, is preferably essentially cruciform or has a split circular cross-section, since such a shape favors the insertion of the negative electrode into the depolarizer mixture 5. The length of the zinc strip varies depending on the height of the element, but is normally of the order of 48 mm (length of the reacting surface) for elements of the ^ type L ¹ MI, that is, the length is slightly greater than the height of the depolarizer mixture5. The width of the negative electrode is normally about ⁴ / s the diameter of the polarizer mixture 5 (if it is cross-shaped) and about ³ / _s the diameter of the polarizer mixture when it is cylindrical. Regardless of whether the negative electrode is cruciform or cylindrical, the inner and outer surfaces of the electrode take part in the EnI charge reaction, so that the reactive surface

ίο viel größer ist als die der negativen Zinkelektrodc von üblichen Zellen, die das Gehäiuse der Zelle darstellt. Die Verschlußplaitenanordnung, die zum Verschließen des offenen unteren Endes des Elements mit umgekehrter Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung verwendet wird, ist wie folgt konstruiert:ίο is much larger than that of the negative zinc electrodc of usual cells, which represents the housing of the cell. The locking plate assembly, which is used to lock of the open lower end of the element with inverted electrode arrangement according to the invention used is constructed as follows:

Nach F i g. 4 enthält die Verschlußplattenanordnung eine Vcrschlußplatte 17, die am Umfang mit einem ringförmig eingepreßten Teil 18 versehen ist, der den peripheren Rand der BodenölTnung des Behälters 11According to FIG. 4 contains the shutter plate assembly a closure plate 17 which is provided on the circumference with an annularly pressed-in part 18 which the peripheral edge of the bottom oil opening of the container 11

»ο erfaßt; weiterhin ist ein isolierender Ring 19 mit einem L-förmigen Querschnitt vorgesehen, der auf die Verschlußplatte 17 paßt und den eingepreßten Teil 18 abdeckt. Der Isolierring ist vorzugsweise aus einem Material wie Polyvinylchlorid oder Kautschuk herge-»Ο recorded; further is an insulating ring 19 with a L-shaped cross-section is provided which fits onto the closure plate 17 and covers the pressed-in part 18. The insulating ring is preferably made of a material such as polyvinyl chloride or rubber.

as st>.!!t, so daß er gleichzeitig als flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Behältern und der Verschlußplatte 17 dient. Beim Verschließen der Boden-Öffnung des Behälters 11 mit der Verschlußplattenanordnung werden der eingedrückte Teil 18 der Verschlußplatte 17 und der isolierende Ring 19 nach innen gebogen, wie es in F i g. 5 dargestellt ist.as st>. !! t, so that it doubles as a liquid-tight seal between the container and the closure plate 17 is used. When closing the bottom opening of the container 11 with the closure plate assembly becomes the depressed part 18 of the closure plate 17 and the insulating ring 19 bent inwardly as shown in FIG. 5 is shown.

In der Mitte der Innenfläche (Oberseite) der Vcrschlußplatte 17 ist ein Leiter 20 angeordnet, der aus einem Paar von elastischen, im wesentlichen L-förmigen Anschlüssen besteht, die mit ihren horizontaler Schenkeln 24 an die Verschlußplatte 17 angeschweißl sind, wobei ihre senkrechten Teile einander gegenüberliegen. Die Anschlüsse dienen zur elektrischen Verbin dung der negativen Elektrode 16 und der Verschluß platte 17. Die Anschlüsse 23 sind aus einem Feder Stahlblech hergestellt und jeweils im mittleren Teil de; senkrechten Teils nach außen gekrümmt, so daß si( eine Klammer 22 zum Festhalten des Verbindungs endes 21 der negativen Elektrode 16 bilden.In the middle of the inner surface (upper side) of the closure plate 17, a conductor 20 is arranged, which consists of consists of a pair of resilient, substantially L-shaped connectors, which with their horizontal Legs 24 are welded to the closure plate 17, with their vertical parts facing each other. The connections are used for electrical connec tion of the negative electrode 16 and the closure plate 17. The connections 23 are made of a spring sheet steel and each in the middle part de; vertical part curved outwards, so that si (a clamp 22 for holding the connection end 21 of the negative electrode 16 form.

Auf Grund der vorstehend angegebenen Bauweis< wird, wenn die Verschlußplatte 17 gegen das unten Ende des Behälters 11 gepreßt wird, der isolierend« Ring 19 durch den peripheren Rand der Öffnung de: Behälters in den vertieften Teil 18 gedrückt, wöbe gleichzeitig der Leiter 20 automatisch gegenüber den Verbindungsende 21 der negativen Elektrode 10 ange ordnet wird und das Verbindungsende durch dii Klammer 22 ergreift.Due to the above construction <when the closure plate 17 against the bottom The end of the container 11 is pressed, the insulating «ring 19 through the peripheral edge of the opening de: Pressed the container in the recessed part 18, the head 20 would simultaneously arch automatically opposite the Connection end 21 of the negative electrode 10 is arranged and the connection end by dii Clamp 22 grips.

F i g. 1 zeigt im Querschnitt eine Gesamtansicht de Elements mit umgekehrter Elektrodenanordnung, da durch die Verschlußplattenanordnung des Vorstehern beschriebenen Typs verschlossen ist.F i g. 1 shows, in cross section, an overall view of the element with the electrode arrangement reversed, since is locked by the locking plate assembly of the type described above.

Das Trockenelement mit umgekehrter Elektroden anordnung gemäß der Erfindung wurde mit einen bekannten Element mit umgekehrter Elektroden anordnung und mit einem üblichen Trockenelcmen vom Pastenlyp (UM-l-Typ) im Hinblick auf die Ent ladekapazität, Lebensdauer, Leckbeständigkeit, Meng des untergebrachten Anolytgemisches und KurzThe dry element with reverse electrode assembly according to the invention was with a known element with reversed electrode arrangement and with a conventional Trockenelcmen of the paste lyp (UM-l type) with regard to the discharge capacity, service life, leak resistance, quantity of the stored anolyte mixture and short

schluUstrom verglichen, wobei die in den Tabellen I II, III, IV und V angegebenen Ergebnisse erhaltei wurden. Die Bezugszahl 25 bezieht sich auf das Isolier papier.closing current compared, with the in Tables I II, III, IV and V get the results given became. The reference number 25 refers to the insulating paper.

I S36 265I S36 265

Tabelle I
Vergleich der EntlaclekapazilätTable I.
Comparison of the Entlaclekapazilät

Element gemäß der Erfindung Element according to the invention

Bekannte Zelle mil umgekehrter Elektrodenanordnung Bekanntes normales Element Known cell with reversed electrode arrangement. Known normal element

KontinuierlicheContinuous

Entladung überDischarge over

LastwiderslandLoad contradiction

von 4 Ohm bisfrom 4 ohms to

zur Endspannungto the final voltage

0,75 V0.75V

1800 Minuten1800 minutes

1200 Minuten1200 minutes

MinutenMinutes

Kontinuierliche
Entladung bei
konstanter Stromstärke von 700 niAContinuous
Discharge at
constant current of 700 niA

bis zur Endspannuiig von 0,75 Vup to the final voltage of 0.75 V.

500 Minuten
220 Minuten
130 Minuten500 minutes
220 minutes
130 minutes

IntermittierendeIntermittent

Entladung vonDischarge of

30 Min./Tag mil30 min./day mil

I.astwiderstandI. load resistance

von 4 Ohm bis zurfrom 4 ohms to

Endspannung 0,85 VFinal voltage 0.85 V.

23(X) Minuten 1500 Minuten 1000 Minuten23 (X) minutes 1500 minutes 1000 minutes

Table Il

Vergleich der Lagerbeständigkeil (Entladcvcrhalten nach einer Lagerung von 9 Monaten bei 45"C)Comparison of the shelf life wedge (discharge behavior after storage for 9 months at 45 "C)

Element gemäß der Erfindung Element according to the invention

Bekanntes Element mit umgekehrter Elektrodcnan-Well-known element with reversed electrical

orjnung organization

Bekanntes normales Element Known normal element

KontinuierlicheContinuous

Entladung mitDischarge with

I.astwiderstandI. load resistance

von 4 Ohm bisfrom 4 ohms to

zur Endspanniingto the end tensioning

von 0,75 Vof 0.75 V.

MumienMummies

Minuten
MinutenMinutes
Minutes

Kontinuierliche
Entladung bei
konstanter Stromstärke von 7(K) ηιΛContinuous
Discharge at
constant current of 7 (K) ηιΛ

bis zur Endspanming von 0,75 Vup to the final voltage of 0.75 V.

450 Minuten450 minutes

150 Minuten
100 Minuten150 minutes
100 minutes

IntermittierendeIntermittent

Entladungdischarge

(30 Min./Tag)(30 min./day)

mit testwiderstandwith test resistor

von 4 Ohm bis zurfrom 4 ohms to

Findspannung 0,85 ^v Find tension 0.85 ^v

2250 Minuten 1300 Minuten2250 minutes 1300 minutes

MinnIηνMinnIην

Tabelle 111
Vergleich der LeckbesländigkeitTable 111
Comparison of the leakage

(Bei koniinuierlichcr Entladung mit einem Laslwiderstand von 4 Ohm nach einer Lagerung von 60 Tagen bei einer Temperatur von 30"C und einer Luftfeuchtigkeit von KO¹V₀)(With continuous discharge with a resistance of 4 ohms after storage for 60 days at a temperature of 30 "C and a humidity of KO ¹ V ₀ )

Element gemäß der Erfindung Element according to the invention

Bekanntes Element mit umgekehrterKnown element with reverse

Elektrodenanordnung Electrode arrangement

Bekanntes normales Element Known normal element

Nach 10 TagenAfter 10 days

0/1000/100

10/100
2/10010/100
2/100

Nach 30 TagenAfter 30 days

0/1000/100

10/9010/90

7/987/98

Nach 60 TagenAfter 60 days InsgesamtAll in all 0/1000/100 0/1000/100 50/8050/80 70/10070/100 12/9112/91 21/10021/100

Anmerkung: Der Zähler bezieht sich auf die Anzahl der undiehten Elemente.Note: The counter relates to the number of undrawn items.

Table IV

Vergleich der Menge des untergebrachten Depolarisatorgemisches (Typ UM-I)Comparison of the amount of the stored depolarizer mixture (type UM-I)

Element gemäß der Erfindung 75 gElement according to the invention 75 g

Bekanntes Element mit umgekehrterKnown element with reverse

Elektrodenanordnung 58 gElectrode assembly 58 g

Übliches normales Element 52 gCommon normal element 52 g

Tabelle V
Vergleich des KurzschlußstromesTable V
Comparison of the short-circuit current

Element gemäß der Erfindung 18,0 AElement according to the invention 18.0 A

Bekanntes Element mit umgekehrterKnown element with reverse

Elektrodenanordnung 12,0 AElectrode arrangement 12.0 A.

übliches normales Element 7,0 Acommon normal element 7.0 A

Wurden diese drei Arten von Elementen kcntinuier- Aus den in den vorstehenden Tabellen und inWere these three kinds of elements continuous- From the tables in the preceding tables and in

lieh bei ein-r konstanten Stromstärke von 700 mA ent 6o F i g. 6 angegebenen Ergebnissen ergibt sich, daß das laden, so wurden die in F i g. 6 angegebenen Ergebnisse Element mit umgekehrter Elektrodenanordnung geerhalten. maß der Erfindung hinsichtlich seiner Leistungsfähigborrowed at a constant current of 700 mA ent 6o F i g. 6 shows that the load, the in F i g. 6 obtained element with reversed electrode arrangement. measured the invention in terms of its performance

keit den üblichen Elementen überlegen ist.is superior to the usual elements.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

309 617/313309 617/313

Claims

Metal container and one of this metal container claims: surrounded, self-supporting, solid, cup-shaped positive electrode made of pressed carbon. In

1. Dry element with a one-sided interior of the positive electrode is the negative elec closing cylindrical metallic container, 5 trode and the depolarizer arranged, with between a carbon layer on the inner surface of the depolarizer and the negative electrode is ordered, a depolarizer and a nega- a separator made of paper or a gel one directly iive zinc electrode which prevents contact in the middle of the depolarization. Such drying items Sators is arranged and on the surface of which have a number of disadvantages. So requires There is a separator layer, which means that the massive, positive carbon electrodes are considerably higher indicates that the carbon layer borrowed part of the element volume, which then is not π from a Mischui 'hus 1 part of carbon and sufficient volume to absorb the Depolan 1 to 1.5 parts consists of synthetic resin and that is available on the sators. Hereby ν; rd the Le: On the surface of the zinc electrode, a paste layer affects the performance of the drying element is arranged, over which there is an ion-permeable 15. Another disadvantage is the high sensitivity Film made of polyvinyl alcohol with a saponification carbon body against shocks and btolic number of 80 to 100 and a degree of polymerisation.This easily causes cracks through which the Elektrovon 1500 is located which allows a migration of the seepage.

Prevents paste material in the depolarizer From the German patent specification 1 154 336 is remote:

will. 20 a method of making a for ions iv :.

2. Dry element .-, oh claim 1, characterized by a permeable membrane for electric batteries. ■ characterized in that the end (21) of the negative by covering a cellulose film with a wa; Zinc electrode is detected by a lyre (20), known solution of polyvinyl alcohol.

which has a gripping part, which consists of a pair. The invention is based on the object, e ;.

Consists of L-shaped leads that run on the inner 25 dry cell with inverted electrode arrangement.

Surface of a closure plate (17) that is used to indicate the voltage compared to corresponding

Closing opening of the cylindrical metal drying element known higher capacity, be

see container serves, are designed and the sere shelf life and greater acid resistance a <