DE2007506A1

DE2007506A1 - Galvanische Primarzellen und aus ihnen bestehende Batterien

Info

Publication number: DE2007506A1
Application number: DE19702007506
Authority: DE
Inventors: William Hansen Westlake Ohio Deierhoijun (V St A) M
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1969-02-20
Filing date: 1970-02-19
Publication date: 1971-03-04
Also published as: JPS498579B1; GB1288489A; BE746335A; CA930420A; FR2032951A5; US3563805A

Description

PATENTANWALT

DiPL-INO, 18. Februar 197ο

HfLMUV ϊΎΟ%1% Gzy/Ha.

Union Carbide Corporation, 27o Park Avenue, New York, U.S.A.

Galvanische Primärzellen und aus ihnen "bestehende Batterien

Die Erfindung "betrifft dünne flache galvanische Primärzellen mit einer Anode aus einem Metallblech, einen kathodischen depolarisierenden Gemisch, einem für den Elektrolyten durchlässigen Scheider zwischen der Anode und der Kathode, einem festgelegten klebrigen Elektrolyten in Berührung mit der Anode und der Kathode und mit einem kathodischen Stromabnehmer. Die Erfindung betrifft ferner Batterien, die aus solchen Zellen bestehen.

Pur die Verwendung von elektrisch betriebenen tragbaren Geräten von geringem Umfange, z.B. Bandaufnehmer, Tonwiedergeber, Rundfunksender, Rundfunkempfänger, Rasierapparate _x Uhren, Projekto-

sich ren für feststehende oder laufende Bilder hat ein . steigender Bedarf nach verläßlichen Batterien von geringem Umfange entwickelt. Die Kraftanforderungen an solche Vorrichtungen sind verschieden. So braucht man z.B. für eine Uhr eine Batterie, die gleichmäßig wenigstens ein Jahr lang einen geringen Strom liefert. Bandaufnehmer und Rundfunkgeräte erfordern Batterien, die in Abständen für eine Zeit von einer halben Stunde bis zu mehreren Stunden arbeiten und hierbei einen erheblich höheren Strom liefern sollen, als während der längeren Perioden des llichtgebrauches. Eine Filmkamera mit einer Batterie, welche den Lauf regelt, erfordert in der Regel eine Batterie, die in wiederholten Serien von verhältnismäßigen kurzen Zeitperioden während eines Tages arbeitet, aber auch woohen- oder monatelang

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nicht benutzt wird. Eine Projektorkamera kann eine Batterie haben, die ein Blitzlicht entzündet. In manchen Fällen soll die Batterie auch die Belichtung regeln und den Film nach jeder Belichtung weiter bewegen. Hierzu wird eine Batterie benötigt, die Serien von Impulsen von hoher Stromstärke liefert, häufig in schneller Aufeinanderfolge.

Die Industrie hat durchaus erfolgreich solche Batterien hergestellt, die den verschiedenen Anforderungen entsprechen. Die Mehrzahl der hierfür verwendeten Batterien sind aber zylin-" drisch. Diese Zylinder können knopfförmig sein, sie können aber auch eine Höhe von 1,5 bis 2,5 cm und einen Durchmesser von 1,5 bis 2,5 cm haben, wobei die Abmessungen auch höher liegen können. Diese Batterien sind zwar ausgezeichnete Stromlieferanten, ihr Umfang beschränkt aber in gewissem Ausmaße den Umfang und die Form der Vorrichtungen, für welche sie gedacht sind. Die Nachfrage nach dünnen flachen Batterien steigt laufend. In dünnen flachen Vorrichtungen können die üblichen zylindrischen Batterien nicht untergebracht werden, ohne daß für sie mehr Platz als erwünscht benötigt wird. Es besteht also eine steigende Nachfrage nach dünnen flachen Batterien.

h Über die Bestrebungen der Industrie zur Herstellung von flachen Zellen und Batterien unterrichten beispieleweise die USA-Patent-. Schriften No. 2 635 128, 2 745 Θ94, 2 798 895, 2 847 495, 2 87o 235 und 2 995 614. Alle diese Patentschriften beschreiben flache Zellen und Batterien daraus. Gemeinsam ist ihnen das Ziel, die einzelnen Zellen mit einem plastischen Film zu umhüllen. Alle beschreiben eine Konstruktion, bei welcher die Umhüllung sich ganz außerhalb der Zelle befindet und sioh über

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obren Kanten hinweg erstreckt. Wenn man solche Zellen ubereinanderstapelt, um eine Batterie zu bilden, so bringen die Kantenteile der Umhüllungen der Zellen Schwierigkeiten dadurch mit sich, daß sie in einem Behälter für die Batterie untergebracht werden müssen, wobei der für diese Teile gebrauchte Raum elektrisch nicht produktiv ist.

Ziel der Erfindung ist eine dünne flache primäre galvanische Zelle und Batterien aus solchen Zellen, wobei der von ihnen beanspruchte Raum vollständig elektrisch produktiv ist.

Die Erfindung betrifft eine dünne flache galvanische Primärzelle mit einer Anode aus einem Metallblech, einem kathodischen depolarisierenden Gemisch, einem für den Elektrolyten durchlässigen Scheider zwischen der Anode und der Kathode, einem festgelegten klebrigen Elektrolyten in Berührung mit der Anode und der Kathode, und mit einem kathodischen Stromabnehmer. Die Zelle ist dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt die Anode mit der einen Oberfläche der Kathode zusammenklebt, daß der kathodische Stromabnehmer mit der anderen Oberfläche der Kathode verklebt ist, daß die Kathode innerhalb eines Rahmens aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Dichtungsmaterial angeordnet und mit diesem verbunden ist, der an den Kanten der Anode und des kathodischen Stromabnehmers anhaftet und sich über der ganzen Kantenlänge erstreckt, und daß alle Teile der Zelle fest miteinander verklebt sind.

Eine solche Zelle hat durch ihren Aufbau einen verhältnismäßig niedrigen elektrischen Widerstand zwischen den einzelnen Teilen.

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Die Erfindung betrifft ferner eine Batterie aus solchen Zellen. Die Batterie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus übereinandergestapelten und in Reihe angeordneten miteinander verklebten Zellen gemäß der Erfindung besteht.

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise einige Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in auseinandergezogenem Zustande einen senkrechten Schnitt der Teile, die zu einer erfindungsgemäßen Zelle zu-P sammengebaut werden sollen.

Figur 2 ist ein senkrechter Schnitt einer Zelle, die aus den Teilen nach Fig. 1 besteht.

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Batterie aus Zellen anderer Bauart, in der ein Teil weggebrochen ist.

Fig. 4 zeigt in auseinandergezogenem Zustande perspektivisch Zellen, die zum Zusammenbau für eine Batterie angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt perspektivisch eine Batterie aus Zellen nach Fig.4«

Fig. 6 ist ein Schnitt entlang der Linie 6-6 nach Fig. 5 in der Richtung der !feile.

Gemäß Fig. 1 besteht der Anodenteil der Zelle aus der Anode 1o aus einem Metallblech, einer Kantenschicht 12a eines klebenden Dichtungsmaterials für die Anode 1o, einer Schicht 14a eines festgelegten Elektrolyten, eines Scheiders 16 mit Kantenschichten 12b und 12c eines Klebstoffes auf jeder Seite des Scheiders 16, und einer zweiten Schicht 14b des Elektrolyten.

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Der kathodische Teil enthält eine Schult 14c des Elektrolyten, der in Berührung mit der einen Oberfläche der Kathode 18 angeordnet sein soll. Eine Schicht 2o eines Klebstoffes ist zwischen der anderen Oberfläche der Kathode 18 und einem kathodischen Stromabnehmer 22 vorgesehen. Eine vierte Schicht 12d von Dichtungsmaterial steht in Berührung mit dem kathodischen Stromabnehmer 22. Eine aufgedampfte Schicht 24 aus einem gut leitenden Metall wie Gold oder Silber kann auf dem kathodischen Stromabnehmer 22 vorgesehen sein.

Die Fig. 2 zeigt, daß beim Vereinigen der einzelnen Teile die Schichten 12a, 12b, 12c und 12d des Klebstoffes sich miteinander vereinigen, so daß ein Rahmen 12 entsteht, welcher die Kanten der Kathode 18 bindet und mit der Anode 1o und dem kathodischen Stromabnehmer 22 der Zelle fest verbunden ist. Die Schichten 14a, 14b und 14c des Elektrolyten liefern den Elektrolyten 14, der in ionischem oder in elektronischem Kontakt mit der Anode 1o und der Kathode 18 steht. Der Scheider 16 dient in üblicher Weise dazu, einen physikalischen Kontakt zwischen der Anode 1o und der Kathode 18 zu verhindern; er ist durchlässig für den Elektrolyten.

Zur Herstellung einer Batterie von Zellen nach Fig. 2 muß man lediglich die Anode der einen Zelle in innigen elektrischen Kontakt mit dem kathodischen Stromabnehmer der anderen Zelle bilden, wodurch eine Verbindung in Reihe entsteht. Eine wünschenswertere Konstruktion für eine gestapelte Batterie ist eine solche, bei welcher eine Duplexelektrode verwendet wird. Bei dieser ist eine Oberfläche der Anode aus Metallblech mit einem Überzug aus einem leitenden Kohlenstoffhaltigen Material versehen, wie es schon seit Jahren in Primärbatterien verwendet wird. Eine derartige Konstruktion ist in der Fig. 3 ge-.zeigt. .

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Nach der Pig. 3 sind je zwei Zellen eine über der anderen angeordnet und fest miteinander verklebt. In der unteren Zelle hat ein Blech 3o einen elektronisch leitenden Überzug 32 aus kohlehaltigem Material, der mit derjenigen Oberfläche des Bleches verbunden ist, auf welcher die Kathode 34 durch eine Klebstoffschicht 33 angeklebt ist. Die Kathode 34 ist verbunden mit einem Rahmen 36 aus klebendem Kunststoff, der an den Kanten mit dem Überzug 32 klebend verbunden ist. Eine Schicht 38 des Elektrolyten liegt über der Kathode 34 und ist in ionisch leitendem Kontakt mit ihr und mit einem darüber befindlichen Scheider 4o. In ionisch leitendem Kontakt mit dem Scheider 4o befindet sich eine Blechanode 42, deren Kanten

oberen

mit dem Rahmen 36 aus Klebstoff verbunden sind. Auf der Oberfläche der Anode 42 befindet sich eine Schicht 44 aus einem leitenden Kohle enthaltenden Material, die als Stromabnehmer für die obere Zelle dient. Die obere Zelle enthält eine Kathode 46, die von einem Rahmen 48 von dichtendem Klebstoff gehalten ist und mit dem kathodischen Stromabnehmer 44 durch eine Schicht 45 eines Klebstoffes verbunden ist. Eine Schicht 5o des Elektrolyten steht in Kontakt mit dem Scheider 52, an welchem ein Anodenblech 54 aufgeklebt ist, dessen Kanten mit dem Rahmen 48 verbunden sind. Der Stapel der Zelle ist also in Reihe miteinander verbunden. Er ist befestigt an einem Leiter 56, der gewünschtenfalls mit einem zweiten Zellenstapel verbunden sein kann.

Die Fig. 4 zeigt diagrammatisch eine Anordnung von Zellen ge mäß der Erfindung, wobei zwei Stapel aus je zwei Zellen neben einander angeordnet sind. Der rechte Stapel A ist so angeordnet, daß das negative Anschlußstück der beiden Zellen oben liegt. Der linke Stapel B ist so angeordnet, daß das positive Ansohlußetück der beiden Zellen oben liegt. Eine Verbindung

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zwischen den Stapeln wird hergestellt durch den leitenden Streifen C, der gemäß Fig. 5 mit den Böden der beiden Stapel verklebt ist. Pur manche Zwecke kann die gesamte Batterie innerhalb einer Umhüllung 6o aus einem elektronisch isolierenden thermoplastischen Film angeordnet sein. Die Umhüllung hat Öffnungen oder Löcher 62 und 64 zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen fen beiden Zellenstapeln.

Die Erfindung betrifft in erster Linie den Aufbau von Zellen und Batterien, sie führt aber auch zur Verwendung von Stoffen, die aus üblichen Batterien bekannt sind. Eine bevorzugte Zelle enthält eine Zinkanode, eine im wesentlichen Mangandioxid enthaltende Kathode und einen Kohle enthaltenden kathodischen Stromabnehmer. Der bevorzugte Elektrolyt ist eine festgelegte Lösung von Ammoniumchlorid und Zinkchlorid in üblichen Mengenverhältnissen. Der bevorzugte Scheider besteht aus mikroporösem Papier, z.B. aus Seidenpapier.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein System nach LeClanche beschrieben. Es sei aber schon jetzt darauf verwiesen, daß anstelle von Zink auch andere Anoden verwendet werden können, z.B. aus Magnesium, Aluminium oder anderen in Primärzellen verwendbaren Metallen. Anstelle von Manganoxyd kann die Kathode auch andere Stoffe enthalten, solange sie mit der jeweiligen Anode verträglich sind. Die Auswahl des Elektrolyten hängt ab von der Art der Anode und der Kathode. Eine derartige Auswahl ist kein Teil der Erfindung, und diese ist auch nicht hierauf beschränkt. Der den Rahmen bildende Klebstoff darf nicht mit den Bestandteilen der Zelle oder ihren Umsetzungsprodukten reagieren, sollte beständig gegenüber dem Elektrolyten sein, undurchlässig

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für Wasser und Sauerstoff, und sollte diese Eigenschaften und seine Klebfähigkeit innerhalb des ganzen auftretenden Temperaturbereiches beibehalten. Polyvinylverbindungen, wie sie seit Jahren in Batterien verwendet werden, sind auch für die vorliegende Erfindung brauchbar. Ebenso brauchbar sind heißschmelzende Klebstoffe, wie Gemische aus Vinylverbindungen und Wachsen.

Ein wesentlicher Vorteil von Zellen und Batterien gemäß der Erfindung besteht darin, daß man als Elektrolyt wäßrige Lösungen verwenden kann und damit einen Flüssigkeitskontakt zwischen Bestandteilen der Zelle aufrechterhalten kann. Der Elektrolyt wird festgelegt durch ein Verdickungsmittel, so daß eine viskose, klebrige und anhaftende Masse entsteht, die ohne auszusickern innerhalb des Rahmens gehalten werden kann. Bei den erfindungsgemäßen dünnen flachen Zellen dient der Elektrolyt auch dazu, die Teile der Zelle zusammenzuhalten. Der innere Rahmen zusammen mit dem Anodenteil und dem kathodischen Stromabnehmer dient dazu, einen guten Kontakt von geringem Widerstand durch die ganze Zelle hindurch aufrechtzuerhalten.

Zu den üblichen Verdickungsmitteln für LeClanche-Zellen gehören Stärke, wie Maisstärke, Weizenstärke, Kartoffelstärke, natürliche Ψ Gummen, wie Robiniengummi, Guargummi, Gummiarabikum, und solche Stoffe wie Methylzellulose, Carboxymethylzellulose und Hydroxyäthylaellulose. Vinylpolymere, wie Polyacrylamid, Polyacrylsäure, Polyvinylpyridin, Polyvinylmethyläther und Acrylate wie Methylmethacrylat können auch bei Elektrolyten nach LeClanche verwendet werden. Alle diese Stoffe sind brauchbar als Verdicker in erfindungsgemäßen Zellen. Da die Viskosität von Elektrolyten, die Polyvinylverbindungen enthalten, leicht geregelt werden kann durch den Polymerisationsgrad in wäßriger Lösung, so sind die Polyvinylverbindungen besonders gut geeignet zum Festlegen des

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Elektrolyten in atfindungsgemäßen Zellen. Bevorzugt hierbei wird Polyacrylamid. Der verdickte Elektrolyt sollte eine Viskosität von 4oo bis 3ooo Centipoise haben.

Zahlreiche erfindungsgemäße Zellen und Batterien sind hergestellt und mit guten Ergebnissen geprüft worden. Bei einer Reihe von Versuchen wurden Zellen nach den Pig. 1 und 2 hergestellt. Verwendet wurde eine 5 x 7,5 cm große Zinkanode mit einer Dicke von o,2 mm. Das Zink hatte eine Reinheit von 99,99 i'^a, und seine Oberfläche war in üblicher Weise amalgamiert. Eine Kantenschicht eines Klebstoffes aus einer Polyvinylverbindung wurde auf die amalgamierte Überfläche aufgestempelt. In einigen Fallen hatte diese Kantenschicht eine Breite von 6 mm, in anderen von 4 mm. Eine dünne Schicht eines mit Polyacrylamid verdickten Elektrolyten wurde mit einem Pinsel auf die ampJ-gamierte Oberf? rohe der Anode aufgetragen. Der Elektrolyt enthielt CM G-evt/fc Ammonium-chlorid, 6j5 G-ew.^Zinkehlorid und 3,3 Gew.?;» Po.lyacry Lan.i d in wäßriger Lösung. r>eine Viskosität -U*rr bei et'·"?- 23oo Centipoise. Auf beide Seiten eines liaderripapi fr es von '* τ ?,."> c<ü ;n;i. t einer Dicke von o,o25 mm wurden F'fU; ';oy;u\ r :, ι htür il- ;'nf: ;js.t. ?o~!yv\r,y\ -klebstoff es wie? fur die iiccdv tiV,L'g(-.iyr'\cbt., ido O. β ο :y\,.ii.f scliich ten

wurden getrocknet durch Erhitzen Ces Papiers jtl ?:^;.r:¹ -■ '-fön an etwa

Luft bei.135^üO. Dann brachte man :!-;, :';.üe-.![;7.· nv i .'ir: r . ^ ^c-π Elektrolyten überzogene Anc(;;-\ Ία-.up/. Λ\_: c '-Λη V·; j■■ -·ι;. . j". ; .-". .■!/.v.ommfin-fielen. Hierbei wurde dar/au.f :^c-,r.hti t . ^ f.^ -ir '-.-I ^x- .O-.^! -:■ ge ^ en den Elektrolyten anzucirücirci,. ;-.;.; ■-j : '■;.■.. Lo, -■·..;; ■.. ,·_;Λ'\- .'., "Dar·.¹ brachte man dense'lbsr, Rlek ■·;': , .y ;;r, .:.., ei:·-· ^v ,-.:'·.::" .;■.■..; a:i.f^:, :bere Obarfiächs dea -oirieiders - :.i.: ..

Der kafhoaia-.;jie T^iI wut-ds '..•^^..;, .... - ;;.'·; . '■-;.·..,: ei.,^f·: elek troni;;:^:;i iei. t ^: .....i f:... 1^:;1::v:-j ■;·.'..■;. . . ''iy.. ■ . "■■: ., ^;ca^;.;;cli.-acher 3 tro-nal:r.e; ,-.θ. ■, C ie:,t· ·. ■ .,. ■■ ^;j· ; ■ ■. ·. ■. l\u· '/:."■ -j~

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namen "Gondulon" erhältlich. Der Stromabnehmer hatte dieselben Abmessungen wie die Anode und eine Dicke von o,175 mm. Auf eine Seite dieses iilms wurde im Vakuum eine Schicht von GoLd aufgedampft. Auf die Kanbenteile der anderen oberen Seite wurde eine Schicht eines Klebstoffes aus einer Polyvinylverbindung aufgebracht, der dieselbe Zusammensetzung und dieselben Abmessungen hatte wie die Klebstoffschichten in dem Anodenteil. Innerhalb der Grenzen dieser Schicht brachte man eine wäßrige Lösung eines Polyacrylamides auf, die feinverteilten Graphit enthielt. Diese Schicht diente als Klebstoff zum Verbinden der Kathode mit dem Stromabnehmer. Sie enthielt 5,5 $ Polyacrylamid und 4 GewichU; teile Graphit mit einem Gewichtsteil Acetylenruß. Die Sctiicht wurde an Luft bei 7o°C getrocknet. Auf diese Klobstoffschicht brachte man dann das kathodische Gemisch. Es enthielt in üblicher Weise feinverteiltes Mangandioxyd und etwa 18?« feinverteilte Kohle zur Verbesserung der Leitfähigkeit, ferner 1 % eines Bindemittels. Ea war mit dem Elektrolyten angefeuchtet. In einigen Fällen wurde dieses Gemisch in mehreren aufeinanderfolgenden Schichten, in anderen in einer Schicht aufgebracht. In allen Fällen wurde dafür gesorgt, daß diese Schicht nur innerhalb der Umrahmung des Vinylkleoetoffes aufgebracht wurde. Nach dem Aufbringen trocknete man die Kathode durch Erhitzen

P in Luft bei etwa 13!3⁰C. Dann brachte man eine Schicht des Elektrolyten der cDen beschriebenen Zusammensetzung auf die Oberfläche auf.

Zur Fertigstellung der Zelle wurden dar Anodenteil und' der Kathodenteil zusammengepreßt, während aie Schichten des Elektrolyten auf dem Scheid":· und das katholische Gemisch noch ieucht und klebrig waren. Es ^i-rla dafür g = ^;:orgt, eingeschlossene Luft zu entfernen undaile C ei; ι .^ nt en de? ν ί r.ylklet-stoff es auszurichten.

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Dann wurde die Zelle unter Druck erhitzt, so daß alle Kantenteile der Dichtung miteinander verschmolzen. Die gesamte Dicke der so hergestellten Zellen lag zwischen o,9 und 1,1 mm, wobei diese Unterschiede auf die Verwendung verschieden dicker Kathoden zurückzuführen sind.

Geprüft wurden Zellen mit einer Dicke von 1,1 mm und einem Kathodengewicht von 1,2 g, einem Anoüengewicht von 5,8 g und einer aktiven Fläche von 26 cm . Diese Zellen hatten eine nominale Öffnungcspannung von 1,6 Volt, eine theoretische Zinkkapazität von 4,82 Amperestunden und eine theoretische Kapazität des i»Iangandioxyds von o,29 Amperestunden. Typische Spannungen und Stromdichten der verschiedenen Beladungen sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.

Tabelle I

Beladung, Ohm Spannung Volt Stromdichte

mA/cm

6,5 13,o 28,5 51,5 1o7,5

Bei anderen Versuchen lieferten Zellen mit einer aktiven über-

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fläche von 26 cm einen Strom von 1,5 Ampere für Pulse mit einer Dauer von 1,25 Sekunden mit zeitlichen Zwischenräumen von 5 Sekunden. Die Stromdichte bei Belastung bei 58 mA/cm . In manchen Zellen konnten 2o solcher Pulse geliefert werden, bevor die Spannung auf 1,o Volt absank. Für spezifische Zwecke wurden Pulse von 1,2 Ampere für eine Zeitdauer von 1,1 Sekunden erzeugt, mit

1o	1,56
5	1,53
2	1,46
1	1,36
o,5	1,19

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Perioden von 3 bis 5 Sekunden. Hierbei sollen Zellen dieser Art 1o Pulse innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen ο und 5o G liefern. Wie man sieht, entsprechen die eri'indungsgemäßen Zellen diesen Anforderungen. Bei manchen Versuchen wurden sogar bis zu 5ο Pulse erhalten.

Weitere Versuche mit erfindungsgemäßen Zellen haben gezeigt, daß sie die geforderte Spannung bei geringerer Stromabnahme längere Zeit liefern können. Zum besonderen Schutz gegen den fe Verlust von Feuchtigkeit aus den Zellen bei Verwendung des beschriebenen Elektrolyten kann ein üblicher in der Hitze schmelzender Klebstoff anstelle der Polyvinylverbindung verwendet werden.

Wenn man wie gezeigt, Zellen dieser Art erfindungsgemäß zu Batterien verbindet, ist es vorteilhaft, Duplexelektroden zu verwenden. Wenn einfache Zellen verwendet und durch einen Klebstoff miteinander verbunden werden, so kann die Verwendung eines Ionen leitenden Klebstoffes zu Verbindungen zwischen verschiedenen Metallen in der Anode und der Kathode führen. Wenn man einen nur elektronisch leitenden Klebstoff verwendet, kann ein schlechter Kontakt entstehen, wenn die Oberflächen nicht ganz eben sind. P Bei einer Duplexelektrode werden diese Schwierigkeiten vermieden.

Eine Anzahl von Zellen unter Verwendung von Duplexelektroden wurden nach Fig. 3 hergestellt. In diesen Zellen wurden Zinkanoden mit einer Dicke von o,28 mm verwendet. Eine leitende Kohle enthaltende Anstrichfarbe bildete nach dem Backen einen kathodischen Stromabnehmer mit einer Dicke von o,1 mm. Die Dicke der Kathoden betrug o,4 mm. Die gesamte Dicke des Stapels aus zwei Zellen nach Fig. 3 betrug 2,1 mm, einschließlich des o,1 mm dickenden leitenden Streifens. Batterien aus diesen Zellen, die

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von einem Film einer Polyvinylverbindung umhüllt waren, hatten eine Gesamtdicke von 2,5 mm.

Wie man sieht, läßt sich erfindungsgemäß eine dünne flache Primärzelle herstellen, welche die gewünschten Spannungen selbst bei starker Belastung liefert. Ihre Bauart ist so, daß praktisch kein elektrisch nicht produktiver Raum beansprucht wird. Der innere Rahmen bei der gleichzeitigen Verwendung des klebrigen anhaftenden Elektrolyten sichert einen ausgezeichneten Kontakt innerhalb der Zelle und verringert die Gefahr des Aussickerns ungeachtet der geringen Dicke der Zelle. Es sei noch hervorgehoben, daß keine äußere Umhüllung für die Zellen oder die aus ihnen bestehenden Batterien benötigt wird. In einigen Fällen kann man indessen, wenn die erfindungsgemäßen Batterien lange Zeit in teuren Vorrichtungen angeordnet sein sollen, die Batterie mit einer äußeren Umhüllung nach Fig. 5 versehen, um sie gegen den Verlust von Feuchtigkeit und gegen Beschädigung zu schützen. Auch diese Umhüllung nimmt aber wenig Platz ein.

Die erfindungsgemäßen Zellen und Batterien können in vielen Vorrichtungen, z.B. den oben erwähnten verwendet werden. Sie können auch in kleinem Umfange zum Antreiben von Uhren verwendet werden, wobei man sie beispielsweise am Uhrgehäuse anbringt. Man kann oie auch an Gehäusen für Filme für Kameras anbringen, z. 3. an Llagazinen für Filmkameras. Da sie dünn uni flach, sind, lassen sie sich leicht an den Behältern befestigen, 'Hegen ILr-er Biegsamkeit können sie auch gegebenenfalls verforiat werden. Andere Verwendungszwecke liegen auf der Hand.

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Claims

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Patentansprüche:

Dünne flache galvanische Primärzelle mit einer Anode aus einem Metallblech, einem kathodischen depolarisierenden Gemisch, einem für den Elektrolyten durchlässigen Scheider zwischen der Anode und der Kathode, einem festgelegten klebrigen Elektrolyten in Berührung mit der Anode und der Kathode, und mit einem kathodischen Stromabnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß der fc Elektrolyt die Anode mit der einen Oberfläche der Kathode zusammenklebt, daß der kathodische Stromabnehmer mit der anderen Oberfläche der Kathode verklebt ist, daß die Kathode innerhalb eines Rahmens aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Dichtungsmaterial angeordnet und mit diesem verbunden ist, der an den Kanten der Anode und des kathodischen Stromabnehmers anhaftet und sich über deren ganze Kantenlänge erstreckt, und daß alle Teile der Zelle fest miteinander verklebt sind.
2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus einem als Klebstoff dienenden Vinylpolymer besteht.
3. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen P aus einem in der Hitze schmelzenden Klebstoff besteht.
4. Zelle nach einender Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Anode aus einem Zinkblech, die Kathode im wesentlichen aus Mangandioxyd und der Elektrolyt aus einer wäßrigen Lösung von Ammoniumchlorid und Zinkchlorid mit einer Polyvinylverbindung als Verdicker besteht.

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5. Zelle nach einem der Ansprüche 1 Ms 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dicke von höchstens 1,2 mm hat.
6. Galvanische Batterie, dadurch gekennzeichnet, daκ sie auo übereinander gestapelten und in Reihe angeordneten miteinander verklebten Zellen nach einem der Ansprüche 1 bia 5 besteht.
7. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kathodische Stromabnehmer der einen Zelle ein elektronisch leitender Überzug auf der Oberfläche der Anode der benachbarten Zelle ist.
8. Batterie nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren nebeneinander angeordneten Stapeln besteht, die in Reihe verbunden sind.
9. Batterie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapel von einem elektronisch nicht leitenden Film aus einem thermoplastischen otoff umhüllt sind, wobei im Film Öffnungen zur Herstellung eines elektronischen Kontakts zwischen den einzelnen Stapeln vorgesehen sind.

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