DE2134687B2 - Alkalisches Primärelement mit einer negativen Elektrode, bei der das Zink pulver in einer verdickten zinkoxidhal tigen Kalilauge suspendiert ist - Google Patents

Description

die Gasentwicklung beobachtet werden. Die Elemente mit ZnO-Kaschierung des Separators zeigten nur kurzzeitig, solange die Elementspannung größer als 2.05 Y war. schwache Gasung (s. Kurven 9 und 10). die Elemente ohne diese Kaschierunc daseien während der gesamten Yersuchszeit. etwa 7 Std.. eine kräftige Gasentwicklung (s. Kurve Ii).

Beim Umpolen eines alkalischen Primärelementes gemäß der Erfindung wird die Gasentwicklung vermieden, wobei hervorzuheben ist. daß nach dem Ea-

nach Anstieg der ElementspannunL! über 2.05 V den keine Selbstentladung auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

vorteilhaft hat sich ein Flächengewicht der Kaschie-Pateniansprüche: rung von 0.5 bis 0.1) g dm- gezeigt. Ls ist hervorzuheben, daß. wie in den unten ange-

1. Alkalisches Primärelement mit einem Depo- führten Beispielen gezeigt wird, durch diese Kaschielarisator. einer negativen F.lektrode. bei der das 5 rung die Lagerfähigkeit der Zelle nicht beeinträchtigt Zinkpuiver in einer verdickten zinkoxidhaltigen wird, uaß fen: .τ die Zelle sich nach dem Laden nicht Kalilauge suspendiert ist. und einem /wischen von selbst entlädt, d. h.. daß die gebildete!¹ Zinkkonden Elektroden angeordneten Separator, da- tak'.brücken unterbrochen werden.

d u r c h g e k e η η ζ e i c h net. daß der Separa- R^'- ' · 1

tor ein- oder beidseitig eine Zinkoxid enthaltende 10 <- 1 *. ρ 1 l 1

Ka*chieru;m besitzt. Es wurden alkalische Rundzellen der Größe

2. Primä^relcment nach Anspruch 1. dadurch IEC LR 14 (Baby) in folgendem Aufbau gefertigt: gekennzeichnet, daß die al- Paste, bestehend aus Positive Elektrode ist ein Hohlzylinder au· Brauneiner Suspension von Zinkoxid in der Carboxy- ste.nmasse. Sie i*t einem als positives Gehäuseteil methvlcellulosc-Lösunii. aufüeiranene Kaschie- 15 dienenden Stahlbecher eingefüüt. Das innere de* runu des Separator* ein Flächeneewicht von 0.5 Hohlzylinders füllt die nenative Elektrode aus. die bis ί.¹'g. dm-besitzt, aus Zinkpulver besteht, das in mit Carboxymethv I-

3. Primärelement nach den Ansprüchen 1 cellulose-pastierter ZnO-haltiger Kalilauge suspen- und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Separa- diert ist. Als negativer Ableiter dient ein Streifen tor ein Faservlies ist. 20 Bronzeblech, der mit dem Deckel als negativem Gehäuseteil verbunden ist. Zwischen den Elektroden befindet sich der aus. einer doppelten Wicklung eines Faservlieses bestehende Separator, zv.ischen Deckel

und Becherrand der Isolierring. Dieser Zellenaufbau

25 ist bekannt. Die Zelbn waren dicht verschlossen, ein

Wntil oder eine Sollbruchstelle war nicht vorhanden.

Bei einer Variante dieser Elemente ist der Separa-

Die Erfindung betrifft ein alkalisches Primärele- tor mit einer ZnO-Kaschierung versehen, die als eine

ment mit einem Depolarisator, einer überwiegend Paste, bestehend aus 100 g ZnO und 280 g 2" »igcr

aus Zink bestehenden negativen Flektrode und da- 30 wäßriger Carboxymethylcellulose-Lösung. aufgetra-

zwischenlicizendem Separator. gen und anschließend bei Raumtemperatur luftge-

Einzellige Elemente werden o:'t zu mehreren in Se- trocknet worden war. Das Flächengevvicht der Karie geschaltet eingesetzt. Hierbei kann es vorkom- schierung betrug 0.8 g dm². Die Kaschierung befand men. daß eine Zelle versehentlich verkehrt gepok sich auf 1er Zinkseite des Separators,
wird, so daß beim Schließen des Stromkreises die ne- 35 Beim Vergleich dieser beiden Ausführungsformen gativc Elektrode zur positiven und die positive zur unterscheiden sie sich frisch und nach einmonatiger negativen Elektrode wird. An der negativen Elek- Lagerung bei 45" C nicht wesct'ich in den Zutrode scheidet sich aus einem alkalisch zinkoxidhalti- standswerten und der Entladekapazität. Ausfälle tragen Elektrolyten zunächst Zink ab. später bei sinken- ten nicht auf. Nach der Lagerung geöffnete Elemente dem Potential Wasserstoff. Die Positive, die z. B. 40 zeigten keine Hinweise auf Selbstentladung.
Braunstein als Depolorisator enthält, kann eventuell Je 2 Elemente dieser Varianten wurden (nach der zunächst noch weiter oxidiert werden. Später wird an Lagerung bei 45° C) kontinuierlich mit 0.5 A gelaihr bei weiter steigendem Potential Sauerstoff ent- den und dabei die Klemmenspannung wie auch die wickelt. Der Stromfluß durch die umgepolte Zelle Änderung der Elemcnthöhc gemessen. In F i g. I für wird im folgenden als »Laden« der Zelle bezeichnet. 45 die ZnO-kaschierten und in F i g. 2 für die nicht ka·

Nun sind alkalische Rundzellen zwar in der Regel schienen Elemente stellen die oberen Kurven 1 mit Ventilen oder Sollbruchstellen ausgestattet, um und 2 bzw. 3 und 4 jeweils die Klemmenspannung einer Explosion bei übermäßiger Gasentwicklung als Funktion der Zeit dar. während die unteren Kurvorzubeugen. doch besteht speziell bei nichtcntlade- ν en 5 und 6 bzw. 7 und 8 die Änderung der Elementnen Zellen die Gefahr, daß das ausströmende Gas 50 höhe angeben. Die Elemente mit ZnO-Kaschierung Elektrolyt bzw. Elektrolytpaste mitnimmt, abgesehen (Fig.!) zeigten einen Spannungssprung auf etwa davon, daß Zellen nach dem Zerstören der Soll- 2.5 V und rasch folgendes Zurückgehen der Spanbruchstelle unbrauchbar sind. In jedem Falle ist es nung. Die Höhenzunahme der Elemente als Folge der zweckmäßig, eine Gasentwicklung soweit wie mög- Gasentwicklung blieb in 2¹ .'·· Std. unter 0,2 mm. Die lieh zu unterdrücken. 55 Spannung der Elemente ohne Kaschierung hielt sich

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dagegen viel langer bei hohen Werten; die Höhenzu-

das alkalische Primärelement einen Separator ent- nähme betrug 1,0 bzw, 1,7 mm (Fig. 2). Einige Tage

hält, der ein- oder beidseitig eine Zinkoxid enthal- nach diesem Versuch hatten die Elemente beider Va-

tende Kaschierung besitzt. rianten normale Zustandswerte.

Es zeigt sich, daß die beim Laden einer Zelle der 60 . .

genannten Art einsetzende Gasentwicklung nach 1 s ρ 1 e

einiger Zeit von selbst wieder aufhören kann, wobei Elemente der gleichen Bauart wie in Beispiel 1, je-

glcichzcitig die Klemmenspannung sinkt. Eine Unter- doch ohne Deckel, aber ebenfalls in 2 Varianten mit

suchung hat ergeben, daß diese Erscheinung auf der und ohne ZnO-Kaschierung des Separators, ähnlich

Abscheidung von Zinkpartikeln im Separator zu- 65 der in Beispiel 1 beschriebenen, wurden mit einer

rückzuführen ist, welche die Zelle kurzschließen. Er- konstanten Spannung von 7,5 V über einen Wider-

findungsgcmäß wird dieser Effekt durch Beschich- stand von 75 Ohm geladen und die Spannung gemes-

iung des Separators mit Zinkoxid begünstigt. Als sen (Fig. 3). Da die Elemente offen waren, konnte