DE2450849C3 - Verfahren zum Herstellen eines Separators für Trockenzellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zylinderförmigen, mit einem Boden versehenen aus teilweise hydrolisiertem Polyvinylalkohol bestehenden Separators für Trockenzellen.

Bei dem aus der DE-AS 15 53 674 bekannten Verfahren wird eine aus einem Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 75 bis 95 bestehende Separatorschicht um die positive Elektrode gewickelt, worauf die umgewickelte Masse in einen Zinkbecher eingebracht wird. Der bekannte Separator besteht aus einer Vielzahl von Schichten, so daß insgesamt ein vielstufiges Herstellungsverfahren erforderlich ist und insgesamt ein keinesfalls einstückiger Separator erzielt wird.

Aus der DE-AS 19 18 725 ist bereits ein Verfahren zum Herstellen eines Separators für Trockenzellen bekannt, bei welchem ein bandförmiges Separationspapier um einen Dorn mit geringem Haftvermögen gewickelt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß auf wirtschaftlich äußerst vorteilhafte Weise qualitativ befriedigende Separatoren erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem einstufigen Verfahren aus einer stark viskosen Flüssigkeit, enthaltend den teilweise hydrolisierten Polyvinylalkohol sowie eine oberflächenaktive Substanz ein Papier hergestellt und dieses in mehreren Lagen um einen Dorn mit geringem Haftvermögen, wie einen Dorn aus nicht-rostendem Stahl, gewickelt wird.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich in erster Linie aus dem einfachen Herstellungsgang, der trotzdem zu einem hervorragenden Erzeugnis führt. Wie bereits erwähnt, ist es zur Herstellung des Separators lediglich erforderlich, das aus der genannten hochviskosen Flüssigkeit hergestellte Material in mehreren Lagen um einen Dorn zu wickeln.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Die einzige Zeichnung zeigt

eine teilweise geschnitten dargestellte Alkali-Mangan-Trockenzelle, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist.

Wie der Zeichnung zu entnehmen, besitzt die dargestellte Trockenzelle eine positive Elektrode 1 mit einem Depolarisator 2, einen Separator mit dreifachem Schichtaufbau 3, einen Boden 3', dessen Poren geschlossen sind, sowie eine negative Elektrode 4 und einen Kollektor 5.

Die Erfindung ist in erster Linie auf einen Separator für eine langlebige Trockenzelle, wie einer Alkali-Trokkenzelle gerichtet

ίο Die Erfindung beruht auf dem Leitgedanken, daß sich aus einem teilweise hydrolisierten Polyvinylalkohol, welcher eine stark viskose Flüssigkeit darstellt, ein als Papier bezeichnetes Material herstellen läßt, aus welchem durch Aufwickeln um einen Dorn ein rohrförmiger Körper herstellbar ist Dabei wird dem Ausgangsmaterial eine oberflächenaktive Substanz zugesetzt, welche zur Folge hat, daß sich der Separator in einem einheitlichen oder einstufigen Herstellungsgang erzeugen läßt Die oberflächenaktive Substanz entfaltet nämlich eine solche Klebewirkung, daß durch einfaches Aufeinanderwickeln von vorzugsweise drei Schichten eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistet ist.

Der Boden des hergestellten Separators kann mit Hilfe einer Beschichtung aus geschmolzenen Kunstharzen abgedichtet werden, wobei diese Kunstharze den Zweck haben, Poren oder andere Undichtigkeiten im Separator-Bcdenbereich zu schließen.
Vorteilhafterweise wird ein etwa 0,12 mm dickes Papier aus der stark viskosen Flüssigkeit hergestellt und dann dreimal um einen Stab aus nicht-rostendem Stahl herumgewickelt. Bei einer derart dicken Separatorwand ist gewährleistet, daß der Elektrolyt nicht austritt und daß die Ionenpermeabilität nicht behindert ist

Bei einem Papierwerkstoff der vorstehend genannten Dicke von 0,12 mm hat sich herausgestellt, daß eine zweimalige Wicklung um den Dorn einen Durchtritt des Elektrolyten durch den gebildeten Separator zur Folge hat, während eine vierfache Wicklung um den Dorn eine Herabsetzung der Ionenpermeabilität zur Folge hat

Zum Herstellen des Separatormaterials wird ein teilweise verseifter Polyvinylalkohol in Wasser zum Quellen gebracht, woran sich das Zusetzen einer oberflächenaktiven Substanz mit einer Konzentration 0,1 bis 20% an der resultierenden viskosen Flüssigkeit mit einem Verseifungswert im Bereich von 79 bis 98 Mol.-% anschließt. Danach wird das Material zu Fäden oder Fasern verarbeitet, um einen papierartigen Werkstoff zu erzielen.

Der Boden 3' des Separators ist mit einem Kunstharz, wie Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder Polypropylen und dergl. verschlossen. Die positive Elektrode 1 hat eine zylindrische Form und besteht aus 60 Teilen Mangendioxid, 5 Teilen Acetylenruß und 9 Teilen Wasser. Die negative Elektrode 4 besteht aus 60 Teilen amalgamiertem Zinkpulver und 40 Teilen gelatiniertem alkalischem Elektrolyten.

Der auf erfindungsgemäße Weise hergestellte Separator dient in erster Linie zum Zurückhalten des Elektrolyten, wobei die oberflächenaktive Substanz ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf Wasserbeständigkeit, Penetration und Reinigungskraft ausübt. Mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung wird auf äußerst kostengünstige Weise ein qualitativ hervorragender Separator für Trockenzellen hergestellt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines zylinderförmigen, mit einem Boden versehenen aus teilweise hydrolisiertem Polyvinylalkohol bestehenden Separators für Trockenzellen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem einstufigen Verfahren aus einer stark viskosen Flüssigkeit, enthaltend den teilweise hydrolisierten Polyvinylalkohol sowie eine oberflächenaktive Substanz ein Papier hergestellt und dieses in mehreren Lagen um einen Dorn mit geringem Haftvermögen, wie einen Dorn aus nicht-rostendem Stahl, gewickelt wird.