DE2525360A1 - Silberperoxidzelle - Google Patents

Description

Anmelder: Kabushiki Kaisha Dalni Seikosha, Tokyo, Japan

Silberperoxidzelle

Die Erfindung betrifft eine alkalische Silberperoxidzelle entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte alkalische zellen dieser Art enthalten aktives Anodenmaterial aus Silberperoxid und das Kathodenmaterial besteht aus Zink oder Kadmium. Bei bekannten alkalischen Silberoxidzellen dieser Art ist jedoch eine hohe Entladungsspannung von etwa 1,8 Volt während einer ersten Betriebszeit vorhanden, während die Entladespannung während der restlichen Betriebszeit geringer ist, so daß die Zelle keine konstante Spannung hat.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, das Anodenmaterial aus Silberperoxid mit einer Schicht aus monovalentem Silberoxid zu überziehen. Dadurch ergibt sich aufgrund der Reaktionsbeteiligung des monovalenten Silberoxids eine Entladespannung von 1,5 Volt bei Verwendung einer Zink-

509851/0852

kathode, wobei das Silbermetall als das Entladungsprodukt durch das Peroxid in der Anode erneut oxidiert wird, wodurch eine konstante Spannung mit einer längeren Betriebszeit erzielt werden kann. Dabei wird jedoch als nachteilig angesehen, daß d ie Herstellung der Anode verhältnismäßig schwierig ist, weil die Formgebung und das Überziehen der Oberfläche einer Tablette aus verpreß tem Pulver aus Silberperoxid mit einem Pulver aus monovalentem Silberoxid durch die erforderlichen mechanischen Preßvorgänge Schwierigkeiten bereitet. Es bestehen deshalb beträchtliche Schwierigkeiten, mit einem wirtschaftlichen Herstellungeverfahren eine gute Stabilität und eine zufriedenstellende Arbeitsweise und Kapazität derartiger zellen zu erzielen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine S übe r perox id zelle der eingangs genannten Art unter Vermeidung der erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten derart auszubilden, daß nicht nur eine konstante Entladespannung erzielt werden kann, sondern auch ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren, das einen hohen Wirkungsgrad der Entladung der Zelle bei möglichst geringem innerem Wideretand ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei einer derartigen Zelle, bei der das deoxidierende Metall Zink, Kadmium, Blei, Kupfer oder Silber sein kann, wird trotz des wirtschaftlicheren Herstellungsverfahrens eine höhere Lebensdauer bei konstanter Betriebsspannung erzielt.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Silberperoxidzelle gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Betriebsspannung einer Silberoxidzelle gemäß der Erfindung im Vergleich zu bekannten Silberzellen.

509851 /0852

Silberperoxidzellen enthalten eine wässrige Alkalilösung als Elektrolyt, und das Anodenmaterial besteht aus einem Pulver aus Silberperoxid, während das Kathodenmaterial aus Zink oder Kadmium besteht.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Kathodenhülle 1, eine Anodenhülle 2, Kathodenmaterial 3 aus Pulver und amalgamiertem Zink, Anodenmaterial 4 aus Pulver von Silberperoxid, ein Diaphragma 5 zusammen mit einer Schicht mit dem Elektrolyt., ein isolierendes Strukturglied 6, ein Antialkalimetallgitter 7, das mit Zink oder Kadmium überzogen ist, sowie eine metallische Silberschicht 8 vorgesehen, die reaktiv durch das Lokalelement gebildet wird.

Das Anodenmaterial 4 wird aus einer Pulvermischung hergestellt, die Silberperoxid mit 3 Gewichtsprozent Graphitschwärze

2 enthält und die Pulvermischung wird mit einem Druck von 4 t/cm verpreßt. Das Anodenmaterial wird mit einem Antialkaliedelstahlgitter weich verpackt, das eine Maschenweite von 200 mesh besitzt (die Gitterdrähte haben einen Durchmesser von 74 Mikron) und sind durch Vakuumaufdampfung mit einer Schicht aus Zink von 2 oder 3 Mikron Dicke überzogen. Das derart umhüllte Anoden-

2 material wird mit der Anodenhülle 2 mit einem Druck von 8 t/cm verpreßt. Dabei wird mindestens ein Teil des Metallgitters in die Oberfläche des Anodenmaterials 4 eingebettet.

Dann wird das Diaphragma 5 in die mit dem Anodenmaterial ausgefüllte Anodenhülle 2 eingesetzt, das alkalische Elektrolyt zugegeben und die Zelle wird mit Hilfe des isolierenden Strukturglieds 6 mit der mit Kathodenmaterial 3 gefüllten Kathodenhülle 1 abdichtend verbunden.

Die Kurve c in Fig. 2 zeigt die Entladecharakteristik einer derartigen zelle. Aus der Figur ist ersichtlich, daß eine konstante Betriebsspannung von 1,5 Volt erhalten wird, und daß

509851 /0852

die Kapazität etwa das l,5fache derjenigen einer bekannten Silberoxidzelle beträgt, welche durch die Kurve a bezeichnet ist. Der äußere Widerstand betrug bei den Messungen 1,5 Kiloohm.

Durch da· Einbetten des Metallgitters in das Anodenmaterial wird der Auffangeffekt erhöht und ferner der innere widerstand verringert. Vergleichsversuche an jeweils 100 bekannten Zellen und Zellen gemäß der Erfindung ergaben folgenden durchschnittlichen inneren Widerstand:

Zelle gemäß der Erfindung 4,7 Ohm Bekannte Silberperoxidzellen 19,2 Ohm

Das für Silberperoxidzeilen gemäß der Erfindung verwandte Antialkaliraetallgitter wird beispielsweise durch Aufdampfen des Vakuums durch Zink überzogen und mindestens ein Teil des Metallgitters wird derart in die Außenfläche des Anodenmaterials eingebettet, daß das mit Zink überzogene Metallgitter ein Lokalelement bildet, so daß das Zink zu Zinkoxid oxidiert wird und das Silberperoxid der Oberflächenschicht zu metallischem Silber oder monovalentem Silberoxidepoxidiert wird.

Deshalb wird der Umfang des Anodenmaterials 4 aus Silberperoxid im wesentlichen durch metallisches Silber oder monovalentes Silberoxid überzogen, wonach eine Entladespannung von 1,5 Volt des monovalenten Silberoxids erzielt wird und wobei ferner das Metallgitter als Auffangelektrode dient und die verringerung des inneren Widerstands bewirkt.

Entsprechende Vorteile können mit einem Metallgitter erzielt werden, das mit Kadmium, Blei, Kupfer oder Silber überzogen wird. Diese Metalle können außer durch Vakuumaufdämpfung durch versprühen oder Piatieren aufgetragen werden, wobei eine Dicke von 2-5 Mikron zweckmäßig ist.

509851 /0852

Claims (2)

-5- 6. Juni 1975 D-3737 Patentansprüche

1. Silberperoxidzelle, deren Anodenmaterial aus einem Pulver aus Silberperoxid besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antialkalimetallgitter (7) mindestens in einen Teil der Oberflache des Anodenmaterials (4) eingebettet ist, das mit einem Metall überzogen ist, welches das Silberperoxid in dem Elektrolytdeäoxidiert und ein Lokalelement bildet.

2. Silberperoxidzelle nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dafl derdesoxidierende überzug aus Zink, Kadmium, Blei, Kupfer oder Silber besteht.

509851 /0852

Laerseite