DE2527783B2 - Alkalische galvanische Zelle mit einer positiven Elektrode aus Silberoxid - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine alkalische galvanische Zelle mit einer negativen Elektrode, einer positiven Elektrode aus Silberoxid in elektrisch leitender Verbindung mit einem Behälter, einem Separator zwischen positiver und negativer Elektrode und wenigstens einem an der positiven Elektrode anliegenden oder in diese hineinragenden Metallring aus einem von Silberoxid oxidierbaren Metall.

In der Batterieindustrie werden kleine, knopfgroße, alkalische Silberoxidzellen wegen ihrer hohen Leistungsfähigkeit und wegen ihres kleinen Volumens oft verwendet. Mit anderen Worten, sie haben eine hohe Leistungsabgabe, eine hohe Energiedichte pro Gewichtseinheit und Volumeneinheit des aktiven Kathodenmaterials (Kathode = positive Elektrode). Einer der Hauptnachteile von Silberoxidzellen besteht darin, daß die Entladung bei zwei verschieldenen Potentialen erfolgt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß das aktive Material solcher Zellen gewöhnlich aus AgO und aus Ag₂O besteht. Bei Silberoxidzellen, die nur Ag₂O als aktives Kathodenmaterial enthalten, erfolgt theoretisch eine Entladung bei ungefähr 1,57 Volt, aber die Leistungsfähigkeit, ausgedrückt in m A/Std. pro Gramm Ag₂O ist wesentlich niedriger als die Leistungsfähigkeit der AgO-ZeI-len. Bei Silberoxidzellen, die AgO als aktives Kathodenmaterial enthalten, erfolgt die Entladung über einen Widerstand von 300 Ohm 40 Stunden lang bei einem ersten Potential von ungefähr 1,7 Volt, dann aber sinkt die Spannung auf 1,5 Volt für eine Zeitperiode von ungefähr 70 Stunden. Ag₂O-Zellen weisen den Vorteil auf, daß die Entladung bei einem Potentialwert erfolgt, ihr Nachteil besteht darin, daß ihre Leistungsfähigkeit relativ gering ist; AgO-Zellen haben den Vorteil einer relativ hohen Leistungsfähigkeit, aber ihr Nachteil besteht darin, daß die Entladung bei zwei verschiedenen Spannungen erfolgt. AgO besitzt eine l,9mal größere Leistungsfähigkeit

pro Gramm als Ag₂O und eine zweimal größere Leistungsfähigkeit pro Volumeneinheit als Ag₂O.

Für viele Anwendungen, insbesondere für transistorisierte Geräte, Hörgeräte, Uhren und dergleichen sind Zellen erforderlich, bei denen die Entladung bei einem Potential erfolgt-, aus diesem Grunde sind AgO-Zellen, bei denen die Entladung bei zwei Spannungen erfolgt, für die oben aufgeführten Anwendungszwecke unbrauchbar.

Deswegen sind viele Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen erreicht werden soll, daß bei einer AgO-ZeIIe die Entladung bei einer Spannung erfolgt. Nach den US-Patenten 3615858 und 3655450 wird eine kontinuierliche Schicht aus Ag₂O in physikalischem und elektrischem Kontakt mit AgO-Pellets gebracht. Während der Montage der Zelle wird die pelletförmige Kathode gegen die innere Oberfläche der becherförmigen Kathode oder eines Kollektors gestellt, woraufhin die Schicht aus Ag₂O das AgO physikalisch von dem Kontakt mit der becherförmigen Kathode isoliert, so daß der einzige elektronische Weg für die EntladungjJes AgO durch die Ag₂O-Schicht erfolgt.

In dem US-Patent 3476610 wird eine Silberoxidbatterie beschrieben; diese enthält eine positive Elektrode, die hauptsächlich aus AgO besteht, mit einem Zusatz von Ag₂O als elektrolytundurchiässige, maskierende Schicht. Diese Schicht isoliert das AgO von dem Kontakt mit dem Elektrolyten der Batterie, bis die Entladung beginnt, woraufhin das Ag₂O elektrolytundurchlässig wird. Wenn dies geschieht, tritt der Elektrolyt mit AgO in Kontakt. Zusätzlich ist auch Ag₂O vorhanden, und zwar als Schicht zwischen AgO und der inneren Oberfläche der becherförmigen Kathode oder des Kollektors, um den physikalischen Kontakt des AgO mit der becherförmigen Kathode zu unterbinden (die becherförmige Kathode ist der elektrisch positiv geladene Anschluß der Zelle).

In dem US-Patent 3484295 wird eine Silberoxidbatterie beschrieben, bei der eine positive Silberelektrode benutzt wird, die aus AgO und Ag₂O besteht. Das Ag₂O wird als elektrolytundurchiässige Schicht benutzt, die sich zwischen AgO und dem Elektrolyten befindet, um AgO von dem Elektrolyten zu isolieren, bis Ag₂O entladen ist. Wenn das Material, das bei der Entladung des Ag₂O anfällt, durch AgO in Gegenwart des Batterieelektrolyten oxidiert wird, dann ist ts möglich, daß die Entladung dieser Batterie bei einem Potential erfolgt.

Obwohl es nach dieser Lehre theoretisch möglich ist, eine AgO-ZeIIe zu konstruieren, deren Entladung bei einem Potentialwert erfolgt, ist große Sorgfalt anzuwenden, um sicherzustellen, daß die notwendige Ag₂O-Schicht richtig angebracht ist, um einen direkten Kontakt zwischen AgO und der Kathode oder dem elektrisch positiv geladenen Anschluß einer Zelle und/oder den Elektrolyten einer anderen Zelle zu unterbinden.

In dem OE-Patent 256952 wird ein galvanisches Element mit einer wenigstens teilweise aus Silberoxid bestehenden Kathode, einer Anode und einem alkalischen Elektrolyten beschrieben. Die Kathode kann aus Silberoxid bestehen oder Silberoxid im Gemisch, beispielsweise mit Manganoxid enthalten, wobei der Gehalt an Ag₂O etwa 85 Gew.-% betragen kann. Mit dieser teilweise aus Silberoxid bestehenden Kathode wird die Lagerfähigkeit eins galvanischen Elements, das Chrommaterial enthält, verbessert. Nach der

technischen Lehre kann in das Element beispielsweise Chrommetall auch von der Innenfläche des Elementbehälters eingeführt werden, wenn dieser beispielsweise aus verchromtem Weichstahl hergestellt ist und mit der Kathode und dem Elektrolyten in Berührung steht. Auch kann als weitere Ausführungsform ein Tragring verwendet werden, der in manchen Elementausführungen die Kathode berührt und aus verchromtem Stahl oder aus anderen chromhaltigen Metallen besteht. Die Anode (negative Elektrode) kann beispielsweise aus Zink, Cadmium oder dergleichen sein. Wie bekannt, würde sich eine solche Zelle bei hohen Ag₂O-Gehalten bei einem Potentialspannungswert entladen. Der Nachteil besteht jedoch darin, daß ihre Lagerfähigkeit relativ gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile derartiger Zellen zu beseitigen und eine alkalische galvanische Zelle mit einer positiven Silberoxidkathode und einem oxidierbaren M^tallring vorzuschlagen, die eine vorhersagbare Entladungskurve aufweist und bei der während der ganzen Lebenszeit der Zelle die Entladung bei einem Spannungspotentialwert erfolgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) das Silberoxid der Kathode zu wenigstens 50 Gew.-% aus Silber(II)oxid besteht, und

b) der Metallring aus Zink, Kupfer, Silber, Cadmium oder Blei besteht und an der Innenwand der Seitenwand des Behälters anliegt.

Der erfindungsgemäße oxidierbare Metallring befindet sich zwischen einem Teil der positiven Elektrode und an der inneren aufrechtstehenden Seitenwand des zylinderförmigen Kathodenbehälters, der den positiven Anschluß der Zelle darstellt.

In dem zylinderförmigen unteren Teil der alkalischen galvanischen Zelle ist wenigstens ein oxidierbarer Metallring (Metallstreifen) zwischen der positiven Elektrode und der inneren aufrechtstehenden Wand des zylinderförmigen unteren Teils vorhanden, um die Entladung bei einem Potentialwert zu ermöglichen.

Eih Metallstreifen soll eine lange schmale Metallfolie bedeuten, aus der mittels konventioneller Verfahren (Biegen, Schmelzen und dergleichen) ein Ring geformt wurde, der einen radialen Querdurchschnitt beliebiger Gestalt (z. B. Quadrat, Rechteck, Kreis und dergleichen) aufweist. Bei dem Streifen kann es sich um einen kontinuierlichen Ring ohne Naht handeln; der Streifen kann aber auch zwei oder mehr Metallsegmente enthalten, die eine oder mehrere Nahtstellen aufweisen. Der Metallstreifen kann auch zwei oder mehr gewölbte Segmente aufweisen, die nicht miteinander verbunden sind; wenn diese jedoch erfindungsgemäß in der Zelle angeordnet sind, bilden sie einen Ring, der einen oder mehrere nicht miteinander verbundene Flächen aufweist.

Die äußere Oberfläche des Metallstreifens, die mit der inneren aufrechtstehenden Wand des zylinderförmigen Teils des Kathodenbehälters in Verbindung ist, sollte wenigstens 5% der Fläche der inneren aufrechtstehenden Wand ausmachen, die von der positiven Elektrode berührt würde, wenn der Ring nicht vorhanden wäre. Diese minimale äußere Oberfläche des Metallstreifens wird bevorzugt, um ausreichenden elektrischen und physikalischen Kontakt des Metalls mit dem Kathodenbehälter und der positiven Elektrode sicherzustellen, denn, ohne ausreichenden Kontakt mit dem Behälter, wird der Metallring isoliert sein und nicht erfindungsgemäß arbeiten. Die projizierte Fläche des Metallstreifens senkrecht zur inneren aufrechtstehenden Wand des zylinderförmigen Teils des Kathodenbehälters sollte wenigstens 30% der Fläche ^ri mit der Ebene senkrecht zur aufrechtstehenden Wand ausmachen. Diese minimale projizierte Oberfläche des Metallstreifens senkrecht zur inneren aufrechtstehenden Wand des Kathodenbehälters ist erforderlich, um sicherzustellen, daß genügend oxidierbares Metall

ι» vorhanden ist, um mit der positiven Elektrode in Gegenwart des Elektrolyten zu reagieren, und zwar unter Bildung von metallischem Silber und möglicherweise einer Ag,O-Schieht mit oder ohne das Oxid des oxidierbaren Metalls, das seinerseits die Bildung von

ι "> metallischem Silber auf der Grenzfläche zwischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter einleitet.

Die Menge des oxidierbaren Metallstreifens, bezogen auf die Leistung des aktiven Kathodenmaterials

-'κ sollte wenigstens 0,5% betragen; die obere Grenze liegt bei einem Prozentgehalt, der kleiner ist als derjenige Prozentgehalt, der für die vollständige Reduktion des AgO zu Ag₂O erforderlich ist.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemä-

i~> ßen alkalischen Zelle besteht daher darin, daß der Metallgehalt des Metallringes 5 bis 15% des Anteils an Silber(II)oxid der positiven Elektrode ausmacht.

Der Gebrauch von Gehalten, die unter 0,5 % liegen,

würde bedeuten, daß zu wenig oxidierbares Metall

«ι vorhanden ist, um wirksam mit der Kathode zu reagieren, damit die Entladung bei einem Potentialwert erfolgt.

Wir sehen also, daß der Streifen mit einer Berührungsfläche und mit einer projizierten Fläche senk-

i> recht dazu innerhalb der oben diskutierten spezifischen minimalen Bedingungen in Verbindung stehen muß, und zwar zusätzlich unter einer einschränkenden Bedingung hinsichtlich der Gesamtgröße des Metallstreifens, bezogen auf die Leistungsfähigkeit der er-

•in findungsgemäßen positiven Elektrode.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß zwischen der positiven Elektrode und dem Boden des Behälters eine Scheibe aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist. Der Gebrauch

■43 einer elektrisch isolierenden Scheibe trägt dazu bei, daß die Bildung von metallischem Silber auf die Fläche zwischen der positiven Elektrode und der aufrechtstehenden Wand des Kathodenbehälters beschränkt bleibt. Diese Ausführungsform liefert ein stabileres

■50 System als eine Ausführung ohne Scheibe. Unter Stabilität ist die Eigenschaft der Zelle zu verstehen, daß ihre Entladung bei einem Potentialwert erfolgt, und zwar innerhalb einer kürzeren Zeit nach einer Anfangsentladung, der weitere Entladungen folgten.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck »oxidierbares Metall« ein Metall bezeichnen, das elektrochemisch mit AgO in Gegenwart des Elektrolyten während der Lagerung oder während der Anfangsentladung reagiert, und zwar unter Bildung von metallischem Silber mit möglicherweise etwas Ag₂O mit oder ohne das Oxid des oxidierbaren Metalls, das die Entladung bei einem Potentialwer* hervorruft. Ein geeignetes Metall wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Zink, Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium und Blei besteht. Von den oben aufgeführten Metallen wird Zink in Systemen mit einer Zinkanode bevorzugt, denn es führt keine fremden Ionen in die Zelle ein und bildet leicht Zinkoxid in

Gegenwart des alkalischen Elektrolyten. Da Zinkoxid einen niedrigen elektrischen Widerstand aufweist, stellt es einen guten elektrischen Leiter dar zwischen dem Silberoxid und dem Kathodenbehälter. Wenn ein System mit einer Cadmium-Anode benutzt wird, wird Cadmium als oxidierbares Metall bevorzugt.

Das erfindungsgemäße aktive Kathodenmaterial ist eine Mischung aus AgO und Ag₂O, wobei das Silberoxid zu wenigstens 50 Gew.-% aus Silber(ll)oxid besteht. Zur Herstellung der Silberoxidelektrode steht eine Reihe von Methoden zur Verfügung; beispielsweise kann fein verteiltes AgO-Pulver vermischt und mit Ag₂O oder auch ohne Ag₂O mit Hilfe einer konventionellen Form zu Pellets beliebiger Größe geformt werden. Die Elektrode muß, unabhängig davon, wie sie hergestellt wird, genügend porös sein, damit der Elektrolyt der Zelle durch die Elektrode diffundieren kann. Der Formkörper muß aber auch genügend dicht sein, damit er nur einen relativ kleinen Raum einnimmt, wenn er in Miniaturzellen benutzt wird.

Wie bereits oben ausgeführt wurde, wird angenommen, daß die Reaktion zwischen dem Streifen aus oxidierbarem Metall und der Silberoxidkathode bei Kontakt mit dem Elektrolyten erfolgt, wobei ein Teil des AgO zu metallischem Silber und möglicherweise zu etwas Ag₂O mit oder ohne das Oxid des oxidierbaren Metalls reduziert wird. Diese Reaktion veranlaßt die Bildung von metallischem Silber auf der gemeinsamen Grenzfläche zwischen der AgO-Elektrode und der inneren Oberfläche des Kathodenbehälters. Diese Reaktion erfolgt während der Lagerung. Weitere Merkmale, vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das an Hand von 4 Figuren erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt einer kleinen, alkalischen galvanischen Knopfzelle mit einem oxidierbaren Metallring, der an drei verschiedenen Stellen zwischen der positiven Silberoxidelektrode und der inneren aufrechtstehenden Wand des Kathodenbehälters angebracht ist,

Fig. 2 eine Grundrißansicht des oxidierbaren Metallrings, der sich für die in Fig. 1 gezeigte alkalische galvanische Zelle eignet,

Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 dargestellten oxidierbaren Metallrings, und

Fig. 4 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen oxidierbaren Metallrings.

Das bei dieser Erfindung bevorzugte Verfahren läßt sich am besten mit Hilfe der Zeichnungen beschreiben. Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht der alkalischen galvanischen Zelle 1 mit einer negativen Elektrode 2, mit einem Seperator 3 und mit einer positiven Elektrode 4, die sich in einem zweiteiligen Behälter befindet, der aus einem Kathodenbehälter S und aus einem Anodenbecher 6 besteht. Der Kathodenbehälter 5 enthält einen Flansch 7, der während des Zusammenbaus einwärts gegen einen U-förmigen Flansch 9 des Anodenbechers 6 gebogen ist, um die Zelle entsprechend dem in dem US-Patent 3069489 angegebenen Verfahren zu verschließen. Der Kathodenbehälter 5 kann aus nickelplattiertem Stahl, aus Nickel, aus rostfreiem Stahl oder dergleichen bestehen, während der Anodenbecher 6 aus zinnplattiertem Stahl, aus kupfcrplattiertcm rostfreiem Stahl, gold- und kupferplatticrtcm rostfreiem Stahl oder dergleichen bestehen kann.

Der Separator 3 kann eine Kunststoffolie sein, die aus zwei äußeren Äthylenschichten besteht; die innere Schicht besteht aus Cellophan oder dergleichen. Zwischen die Anode 2 und den Separator 3 ist eine

τ Schicht aus einem elektrolytasorbierenden Material 15 angebracht, das aus verschiedenen Zellulosefasern bestehen kann.

Die Anode kann aus feinvcrteiltem amalgamiertem Zink bestehen, und zwar in Form eines unter leichtem

ι» Druck hergestellten Preßkörpers 2. Falls erwünscht, kann ein Geliermittel zugegen sein. Die Kathode besteht aus einer Mischung AgO-Ag₂O, und zwar in Form eines ziemlich dichten Preßkörpers 4.

Als Elektrolyt kommt eine wäßrige Lösung von

π Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid oder Mischungen daraus in Frage.

Nach Fig. 1 kann ein oxidierbarer Metallring 10 in drei verschiedenen Positionen (11,12 und 13) zwischen die positive Elektrode 4 und die aufrechtste-

-'(I hende innere Wand 14 des Kathodenbehälters 5 gelagert werden. Der Metallring 10 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt und umfaßt eine Oberfläche 20; diese ist die Oberfläche des Ringes 10 senkrecht zur aufrechtstehenden inneren Wand 14 des Kathodenbe-

.'■) hälters 5; nach Fig. 3 ist eine Oberfläche 30 vorhanden; diese ist die Oberfläche des Ringes 10, welche die innere aufrechtstehende Wand 14 des Kathodenbehälters 5 berührt.

Nach der Fig. 1 kann der Metallring 10 auf dem

ίο peripheren oberen Teil 11 der Elektrode 4, auf dem peripheren mittleren Teil 12 der Elektrode 4 oder auf dem peripheren unteren Teil 13 der Elektrode 4 angebracht werden. Wenn der Metallring 10 an der Stelle 11 angebracht wird, dann wird der Metallring

r> auf das obere Ende der positiven Silberoxidelektrode gelegt, nachdem die Elektrode in den Kathodenbehälter 5 gebracht worden war, "und dann wird er zusammen mit der Elektrode in eine eingebaute Position gepreßt (siehe Fig. 1). Wenn der Metallring 10 an

At) der Stelle 12 angebracht wird, dann wird er in den Behälter eingeführt, nachdem ungefähr die Hälfte des Kathodenmaterials (Silberoxid) in den Kathodenbehälter gepreßt worden war. Danach wird die andere Hälfte des Kathodenmaterials (Silberoxid) in den Behälter gegeben; die gesamte Elektrode wird dann mit Hilfe konventioneller Mittel komprimiert. Wenn der Metallring 10 an der Stelle 13 angebracht wird, dann wird er zuerst auf den Boden des Behälters gelegt; danach folgt das Kathodenmaterial (Silberoxid). Das Kathodenmaterial (Silberoxid) und die Metallringanordnung werden dann komprimiert.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführung des oxidierbaren Metallrings 40 mit einer kreisrunden Querschnittfläche 41.

Der Metallring 10, 40 sollte einen etwas größerer Durchmesser als der innere Durchmesser des Kathodenbehälters S aufweisen, um sicherzustellen, daß dei elektrische Kontakt zwischen den beiden gut ist, nachdem sie zusammengebaut worden sind.

bo Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer Anordnung mit dem Ring 10, 4C in Position 11, denn der Ring befindet sich dann ir einer Position, die den besseren Kontakt mit dem Elektrolyten gewährleistet; dies ist für die obener-

b5 wähnte Reaktion zwischen dem Ring und der Kathode wichtig.

Es liegt auch im Bereich der vorliegenden Erfindung, mehr als einen Ring in der alkalischen galvani-

sehen Zelle zu benutzen und jeden auf einer der Positionen 11, 12 und 13 anzubringen. Der gesamte Raumbedarf für zwei oder mehr Ringe muß jedoch innerhalb der angegebenen Grenzen liegen.

Es liegt auch im Bereich der Erfindung, zwei oder mehr Zellen mit Hilfe konventioneller Mittel in Serie oder parallel zu schalten und so eine Batterie herzustellen.

Beispiel I

Zur Herstellung von zwei knopfgroßen Zellen des auf Fig. 1 gezeigten Typs (1,14 cm Durchmesserund ungefähr 0,48 cm Höhe) wurden folgende Bestandteile verwendet: eine Anode aus Zinkpulver, das ein Gel enthält; eine pelletartige Kathode aus AgO (Preßdruck 2 Tonnen); ein Separator, der aus drei Schichten besteht (die zwei äußeren Schichten bestehen aus Polyäthylen und die innere Schicht besteht aus Cellophan). Eine zusätzliche Schicht aus einem elektrolytabsorbierenden Material wurde in der Nähe der Zinkanode gelagert. Diese Komponenten wurden zusammen mit einer 5,5-molaren NaOH-Lösung in einen nickelplattierten Kathodenbehälter und in einen Anodenbecher aus gold-kupferplattiertem rostfreiem Stahl gegeben; dann wurde die Zelle dadurch verschlossen, daß der obere kreisförmige Teil des Kathodenbehälters gegen die Anodenbecher zurückgebogen wurde (entsprechend dem US-Patent 3069489).

Jede Zelle zeigte den höheren Spannungspegel des AgO, wenn die Entladung über einen Widerstand von 96 K-Ohm bei Raumtemperatur erfolgte (Stromstärke: 16 Mikroampere). Bei kontinuierlicher Entladung wurden bei den zwei Zellen 22 Stunden benötigt, bevor die höhere Spannung des AgO auf den Spannungspegel des Ag₂O absank.

Beispiel II

Eine mit den Zellen des Beispiels I identische Zelle wurde mit einem Zinkring versehen (0,027 cm dick, innerer Durchmesser 1 cm, äußerer Durchmesser 1,12 cm; dieser Ring wurde zwischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter bei der Position 11 (Fig. 1) angebracht; eine elektrisch isolierende Scheibe wurde zwischen die untere Oberfläche des Kathodenbehälters und die positive Elektrode gebracht.

Die Zelle wurde dann über einen 6,5-K-Ohmwiderstand entladen, wobei die Entladung sofort bei dem Spannungspegel des Ag₂O erfolgte.

Beispiel III

Eine mit den Zellen des Beispiels I identische Zelle wurde mit einem Zinkring versehen (0,027 cm dick, innerer Durchmesser 0,83 cm und äußerer Durchmesser 1,14 cm); dieser Ring wurde zwischen die positive Elektrode und den Kathodenbehälter bei der Position 11 angebracht (siehe Fig. 1); eine elektrisch isolierende Scheibe wurde zwischen dem unteren Teil ^r> des Kathodenbehälters und der positiven Elektrode angebracht.

Die Zelle wurde dann über einen 6,5-K-Ohmwiderstand entladen, wobei die Entladung sofort bei dem Spannungspegel des Ag₂O erfolgte.

Beispiel IV

Eine mit den Zellen des Beispiels I identische Zelle wurde mit einem Zinkring versehen (0,027 cm dick, innerer Durchmesser 0,83 cm und äußerer Durchmesser 1,14 cm); dieser Ring wurde zwischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter bei der Position 13 angebracht (siehe Fig. 1); eine elektrisch isolierte Schicht wurde zwischen die untere Oberfläche des Kathodenbehälters und die positive Elektrode gebracht.

Die Zelle (1,84 V offene Spannung) wurde dann über einen 6,5-K-Ohmwiderstand entladen; nachdem 1 Stunde lang entladen worden war, sank die Spannung von 1,72 Volt auf 1,56 Volt (dies ist der Spannungspegel des Ag₂O).

Beispiel V

Eine mit den Zellen des Beispiels I identische Zelle wurde mit einem Zinkring versehen (0,027 cm dick, innerer Durchmesser 0,99 cm und äußerer Durchmesser 1,14 cm); dieser Ring wurde zwischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter bei der Position 13 angebracht (siehe Fig. 1); eine elektrisch isolierende Scheibe wurde zwischen die untere Oberfläche des Kathodenbehälters und die positive Elektrode eingelagert.

Die Zelle (1,85 V offene Spannung) wurde dann über einen 6,5-K-Ohmwiderstand entladen; nach einstündiger Entladung sank die Spannung von 1,82 Volt auf 1,57 Volt (dies ist der Spannungspegel des Ag₂O).

Aus den oben aufgeführten Beispielen entnehmen

wir, daß eine erfindungsgemäße Silberoxidzelle mit AgO-Kathode einen Spannungspegel von ungefähr 1,57 Volt aufweist.

Eine alkalische Silberoxidzelle mit einer negativen Elektrode, einem alkalischen Elektrolyten, und einer positiven Elektrode aus AgO in einem positiv geladenen zylinderförmigen Behälter mit einer aufrechtstehenden Wand und einem verschlossenen Ende, darin ist ein oxidierbarer Metallstreifen, z. B. ein Zinkring zwischen die positive Elektrode und die innere aufrechtstehende Wand des Behälters eingelagert, um eine Zelle zu erhalten, deren Entladung unter geringen Verlusten bei einem Potentialwert erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Alkalische galvanische Zelle mit einer negativen Elektrode, einer positiven Elektrode aus Silberoxid in elektrisch leitender Verbindung mit einem Behälter, einem Separator zwischen positiver und negativer Elektrode und wenigstens einem an der positiven Elektrode anliegenden oder in diese hineinragenden Metallring aus einem von Silberoxid oxidierbaren Metall, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Silberoxid zu wenigstens 50 Gew.-% aus Silber(II)oxid besteht und
der Metallring aus Zink, Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium oder Blei besteht und an der Innenwand der Seitenband des Behälters anliegt.

2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der positiven Elektrode und dem Boden des Behälters eine Scheibe aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist.

3. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallgehalt des Metallrings 5 bis 15 % des Anteils an Silber(Il)oxid der positiven Elektrode ausmacht.

b)