DE2527783C3 - Alkalische galvanische Zelle mit einer positiven Elektrode aus Silberoxid - Google Patents

Alkalische galvanische Zelle mit einer positiven Elektrode aus Silberoxid

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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 Metaliring aus einem von Silberoxid oxidierbaren Metall.
In der Batterieindustric werden kleine, knopf große, 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 3 615 858 und 3655450 wird eine kontinuierliche Schicht aus Ag2O in physikalischem und elektrischem Kontakt mit AgC-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 Entladung des 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 elektrolytundurcWässige, maskierende Schicht. Diese Schicht isoliert das AgO von dem Kontakt mit dem Elektrolyten der Batterie, bis die Entladung beginnt, woraufhin das Ag2O elektrolyiuiidüic'niässig 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 3484 295 wird eine Silberoxidbatterie beschrieben, bei der eine positive Silberelektrodc benutzt wird, die aus AgO und Ag2O besteht. Das Ag2O wird als elektrolytundurchlässige 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 es 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/oderden 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 C'hrommaterial enthält, verbessert. Nach der
technischen Lehre kann in das Element beispielsweise Chrommetall auch von der Innenfläche des Elementbehalters 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 Ag,O-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 Metallring vorzuschlagen, die eine vorhersagbare Entladungskurve aufweist und bei der während der ganzen Lebenszeit der Zelle die Entladung bei einem Spannungspotentialwcrt 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 aufrechtstchenden Seitenwand des zylindcrförmigen 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 aufrechtstchenden Wand des zylinderförmigen unteren Teils vorhanden, um die Entladung bei einem Potentialwert zu ermöglichen.
Ein 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, bilder· 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 Toils 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 Jer Metallring isoliert sein und nicht erfindungsgemäß arbeiten. Die projizierte Fläche des Metallstreifens senkrecht zur inneren aufrechtstehenden Wand des zylinderfürmigen Teils des Kathodenbehälters sollte wenigstens 30% der Fläche mit der Ebene senkrecht zur aufrechtstehenden Wand ausmachen. Diese minimale projizierte Oberfläche des Metailstreifens senkrecht zur inneren aufrechtstehenden Wand des Kathodenbehälters ist erforderlich, um sicherzustellen, daß genügend oxidierbares Metall vorhanden ist, um mit der positiven Elektrode in Gegenwart des Elektrolyten zu reagieren, und zwar unter Bildung von metallischem Silber und möglicherweise einer Ag2O-Schicht mit oder ohne das Oxid des oxidierbaren Metalls, das seinerseits die Bildung von metallischem Silber auf der Grenzfläche /wischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter einleitet.
Die Mfr'ge des oxidic baren Metallstreifens, bezogen auf die Leistung des aktiven Kathodenmaterials 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 erfindungsgemäßen alkalischen Zelle besteht daher darin, daß der Metallgehalt des Metallringes 5 bis 15% des Anteils an Silher(II)oxid der positiven Elektrode ausmacht.
Der Gebrauch von Gehalten, die unter 0,5% liegen, würde bedeuten, daß zu wenig oxidierbares Metall 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 projizieren Fläche senkrecht 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 erfindungsgemäßen 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 einer elektrisch isolierenden Scheibe trägt dazu bei, daß die Bildung von metallischem Silberauf die Fläche zwischen der positiven Elektrode und der aufrechtstehenden Wand des Kathodenbehälters beschränkt bleibt. Diese Ausführungsform liefert ein stabileres 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 Potentialwert hervorruft. Ein geeignetes Metall wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Zink, Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium und Blei besteht. V;>r! den oben aafgeführten 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 Kathodenbehältcr. Wenn ein System mit einer Cadmium-Anode benutzt wird wird Cadmium als oxidierbares Metall bevorzugt.
Da*; erl'indnngsgemäße aktive Kathodemnaterial ist eine Mischung aus AgO und Ag,O, wobei das Silberoxid zu wenigstens 50 Gew.-% aus Silber(ll)oxid besielii. Zur Herstellung der Silberoxidelektrode steht eine Reihe von Methoden zur Verfugung; 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 über 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-Elektrodc und der inneren Oberfläche des Kathodenbehälters. Diese Reaktion erfolgt während der Lagerung. Weitere Merkmale, vorteile und Anwendungsmoghchkcitcn 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 5 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 kupferplattiertem rostfreiem Stahl, gold- und kupferplattiertem rostfreiem Stahl oder dergleichen bestehen kann.
Der Separntor 3 kann eine Kunststoffolie sein, dk !ms zwei äußeren Äthylenscruditen besteht; die innert Schicht besteht ausC'ellophan oder dergleichen. Zwisciien die Anode 2 und den Scpai.ilnr 3 ist i.viu Schicht aus einem eleklrolytasorbicrciulcn Materia 15 angebracht, das aus verschiedenen Zelluloscfascrr bestehen kann.
Die Anode k^nn aus fcinverti:iltem amalgamicrteir Zink bestehen, und zwar in Form eines unter leichten-Druck hergestellten Prcßkörper.s 2. Falls erwünscht kann ein Geliermittel zugegen sein. Die Kathode bc fi'tiil aus einer Mischung Aj]O-Ag2O, und /.war ir Form eines ziemlich dichten Preßkörpers 4.
Als Elektrolyt kommt eine wäßrige Lösung vor Kaiiumhydroxid, Natriumhydroxid oder Mischunger daraus in Frage
Nach Fig. 1 kann ein oxidierbarer Mctallring K in drei verschiedenen Positionen (11,12 und 13) zwi sehen die positive Elektrode 4 und die aufrechtste hende innere Wand 14 des Kalhodenbchällers 5 gela gert werden. Der Metallring 10 ist in den Fig. 2 unc 3 dargestellt und umfaßt eine Oberfläche 20; diesi ist die Oberfläche des Ringes 10 senkrecht zur auf rechtstehenden inneren Wand 14 des Kathodenbehälters 5; nach Fig. 3 ist eine Oberfläche 30 vorhanden; diese ist die Oberfläche des Ringes 10, welch«, die innere aufrechtstchcnde Wand 14 des Kathodenbehälters 5 berührt.
Nach der Fig. I kann der Mctallring 10 auf dem periphercn oberen Teil 11 der Elektrode 4, auf dein pcripheren mittleren Teil 12 der Elektrode 4 oder aul dem peripheren unteren Teil 13 der Elektrode 4 angebracht werden. Wenn der Mctaüring 10 an dci Stelle 11 angebracht wird, dann wird der Metallrinj auf das obere Ende der positiven Silberoxidelektrode gelegt, nachdem die Elektrode in den Kathodenbe hälter 5 gebracht worden war, und dann wird er zu sammcn mit der Elektrode in eine eingebaute Positiot gepreßt (siehe Fig. 1). Wenn der Metallring 10 ai der Stelle 12 angebracht wird, dann wird er in dei Behälter eingeführt, nachdem ungefähr die Hälfte de: Kathodenmatcrials (Silberoxid) in den Kathodenbe halter gepreßt worden war. Danach wird die anden Hälfte des Kathodenmaterials (Silberoxid) in den Bc hälter gegeben; die gesamte Elektrode wird dann mi Hilfe konventioneller Mittel komprimiert. Wenn dci Metallring 10 an der Stelle 13 angebracht wird, danr wird er zuerst auf den Boden des Behälters gelegt danach folgt das Kathodenmaterial (Silberoxid). Da: Kathodenmaterial (Silberoxid) und die Metallringan Ordnung werden dann komprimiert.
Fig. 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 5 aufweisen, um sicherzustellen, daß dei elektrische Kontakt zwischen den beiden gut ist, nachdem sie zusammengebaut worden sind.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer Anordnung mit dem Ring 10, 4( in Position 11, denn der Ring befindet sich dann ir einer Position, die den besseren Kontakt mit deir Elektrolyten gewährleistet; dies ist für die obenerwähnte Reaktion zwischen dem Ring und der Kathode wichtig.
Es liegt auch im Bereich der vorliegenden Erfindung, mehr als einen Ring in der alkalischen galvani-
schal Zelle zu benutzen und jeden auf einer der Posilionen 11, 12 und 13 anzubringen. Der gesamte Raumbedarf Πι: zwei odc. rr-hr Rmge muß jedoch innerhalb der angegebenen Grenzen liegen.
Hs lieg1, auch im Bereich der Erfindung, zwei oder mehr Zellen mit Hilfe konventioneller Mittel in Serie oder parallel zu schalten und so eine Batterie herzusicik'n.
Beispiel 1
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 nclletartige 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-kupferplattiertcm 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 1 1 (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 ■ 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 Kathodenbehältcr 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 übereinen 6,5-K-Ühmwiderstand 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 Silbcroxidzellc 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 aufrechtstchende Wand des Behälters eingelagert, um eine Zelle zu erhalten, deren Entladung unter geringen Verlusten bei einem Potentialwert erfolgt.
Hierzu I 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 Silberiixid oxidierbaren Metall, dadurch gekennzeichnet, daß
a) das Silberoxid zu wenigstens 50 Gew.-% aus Silber(II)oxid besteht und
b) der Metallring aus Zink, Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium oder Blei besteht und an der Innenwand der Seitenwand 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(11 )oxid der positiven Elektrode ausmacht.
DE752527783A 1974-06-25 1975-06-21 Alkalische galvanische Zelle mit einer positiven Elektrode aus Silberoxid Expired DE2527783C3 (de)

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