DE2535269C3 - Galvanisches Primärelement mit alkalischem Elektrolyten und einer hydrophoben Luftelektrode - Google Patents
Galvanisches Primärelement mit alkalischem Elektrolyten und einer hydrophoben LuftelektrodeInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein galvanisches Primärelement mit alkalischem Elektrolyten und einer hydrophoben
Luftelektrode, die über ein Separationssystem mit einer aus Zinkpulver bestehenden negativen Elektrode
in elektrolytischer Verbindung steht, wobei die negative Elektrode in einem metallischen Zellendeckel und die
positive Elektrode in einem metallischen Zellenbecher mit einer Luftzutrittsöffnung angeordnet und der
Deckel mit dem Becher über eine Dichtung elektrolytdicht miteinander verbunden ist.
Da bei praktisch allen chemischen und elektrochemischen Reaktionen eine Volumenänderung der aktiven
Massen auftritt, besitzen die meisten elektrochemischen Primär- und Sekundärelemente einen Auisdehnungsraum
oder ein entsprechendes Federelement, durch welches die Volumenänderung der aktiven Massen und
gegebenenfalls der Füllstoffe kompensiert wird.
Auf eine Kompensation der Volumenänderung kann dann verzichtet werden, wenn diese Änderung der
miteinander reagierenden Partner sehr gering ist So ändert sich beispielsweise das Volumen der aktiven
Masse einer HgO/Zn-Zelle bei Entladung nur um +3,5 Vol.-% und das einer AgO/Zn-Zelle nur um -2,7
Vol.-%. Bei gasdicht verschlossenen Knopfzei'.en von
der Art der HgO/Zn- bzw. AgO/Zn-Zelle sind daher keine besonderen konstruktiven Maßnahmen zum
Ausgleich von Volumenänderungen erforderlich, sondern diese geringe Volumenänderung wird durch das
Knopfzellengehäuse abgefangen, welches hierdruch geringfügig dicker bzw. dünner werden kann.
Bei Zellenreaktionen, welche mit Volumenänderungen von mehr als 3% verbunden sind, müssen dagegen
zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, da die Zelle
sonst die zulässigen Toleranzen überschreitet Als Folge können bei Zunahme des Volumens Undichtigkeiten der
Zelle auftreten, bei Abnahme des Volumens ist eine Erhöhung des Innenwiderstandes zu erwarten.
Bei offenen elektrochemischen Systemen ist die reaktionsbedingte Volumenänderung sehr einfach zu
berücksichtigen. Beispielsweise dient bei Akkumulatoren der Raum oberhalb der Elektroden als
Ausdehnungsraum, wobei sich die reaktionsbedingte Volumenänderung der Elektrode als Änderung des
Elektrolytspiegels der Zelle äußert. Durch die Schwerkraft wird dennoch der Elektrolyt in gütern elektrischen
Kontakt mit den Elektroden gehalten. Auch bei offenen Primärsystemen sind Konstruktionen dieser Art bekannt.
Zu diesen gehören auch Elemente vom Typ Luft/Zink. Dieses System zeichnet sich durch eine
besonders hohe reaktionsbedingte Volumenänderung aus. Bei alkalischen Luft/Zink-Zellen ergibt sich eine
Volumenzunahme des Zinks infolge Oxidaion zu Zinkoxid von rund 62%. Eine solche Volumenzunahme
muß in einem Luft/Zink-Knopfzellensystem durch einen entsprechenden Ausdehnungsraum, der der Zinkelektrode
zugeordnet ist, berücksichtigt werden.
Alkalische Luft/Zink· Knopfzellen sind in den verschiedensten
Konstruktionen bekanntgeworden. Beispielsweise wird gemäß der DE-OS 23 12 819 bzw. der
GB-PS 13 19 780 der erforderliche Ausdehnungsraum nicht berücksichtigt, so daß Zellen dieser Bauart aus den
oben angeführten Gründen nicht funktionssicher sind.
In der DE-OS 22 52 803 wird eine Konstruktion einer Knopfzelle mit einem solchen Ausdehnungsraum
dargestellt. Die dort angegebene Konstruktion besteht im wesentlichen aus einem Kunststoffbecher, der die
Luftelektrode, den Elektrolyten und das Zinkpulver enthält. Der Boden besitzt Luftlöcher, die mit der
Luftelektrode in Verbindung stehen. Der Kunststoffbecher wird mit einem Kunststoffdeckel verschlossen, der
mit der erforderlichen zusammenpreßbaren Schicht ausgestattet ist, die als Ausdehnüngsraüm wirkt. Diese
Schicht drückt über ein Kontaktnetz auf die Zinkelektrode, Das Kontaktnetz selbst ist mit einem flexiblen
Draht verbunden, der durch den Kunststoffdeckel nach außen geführt ist.
Der Ausdehnungsraum liegt somit zwischen der negativen Zinkelektrode und dem aufgeklebten Kunststoffdeckel.
Dies macht einen komplizierten Ableiter erforderlich, was insbesondere in einer Massenfertigung,
um die es sich gerade bei Primärelementen handelt, nachteilig ist. Auch die notwendigen Klebeverbindungen
mit Epoxydharz sind bei einer Massenfertigung von Primärelementen wegen der notwendigen
Aushärtezeiten schlecht geeignet
Das dünne Kunststoffgehäuse der Zelle hat nur eine geringe Festigkeit, und es entspricht insbesondere nicht
den IEC-Normen und kanu somit nicht in handelsübliche Geräte eingebaut werden.
Eine besonderes Problem ist die Durchführung des Kontaktes der negativen Elektrode durch den Kunststoffdeckei,
da derartige Durchführungen nur sehr schwierig elektrolytdicht ausgeführt werden können,
bedingt durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Kunststoff und Metall. Weiterhin besitzt
die in dieser DE-OS dargestellte Zellenkon· irukiion
keinen Schutz gegen eventuell austretenden Elektrolyt
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Berücksichtigung des notwendigen Ausdehnungsraumes eine funktionstüchtige Zelle zu bauen, die
hinsichtlich Kapazität, mechanischer Stabilität, Lecksicherheit und Lagerfähigkeit besondere Vorteile mit sich
bringt. Neben der konstruktiven Ausgestaltung dieses Ausdehnungsraumes innerhalb der Knopfzelle soll
dabei auch sein Kompressionsverhalten dem Kompressionsverhalten der übrigen Bauelemente der Zelle
angepaßt sein, und insbesondere soll ein Zellengehäuse verwendet werden, welches den Anforderungen der
IEC-Normen entspricht Darüber hinaus soll die Zelle einen Aufbau aufweisen, der insbesondere massenfertigungsgerecht
ist, und trotz der Anordnung eines Ausdehnungsraumes soll eine einwandfreie Kontaktierung
der Elektrode mit dem Zellengehäuse bewirkt werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß innerhalb der negativen Elektrode ein
kompressibler Ausdehnungskörper angeordnet ist.
Dieser kompressible Ausdehnungskörper kann beispielsweise aus einem Kunststoff mit geschlossenen
Poren bestehen, ode.· er kann zwecki.iäßigerweise die
Form von fadenförmigen kugeligen oder irregulären Partikeln besitzen, die dem Zinkpulver beigemischt sind.
Bei der Konstruktion der Zelle ist es von besonderer Bedeutung, daß die positive Luftelektrode mit einer
hydrophoben luftdurchlässigen Schicht über eine Rasterung festhaftend verbunden ist, daß der Randbereich
dieser Schicht elektrolytdicht auf einer Schulter des Zellenbechers aufgepreßt ist und daß der spezifische
Kompressionsdruck des kompressiblen Ausdehnungskörpers kleiner ist als derjenige der übrigen porösen
Schichten des Elements.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der F i g. 1 bis 5 näher erläutert.
Dabei zeigen die
F i g. i bis 3 einen Querschnitt durch erfindungsgemäße Lüft/Zink-Knopfzellenelemente;
F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch die katalytisch aktive Schicht; in
F i g. 5 sind Entladediagramme angegeben.
Die aktiven Bestandteile dieses Elements sind in dem Metallbecher 1 mit MetaVldcckel 5 angeordnet, die in
üblicher Weise mittels einer Kunststoffdichtung 10 durch Bördelung fest und elektrolytdicht miteinander
verbunden sind. Im Deckel 5 befindet sich die negativa Elektrode δ, d. h. mit alkalischem Elektrolyten versehenes
Zinkpulver.
Erfindungsgemäß ist innerhalb des Zinkpulvers 8 der kompressible Ausdehnungskörper 9 angeordnet, der die
reaktionsbedingte Volumenzunahme des Zinkpulvers kompensiert Um seine Funktion einwandfrei erfüllen zu
können, ist es notwendig, daß dieser Körper geschlossene kompressible Poren besitzt und es ist zweckmäßig,
diesen Körper hydrophob auszugestalten.
In Kontakt mit dem Zinkpulver 8 befindet sich das Elektrolytquellblatt 11, das für den elektrolytischen
Kontakt zwischen positiver Elektrode und negativer Elektrode sorgt Darauf folgt der Separator 12, der die
Selbstentladung des Luft/Zink-Systems erniedrigt und durch den ein interner Kurzschluß vermieden wird.
Die Luftelektrode besteht aus der katalytisch aktiven Schicht 15, die zur Stromableitung ein Metallnetz 13
enthält, das über einen Metallring 14 r^t dem Becher 1
in elektronischem Kontakt steht. Dac Metallnetz 13
wird dabei von der aktiven Schicht 15 durchsetzt
Auf der der Luftzutrittsöffnung zugewandten Seite der katalytisch aktiven Schicht ist eine poröse
hydrophobe Schicht 16 angeordnet Diese ist mit der Schicht la durch Anpressen festhaftend verbunden. Der
Permeabilitätskoeffizient dieser Schicht 16 sollte nicht unter 1 · 10-2cm2/(h χ cm WS) und nicht über 1 cm2/
(h χ cm WS) liegen, damit weder die Luftzufuhr zu
jo stark behindert wird, noch die Stoffaustauschgeschwindigkeit
zwischen der aktiven Zelle und der Umgebung unnötig groß wird. Auf diese Weise wird ein unnötig
hoher Eintritt von CO2 oder Austausch von H2O
verhindert.
Um eine ausreichende Haftung zwischen hydrophober Schicht 16 und katalytisch aktiver Schicht 15 zu
erzielen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schicht 16 mit Hilfe eines Rasterstempels auf die Schicht 15
gepreßt wird. Diese Rasterung ist Fig.4b zu entneh· men, Fig.4a zeigt die Luftelektrode im Querschnitt.
NebeT der dargestellten Netzform der Rasterung läßt sich insbesondere durch eine Rasterung in Form von
konzentrisch eingeprägten Kreisen eine gute Haftung erzielen.
Ein weiteres wesentliches Bauteil der jrfindungsgemäßen
Zelle ist die poröse Schicht 17. Diese Schicht 17 dient gleichzeitig dazu, die Luft gleichmäßig auf die
Luftelektrode zu verteilen und eine Abstützung der noch relativ flexiblen aus den Schichten 13,14,15 und 16
bestehenden Luftelektrode zu bewirken. Der Luftzutritt zur Zelle erfolgt über bohrung 4 im Becherboden 3.
Durch die Rasterung, welche beim Aufpressen dei porösen hydrophoben Schicht 16 auf die Luftelektrodenschicht
15 erfolgt, werden jeweils benachbarte Bereiche dieser Schicht 16, welche zweckmäßigerweise
aus Polytetrafluoräthylenfolie besteht, hoch oder niedrig verdichtet. Die Bereiche hoher Verdichtung
bewirken dabei die gute Haftung der Folie an der katalytisch aktiven Schicht. Die Bereiche niedriger
Verdichtung dagegen besitzen die notwendige Luftpermeabilität, die zur Sauerstoffversorgung der Luftelektröde
erforderlich ist.
Der in der Figur dargestellte Ausdehnungskörper 9 besitzt Quaderform, es kann jedoch auch ein Ausdehnungskörper
in Form jiner kempressiblen Kugel gemäß
Fig.2 verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist es,
wie in F i g. 3 dargestellt, den kompressiblen Körper aus einer Anzahl von kompressiblen Partikeln herzustellen,
welche kugelförmig 9a, fadenförmig 96 oder beliebige
Form 9c besitzen können. Der Ausdehnungsraum wird somit gleichmäßig über das Zinkpulver verteilt, und das
Quellen der Masse der negativen Elektrode wird jeweils niähe am Entstehungsort kompensiert,
Eine weitere besonders zweckmäßige Möglichkeit liegt darin, statt des Zinkpulvers Zinkhohlkugeln zu
verwenden, welche ein Hohlraumvolumen zwischen 50 und 65% besitzen. Damit würde jede Zinkkugel bereits
ihren eigenen Ausdehnungsraum besitzen, so daß der Einbau eines kompressiblen Ausdehnungskörpers überflüssig
wird.
Die Anordnung des Ausdehnungskörpers innerhalb der Zinkelektrode hat insbesondere den Vorteil, daß die
gesamte Innenfläche des metallischen Deckels 5 in elektronischem Kontakt mit der aus Zinkpulver
bestehenden negativen Elektrode bleibt. Damit wird die negative Elektrode sehr niederohmig. Darüber hinaus
wird durch den Ausdehnungskörper ein unnötig hoher Druckaufbau beim Verschließen der Zelle vermieden.
Hierdurch wird gleichzeitig die Gefahr des Elektrolytaustrittes beim Bördelvorgang reduziert.
Ein weiteres wesentliches Merkmal im konstruktiven Aufbau der Zelle liegt darin, daß der Zellenbecher 1 so
geprägt ist, daß eine Schulter 2 entsteht, die die Schließkraft aufnimmt, welche durch den Bördelvorgang
über die Schulter 6 des Deckels 5 auf die Dichtung 10 und damit auf die Randzone der Bauelemente der
Zelle übertragen wird. Unter Einwirkung dieser Schließkraft ergibt sich zwischen der Randzone der
hydrophoben Schicht 16 und der Schulter 2 eine elektrolytdichte Versiegelung, so daß kein Elektrolyt in
die poröse Schicht 17 eindringen kann. Darüber hinaus ergibt sich aus der Schulter 2 eine zusätzliche
mechanische Stabilität des Bechers 1. Prinzipiell ist es auch möglich, in die Schulter 2 konzentrisch angeordnete
Rillen einzuprägen, durch welche die Abdichtung zwischen der Schicht 16 und der Schulter 2 noch
verbessert wird.
Die Schicht 17 besitzt vorwiegend eine Luftverteilungs-
und Abstützungsfunktion. Für den Fall, daß infolge eines Materialfehlers innerhalb der Schicht 16
Elektrolyt austritt, kann die poröse Schicht 17 den ausfließenden Elektrolyten in ihrem Porensystem
aufnehmen. Unter dieser Bedingung wird die Luftzufuhr an die positive Elektrode verhindert. Hierdurch wird die
Zelle außer Funktion gesetzt Die Gefahr eines Elektrolytaustritts aus Luftloch 4 wird somit stark
vermindert
Um eine einwandfreie Funktion der Zelle zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Komprimierbarkeit
bzw. die Porosität der einzelnen Bauelemente der Zelle aufeinander abzustimmen. Andernfalls kann es
passieren, daß die Luftzufuhr im Verlaufe der Entladung immer stärker behindert wird. Dieses wird durch die
Wahl eines Körpers mit geeigneter Komprimierbarkeit vermieden. Darüber hinaus hat der Ausdehnungskörper
die wesentliche Aufgabe, einen mechanischen Druck auf das Zinkpulver auszuüben, damit der elektronische
Kontaktwiderstand am Deckel 5 und der elektrolytische Kontaktwiderstand am Quellblatt-Separatorsystem 11,
12 zu Beginn der Entladung nicht zu hoch ist Andererseits darf der mechanische Druck des Ausdehnungskörpers
9 nicht zu hoch sein, da sonst im Verlauf der Entladung die Gefahr besteht, daß die Luftelektrode
in Richtung auf den Becherboden 3 deformiert wird. Dabei könnte die Luftelektrode sowie beispielsweise die
Schicht 17 so stark zusammengepreßt werden, daß infolge mangelnder Porosität die Luftzufuhr beeinträchtigt
wird. Als Folge kann die Spannung der Zelle schon bei geringem Entladestrom zusammenbrechen.
Die Komprimierbarkeit des Ausdehnungskörpers 9 sowie der Schichten 15, 16 und 17 läßt sich durch den
spezifischen Kompressionsdruck P'beschreiben:
Der Druck P* ist für verschiedene kompressible Körper verschieden groß und bezieht sich auf die
gleiche relative Volumenänderung. Für eine funktionstüchtige Zelle muß gelten:
P*(9)< P*{17)<
P*(i6)< /*(15),
d. h., der spezifische Kompressionsdruck des Ausdehnungskörper
9 muß kleiner sein als der spezifische kompressionsdruck der Schichten 17,16 und 15, wobei
die Schicht 15, die katalytische Schicht, den höchsten Kompressionsdruck aufweist. Damit wird erreicht, daß
ein ausreichender Kontaktdruck bei Entladebeginn vorliegt und daß der Kontaktdruck im Verlauf der
Entladung innerhalb der Zelle ständig zunimmt, so daß die reaktionsbedingte Zunahme der Polarisation durch
eine Abnahme des Kontaktwiderstandes teilweise kompensipn wird. Es ergibt sich damit bei vorgegebener
Belastung eine besonders hohe Spannungsstabilität der Zelle in Abhängigkeit von der Entladezeit. Zellen
dieser Art haben bei einer Stromdichte von 4 mA/cm2 einen etwa um 40% höheren Energieeinhalt als
HgO/Zn-Zellen gleicher Größe.
Zur Vermeidung eines Stoffaustausches während der Lagerung, insbesondere zur Vermeidung von Wasseraustausch
und CC>2-Aufnahme durch die Zelle sowie zur Vermeidung der Selbstentladung, wird das Luftloch
beispielsweise durch eine Klebefolie verschlossen, die erst kurz vor Benutzung der Zelle beseitigt wird.
Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Knopfzelle werden die Behäuseteile beispielsweise aus
vernickeltem Stahlblech hergestellt, wobei insbesondere der Zellendeckel aus einem Material mit dreischichtigem
Aufbau, innen Kupfer, außen Nickel, besteht Der Zellenbecher besitzt eine Prägung 3, durch welche die
Schulter 2 erzielt wird, die Außenabmessungen entsprechen dabei der IEC-Norm.
Die katalytisch aktive Masse 15 besteht aus einer Mischung von Polytetrafluoräthylenpulver und Aktivkohle,
welche mit Silber katalysiert ist In diese aktive Masse wird ein Streckmetallnetz, beispielsweise "»us
Nickel oder Silber, mit einem sehr hohen offenen Querschnitt eingepreßt Die Porosität der katalytisch
aktiven Schicht 15 liegt bei ca. 50%. Anschließend wird die Polytetrafluoräthylenfolie 16 mit der katalytisch
aktiven Schicht 15 mittels eines Rasterstempels festhaftend verbunden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn
die Randzone 16a (F i g. 4), die mit der Schulter 2 des Bechers 1 elektrolytdicht versiegelt werden muß, keine
Rasterung enthält
Die Schicht 16 ist eine beispielsweise ca. 200 μίτι
starke ungesinterte Polytetrafluoräthylenfolie mit einer Porosität von ca. 40%. Ihr spezifischer Kompressionsdruck liegt zwischen 3 und 10 kp/cm2, und sie besitzt
einen Permeabilitätskoeffizienten von 2 bis 8 cm2/
es (h χ ern WS), vorzugsweise von
(
(
bis 6 cm2/
(h χ cm WS). Aus diesen Bauteilen wird eine Luftelektrode aufgebaut, die eine Dicke von ca. 0,5 mm besitzt
Die anschließende poröse Schicht 17 besitzt eine Dicke
von 0,1 bis 0,2 mm. Sie besteht aus einem groben saugfähigen Material, insbesondere Papier, mit einer
Kornprimierbarkeit von I bis 5 kp/citi2, vorzugsweise
3 kp/cm2. Vor der Montage der Luftelektrode wird zunächst die Schicht 17 auf den Boden 3 des Bechers 1
gelegt. Dann wird die Luftelektrode und der Kontaktring 14 singelegt und in den Becher 1 mit einem hohen
Druck von 0,1 bis 0,3 f eingepreßt. Auf die eingepreßte Luftelektrode wird ein beispielsweise ca. 0,05 mm
starker Polypropylenseparator gelegt.
Für das negative Halbteil der Zelle dient als aktives Material Zinkpulver, welches eine Schüttdichte von 3,5
bis 4 g/cm3 und einen Zusatz von 3 bis 8 Gew.-% Hg besitzt. Hierdurch wird die Wasserstoffentwicklung bei
der Zugabe von Elektrolyt inhibiert. Bei einer Zelle mit den Abmessungen von 5,3 mm Höhe und einem
Durchmesser von 11,6 mm werden ca. 500 mg amalgamiertes
Zinkpulver verwendet, dem 40 bis 60 μΙ geschäumtes Polystyrol beigegeben werden, dessen
Komprimierbarkeit zwischen 0,1 und 0,3 kp/cm2 liegt. Dieses Material wird vorzugsweise in Form von kleinen
Körnern mit einem Durchmesser von ca. 1 mm zugemischt. Der spezifische Kompressionsdruck dieses
Materials nimmt bei abnehmender Porosität, wie sie sich bei der Entladung ergibt, bis auf Werte von ca. 3 kp/cm2
zu. Diese Materialien werden dann mit dem alkalischen
Elektrolyten, beispielsweise KoH, vermischt, und in den
Zellendeckel 5 gegeben. Auf die Messe wird ein saug- und quellfähiges Vlies mit ausreichender Laugestabilitäl
aufgelegt. Dann werden das positive und das negative Zellenhalbteil unter Verwendung einer Kunststoffdichtung,
insbesondere einer Polyamiddichtung 10, ineinandergesteckt und durch Bördelung miteinander verbunden.
Das Entiadediagramm einer erfindungsgemäßen Zelle (Kapazität 33OmAh) ist in Fig.5 dargestellt
(Kurve A). Die Zelle wurde 12 Stunden pro Tag bei 7 Tagen pro Woche mit einem Widerstand von 625 Ω
belastet. Nach einer Zeit von über 170 Betriebsstunden
fällt die Entladespannung Ub sehr stark ab. Kurve B
zeigt zum Vergleich die Belastungskurve einer Luft/ Zink-Zelle ohne einen erfindungsgemäßen Ausdehnungsraum.
Hier ist bereits nach 40 bis 50 Betriebsstun^ den ein markanter Abfall der Entladespannung festzustellen.
Kurve C zeigt zum Vergleich das Entladedia-
gramm einer HgO/Zn-Zelie (Kapazität 220 mAh), bei
der ein starker Spannungsabfall nach 90 bis 100 Betriebsstunden auftritt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Zelle ist die ausgeprägte Stabilität der Eiitladespannung
über eine Betriebszeit von 170 Stunden; die Entladecha-
rakteristik ist verhältnismäßig hart.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Primärelement mit alkalischem Elektrolyten und einer hydrophoben Luftelektrode, die über ein
Separator-System mit einer aus Zinkpulver bestehenden negativen Elektrode in elektrolytischer
Verbindung steht, wobei die negative Elektrode in einem metallischen Zellendeckel und die positive
Elektrode in einem metallischen Zellenbecher mit einer Luftzutrittsöffnung angeordnet und der Deckel
mit dem Becher über eine Dichtung elektrolytdicht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der negativen Elektrode (8) ein kompressibler Ausdehnungskörper (9) angeordnet
ist
2. Primärelement nach Anspruch I1 dadurch
gekennzeichnet, daß der kompressible Ausdehnungskörper (9) aus einem porösen Kunststoff mit
geschlossen!*! Poren besteht, dessen Porenvolumen 80 bis 98% beträgt
3. Primärelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kompressible Ausdehnungsraum
(9) in Form von Partikeln, deren mittlerer Durchmesser zwischen 0,3 und 3 mm liegt,
dem Zinkpulver beigemischt ist
4. Primärelement nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß seine positive Luftelektrode (15) mit einer hydrophoben luftdurchlässigen
Schicht (16) über eine Rasterung festhaftend verbunden ist daß der Randbereich dieser Schicht
elektrolytdicht auf eine Schulter (2) des Zellenbechers (1) aufgepreßt h,t und jaß der spezifische
Kompressionsdruck des kompressiblen Ausdehnungskörpers (9) kleiner ist als de jenige der übrigen
porösen Schichten des Elements.
5. Primärelement nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Porenvolumen des kompressiblen Ausdehnungskörpers (9) zwischen
50 und 65% des Zinkpulvervolumens beträgt und sein spezifischer Kompressionsdruck zwischen
0,2 und 4 kp/cm2 liegt.
6. Primärelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Dichtungsfläche dienende
Schulter (2) des Zellenbechers (1) konzentrisch angeordnete Rillen enthält.
7. Primärelement nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Querschnittsfläche für den Luftzutritt 0,15 bis 0,25 mm2/
10 mA Zellenstrom beträgt und daß der Luftpermeabilitätskoeffizient
der hydrophoben Schicht (16) zwischen 10-2cm2/(h χ cm WS) und lern2/
(h χ cm WS) liegt.
8. Primärelement nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vertiefung (3) im Zellenbecher (1) eine poröse hydrophile Schicht
(17) enthält, die einen Luftpermeabilitätskoeffizienten zwischen 50 und 500 cm2/(h χ cm WS) besitzt.
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