DE2540337A1 - ELECTRIC DRY ELEMENT WITH ZINC ANODE - Google Patents
ELECTRIC DRY ELEMENT WITH ZINC ANODEInfo
- Publication number
- DE2540337A1 DE2540337A1 DE19752540337 DE2540337A DE2540337A1 DE 2540337 A1 DE2540337 A1 DE 2540337A1 DE 19752540337 DE19752540337 DE 19752540337 DE 2540337 A DE2540337 A DE 2540337A DE 2540337 A1 DE2540337 A1 DE 2540337A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zinc
- elements
- electrolyte
- liter
- leclanche
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims description 33
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 26
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 20
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- MPCRDALPQLDDFX-UHFFFAOYSA-L Magnesium perchlorate Chemical compound [Mg+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O MPCRDALPQLDDFX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 7
- RXBXBWBHKPGHIB-UHFFFAOYSA-L zinc;diperchlorate Chemical compound [Zn+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O RXBXBWBHKPGHIB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 description 4
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 101150038956 cup-4 gene Proteins 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 3
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101000579646 Penaeus vannamei Penaeidin-1 Proteins 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
Description
ETAT FRANCAIS represente par Ie Delegue Ministeriel pour l'ArmementETAT FRANCAIS represente par Ie Delegue Ministeriel pour l'Armement
14, Rue Saint-Dominique .
Paris /Frankreich 14, rue Saint-Dominique.
Paris, France
Unser Zeichen: E 850 Our reference: E 850
Elektrisches Trockenelement mit ZinkanodeElectrical dry element with zinc anode
Die Erfindung betrifft elektrische Trockenelemente mit festem Depolarisator vom Typ der Leclanche-Elemente, Quecksilberelemente und dergleichen.The invention relates to electrical dry elements with a fixed depolarizer of the Leclanche type, Mercury elements and the like.
Bekanntlich besteht das klassische Leclanche-Element aus einer Zinkanode, einem Elektrolyt auf der Basis von Zinkchlorid und Ammoniumchlorid und einer Katode aus Mangandioxid. Derzeit besteht dieses Element allgemein aus einem amalgamierten Zinkbecher, in dem eine "Spindel" aus einem Graphitstift eingesetzt ist, welcher von einer ringförmigen Masse aus mit Kohlepulver beladenem Mangandioxid umgeben ist, wobei man um das Ganze ein in geeigneter Weise mit geliertem Elektrolyt getränktes Gewebe oder Papier, das als Trennwand dient, gewickelt hat; dieser Becher ist mittels eines Stopfens aus Pech, Wachs oder dergleichen verschlossen; es sei noch bemerkt, daß derAs is well known, the classic Leclanche element consists of a zinc anode, an electrolyte based on zinc chloride and ammonium chloride and a cathode made of manganese dioxide. Currently this element generally consists of an amalgamated zinc cup in which a "spindle" is inserted from a graphite pencil, which is loaded by an annular mass of carbon powder Manganese dioxide is surrounded, with a tissue soaked in a suitable manner with gelled electrolyte around the whole or has wrapped paper serving as a partition; this cup is made of pitch, wax or by means of a stopper like locked; it should also be noted that the
Dr.Ha/MkDr Ha / Mk
609819/0768609819/0768
? B 4 Ο 3 3 7? B 4 Ο 3 3 7
über den Stopfen hinausragende Graphitstift porös ist, um die Abführung der kleinen Gasmenge, welche das Element während seiner Nutzdauer unvermeidlich entwickelt, zu gewährleisten.over the stopper protruding graphite pencil is porous to the removal of the small amount of gas which the element inevitably evolves during its useful life guarantee.
Es ist seit langem bekannt, daß das Zinkchlorid, ZnCl2, den aktivsten Bestandteil des Elektrolyts bildet. Versuche haben sogar gezeigt, daß man bessere Betriebscharakteristiken erzielen kann, wenn man das Ammoniumchlorid NH/Cl, ganz wegläßt. Leider ist das Ammoniumchlorid für die Erhaltung des Elements unerläßlich, da es auf dem Zink einen unlöslichen Schutzüberzug aus Zinkdiaminchlorid Zn(NH^)2Cl2 bildet, welcher die Korrosion des Metalls bei gewöhnlichen oder leicht erhöhten Temperaturen verzögert. In seiner Abwesenheit ist das Element nicht mehr haltbar. In der Praxis wird daher für die Zusammensetzung des Elektrolyts ein Kompromiß zwischen den Konzentrationen an NH^Cl und ZnCl2'gewählt.It has long been known that zinc chloride, ZnCl 2 , is the most active constituent of the electrolyte. Tests have even shown that better operating characteristics can be achieved if the ammonium chloride NH / Cl, is omitted entirely. Unfortunately, the ammonium chloride is essential for the preservation of the element, since it forms an insoluble protective coating of zinc diamine chloride Zn (NH ^) 2 Cl 2 on the zinc, which delays the corrosion of the metal at ordinary or slightly elevated temperatures. In its absence, the element is no longer tenable. In practice, a compromise between the concentrations of NH ^ Cl and ZnCl 2 'is chosen for the composition of the electrolyte.
Trotz zahlreicher einzelner Verbesserungen besitzen die handelsüblichen Leclanche-Elemente noch drei wesentliche Nachteile.Despite numerous individual improvements, the commercially available Leclanche elements still have three essential ones Disadvantage.
Der erste ist ihre schlechte Ausbeute unter starken Entladungsbedingungen, denen sie immer mehr bei zahlreichen Anwendungen ausgesetzt sind, z.B. für kleine Transistorgeräte, tragbare Geräte mit Elektromotor, insbesondere Plattenspieler, Tonbandgeräte, Rasierapparate, Spielzeuge und dergleichen.The first is their poor yield under strong discharge conditions, to which they are increasingly exposed in numerous applications, e.g. for small transistor devices, portable devices with electric motors, in particular record players, tape recorders, razors, toys and the same.
Der zweite Nachteil der hier in Frage stehenden Elemente besteht in ihrem Kapazitätsverlust bei der Lagerung. So bedingt der Verkauf in Kaufhäusern oder durch Versand, daß der Hersteller die Elemente in das Gerät vor dessenThe second disadvantage of the elements in question is their loss of capacity during storage. For example, when selling in department stores or by shipping, the manufacturer must put the items in the device before it does
609819/0768609819/0768
Verpackung oder Lagerung einbringt. Infolge des Kapazitätsverlustes muß er die Elemente in den noch nicht verkauften Geräten von Zeit zu Zeit austauschen (praktisch alle sechs Monate), wenn er vermeiden will, daß der Käufer sich über eine anormal schwache Leistung beklagt. Die Verbesserung der Dauer der Haltbarkeit von Leclanche-Elementen stellt somit ein wichtiges Problem dar.Brings packaging or storage. As a result of the loss of capacity he has the elements in the unsold units from time to time exchange (practically every six months) if he wants to avoid that the buyer complained about an abnormally poor performance. Improving the shelf life of Leclanche elements is therefore an important problem.
Dem dritten Nachteil will die vorliegende Erfindung abhelfen: Die üblicherweise bei Umgebungstemperatur verwendeten Elemente können häufig sehr tiefen Temperaturen ausgesetzt werden, z.B. in nordischen Ländern oder im Winter oder im Gebirge. Nicht selten treten hier Temperaturen von bis zu -200C auf.The present invention aims to remedy the third disadvantage: the elements usually used at ambient temperature can often be exposed to very low temperatures, for example in Nordic countries or in winter or in the mountains. Not infrequently temperatures occur here down to -20 0C.
In all diesen Fällen ist indessen gewiß: Diese Elemente sollen auch bei Umgebungstemperatur funktionieren und sollen auch bei höheren Temperaturen, die 40 bis 500C im Sommer erreichen können, haltbar sein. Kurz ausgedrückt verlangt man von diesen derzeitigen Elementen eine quasi universelle Brauchbarkeit.In all these cases, however, it is certain that these elements should also function at ambient temperature and should also be durable at higher temperatures, which can reach 40 to 50 ° C. in summer. In short, these current elements are required to be of quasi-universal utility.
Diese verlangt man allgemein vom Leclanche-Element, dessen Herstellung einfach ist, das eine verhältnismässig gute Haltbarkeit besitzt und dessen Gestehungspreis gering ist. Es ist Jedoch bekannt, daß sein Betrieb bei tiefen Temperaturen schlechter wird. Es polarisiert sich rasch. Die Leistung übersteigt kaum bestenfalls und bei bester Ausnutzung 2596 derjenigen bei gewöhnlicher Temperatur. Allgemein liegt dieser Wert sogar bei etwa 10%.This is generally required of the Leclanche element, its Production is easy, has a relatively good shelf life and its cost price is low is. However, it is known that its operation deteriorates at low temperatures. It is polarizing quickly. At best and at best utilization, the performance hardly exceeds 2596 of that at ordinary temperature. In general, this value is even around 10%.
Ein anderer Nachteil der derzeitigen Leclanche- Elemente besteht in ihrer ungenügenden Dichtigkeit.Another disadvantage of the current Leclanche elements consists in their insufficient tightness.
609 8 1 9/0768609 8 1 9/0768
Wie vorstehend bereits gesagt, müssen kleine Gasmengen, die von der Zersetzung organischer Bestandteile des Gels, mit welchem das Trenngewebe oder -papier imprägniert ist, sowie von dem Angriff des Zinks bei geöffnetem Stromkreis herrühren, abgeführt werden, was man durch Verwendung eines porösen Mittelstifts tut. Es kommt jedoch häufig vor, daß diese Gase etwas Elektrolyt mitreißen, was dann Anlaß zur Bildung von kriechenden Salzablagerungen, zu einem Angriff von an das Element angrenzenden Oberflächen gibt usw. Außerdem verdampft das Wasser des Elektrolyts mehr oder weniger mit der Zeit.As already mentioned above, small amounts of gas, which are caused by the decomposition of organic components of the gel, with which the separating fabric or paper is impregnated, as well as the attack of the zinc when the circuit is open derive, which is done by using a porous center pin. However, it comes it often happens that these gases entrain some electrolyte, which then leads to the formation of creeping salt deposits, to attack surfaces adjacent to the element, etc. In addition, the water evaporates of the electrolyte more or less over time.
Seit mehreren Jahren wurden Versuche unternommen, diese Art von Elementen zu verbessern.Attempts have been made to improve these types of elements for several years.
In den französischen Patentschriften Nr. 2 164 046 und 2 172 884 sind beispielsweise Elemente mit festem Depolarisator und mit Zinkanode mit langer Lebensdauer beschrieben, deren Entladungseigenschaften merklich verbessert sind, und die vollständig dicht verschlossen werden können, so daß jede Verdampfung von Elektrolyt und jede äussere Ablagerung von Salzen vermieden wird. Diese Elemente besitzen als Elektrolyte entweder wässrige Lösungen von Zinkperchlorat Zn(CHK)2, vorzugsweise mit einem Gehalt an Zinkhydroxid Zn(0H)2> oder wässrige Lösungen von Magnesiumperchlorat MgIn French patents Nos. 2,164,046 and 2,172,884, for example, elements with a fixed depolarizer and with a zinc anode with a long life are described, the discharge properties of which are markedly improved and which can be completely sealed so that any evaporation of electrolyte and any external Deposition of salts is avoided. These elements have either aqueous solutions of zinc perchlorate Zn (CHK) 2 , preferably containing zinc hydroxide Zn (OH) 2>, or aqueous solutions of magnesium perchlorate Mg as electrolytes
Durch die Verwendung solcher Elektrolyte entfällt in vorteilhafter Weise die Aufbringung eines Gels auf das Trenngewebe oder -papier der Elemente und man kann nichtamalgamierte Zinkbecher verwenden, ohne daß dadurch eine gleich große Korrosionsgefahr auftritt wie bei den bekannten Elementen. Die Verwendung dieser Elektrolyte hat auch den Vorteil, daß keine Gase entwickelt werden,The use of such electrolytes advantageously eliminates the need to apply a gel to the Separating fabric or paper of the elements and you can use non-amalgamated zinc cups without doing this the same risk of corrosion occurs as with the known elements. The use of these electrolytes also has the advantage that no gases are evolved,
609819/0768609819/0768
so daß die erhaltenen Elemente vollständig dicht verschlossen werden können.so that the elements obtained can be sealed completely.
Obwohl diese verschiedenen Verbesserungen die Beseitigung bestimmter der vorstehend angegebenen Nachteile ermöglichten, bleibt doch noch die Tatsache bestehen, daß die dabei erhaltenen Elemente derzeit gegenüber Temperaturschwankungen sehr empfindlich sind und insbesondere infolge bestimmter Polarisationserscheinungen einen ziemlich schlechten Betrieb ergeben.Although these various improvements have made it possible to overcome certain of the disadvantages noted above, the fact remains that the elements obtained are currently resistant to temperature fluctuations are very sensitive and, in particular as a result of certain polarization phenomena, rather poor operation result.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile, indem sie Leclanche-Elemente mit langer Haltbarkeit und mit wesentlich verbesserten Entladungseigenschaften sowohl bei gewöhnlicher Temperatur als auch bis herab zu -200C schafft.The present invention overcomes these disadvantages by elements Leclanche with long shelf life and significantly improved discharge characteristics both at ordinary temperature and manages down to -20 0 C.
Die erfindungsgemäßen Leclanche-Elemente mit festem Depolarisator kann man auch vollständig dicht verschliessen, so daß jede Verdampfung von Elektrolyt und jede äussere Abscheidung von Salzen vermieden wird.The Leclanche elements according to the invention with a fixed depolarizer can also be closed completely tightly, so that every evaporation of electrolyte and every external Deposition of salts is avoided.
Gemäß der Erfindung verwendet man in einem Element mit festem Depolarisator und Zinkanode als Elektrolyt eine wässrige Lösung von Zinkperchlorat Zn(ClO^)2 oder von Magnesiumperchlorat Mg(ClO^)2 und Lithiumchlorid LiCl.According to the invention, an aqueous solution of zinc perchlorate Zn (ClO ^) 2 or of magnesium perchlorate Mg (ClO ^) 2 and lithium chloride LiCl is used as the electrolyte in an element with a fixed depolarizer and zinc anode.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird die Konzentration an Zn (ClO.)2 oder an MG(ClO.)2 in dem Gemisch Zn(ClO.)2-LiCl oder Mg(ClO^)2-LiCl zwischen etwa 0,75 und 1,25 Mol/ Liter und diejenige an LiCl zwischen 1,5 und 2,5 Mol/Liter gewählt.According to a feature of the invention, the concentration of Zn (ClO.) 2 or MG (ClO.) 2 in the Zn (ClO.) 2 -LiCl or Mg (ClO ^) 2 -LiCl mixture is between about 0.75 and 1 , 25 mol / liter and that of LiCl between 1.5 and 2.5 mol / liter.
60981 9/076860981 9/0768
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung läßt man in vorteilhafter Weise die Aufbringung eines Gels auf das Trenngewebe oder -papier entfallen und tränkt dieses lediglich mit dem Elektrolyt. Man kann einen nicht-amalgam!erten Zinkbecher verwenden, ohne daß dadurch eine mit derjenigen bekannter Elemente vergleichbare Korrosionsgefahr entsteht.According to another feature of the invention, one leaves in more advantageous Way the application of a gel to the separating fabric or paper is dispensed with and only soaks it with the electrolyte. One cannot amalgamate one Use zinc cups without creating a risk of corrosion comparable to that of known elements.
Infolge der Abwesenheit jeglicher Gasentwicklung wird das Element gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorzugsweise vollständig dicht verschlossen, sein Graphitstift wird daher nicht porös gemacht oder wird auf seinem über dem Pechstopfen befindlichen Teil mit einer dichten Schicht verkleidet.In the absence of any evolution of gas, the element is preferred according to a further feature of the invention completely tightly sealed, therefore its graphite pencil is not made porous or will be on its The part above the pitch plug is covered with a dense layer.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung enthält der Elektrolyt aus Zinkperchlorat und Lithiumchlorid vorzugsweise . Zinkhydroxid.According to another feature of the invention, the electrolyte of zinc perchlorate and lithium chloride preferably contains . Zinc hydroxide.
Die weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer besonderen AusfUhrungsform und verschiedener Versuche ersichtlich, denen man die erfindungsgemäßen Elemente ausgesetzt hat; Bezug genommen wird dabei auf die Zeichnung und die Kurven.The further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a particular embodiment and various tests can be seen to which the elements according to the invention have been exposed; relation the drawing and the curves are taken into account.
Fig. 1 ist eine senkrechte Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Mangandioxidelements.Fig. 1 is a vertical sectional view of a manganese dioxide element according to the invention.
Das Element enthält wie das derzeitige handelsübliche Leclanche-Element eine Katode 1 aus einem Graphitstift, der mit einer mit Elektrolyt getränkten Mangandioxidmasse 2 umgeben ist, welche durch ein ebenfalls mit Elektrolyt getränktes Papier 3 von einem Zinkbecher 4 getrennt ist.Like the current commercially available Leclanche element, the element contains a cathode 1 made of a graphite pencil, which is surrounded by a manganese dioxide mass 2 impregnated with electrolyte, which is also surrounded by an electrolyte impregnated paper 3 is separated from a zinc cup 4.
609819/0768609819/0768
Zwischen dem unteren Ende dieser Anordnung oder "Spindel" 1-2-3 und dem Boden des Zinkbechers 4 ist eine runde Pappscheibe 5 eingelegt. Die Anordnung 1-2-3 trägt eine von dem Stift 1 durchquerte runde Scheibe 6; das darüber hinausragende Ende des Stifts 1 erhält eine Metallkappe 7f die als Stromabnehmer dient. Auf die runde Scheibe 6 ist ein Stopfen 8 aus Pech, Wachs oder dergleichen aufgegossen. Between the lower end of this arrangement or "spindle" 1-2-3 and the bottom of the zinc cup 4, a round cardboard disc 5 is inserted. The arrangement 1-2-3 carries one of round disc 6 traversed by pin 1; the protruding end of the pin 1 is given a metal cap 7f which serves as a pantograph. On the round disc 6 a stopper 8 made of pitch, wax or the like is poured on.
Das erfindungsgemäße Element unterscheidet sich von dem klassischen Leclanchö-Element durch die folgenden Eigenschaften: The element according to the invention differs from the classic Leclanchö element in the following properties:
Als erstes ist der Elektrolyt nicht mehr die übliche Mischung ZnCl2 + NH^Cl, sondern besteht nur aus Zn (ClO^)2* LiCl, das heißt, einer wässrigen Lösung von Zinkperchlorat und Lithiumchlorid. Die bevorzugte Konzentration beträgt etwa 1 Mol/Liter für Zn(ClO^)2 und 1,5 Mol/Liter für LiCl.First of all, the electrolyte is no longer the usual mixture of ZnCl 2 + NH ^ Cl, but consists only of Zn (ClO ^) 2 * LiCl, that is, an aqueous solution of zinc perchlorate and lithium chloride. The preferred concentration is about 1 mol / liter for Zn (ClO ^) 2 and 1.5 mol / liter for LiCl.
Die Masse 2 enthält in an sich bekannter Welse Kohle in feinteiligem Zustand, beispielsweise Ruß, Acethylenruß usw. Außerdem gibt man Zinkhydroxid, Zn(OH)2* zu.The mass 2 contains coal in a finely divided state, known per se, for example carbon black, acetylene black, etc. Zinc hydroxide, Zn (OH) 2 * is also added.
Das folgende Beispiel dient der Erläuterung der Herstellung der agglomerierten Masse 2: einer elektrolytischen Masse von Mangandioxid gibt man 10% Ruß und h% Zinkhydroxid, Zn(OH)0, zu. 116g der so erhaltenen Mischung versetzt man mit 50 cm einer wässrigen Lösung von Zinkperchlorat mit einer Konzentration von 1 Mol/Liter Zn(ClO^)2 und LiCl mit einer Konzentration von 1,5 Mol/Liter. Zur Herstellung der Spindel eines Elements mit der Abmessung R6 nimmt man 8g der so erhaltenen pastenförmigen Masse und komprimiert sie zu einem zylinderförmigen Körper,The following example serves to explain the production of agglomerated mass 2: 10% carbon black and h% zinc hydroxide, Zn (OH) 0 , are added to an electrolytic mass of manganese dioxide. 116 g of the mixture thus obtained are mixed with 50 cm of an aqueous solution of zinc perchlorate with a concentration of 1 mol / liter of Zn (ClO ^) 2 and LiCl with a concentration of 1.5 mol / liter. To make the spindle of an element with the dimension R6, take 8g of the paste-like mass obtained in this way and compress it into a cylindrical body,
609813/Π768609813 / Π768
dessen Abmessungen denen des Zinkbechers mit der Abmessung R6 entsprechen, indem man die Masse mit einem mit keinerlei Gel bestrichenen Trennpapier umwickelt. Das erhaltene Agglomerat wird dann in einen solchen Becher eingesetzt, worauf man axial einen Graphitstift, z.B. den von Fig. 1, eindrückt.the dimensions of which correspond to those of the zinc cup with the dimension R6, adding the mass with a with no Gel coated release paper wrapped around it. The agglomerate obtained is then placed in such a beaker, whereupon axially a graphite pencil, e.g. that of Fig. 1, depresses.
Eine dritte Differenz zwischen dem bekannten Leclanche-Element und dem gemäß Fig. 1 besteht darin, daß das Trennpapier 3 nicht mehr mit einem Gel des Elektrolyts imprägniert ist, sondern lediglich mit diesem Elektrolyt in Form ein wässrigen Lösung, ohne Zusatz gelierender organischer Substanz.A third difference between the well-known Leclanche element and that according to FIG. 1 is that the release paper 3 is no longer with a gel of the electrolyte is impregnated, but only with this electrolyte in the form of an aqueous solution, without the addition of gelling agents organic matter.
Bezüglich des Bechers 4 ist die Verwendung von amalgamiertem Zink nicht mehr unerlässlich, obwohl sich dies als günstig erweisen kann.With regard to the cup 4, the use of amalgamated zinc is no longer essential, although this is the case can prove beneficial.
Wie Fig. 1 zeigt, ist das Element absolut dicht verschlossen. Zu diesem Zweck senkt man in den Stopfen 8 den Fuß der Metallkappe 7 ein, man könnte natürlich auch zu dem gleichen Resultat gelangen, wenn man einen Stift 1 verwendet, der absolut keine Poren aufweist.As Fig. 1 shows, the element is absolutely tightly closed. For this purpose, the foot of the metal cap 7 is lowered into the stopper 8; one could of course also do the same The result is obtained when using a pen 1 that has absolutely no pores.
Natürlich kann das Zinkperchlorat, Zn»(ClO^)2* in der vorhergehenden Beschreibung durch Magnesiumperchlorat Mg(ClO^)2 in den gleichen Konzentrationen ersetzt werden. Jedoch enthalten die Mg(ClO^),,-Elemente kein Hydroxid. Die Haltbarkeit von Mg(C10^)2-Elementen ist der von Zn(C10^)2-Elementen überlegen, jedoch ist das Kälteverhalten etwas schlechter.Of course, the zinc perchlorate, Zn »(ClO ^) 2 * in the preceding description can be replaced by magnesium perchlorate Mg (ClO ^) 2 in the same concentrations. However, the Mg (ClO ^) ,, elements do not contain any hydroxide. The durability of Mg (C10 ^) 2 elements is superior to that of Zn (C10 ^) 2 elements, but the low-temperature behavior is somewhat worse.
Fig. 2 zeigt das Freiwerden von Wasserstoff in Abhängigkeit von der Zeit für zwei identische Zinkbecher, die in Lösungen von (a) Zinkchlorid mit einer Konzentration von 1,5 Mol/LiterFig. 2 shows the release of hydrogen as a function of time for two identical zinc cups, which are in solutions of (a) zinc chloride at a concentration of 1.5 moles / liter
6 09819/07686 09819/0768
-9- ? h 4 O 3 ^-9-? h 4 O 3 ^
bzw. (b) von Zinkperchlorat, Zn(C10^)p» mit einer Konzentration von 1 Mol/Liter und Lithiumchlorid, LiCl, mit einer Konzentration von 1,5 Mol/Liter eingetaucht sind. Diese Becher entsprechen der Standardabmessung R6. Man sieht deutlich, daß im ersteren Fall beträchtlich Wasserstoff entwickelt wird, was mit der Zeit langsam weniger wird, jedoch niemals ganz aufhört. Im zweiten Fall hingegen bleibt die Wasserstoffentwicklung sehr gering und stabilisiert sich nach zwei Tagen. and (b) zinc perchlorate, Zn (C10 ^) p »with a concentration of 1 mol / liter and lithium chloride, LiCl, with a concentration of 1.5 mol / liter are immersed. These cups correspond to the standard dimension R6. One can clearly see that in the former case a considerable amount of hydrogen is evolved, which slowly becomes less over time, but never completely stops. In the second case, however, the evolution of hydrogen remains very low and stabilizes after two days.
Fig. 3 zeigt die Kurven von intermittierenden Entladungen (4 χ 10 Minuten pro 24 Stunden) an 5 Ohm bei -2O°C von erfindungsgemässen Elementen (a) und einem klassischen Leclanche-Element (b). Der übliche Endpunkt ist 0,7 Volt. Man stellt fest, daß von der ersten Entladung an das Leclanche-Element nach 6 Minuten außer Betrieb ist. Die EMK des erfindungsgemäßen Elements hat diesen Wert selbst nach acht Entladungen noch nicht erreicht.Fig. 3 shows the curves of intermittent discharges (4 10 minutes per 24 hours) at 5 ohms at -2O ° C from elements according to the invention (a) and a classic Leclanche element (b). The usual end point is 0.7 volts. It can be seen that after 6 minutes of the first discharge, the Leclanche element is out of order. The EMF of the element according to the invention has not yet reached this value even after eight discharges.
Fig. 4 zeigt die kontinuierlichen Entladungskurven an 20 Ohm bei -20°c· Die EMK des erfindungsgemäßen Elements (a) erreicht 0,7 Volt nach 5 Stunden 15 Minuten. Die EMK eines klassischen Leelanche-Elements (b) erreicht diesen Wert nach 1 Stunde 35 Minuten.4 shows the continuous discharge curves at 20 ohms at -20 ° C. · The emf of the element according to the invention (a) reaches 0.7 volts after 5 hours 15 minutes. Reached the EMF of a classic Leelanche element (b) this value after 1 hour 35 minutes.
Fig. 5 zeigt die kontinuierlichen Entladungskurven an 60 Ohm bei 25°C unmittelbar nach der Herstellung (a^) und nach dreimonatiger Lagerung bei 6O0C (a£) des erfindungsgemäßen Elements und eines klassischen Leelanche-Elements (Kurven b- und b«).Fig. 5 shows the continuous discharge curves at 60 ohms at 25 ° C immediately after production (a ^) and after three months of storage at 6O 0 C (a £) of the element according to the invention and a classic Leelanche element (curves b- and b " ).
Fig. 6 zeigt die kontinuierlichen Entladungsdauern an 60 0hm als Funktion der Lagerungsdauer bei 600C (Abbruch bei 0,9 Volt) des erfindungsgemäßen ElementsFig. 6 shows the continuous discharge durations at 60 0hm as a function of storage time at 60 0 C (termination at 0.9 volts) of the inventive element
609819/0768609819/0768
(a) und des klassischen Leclanche-Elements (b).(a) and the classic Leclanche element (b).
Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß das Leclanche-Element seine gesamte Kapazität nach drei Monten bei 6O0C verloren hat, während die Kapazität des erfindungsgemäßen Elements sich nach dem ersten Monat stabilisiert hat.From this figure it is seen that the Leclanche element has lost its full capacity after three Monten at 6O 0 C, while the capacitance of the element according to the invention has stabilized after the first month.
609 819/0768609 819/0768
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7436359A FR2290046A1 (en) | 1974-10-31 | 1974-10-31 | IMPROVEMENTS TO SOLID DEPOLARIZER ELECTRIC BATTERIES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2540337A1 true DE2540337A1 (en) | 1976-05-06 |
Family
ID=9144571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752540337 Withdrawn DE2540337A1 (en) | 1974-10-31 | 1975-09-10 | ELECTRIC DRY ELEMENT WITH ZINC ANODE |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5167926A (en) |
| BE (1) | BE835096A (en) |
| CA (1) | CA1061858A (en) |
| DE (1) | DE2540337A1 (en) |
| FR (1) | FR2290046A1 (en) |
| GB (1) | GB1484215A (en) |
| IT (1) | IT1041999B (en) |
| LU (1) | LU73688A1 (en) |
| NL (1) | NL7511999A (en) |
| OA (1) | OA05153A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113948762A (en) * | 2021-10-20 | 2022-01-18 | 北京大学深圳研究生院 | Low-temperature zinc ion battery and preparation method thereof |
-
1974
- 1974-10-31 FR FR7436359A patent/FR2290046A1/en active Granted
-
1975
- 1975-08-22 IT IT26524/75A patent/IT1041999B/en active
- 1975-09-10 DE DE19752540337 patent/DE2540337A1/en not_active Withdrawn
- 1975-10-02 GB GB38652/75A patent/GB1484215A/en not_active Expired
- 1975-10-13 NL NL7511999A patent/NL7511999A/en not_active Application Discontinuation
- 1975-10-14 CA CA237,725A patent/CA1061858A/en not_active Expired
- 1975-10-29 JP JP50129400A patent/JPS5167926A/ja active Pending
- 1975-10-30 OA OA55654A patent/OA05153A/en unknown
- 1975-10-30 LU LU73688A patent/LU73688A1/xx unknown
- 1975-10-31 BE BE161444A patent/BE835096A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1484215A (en) | 1977-09-01 |
| IT1041999B (en) | 1980-01-10 |
| LU73688A1 (en) | 1976-06-11 |
| OA05153A (en) | 1981-01-31 |
| CA1061858A (en) | 1979-09-04 |
| NL7511999A (en) | 1976-05-04 |
| BE835096A (en) | 1976-04-30 |
| JPS5167926A (en) | 1976-06-12 |
| FR2290046A1 (en) | 1976-05-28 |
| FR2290046B1 (en) | 1978-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2558550B2 (en) | Galvanic primary element with a positive electrode made of (CFx) n and an aqueous alkaline electrolyte | |
| DE2912176C2 (en) | Negative powder gel electrode | |
| DE60119220T2 (en) | Aluminum electrolytic capacitor and process for its production | |
| DE2652551A1 (en) | STABLE DEPOLARIZER MIXTURE CONTAINING TWO-VALUE SILVER OXIDE AND PROCESS FOR THE PREPARATION | |
| DE2606915C3 (en) | Galvanic element with a non-aqueous electrolyte | |
| EP0416243B1 (en) | Ionic conductor or electrolyte for galvanic element | |
| DE2246753B2 (en) | Galvanic element with consumable zinc electrode | |
| DE1927092A1 (en) | Alkaline cell with silicate ion containing - electrolyte | |
| DE1950052A1 (en) | Electrochemical generators with negative lithium electrodes | |
| DE3022977A1 (en) | NON-AQUE GALVANIC ELEMENT | |
| DE2451964C3 (en) | Mixture for the production of active mass for lead accumulators | |
| DE2912177C2 (en) | Method for improving the stability of an electrode containing divalent silver oxide | |
| DE2540337A1 (en) | ELECTRIC DRY ELEMENT WITH ZINC ANODE | |
| DE2835836C3 (en) | Alkaline mercury-free galvanic secondary cell with a negative intermediate separator | |
| DE2617200A1 (en) | SULFUR-SODIUM-BASED ELECTROCHEMICAL GENERATOR | |
| CH651966A5 (en) | LITHIUM-IODINE SOLID PRIMARY CELL. | |
| DE3634987A1 (en) | CONDENSER WITH FIXED ELECTROLYTE | |
| DE2222851B2 (en) | Lead accumulator | |
| DE2120716A1 (en) | Secondary cells with extended service life | |
| DE387072C (en) | Galvanic element | |
| DE1671996C3 (en) | Electric accumulator with negative lithium electrode and positive sulfur electrode | |
| DE767588C (en) | Electrolytic capacitor | |
| DE2159880C3 (en) | Galvanic element and process for its manufacture | |
| DE1900734A1 (en) | Electrolyte and electrolytic capacitor | |
| DE2835977A1 (en) | Organic electrolytic cell with positive compsn. - contg. manganese di:oxide in very fine powder form to give high discharge efficiency |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |