DE2637423A1 - Alkalische primaerbatterie mit langer lebensdauer - Google Patents
Alkalische primaerbatterie mit langer lebensdauerInfo
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Description
LESSIN GSTR. 12 - TEL 07221 - 2 24 87
7570 BADEN-BADEN
Leclanche S.A. Yverdon / Schweiz
Alkalische Primärbatterie mit langer Lebensdauer
Die vorliegende Erfindung betrifft eine alkalische Primärbatterie langer Lebensdauer mit einer negativen Elektrode
welche Kadmium oder amalgamiertes Zink enthält und einer positiven Elektrode, welche einwertiges Silberoxid, Quecksilberoxid
oder )f-Mangandioxid enthält.
709845/0607
Bekanntlich treten bei sehr langer Lager- oder Gebrauchsdauer von alkalischen Primärbatterien Selbstentladungs-Vorgänge
in Erscheinung , welche die gespeicherte Kapazität vermindern. Die Selbstentladungs-Vorgänge sind chemische Prozesse, welche
an den Elektroden als sogenannte Nebenreaktionen ablaufen.
An negativen Elektroden kann die Wasserstoffentwicklung ein
solcher Nebenprozess sein. Sie tritt dann auf, wenn das Potential der negativen Elektrode tiefer (d.h. negativer) ist, als dasjenige
einer Wasserstoffelektrode im gleichen Elektrolyten. Sie wird deshalb z.B. an Zinkelektroden beobachtet und kann
wie folgt formuliert werden:
Zn + H2O ) ZnO + H^"*
Die Wasserstoffentwicklung führt zu einem Verlust an Zn, das
heisst an negativem aktivem Material. Sie kann dadurch gebremst werden, indem die Wasserstoffüberspannung der Zn-Elektroden
sehr hoch gehalten wird, z.B. durch sorgfältiges Fernhalten von Verunreinigungen, welche die Ueberspannung herabsetzen, oder
durch Zusätze zur Elektrode, welche die üeberspannung steigern, wie z.B. Amalgarnierung. -
An positiven Elektroden kann Selbstentladung durch die Löslichkeit
des aktiven Materials verursacht werden. Selbst wenn diese Löslichkeit im Elektrolyten nur klein ist, treten mit der Zeit
merkbare KapaζitätsVerluste auf. Ein solcher Verlust tritt z.B.
bei alkalischen Primärbatterien mit positiven Elektroden auf, welche einwertiges Silberoxid oder Quecksilberoxid enthalten.
Einwertiges Silber- und Quecksilberoxid haben in 5 M KOH eine Löslichkeit
70984B/060?
von etwa 4,5 · ΙΟ"4" Mol Ag (OH)" pro Liter bezw. 3 · Sr ^ n«T
Hg (OH) _ pro Liter. Das gelöste Silberoxid bezwo Quecksilberoxid
diffundiert durch die Separatorenschicht hindurch, welche zwischen
den Elektroden angeordnet ist und erreicht schliesslich die negative Elektrode, welche beispielsweise aus Zink oder Kadmium besteht. An
der negativen Elektrode werden die gelösten Silber- oder Quecksilberoxide reduziert, gemäss
Zn + 2 Ag (OH)" y ZnO + 2 Ag + H3O + 2(0H)~
Zn + Hg (OH)2 >
ZnO + Hg + H3O
Cd + 2 Ag (OH)" > Cd (OH)2 + 2 Ag + 2(OH)"
Cd + Hg (OH)2 ?■ Cd (OH)2 + Hg
Dabei tritt ein entsprechender Verlust von negativem aktiven
Material, Zn oder Cd, auf.
Die gelösten Silber- oder Quecksilberoxide können, statt mit der
negativen Elektrode, auch mit organischen Stoffen des Separatorsystems reagieren, wobei sie sich ebenfalls zu den entsprechenden
Metallen reduzieren. Dadurch können Kurzschlüsse herbeigeführt werden, welche die Selbstentladung in katastrophaler Weise beschleunigen.
Gegenstand dieser Erfindung ist eine Anordnung, welche diese Art der Selbstentladung, welche durch die Löslichkeit des positiven
aktiven Materials der Batterie hervorgerufen wird, weitgehendst verhindert.
70984S/0607
-A-
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die gesamte
elektrochemisch aktive, geometrische Oberfläche der positiven Elektrode, welche der negativen Elektrode zugewandt ist,
mit einer elektronisch leitenden mikroporösen, mit Elektrolyt getränkten, optisch undurchsichtigen Filter-Elektrode bedeckt ist, dass die Filter-Elektrode kein oder nur eine wesentlich
kleinere Menge von einwertigem Silberoxid oder Quecksilberoxid pro Volumeneinheit enthält, als die positive Elektrode, dass die Filter-Elektrode elektronisch leitendes Material enthält, welches in alkalischen Elektrolyten beim entsprechenden Potential der positiven Elektrode nicht angegriffen,1 oxidiert oder aufgelöst wird und dass die Filter-Elektrode mit der positiven
Elektrode der Batterie -in elektrischem Kontakt steht.
mit einer elektronisch leitenden mikroporösen, mit Elektrolyt getränkten, optisch undurchsichtigen Filter-Elektrode bedeckt ist, dass die Filter-Elektrode kein oder nur eine wesentlich
kleinere Menge von einwertigem Silberoxid oder Quecksilberoxid pro Volumeneinheit enthält, als die positive Elektrode, dass die Filter-Elektrode elektronisch leitendes Material enthält, welches in alkalischen Elektrolyten beim entsprechenden Potential der positiven Elektrode nicht angegriffen,1 oxidiert oder aufgelöst wird und dass die Filter-Elektrode mit der positiven
Elektrode der Batterie -in elektrischem Kontakt steht.
Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere, mit Separatorschichten alternierende Filter-Elektroden anzuordnen.
Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine alkalische Knopfzelle
Fig. 2-4 Querschnittedurch die äussere Zone von alkalischen Knopfzellen.
Die Erfindung kann sinngemäss auch auf andere geometrische Konfigurationen angewendet werden.
Im Becher 1 aus Nickel, vernickeltem Stahlblech oder aus einer nichtrostenden Nickellegierung, beispielsweise nach Schweizer
Patent 512 100, ist die tablettenförmige, positive Elektrode 2,
welche Silberoxid, Quecksilberoxid oder Ϋ*- Mangandioxid enthält,
untergebracht.
Die positive Elektrode 2 ist von der negativen Elektrode 4, welche
aus amalgamiertem Zinkpulver oder aus feinem Kadmiumpulver besteht,
durch die Separatorenschicht 5 aus Polypropylen-Filz, Polyaethylen ■
Metacryl - Säure-Polymerisat, Cellophane, Baumwolle oder aus einer
ähnlichen Kombination handelsüblicher Separator-Materialien, getrennt.
Der Deckel 5 trägt im Falle einer negativen Elektrode 4 aus amalgamierteni Zinkpulver, auf der Innenseite eine Schicht aus
Kupfer, Bronze oder einem andern amalgamierbaren Metall hoher Wasserstoffüberspannung und hat eine Struktur wie in Schweizer
Patent 508 283 beschrieben. Im Falle einer negativen Elektrode aus Kadmium kann der Deckel auch einfach, aus vernickeltem,
fede'rndem Stahlblech oder einer nichtrostenden, federnden Nickellegierung
bestehen. Der Dichtungsring 6 aus Nylon, Neopren oder einem andern Kunststoff, welcher von Kalilauge oder Natronlauge
nicht angegriffen wird, und einen möglichst kleinen Kaltfluss aufweist, ist zwischen dem Becher 1 und Deckel 5 eingeklemmt,
709S45/0BD7
wobei der Deckel, gemäss Schweizer Patentschrift 508 283, elastisch deformiert wird.
Wie in Fig 1-4 dargestellt, ist die galvanische Zelle gemäss der Erfindung mit einer metallisch leitenden, mikroporösen Filter-Elektrode
7 versehen. Diese zusätzliche Elektrode steht am Rand 8 in elektrischem Kontakt mit dem Gehäuse 1 oder dem darin untergebrachten
Stützring 9 für die positive Elektrode.
Die Filter-Elektrode 7 enthält elektronisch leitendes Material, welches im verwendeten Elektrolyten beim Potential der positiven
Elektrode nicht angegriffen, oxidiert oder aufgelöst wird. Für alkalische Primärbatterien, welche in der positiven Elektrode
einwertiges Silberoxid, Quecksilber oxid, j*- - Hangandioxid oder
deren Mischungen enthalten, kommen als Leitmaterial für die Filter-Elektrode Graphit, Nickel, Nickellegierungen, Silber und
Silberlegierungen in Betracht.
Die Filter-Elektrode kann auch aus einem porösen Körper aus organischen oder anorganischen Materialien bestehen, dessen
innere Oberflächen oder Porenwände in entsprechender Weise metallisiert sind. So kann die Filter-Elektrode aus einem
metallisierten Filz aus Kunststoffasern, z. B. aus vernickelten
oder versilberten Polyesterfasern, bestehen. Die Filter-Elektrode kann auch ein Press- oder Sinterkörper aus inertem Metalloxid-Pulver,
z. B. Cd (OH)2, Al_0, oder Zr 0„ sein, dessen innere
Porenoberfläche mit einer elektronisch leitenden Schicht überzogen ist.
Die Filter-Elektrode kann neben dem elektronisch leitenden Anteil auch andere nichtleitende oder halbleitende, inerte Füllstoffe
enthalten, welche im Elektrolyten unlöslich sind und die Poren-
7098AB/0S07
-7-
struktur in einer Weise beeinflussen, dass die Diffusion des im Elektrolyten gelösten, einwertigen Silberoxids oder Quecksilberoxids
erschwert wird. Solche Zusätze sind z. B. Kohlenruss, Mangandioxid, thermisch stabilisiertes oder abgebautes
Mangandioxid, Aktivkohle, Kadmiumhydroxid, Magnesiumoxid usw.
Schliesslich kann die Filter-Elektrode Bindemittel organischer oder anorganischer Natur enthalten, welche die elektronisch
leitenden Anteile verbinden, wie z. B. Polyvinylpyrrolidon , und des weiteren Füllstoffe, welche den Elektrolyten verdicken, wie
z. B. Carboxy-Kethyl-Cellulose.
Die Filter-Elektrode hat eine Dicke von 0,1 bis 2 mm und eine Porosität, welche wie unten noch näher erläutert wird, der Anwendung
angepasst ist. Die Porosität kann zwischen 5 und 85 i°
betragen (Fraktion des Porenvolumens 0,05 bis 0,85). Der mittlere Porendurchmesser kann zwischen 0,05 und 50 jim liegen.
Auf jeden Fall soll die Filter-Elektrode optisch keine durchscheinenden
Löcher oder Poren aufweisen. Dies grenzt die Filter-Elektrode klar von der Struktur eines elektrisch leitenden Netzwerkes
ab.
Die Filter-Elektrode hat auch eine völlig andere Zusammensetzung, Struktur und Funktion als die in US Eatent-Schrift 3.920.478 beschriebene
Anordnung für Elektroden aus zweiwertigem Silberoxid, in welcher ein oxidierbares,, offenes Sieb aus einem Metall wie
Zink beschrieben wird, welches bezweckt, die Spannung der zweiwertigen Silberoxidelektrode zu erniedrigen.
Die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind die, dass die Filter-Elektrode keinen (oder doch wenigstens einen
wesentlich reduzierten) Anteil von einwertigem Silberoxid oder
709 845/060?
Quecksilberoxid enthält, dass sie elektronisch leitend ist, und chemisch oder elektrochemisch unter den vorliegenden Bedingungen
von Elektrolytzusammensetzung und Potential nicht angegriffen oxidiert oder aufgelöst wird, und dass sie die gesamte, freie,
der negativen Elektrode zugewandte geometrische Oberfläche der positiven Elektrode abdeckt. Die Erfindung umfasst auch eine
Anordnung, in welcher eine zusätzliche Separa-torschicht zwischen der Filter-Elektrode 7 und der positiven Elektrode 2 eingebaut ist.
Die zusätzliche Separatorschicht aus organischem oder anorganischem Material soll für OH Ionen durchlässig sein, soll aber das Ein-Diffundieren
von gelöstem einwertigen Silberoxid oder Quecksilberoxid in die Filter-Elektrode verlangsamen. Die zusätzliche
Separatorschicht kann aus oxydations-beständigem, handelsüblichem Separatormaterial bestehen, z. B. aus Polypropylen-Filz und
Metacryl-Säure-Polysethylen-Polymerisat usw.
709Ö45/0B07
-r-
2.6
Im folgenden sollen Beispiele angeführt werden, wie ai
Elektrode hergestellt werden kann. Die Beispiele "beziehen sich auf eine alkalische Quecksilberoxid-Kadmium Knopfzelle von 17,4 mm
Durchmesser und 7,5 mm Höhe. Die positive Elektrode bestand aus Quecksilberoxid, welchem 5 % Graphitpulver und 9 i° Mangandioxid
beigemischt waren. Die negative Elektrode bestand aus Kadmiumschwamm, die Separatoren aus der handelsüblichen, nachgenannten
Kombination.
Ein Nickeldrahtnetz mit einer Maschenweite von 0,4 mm, Drahtstärke
0,1 mm, wurde in eine dickflüssige Paste aus Karbonyl-Eickel-Pulver,
mittlere Korngrösse 2,6 bis 3,4,um, Wasser und
Verdickungsmittel wie Gelatine, Methylcellulose, Stärke usw.,
getaucht, getrocknet und bei 900° C für 15 Min. gesintert. Es entstand eine hochporöse (Porositätsgrad 0,85) Sinter-Nickel-Platte
von 0,4 mm Dicke, aus welcher Rondellen von 16,0 mm Durchmesser ausgestanzt wurden. Die Sondellen wurden als Filter-Elektroden
7 in den Stützring 9 eingepresst wie in Fig I dargestellt,
wobei sich die Eandpartie 8 komprimierte. Nachher wurde die Tablette 2 aus Quecksilberoxid eingelegt und das ganze in den
Becher 1 eingepresst. Ueber die gesinterte, poröse Filter-Elektrode
wurden die handelsüblichen, mikroporösen Separatoren aus Kunststoff liess, Polyaethylen-Methacrylsäure-Polymerisat, Cellulose und
Baumwolle eingelegt« Eine Plastik-Rondelle 10 aus Teflon deckte den
Rand der Filter-Elektrode ab. Die Zelle wurde bei 75° C über Widerstände
von 1200 α entladen. Es wurde festgestellt, dass die Separatoren weit'weniger oxidiert wurden und weniger gelöstes
Quecksilberoxid zur negativen Elektrode diffundierte als in Zellen ohne Filter-Elektrode.
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ORIGINAL INSPECTED
Eine Mischung aus 99 f° feinem Graphitpulver und 1 ?<>
Polyvinylpyrrolidon als Bindemittel wurde zu einer Tablette von 13 mm
Durchmesser und 0,4 mm Dicke gepresst und als Filter-Elektrode 7 in eine Zelle eingelegt, wie dies in Fig 2 dargestellt ist. Die Filter-Elektrode
7 . stand mit dem Innenrand 8 des Stützringes 9 in mechanischem und elektrischem Kontakt. Ueber der Filter-Elektrode
waren wie in Beispiel 1 die Separatorenschichten^angeordnet. Wiederum
wurde nach Entladung "bei hoher Temperatur (75° 0) festgestellt,
dass die Separatoren praktisch nicht angegriffen waren. Auf der negativen Elektrode fand sich keine Spur von metallischem Quecksilber.
Die Filter-Elektrode hatte die Diffusion von gelöstem Quecksilberoxid verhindert.
Eine Mischung von 50 fo feinem Graphitpulver, 49 i° Mangandioxid,
welches zuvor 4 h bei 400° G stabilisfert wurde und 1 fo Polyvinylpyrrolidone
als Bindemittel wurde zu einer Tablette gepresst und wie in Fig. 3 angeordnet.
Das Mangandioxid bewirkte eine sehr feinporigere Struktur der Filter-Elektrode, welche sich mit alkalischem Elektrolyt sehr gut
benetzte. Mach Entladung bei 75° C fand sich weder auf den Separatoren-Schichten
noch in der Kadmium-Elektrode metallisches Quecksilber vor.
Wie in Fig 4 dargestellt, wurde hier zwischen der Filter-Elektrode
und der positiven Elektrode noch eine weitere Separator-Schicht 11
aus elektronisch nichtleitendem Material eingebaut. Sie bestand aus
709 8 45/08 07
einem Polypropylen-Pilz, welcher auf der positiven Elektrode
auflag und einer Membran aus Polyaethylen-Ketacrylsäure-Polymerisat,
welches unter dem Handelsnamen "Permion" angeboten wird.
Die zusätzliche Separator-Schicht zwischen der Filter-Elektrode und der positiven Elektrode diente dazu, die Diffusion von im
Elektrolyten gelösten Quecksilberoxid weiter zu bremsen. Die Filter-Elektrode enthielt als Verdickungsmittel für den alkalischen
Elektrolyten. 0,5 f° Carboxymethylcellulose. Ihre Zusammensetzung
war 50 fo Graphitpulver, 48,5 ?'* Hangandioxid, 1 fo Polyvinylpyrrolidone,
0,5 /^ CMC. Nach Entladung bei 75° C wurde auf der Oberfläche der
Filter-Elektrode, welche der negativen Elektrode zugewandt war, kein Quecksilber festgestellt.
Diese Beispiele zeigen, dass es mit Hilfe der beschriebenen Filter-Elektrode
gelingt, die Diffusion von gelbstem positiven, aktiven Material zur negativen Elektrode und zu den Separatorschichten
weitgehend zu verhindern. Bs kann also der oben beschriebene Verlust
von negativem aktiven Material sowie die Zerstörung der Separatoren durch Oxidation vermieden werden.
Solche Filter-Elektroden eignen sich für HgO-Cd, HgO-Zn, Ag-O-Cd,
Ag2O-Zn, AgO-Cd, AgO-Zn, J0MnO2-Cd, /1MhO2-Zn Zellen.
Die Wirkungsweise der zusätzlichen Filter-Elektrode kann
physikalisch in folgender Weise beschrieben werden. Während der Entladung stellt sich die Strom-Verteilung in der positiven Elektrode
so ein, dass zunächst dasjenige Material reduziert wird, zu welchem der geringste elektrische Widerstand führt. Der elektrische Widerstand
setzt sich zusammen aus dem Widerstand des Ionenflusses im Elektrolyten und dem Widerstand des Elektronenflusses im elektronisch
leitenden Teil der positiven Elektrode. Durch Einführung der metallisch leitenden Filter-Elektrode zwischen der positiven
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und negativen Elektrode wird vorzugsweise zunächst dasjenige positive aktive Material reduziert, welches in die Filter-Elektrode
eindiffundiert, da der ohmsche Spannungsabfall zu ·- ··· diesem Reaktionsort am kleinsten ist.
An Hand des Beispiels einer positiven Elektrode am Quecksilberoxid
und einem Elektrolyten aus 5M KOH, soll gezeigt werden, wie die Filter-Elektrode dimensioniert werden kann, dass kein gelöstes
Quecksilberoxid zur negativen Elektrode gelangt.
Die pro Zeiteinheit in die Filter-Elektrode diffundierende Menge von gelöstem Quecksilberoxid, Hg(OH)9, ist in grober
Annäherung gegeben durch
m = D . (dc/dx) · ρ · (l/t) . r27T
und der entsprechende Reduktionsstrom, welcher benötigt wird,
um diese Anzahl Mol von Hg(OH)_ pro Sekunde in der Filter-Elektrode
zu reduzieren, ist ungefähr
i = 2 F · D . (Ao/Ax) . ρ . (l/t) . r2T
wobei F = 96500 Coulombs, D der Diffusionskoeffizient (cm /Sek) von gelöstem Hg(OH)2, A c/A χ der linearisierte Konzentrationsgradient" in (Mol/cm^) / cm, ρ die Porosität (Bruchteil des Porenvolumens),
t ein Tortuositäts-Faktor der porösen Filter-Elektrode,
r der Radius der Filter-Elektrode bedeutet. Mit D = 10~^ cm /Sek,
Äc = 3 · 10~7 Mol/cm5, Ax = 0,1 cm, ρ = 0,5, (l/t) = 0,2 und
r = 0,65 cm ergibt sich ein Reduktionsstrom von ^ 8 · 10 Amp.
Wird die Batterie dauernd mit Strömen oberhalb dieses Grenzwertes belastet, würde theoretisch nach dieser vereinfachten Rechnung
kein gelöstes Quecksilberoxid zur negativen Elektrode oder zum Separator gelangen und die Löslichkeit des in der positiven
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Elektrode enthaltenen Quecksilberoxids könnte keinerlei Kapazitätsverlust verursachen.
Durch Berücksichtigung des Elektrolytv:iderständes in den Poren der
Filter-Elektrode, sowie der Geschwindigkeit der elektrochemischen Reaktion
Hg(OH)2 + 2 e" ^ Hg + 2(OE)"
als Funktion des lokalen Potentials in der Filter-Elektrode, welches durch den ohmschen Spannungsabfall in den Elektrolytgefüllten Poren bestimmt wird, konnten Differentialgleichungen
aufgestellt werden, mittels welcher, eine exaktere Stromverteilung in der Filter-Elektrode errechenbar ware. Die angenäherte Rechnung
zeigt jedoch schon, dass die Filter-Elektrode effektiv die Selbstentladung
herabsetzt, wenn Batterien über eine lange Gebrauchsdauer mit kleinen Strömen belastet werden»
Die Filter-Elektrode ist umso effektiver, je kleiner die Porendurchmesser
und je geringer die Porosität. Dadurch steigt der Elektrolytwiderstand in den Poren und die Reduktion erfolgt bei
tieferem Potential in noch bevorzugterem Masse in der Filter-Elektrode. Natürlich muss man dann einen höheren Innenwiderstand
der Zelle in Kauf nehmen.
Bei der Dimensionierung der Filter-Elektrode muss auch in Betracht
gezogen werden, dass die Reduktion von gelöstem Oxid eine Metallabscheidung bewirkt, welche die Porosität herabsetzen kann. Ss
kann in solchen Fällen von Vorteil sein, die Teilchen der Filter-Elektrode nicht starr zu binden, sondern in Form eines mehr oder
weniger beweglichen oder flexiblen Bettes anzuordnen. Die Porosität
soll anfänglich gross genug sein, um diesem Faktor Rechnung zu tragen.
7O984B/&6O?
-JA-
Auch bei Lagerung mit offenem Stromkreis hilft die Filter-Elektrode
dazu, die Diffusion von gelöstem einwertigem Silberoxid oder Quecksilberoxid zu verringern, da sich der Konzentrationsgradient
über eine verlängerte Distanz ausbilden muss, und die Diffusionsgeschwindigkeit durch die beschriebenen Kassnahmen in
der Filter-Elektrcde verlangsamt wird. Der durch die Selbstentladung von negativen Zink-Blektroden entstandene Wasserstoff
kann zur Filter-Elektrode diffundieren und dort als elektrochemisches Reduktionsmittel für das gelöste einwertige Silberoxid
oder das gelöste Quecksilberoxid dienen. Auch organische Bestandteile
des Separators können sich in Spuren im Elektrolyten lösen und in die Filter-Elektrode eindringen, wo sie als Reduktionsmittel
für die gelösten Silber- 'oder Quecksilberoxide dienen können. Diese Nebenreaktionen können dazu beitragen, dass bei Lagerung
mit offenem Stromkreis weniger gelöstes Silberoxid oder Quecksilberoxid zur negativen Elektrode gelangen, wo sie die beschriebene
Selbstentladung verursachen würden.
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Leerseite
Claims (9)
1. Alkalische Primärbatterie langer Lebensdauer mit einer negativen
^ Elektrode, welche Kadmium oder amalgamiertes Zink enthält und einer positiven Elektrode, welche einwertiges Silberoxid, Quecksilberoxid
oder !['-Mangandioxid enthält, dadurch: gekennzeichnet,
dass die gesamte elektrochemisch aktive, geometrische Oberfläche der positiven Elektrode, welche der negativen Elektrode zugewandt
ist, mit einer elektronisch leitenden mikroporösen, mit Elektrolyt getränkten, optisch undurchsichtigen Filter-Elektrode bedeckt
ist, dass die Filter-Elektrode kein oder nur eine wesentlich kleinere Menge von einwertigem Silberoxid oder Quecksilberoxid
pro Volumeneinheit enthält, als die positive Elektrode, dass die Filter-Elektrode elektronisch leitendes Material enthält,
welches in alkalischen Elektrolyten beim entsprechenden Potential der positiven Elektrode nicht angegriffen, oxidiert oder aufgelöst
wird und dass die Filter-Elektrode mit der positiven Elektrode der Batterie in elektrischem Kontakt steht.
2. Alkalische Primärbatterie nach . Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Filterelektrode eine Dicke von 0,1 bis 2,0 mm
aufweist.
3. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Filter-Elektrode einen Porositätsgrad von 0,05 bis 0,85 aufweist.
4. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Filter-Elektrode eine mittlere Porengrösse zwischen 0,05 und 50/um aufweist.
709845/060*
ORIGINAL INSPECTED
5. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Filter-Elektrode als leitende Substanz Nickel in feiner Verteilung und grosser realer Oberfläche
enthält.
6. Alkalische Primärbatterie nach ' den Ansprüchen 1
und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter-Elektrode
oberflächlich vernickelte oder versilberte organische Pasern oder oberflächlich vernickelte oder versilberte Pulver
anorganischer Substanzen enthält.
7. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Filter-Elektrode als Leitmittel Graphit enthält.
8. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Filter-Elektrode neben dem Leitmittel Kohlenruss, Aktivkohle, Mangandioxid, thermisch behandeltes
Mangandioxid, Kadmiumhydroxid, Nickelhydroxid, Aluminiumoxid oder eine andere sehr feinverteilte, oberflächenreiche
Substanz enthält, welche in alkalischen Elektrolyten unlöslich ist und beim Potential der positiven Elektrode nicht angegriffen
oder aufgelöst wird.
9. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Filter-Elektrode ein inertes Bindemittel für die leitenden Teile enthält.
. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch 1,; dadurch gekennzeichnet,
dass die Filter-Elektrode ein Verdickungsmittel für den alkalischen Elektrolyten enthält.
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. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnt,
dass zwischen der positiven Elektrode und der Filter-Elektrode eine zusätzliche Separatorschicht eingebaut ist,
welche elektronisch nichtleitend ist und die Diffusion von im Elektrolyten gelösten einwertigem Silberoxid oder von
Quecksilberoxid verlangsamt.
. Alkalische Primärbatterie nach Anspruch I1 gekennzeichnet
durch die Anordnung mehrerer, mit Separatorschichten alternierenden,
Filter-Elektroden.
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