DE2731393A1 - Elektrochemisches element mit einer ago elektrode, die sich bei einem ag tief 2 o spannungsniveau entlaedt - Google Patents

Elektrochemisches element mit einer ago elektrode, die sich bei einem ag tief 2 o spannungsniveau entlaedt

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DE2731393A1 DE19772731393 DE2731393A DE2731393A1 DE 2731393 A1 DE2731393 A1 DE 2731393A1 DE 19772731393 DE19772731393 DE 19772731393 DE 2731393 A DE2731393 A DE 2731393A DE 2731393 A1 DE2731393 A1 DE 2731393A1
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Description

DIPL.-IN6. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER 2731393
PATENTANWÄLTE KARLSRUHE 1 3
P. R. MALLOPlY &. CO., Ii:c. , eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staaxes Delaware, 3029, rJasx Washington Street, Indianapolis, Indiana 46206/üSA
Elektrochemisches Element mit einer AgO Elektrode, die sich bej einem Αέ:,;0 Spannungsniveau entlädt
Die Erfindung bezieht sich auf elektrochemische Elemente mit einer positiven Elektrode aas zweiwertigem Silberoxid und insbesondere auf Zink-Silbcroxideloi.ente mit einen; alkalischen Elektrolyten.
Silberoxidelemente sind in der Vergangenheit für langsame Dauerentladungen verwendet worden, wie etv/a bei Hörhilfen, Kameras, Digitaluhren und ähnlichem. Das in diesen Elementen verwendete Silberoxid ist üblicherweise einwertiges Ag„O. Denn sein Entladungs-Spannungs-
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niveau von etwa 1 , l5 Vo] τ macht diene Elemente verträglich mit dem älteren i-iaivnru!i o:<: j ü/ Zinkalku] ielementen, wobei sich eine erhöhte Yuy-.vA tut ergibt. Vor kurzem sind Silberoxideleir.cnte hergestellt worden, die zweiwertiges Silberoxid verwenden (bei einer theoretischen Kapazität von 43^ rnAh/g verglichen mit ?."'A mAh/g von einwertigem Silberoxid). Lei etwa gleicher Dichte beider Silberoxidarten ist die theoretische volumetrische Energiedichte einer positiven zweiwertigen Silberoxidelektrode etwa doppelt so groß wie bei einer einwertigen Silberoxidelektrode. La der Gebrauch von Silberoxidelementen normalerweise unter engbegrenzten räumlichen Bedingungen stattfindet, sind kleine Knopfzellen die häufigste Form der Silberoxidelemente. Deshalb ist die Kapazitätserhöhung ohne dementsprechende Volumenvergrößerung ein wesentliches Ziel. Allerdings hat zweiwertiges Silberoxid einige Kachteile, die es für den Gebrauch in Geräten wie den vorgenannten Hörhilfen, Uhren und Kameras ungeeignet machen, sofern nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen werden. Unter diesen Nachteilen ist vor allein der Spannungsabfall zu erwähnen, eier mit der Reduktion den zweiwertigen Silberoxids zu einwer tigern Si] boroxid einhergeht, wenn sich die Zelle allmählich entlädt, in Verbindung mit einer negativen Zinkelektrode bringt zweiwertiges Silberoxid eine Spannung von etwa 1,7 bis 1,8 Volt, während das einwertige Silberoxid sich bei einer Spannung von etwa 1,56 bis 1,58 Volt entlädt. Demzufolge gibt es während der Entladung einen schädlic hen Spannungsabfall, wenn das Element einen wesentlichen Teil seiner Leistung abgegeben hat (dieser Spannungsabfall beruht auf der Entladung des zweiwertigen Oxids, die gefolgt wird von einer Entladung des entstandenen einwertigen Oxids), und Geräte, die eine konstante Spannung verlangen, können mit derartigen Elementen nicht
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bestückt werden. Deshalb v/urde zur Äbhi "b"e die normalerweise höhere Spannung.1; dec Eweiv/ertigen Silberoxids zu Beginn des Entladevorganges und eventuell auch während einer gewissen darauf folgenden Zeitspanne auf das geringere Spannungsniveau des einwertigen Silberoxids heruntergedrückt.
Diese Gegenmittel schlossen die Isolierung des zwei-wertigen Silberoxids vom Stromsammler der positiven Elektrode ein, indem beispielsweise eine Schicht von einwertigem Silberoxid dazwischen angeordnet v/urde. Demzufolge arbeitet das Element auf dem niedrigeren Spannungsniveau; denn es ist das einwertige Silberoxid, das den Elektronenfluß während des Entladevorganges empfängt und nicht die zweiwertige Schicht. Liar; einwertige Silberoxid wird dementsprechend zu e] ementaren Silber reduziert. >:it fortschreitender !oellenent ladung v/ird das so gebildete elementare Silber durch ;ί.·.·ο :;woiwertige Silberoxid reoxidiert, so dr.;.-. d.-'.s eir-v/erti;? Silberoxid wieder zunimüit unö iie Spannung bi^ :-ά\:ϊ. Ausgebrauch des Elementes aufrecht erhalten v/ird. Die Zv/ischenschaltung der einwertigen S : Iberoxidschicht ist auf vei'schiedenen Wegen durchgeführt worden, insbesondere durch physikalische Anlagerung des einwertigen Silberoxids während der Ht-rs teilung des Elementes oder durch allmähliches Aufbringen einer einwertigen Silberoxidschicht, indem die innere Oberfläche des Stromsammlers mit Silber beschichtet wird, so daß dieses Silber von dem zweiwertigen Siiberoxid rasch zu einwertigem Silberoxid oxidiert wird. Las letztgenannte Verfahren kann eine Verzögerung bei der Entladung mit sich bringen, bevor die Spannung auf das Niveau des einwertigen Silberoxids abgesunken ist. Aber diese
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Verzögerung ist re] jtiv km·:·:, verglichen mit der Zeitspanne, die fiir das ::wc· i v/er l;i ;;o ^u beroxiJ. notwendig ist, um v/ü arena der Zollonroak';.i or; '.i.u" eigene einwertige Silberprodukt zu erzeugen, iüne cr/iere Art der Spar.nungsunterdruckung hjüte/it darin, eine oxidierbare i.emailschicht, einen Schirm, oiier !{ing aus beispielsweise Zink zwischen der positiven Elektrode aus zweiwertigem Silberoxid Lina dem Stroms;.i::,;. 1 er vorzusehen; in diesem Pail wird die am Stromsammler anliegende Schicht aus zv/eiwertigern Silberoxid zu einwertigem Oxid reduziert, wobei die oxidierbare metallschicht in beispielsweise der Form eines Schirmes oder eines Ringes zurr, entsprechenden Oxid oxidiert wird.
Hieraus geht hervor, da;j die obigen rethoden zur Spannungsredusierung entweder die physikalische Einfügung von einwertigem Silberoxid als Separator zwischen dem zweiwertigen Silberoxid und dein Stromsammler verlangen oder aber einen HeaKtionsablauf ;-,w.i sehen dem zv/eiwertigem Silberoxid und einem iictall. Die reaktion des zweiwertigen Salberoxids rr.it einem ;-:et:ill vermindert die i'ienge an zweiwertigen; Si 1 beroxici , './odurcJi wiederum die Kapazität des Aktivmaterj al s der ;κ;:.;.ί tiven Elektrode gemindert wird. .Jie Eii:fLigun/r, fror.ider Elemente in direktem Kontakt mit der positiven Elektrode, se z. E. Zink, die zur Gasontv/.i c!:l ung neigen, v;enn der Heaktionsverlaui' unvollständig ist, ist ebenfalls unerwünscht .
Daher besteht die Aufgctbe der vorliegenden Erfindung darin, ein chemisches.Element mit einer positiven Elektrode, die ausschließlich aus zweiwertigem Silberoxid besteht, dahingehend zu verbessern, dai.; man ohne zusätzliche, damit in Verbindung stehende Reaktionsstoffe
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auskommt, wobei sich aber die positive Elektrode auf dem Spannungsni vcau d es ei nwert igrui · Si ~j bcrox id π ent 3 rid t.
Erfindungsgemäß wird von einen; elektrochemischen Element mit einer negativen Elektrode, einer positiven Elektrode, einem positiven Elektrocienstrornran.mler und einem Elektrolyten ausgegangen, wobei die positive Elektrode zweiwertiges Silberoxid enthalt und ein Teil dieses zweiwertigen Silberoxids in derjenigen Richtung verdünnt wird, die parallel zu den angrenzenden Oberflächen der positiven Elektrode und ihres Stromsammlers ist und dieser verdünnte Anteil so positioniert wird, daij er an der Überfläche des Stromsammlers der positiven Elektrode anliegt, so da d eine Zunahme des Zelleninnenwiderstandes herbeigeführt wird, und wobei schlieiSlich die i'jenge des zweiwertigen Silberoxids in der verdünnten Schicht 20 bis 50 Volumenprozent betrügt und der andere Stoff ein nicht leitendes und nicht reagierendes Material ist.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, daü durch Verdünnung von etwas zweiwertigem Si!boroxid und die Positionierung des verdünnten Oxid π in i/'ori.'i einer kontinuierlichen Schicht (d. h. eine Schicht aus zweiwertigem Silberoxid und Verdünnungsmittel) zwi seilen die Hauptmasse der zweiwertigem Silberoxidelektrode und ihrem Stromsammler ein relativ rascher Spannungsabfall vom zweiwertigem zum einwertigen Spunnungsniveau hervorgerufen wird, sobald sich die Zelle entlädt. Dieser Spannungsabfall wird ohne die Einführung von einwertigem Silberoxid in die Zellenkonstruktion herbeigeführt und insbesondere auch ohne die Notwendigkeit einer anderen Reaktion neben der normalen Entladungsreaktion.
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Die verdünnte zweiwertige Silberoxidschicht wird so ausgebildet und lokalisiert, daß ein direkter Kontakt zwischen dem nicht verdünnten Silberoxid und dem Stromsammler ausgeschlossen ist. Zur Sicherstellung dieser elektrischen Isolation der zweiwertigen Silberoxidelektrode findet die Verdünnung der zweiwertigen Silberoxidschicht in einer Richtung statt, die parallel zu den Kontaktflächen zwischen der zweiwertigen Silberoxidelektrode und dem Stromsammler verläuft, wobei nur relativ kleine Kontaktstellen zwischen der positiven Elektrode und ihrem StromGammler bestehen. Obgleich die verdünnte Schicht den Innenwiderstand der Zelle erhöht, vor allem v/ohl aufgrund der Verdünnung selbst, ist die Auswirkung dieser Widerstandserhöhung relativ gering und bei den niedrigen Entladungsraten, bei denen solche Zellen normalerweise arbeiten, ganz vernachlässigbar. Es ist nicht notwendig, daß die verdünnte Schicht die zweiwertige Silberoxidelektrode vollkommen umgibt, vorausgesetzt, daß die positive Elektrode durch eine Isolation elektrisch vom Stromsammler überall dort isoliert ist, wo die verdünnte Schicht nicht präsent ist.
Die Verdünnung des zweiwertigen Silberoxids erfolgt zweckmäßigerweise durch Verdichtung einer gewissen Menge zweiwertigen Silberoxids auf einem nicht leitenden und nicht reagierenden Sieb, wobei ein Teil des zweiwertigen Silberoxids die Sieblöcher ausfüllt. Das Sieb isoliert Teile des Oxids von anderen Oxidteilen, ermöglicht aber doch einen derartigen Kontakt der Oxidteilchen, so daß durchgehende elektrische Strompfade zwischen dem Hauptkörper der positiven Elektrode und ihrem Stromsammler bestehen. Da die Strompfade normalerweise voneinander isoliert sind, erzeugen sie eine
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geschwächte Verbindung zwischen dem Ilauptkörper der negativen Elektrode und dem Stromsammler. Diese geschwächte Verbindung ist es, die es dem zweiwertigen Silberoxid erlaubt, sich auf das einv/ertige Spannungsniveau zu entladen, und zwar schon nach kurzer Entladungszeit oder unmittelbar, wenn das Element für einen Augenblick kurzgeschlossen wird. Da das Sieb selbst nicht leitend sein soll, kann es nicht aus metallischen Werkstoffen bestehen. Geeignete Werkstoffe für das Sieb sind vor allem Kunststoffe wie Polyester, Polypropylen, FolyäthylenNylon und Polytetrafluorethylen, die allesamt nicht leitend, stabil in alkalischer Umgebung sind und nicht mit dem hochgradig oxidierenden zweiwertigen Silberoxid reagieren. Lie genannten Werkstoffe sind außerdem sehr zweckmäßig, da sie unter relativ günstigen Bedingungen zur Verfügung stehen.
Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung einer verdünnten zweiwertigen Silberoxidschicht besteht darin, eine Mischung nicht leitenden Materials (beispielsweise die oben erwähnten Kunststoffe) in Pulverform einerseits und aus einer geringeren Menge von aus Einzelteilen bestehendem zweiwertigem Silberoxid andererseits zu pressen. Der Preßvorgang kann entweder im Zellenbehälter selbst erfolgen oder abe_r außerhalb, indem einzelne Tabletten geformt werden.
Bei Verwendung eines nicht leitenden Siebes kann der Verdünnungsgrad dadurch gesteuert werden, daυ die üffnungsgröße im Sieb oder aber der Abstand zwischen den Öffnungen variiert wird.
Extremwerte entweder in der Öffnungsgröße oder im Abstand zwischen den Öffnungen können für die Zellenreaktion schädlich sein. So kann beispielsweise eine sehr
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kleine Of i\nur,g3gi'öl.ie oder ein :erir grober Abstand zwischen den öffnungen ei 2" en :jo hohen innenwiderstand ver ursachen, daft die Zelle CUr nonnentwerte .'intladung:en nicht mehr geeignet ist. .Die 'Verwendung sehr grober Öffnungen oder sehr kleiner Abstände zwischen den Öffnungen kann zu Verhältnissen führen, wo ein direkter elektrischer ; ontakt zwischen dein zweiwertigen Silberoxid und dem Stromsammler entsteht, so daß es bei der Entladung zu einer unerwünschten Spannungstufe kommt.
Im allgemeinen gesehen gibt es drei Dimensionsparameter hinsichtlich des nicht leitfähigen Siebes zur Beeinflussung der Zellenoperation. Diese sind: a-) Die Haschenzahl (Offnungen/cm) ,
b) die Maschengröße (.Ct/) und
c) der iiaschsndrontüurchLiesGer (/v).
i-iit diesen Parametern wird, der Anteil der offenen Fläche variiert. Lu der Anteil der offenen »''leiche für die Unterbringung des zweiwertigen Silberoxid maßgebend ist, wird der Verdünnungsgrad direkt hierauf bezogen. Der Prozentsatz der offenen Fläche und damit der Prozentsatz des zweiwertigen Silberoxids in der verdünnten Schicht sollte zwischen 20 und 50 Volumenprozent liegen. Vorzugsweise beträgt die offene Fläche 25 bis 40 c/j, am allergünstigsten hat sich ein Wert umd 31 /" herum erwiesen.
Das gepreßte zweiwertige Silberoxid innerhalb der offenen Flächen sollte zusätzlich über eine ausreichende Kohäsion aufgrund der.Verdichtung verfügen, damit eine gleichförmige Struktur mit entsprechender elektrischer Leitfähigkeit in der Zelle vorliegt. Ein Druck von zu-
mindest 2000 Atmosphären (13 Toiinen/v.uadrotincli) genügt, um die erforderliche Jnt.cgr.itat und Homogenität in der verdünnten L>ilberoxidschicht sicherzustellen.
Wird die verdünnte Silberoxidtjchicht aus einer i-äschung von pulverformigem, nicht leitendem Material und aus Silberoxid hergestellt, wie es zuvor erwähnt wurde, so ist das Volumenverhältnis des zv/eiwert igen Silberoxids zu dem chemisch inerten, nicht leitenden Verdünnungsstoff für den Verdünnungsgrad maßgeblich. Las Volumenverhältnis des zweiwertigen Silberoxids zum inerten, nicht leitenden Verdünnungsstoff in der verdünnten Schicht oder der Tablette sollte im Bereich von 1:4 bis 1:1 liegen, wobei man vorzugsweise ein Verhältnis von etwa 1:2 (33 1/3 >) wählt.
Da das nicht leitende und chemisch nicht reagierende Material in der verdünnten Silberoxidschicht einen Teil des nutzbaren Haumes einnimmt, sollte die Dicke der verdünnten Schicht nicht gröiSer sein als etwa 2b % des üblichen Durchmessers und die Dicke der positiven Elektrode nicht gröber als et v/a 75 '/* der normalen Elektrodendicke betragen, hei größerer Dicke würde der Einfluß des eine höhere Kapazität aufweisenden zweiwertigen Silberoxids anstelle des stabileren einwertigen Silberoxids negiert werden.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen; dabei zeigen die Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausbildungen der verdünnten Schicht aus zweiwertigem Silberoxid.
Pig. 1 zeigt eine Knopfzelle 10 mit einer negativen Metallelektrode 14. Zink, insbesondere amalgamiertes
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Zink, ist hierfür das bevorzugte Elektrodenmaterial, auch Kadium wird häufig verwendet. Andere gebräuchliche Werkstoffe für die negative Elektrode sind Magnesium, Calcium, Aluminium und i-iangan. Eine positive Elektrode 1? aus zweiwertigem Silberoxid ist von der negativen Elektrode H durch einen porösen Separator und einen absorbierenden Abstandhalter 15 getrennt. Der Abstandhalter 15 enthält einen alkalischen Elektrolyten, wie beispielsweise Ka liumhydroxid (KOH) oder Natriuhydroxid (NaOH) zur lonenleitung. Ein Zellendeckel 11 ist in direktem Kontakt mit dem negativen Elektrodenmaterial und fungiert als Stromsammler und negativer Anschlußpol der Zelle. Der eigentliche Zellenbehälter 12 ist vom Zellendeckel 11 mittels einer Ringeinlage 13 aus isolierendem Kunststoff wie Nylon, lolyolefin, Polyäthylen oder Polypropylen elektrisch isoliert. Er fungiert als Stromsammler für die positive Elektrode sowie als positiver Anschlußpol der Zelle. Sowohl der Zellendeckel 11 als auch der Behälter 12 bestehen aus leitfähigen Metallen wie beispielsweise rostfreier Stahl, Nickel oder nickelplattierter Stahl, wobei die Innenfläche des Zellendeckels 11 mit einem geeigneten I-ietall, beispielsweise Zinn, Kupfer, Silber oder Gold beschichtet ist. Die positive Elektrode 17 weist keinen direkten Kontakt mit dem Stromsammler 12 auf, sondern int diesem gegenüber durch eine Schicht aus Elektrodenmaterial, das durch ein nicht leitendes Plastiksieb 18 verdünnt ist, getrennt. Dementsprechend besteht elektrischer Kontakt zwischen der positiven Elektrode 17 und ihrem Stromsammler 12 nur in geschwächter Form, nämlich durch die zweiwertigen Silberoxidteilchen, die in den öffnungen des Siebes 18 sitzen. Das Sieb und die darin befindlichen zweiwertigen Silberoxidpartikel bilden die verdünnte
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Schicht 18'.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Zelle, bei <ier aber die positive zweiwertige Silberoxidelektrode 27 durch einen nicht leitenden Ring 29 aus beispielsweise Polyolefin, Polyäthylen oder Polypropylen und durch ein scheibenförmiges, nicht leitendes Kunststoffsieb 28 von ihrem Stromsammler 22 getrennt ist. Die positive Elektrode 27 ist von den übrigen Zellenbestanuteilen elektronisch durch den Separator 26 isoliert. Der elektrische Kontakt zwischen der positiven Elektrode 27 und ihrem Stromsammler 22 erfolgt nur in abgeschwächter Form, nämlich durch die verdünnte Schicht 28', die das Sieb 28 mit den darin sitzenden zweiwertigen Silberoxidpartikeln enthält.
Anstelle der verdünnten Schichten mit einem rlastiksieb gemäß den Fig. 1 und 2 ist es auch möglich, eine separate Scheibe oder ein napfförmiges Gebilde aur; einer ; ischung von zweiwertiger:! Silberoxid und nicht leitendem Verdünnungsmaterial zu verwenden. Die Scheibe bzw. der Napf können als vorgeformte Elemente in den Zellenbehälter eingesetzt werden oder die pulverförmige Mischung wird im Zellenbehälter zu der gewünschten Form verdichtet; in beiden Fällen entsteht eine verdünnte zweiwertige Silberoxidschicht.
Fig. 3 zeigt eine Zelle, bei der die zweiwertige Silberoxidelektrode 37 durch eine Scheibe 38 aus verdünntem zweiwertigen Silberoxid und einem Kunststoffring von ihrem Stromsammler 32 isoliert ist. Ein poröser Separator 36 isoliert wiederum die positive Elektrode von den übrigen Zellenbestandteilen.
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Die positiven Elektroden 17, <'Ί una V/ der r'ig. 1 bi:: ^ sollten vor tei 1 hafterv.'e i ..;o ο ine geringfügige ;.enge an beispielsweise I olytetvi-i'l uoratriyj.eri enthalten, die als Gleitmittel für den r'orrngeounrsprozei.i dient und nicht cur ^aterialverdünnurig.
Die nachfolgenden "Beispiele ^uif\cn. v/eitere Einzelheiten der Konstruktion und ihres Wirkungsverhaltens. In diesen Beispielen wie auch in der übrigen Beschreibung und in den Ansprüchen sind Teilangaben und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen, soweit nicht anders angegeben.
Beispiel I
Eine i'nopf zelle mit eine;." Durchmesser von 11,4 mm, einer Höhe von 5,2 mr:: und eine« Volumen von 530 rar; ^ wurde mit einem einfad igen i'ol.yuropylensiebnapi geniäli dem Bezugszeichen 1b in ?ig. 1 hergestellt. Dieses Sieb hatte eine freie I1M :i':-:io von ';> 1 bei einem Drahtdurchmesser von 0,1 mm. Es wurde in einen Nickbehälter eingelegt und sodann die positive Elektrode aus zweiwertigem Silberoxid in den Polypropylensiebnapf eingepreßt, und zwar mit einem Druck von 6900 Atmosphären. Die positive Elektrode enthielt 0,5 Gewichtsprozent Polytetrafluoräthylen als Gleitmittel und wog 0,79 g. Als negative Elektrode wurde eine 0,41 g schwere Mischung aus 90 Gewichtsprozent Zink und 10 Gewidhtsprozent Quecksilber in den Zellendeckel gepreßt. Ein absorbierender Abstandhalter aus verfilztem Polypropylen, ein poröser Separator mit einem Zelluphanfilm zwischen zwei bestrahlten Polyäthylenlagen und ein Nylondichtring wurden zwischen dem Zellenbehälter mit der positiven Elektrode und dem Zellendeckel mit der negativen Elektrode eingelegt. Sodann wurde ein Elektrolyt zu-
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gegeben und der Behälter uin die Dichtung; herumgebogen, so daß die Zelle hermetisch dicht verschlossen ist. Der Elektrolyt bestand aus Γ/1 "ig ^Oprozentiger natronlauge mit 5 ls> Zinkoxid.
Die Zelle wurde sodann bei einer Belastung von 6,5 Kiloohm entladen, wobei sich bereits nach fünf Minuten ein Spannungsabfall von 1,ü Y auf 1,55 V zeigte.
Im Vergleich zeigte eine gleichartig aufgebaute Zelle, jedoch ohne den Polypropylensiebnapf, bei einer Entladung unter ebenfalls 6,5 Kilovolt über 100 Stunden lang die ursprüngliche Spannung von 1,8 V, ehe der Spannungsabfall auf 1,55 V erfolgto.
Beispiel II
Eine Zelle, die ebenso wie im Beispiel I konstruiert war, wurde unter ei nor JiGJnütung von ljA ililoolm entladen. Die Spannung fiel dabei innerhalb von zehn Stunden auf 1,5B V..
Im Vergleich dazu zeigte eine gleichermaßen konstruierte und unter denselben Bedingungen entladene Zelle ohne den Schirmnapf auch nach dreizehn Tagen noch eine Spannung von 1,84 V.
Die theoretische Leistung jeder der beiden Zellen gemäß Beispiel I und II betrug 303 mAh, v/obei die Leistung durch die negative Elektrode begrenzt wurde. Die theoretische Kapazität der positiven Elektrode betrug etwa 340 mAh. iiach völliger Entladung v/urde eine Entnahmeleistung von 284 mAh registriert, was eine Amperestundenzahl von 94 cder theoretischen Kapazität (303 mAh) darstellt.
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Schließlich sei noch zum Vergleich darauf hingewiesen, dai3 die bisher bekannten beulen mit einwertigem Silberoxid bei der gleichen Groi.'e und derselben Konstruktion bei einer Kapazität von etwa 1öü rnAb liegen.
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Claims (12)

  1. DlPL-IN6. R. LEMΟΛΕ -Jf-
    DR.-IN6. H. J. BROMMER 273 13^3
    PATENTANWÄLTE
    7S00 KARLSRUHE 1
    ratentanspräche
    Ι λI Elektrochemisches Eieiiiönt mit einer negativen Elektrode, einem Elektrolyten, einer positiven Elektrode aus zweiwertigem Silberoxid und einem Stromsammler für die positive Elektrode, wobei die Ausgangsspannung der Zelle verminderbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verminderung der Aucgan^GDparruni/^ mittels einer zwischen dem Stromsammler (12, 22, yi) und dem positiven Elektrodenkörper (17, 27, 37) angeordneten Schicht (181, 26', 38) erfolgt, in der das zweiwertige Silberoxid mit einem nicht leitenden und nicht reagierenden . atericl verdünnt iiu. und diese Scnicht 20 b is 50 Volumenprozent zv/eiv/er ti^es Silber oxid enthält.
  2. 2. Element nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht leitende und nicht reagierende i-.aterial ein Kunststoffsieb (18, 28) enthält.
  3. 3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Kunststoffsieb (18) napfformige Gestalt aufweist,
  4. 4. Element nach Anspruch 2, dadi rch gekennzeichnet, daß das Kunststoffsieb (28) scheibenförmige Gestalt aufweist.
  5. 5. Element nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch £;ekenn-
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    zeichnet, dai'3 das r.ur.sts toff sieb aus 'Polypropylen besteht.
  6. 6. Element nach eir>er. der /aispruoiie \t hi::: % , ci'idurch gekennzeichnet, da.i da.-:; Sieb tire oi'ione Fläche von 23 bis 40 /i
  7. Y. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da;? das Siefc eine offene fläche von etwa 31 /ί aufweist
  8. ö. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweiwertige Silberoxid durch "Beimischung des nicht leitenden, nicht x-eagiorenden '-.'ateriais in IuI-verform verdünnt ist und diese .ischun^ zu einem selbständigen Körper (3ü) veri'ormt ist.
  9. 1J. Klement nach Anspruch ö, dadurch ^,-ekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis des zweiwertigen Silberoxids zu dem nicht reagierenden . aterial iv. J;ereicn von 1:4 zu 1:1 liegt.
  10. 10. Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis bei 1:2 liegt.
  11. 11. Element nach Anspruch o, u oder 10, dadurch gekennzeichnet, daii das nicht reagierende Material Polypropylen ist.
  12. 12. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Elektrode aus Zink oder amalgamiertem Zink besteht und der Elektrolyt alkalisch ist.
    809831/0547 B/yp ORIGINAL*
DE19772731393 1977-01-28 1977-07-12 Elektrochemisches element mit einer ago elektrode, die sich bei einem ag tief 2 o spannungsniveau entlaedt Withdrawn DE2731393A1 (de)

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SE (1) SE7708369L (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH612542A5 (de) * 1977-02-26 1979-07-31 Varta Batterie
US4146685A (en) * 1978-03-28 1979-03-27 Union Carbide Corporation Molded metal oxide electrodes containing an ethylene acrylic acid additive
US4195121A (en) * 1978-03-28 1980-03-25 Union Carbide Corporation Thin flexible electrodes and the method for producing them
US4461677A (en) * 1983-07-05 1984-07-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Process for charging silver electrodes to monoxide level
US5981105A (en) * 1996-07-08 1999-11-09 Emf Systems, Inc. High rate metal oxide electrodes
US20080038630A1 (en) * 2005-03-25 2008-02-14 Michael Cheiky Rechargeable AgO cathode
WO2010051356A1 (en) 2008-10-29 2010-05-06 Zpower, Inc. Cathode active material
JP5638058B2 (ja) 2009-03-27 2014-12-10 ゼットパワー, エルエルシー 改善されたカソード
CA2779090A1 (en) 2009-11-03 2011-05-12 Zpower, Llc Novel electrodes and rechargeable batteries
US9401509B2 (en) 2010-09-24 2016-07-26 Zpower, Llc Cathode
US9799886B2 (en) 2012-09-27 2017-10-24 Zpower, Llc Cathode with silver material and silicate dopant and method of producing
US11450876B2 (en) * 2016-09-30 2022-09-20 LiBama, LLC Porous electrode for electrochemical cells

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2811572A (en) * 1955-04-01 1957-10-29 Fischbach Adolph Method for making silver peroxide electrodes
US3476610A (en) * 1966-07-20 1969-11-04 Esb Inc Battery having two positive active materials
US3655450A (en) * 1970-09-02 1972-04-11 Esb Inc Battery electrode and method of making the same
US3907598A (en) * 1973-04-26 1975-09-23 Esb Inc Sealed low drain rate dry cell having in situ stable divalent silver oxide depolarizer
DE2440245A1 (de) * 1973-09-11 1975-03-13 Seiko Instr & Electronics Silberoxydzelle
DE2440246A1 (de) * 1973-12-28 1975-07-10 Seiko Instr & Electronics Silberoxydzelle
JPS5629346B2 (de) * 1974-05-22 1981-07-08
JPS50157837A (de) * 1974-06-11 1975-12-20
JPS50157840A (de) * 1974-06-11 1975-12-20
US3920478A (en) * 1974-06-25 1975-11-18 Union Carbide Corp Divalent silver oxide-zinc cell having a unipotential discharge level
US3935026A (en) * 1975-04-14 1976-01-27 Timex Corporation Energy cell for watch
JPS51142638A (en) * 1975-06-03 1976-12-08 Seiko Instr & Electronics Silver peroxide battery

Also Published As

Publication number Publication date
NL7707677A (nl) 1978-08-01
AU511685B2 (en) 1980-08-28
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BE857076A (fr) 1977-11-14
IT1081164B (it) 1985-05-16
US4056664A (en) 1977-11-01
FR2379172A1 (fr) 1978-08-25
IL52352A (en) 1979-09-30
CH618548A5 (de) 1980-07-31
FR2379172B1 (de) 1982-04-09
SE7708369L (sv) 1978-07-29
DK291677A (da) 1978-07-29
JPS5396436A (en) 1978-08-23
IL52352A0 (en) 1977-08-31
AU2680677A (en) 1979-01-11

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