DE2912496A1 - CADMIUM CONNECTION AS ADDITIONAL FOR CELLS WITH TWO-VALUE SILVER OXIDE - Google Patents
CADMIUM CONNECTION AS ADDITIONAL FOR CELLS WITH TWO-VALUE SILVER OXIDEInfo
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Description
-Q- 27. März 1979 Gzm/Ro -Q- March 27, 1979 Gzm / Ro
UNION CARBIDE CORPORATION, 270 Park Avenue, New York, N.Y. 10017, U. S. A.UNION CARBIDE CORPORATION, 270 Park Avenue, New York, N.Y. 10017, U.S.A.
Cadmiumverbindung als Zusatz für Zelle*· mit zweiwertigem SilberoxidCadmium compound as an additive for cell * · with bivalent Silver oxide
Die vorliegende Erfindung betrifft eine alkalische Silberoxidzelle, bei der eine zweiwertiges Silberoxid enthaltende positive Elektrode verwendet wird und bei der eine geringere Menge einer Cadmiumverbindung, z.B. Cadmiumoxid, der positiven Elektrode und/oder den Elektrolyten zugeführt wird, um die chemische Stabilität des zweiwertigen Silbers zu verbessern, das in Kontakt mit dem alkalischen Elektrolyten steht. Zusätzlich kann die Cadmiumverbindung in einer alkalischen AgO/Zinkzelle als tiberausgleichender Depolarisator verwendet werden, uo bei der vollständigen Entladung der Zelle die Wasserstoff entwicklung von der Kathode im wesentlichen zu verhindern.The present invention relates to an alkaline silver oxide cell, which uses a positive electrode containing divalent silver oxide and which uses a smaller one Amount of a cadmium compound, e.g. cadmium oxide, is added to the positive electrode and / or the electrolyte in order to achieve the to improve the chemical stability of the divalent silver that is in contact with the alkaline electrolyte. Additionally the cadmium compound can be used in an alkaline AgO / zinc cell as an over-balancing depolarizer be, uo with the complete discharge of the cell the hydrogen to essentially prevent development of the cathode.
Die Batterie wurde eine primäre Energiequelle für viele tragbare elektronische Vorrichtungen, z.B. Radios, Hörhilfen, Uhren, Rechner und dergleichen. Um die gesamte elektronische Vorrichtung so kompakt wie möglich zu halten, werden die elektronischen Vorrichtungen üblicherweise mit Aushöhlungen versehen, um Miniaturzellen als ihre Energiequelle aufzunehmen. Die Aushöhlungen sind üblicherweise so gestaltet, daß eine Zelle darin gut passend gelagert werden kann, wodurch einThe battery has become a primary source of energy for many portable electronic devices, e.g. radios, hearing aids, watches, Calculator and the like. In order to keep the entire electronic device as compact as possible, the electronic Devices are usually cavitated to accommodate miniature cells as their source of energy. The cavities are usually designed so that a Cell can be stored well fitting in it, whereby a
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elektronischer Kontakt mit den entsprechenden Anschlüssen innerhalb der Vorrichtung hergestellt wird. Ein größeres potentielles Problem bei der Verwendung von Zellen hoher Energiedichte wie einer alkalischen Zelle mit zweiwertigem Silberoxid und Zink besteht darin, daß die Zelle, wenn sie ausbaucht, normalerweise innerhalb der Aushöhlung der Vorrichtung festgekeilt wird, was manchmal zu Schäden an der Vorrichtung führt. Wenn die Zelle sich ausbaucht, kann zusätzlich der Verschluß gestört werden, worauf der Elektrolyt entweichen kann, was zu Schäden an der Vorrichtung führt und/ oder Sauerstoff aus der Atmosphäre kann eindringen, was zu einer unökonomischen Korrosion der Anode führen kann. Wenn andererseits der Verschluß der Zelle aufrechterhalten wird, bo kann sich"ein hoher interner Gasdruck entwickeln, der nicht nur eine- Ausbauchung der Zelle verursacht, sondern möglicherweise zu einem Auseinanderbrechen der Zelle führt.electronic contact is made with the appropriate connections within the device. A bigger one potential problem with using high energy density cells such as an alkaline cell with divalent Silver oxide and zinc reside in that when the cell bulges, it is normally within the cavity of the device becomes wedged, sometimes causing damage to the device. If the cell bulges, it can also the seal is disturbed, whereupon the electrolyte can escape, which leads to damage to the device and / or oxygen from the atmosphere can penetrate, which can lead to uneconomical corrosion of the anode. if on the other hand, the closure of the cell is maintained, bo "a high internal gas pressure may develop which does not only causes a bulging of the cell, but possibly causes the cell to break apart.
Obwohl zweiwertiges Silberozid ein gutes positives aktives Material hoher Kapazität ist, wenn es in alkalischen Zellen verwendet wird, so ist es dennoch ziemlich instabil, wenn es in Kontakt mit einem wässrigen alkalischen Elektniyten steht. Zweiwertiges Silberoxid ist insbesondere ein stark oxydierendes Material und als solches kann es Wasser in einem wässrigen alkalischen Elektrolyten zersetzen, wobei Sauerstoffgas entsteht. Zusätzlich setzt zweiwertiges Silberoxid Sauerstoff frei, wenn es sich zu einwertigem Silberoxid zersetzt, wenn es in Kontakt mit einem wässrigen alkalischen Elektrolyten steht. Zweiwertiges Silberoxid kann auch Zellulosematerialien in der Zelle angreifen, z.B. den Separator, wobei sich Karbonationen bilden, und zwarAlthough divalent silver azide is a good high capacity positive active material when in alkaline cells is used, it is still quite unstable when in contact with an aqueous alkaline electrolyte. In particular, divalent silver oxide is a highly oxidizing material and, as such, can be water in an aqueous alkaline Decompose electrolytes, producing oxygen gas. In addition, divalent silver oxide releases oxygen when it decomposes to monovalent silver oxide when in contact with an aqueous alkaline electrolyte. Bivalent Silver oxide can also attack cellulose materials in the cell, e.g. the separator, whereby carbonate ions are formed
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auf Kosten von noch mehr Elektrolyt. Dies sind unerwünschte Prozesse, denn sie führen zu einem Ausbauchen der Zelle, zu einer Verschlechterung ihrer Teile und zu Betriebsverlusten.at the expense of even more electrolyte. These are undesirable Processes because they lead to cell bulging, deterioration of its parts and operational losses.
In der US-Patentschrift 3 853 623 wird oin Verfahren offenbart, um zweiwertiges Silberoxid in einer alkalischen Silberoxid-Zinkzelle zu stabilisieren, und zwar durch die Verwendung von Goldionen, welche auf der positiven Seite des Zellseparators in den alkalischen Elektrolyten eingeführt werden oder Goldoxid wird dem positiven aktiven Material der Zelle zugesetzt.US Pat. No. 3,853,623 discloses a method to stabilize divalent silver oxide in an alkaline silver oxide-zinc cell through the use of Gold ions, which are introduced into the alkaline electrolyte on the positive side of the cell separator, or gold oxide is added to the positive active material of the cell.
In der US-Patentanmeldung Nr. 891 828 der Anmelderin, die zitierenderweise übernommen wird, wird eine alkalische Silberoxidzelle beschrieben, bei der eine zweiwertiges Silberoxid enthaltende Elektrode verwendet wird, und ein aluminiumhaltiger Zusatz in die Zelle eingeführt wird, um die chemische Stabilität des zweiwertigen Silberoxids zu verbessern, wenn es in Kontakt mit dem alkalischen Elektrolyten der Zelle steht.In commonly assigned U.S. Patent Application No. 891,828, which is taken over as quoted, an alkaline silver oxide cell is described in which a divalent silver oxide containing electrode is used, and an aluminum-containing additive is introduced into the cell to ensure chemical stability of the divalent silver oxide when it is in contact with the alkaline electrolyte of the cell.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zelle mit zweiwertigem Silberoxid bereitzustellen, welche die Ausbildung eines internen Gasdrucks möglichst gering hält, um eine Verzerrung des Gehäuses der Zelle wirksam zu vermindern.It is an object of the present invention to provide a divalent silver oxide cell which incorporates the formation an internal gas pressure as low as possible in order to effectively reduce distortion of the housing of the cell.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zelle mit zweiwertigem Silberoxid bereitzustellen, bei der eine Cadmiumverbindung, z.B. Cadmiumoxid, in den Elektrolyten der Zelle eingeführt wird und/oder in die positive Elektrode, um die Aus-It is another object of the present invention to provide a divalent silver oxide cell in which a cadmium compound, e.g. cadmium oxide, is introduced into the electrolyte of the cell and / or into the positive electrode in order to
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bildung des Gasdrucks innerhalb der Zelle wirksam zu kontrollieren
und um dadurch die Verzerrung des Gehäuses der Zelle wirksam
zu eliminieren.to effectively control the formation of gas pressure within the cell and thereby effectively reduce the distortion of the housing of the cell
to eliminate.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Cadmiumverbindung, z,B. Cadmiumoxid, in eine Zelle mit zweiwertigem Silberoxid einzuführen, um das zweiwertige Silberoxid chemisch zu stabilisieren, wenn es in Kontakt mit dem wässrigen Elektrolyten der Zelle steht.It is another object of the present invention to provide a cadmium compound, e.g. Cadmium oxide, to be introduced into a cell with divalent silver oxide to chemically stabilize the divalent silver oxide when it is in contact with the aqueous electrolyte of the cell.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Cadniiumverbindung, z.B. Cadmiuiuoxid, in eine Zelle mit zweiwertigem Silfceroxid/Zink als ein überausgleichender Depolarisator einzuführen, um bei der vollständigen Entladung der Zelle die Wasserstoffentwicklung von der Kathode wirksam zu verhindern.It is another object of the present invention to provide a cadniium compound, E.g. cadmium oxide, to be introduced into a cell with divalent silicon oxide / zinc as an overcompensating depolarizer, to prevent hydrogen evolution when the cell is completely discharged to effectively prevent from the cathode.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Silbercxidzelle mit
einer negativen Elektrode, einem wässrigen alkalischen Elektrolyten, einer positiven Elektrode aus einem größeren Anteil von
zweiwertigem Silberoxid und einem Separator zwischen der negativen
und der positiven Elektrode dadurch gekennzeichnet, daß eine geringere Menge einer Cadmiumverbindung, z.B. Cadmiumoxid
in die positive Elektrode und/oder in den Elektrolyten der Zelle eingeführt wird, um die Stabilität der zweiwertiges Silberoxid
enthaltenden Elektrode beim Kontakt mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten zu verbessern.The present invention relates to a silver oxide cell
a negative electrode, an aqueous alkaline electrolyte, a positive electrode made of a larger proportion of divalent silver oxide and a separator between the negative and the positive electrode, characterized in that a smaller amount of a cadmium compound, for example cadmium oxide in the positive electrode and / or in the Electrolyte of the cell is introduced to improve the stability of the divalent silver oxide-containing electrode in contact with the aqueous alkaline electrolyte.
In diesen Zusammenhang bedeutet eine positive Elektrode oder eine Silberoxidelektrode eine Elektrode, bei der das aktive Kathodenmaterial zweiwertiges Silberoxid (AgO) ist oder eine Elektrode,In this context, a positive electrode or means Silver oxide electrode an electrode in which the active cathode material is divalent silver oxide (AgO) or an electrode,
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bei der das hauptsächliche aktive Material zweiwertiges Silberoxid ist zusammen mit einer Menge(unterhalb 50 Gew.-$)einwertigen Silberoxids (Ag2P) und/oder irgendein anderes elektrochemisch aktives positives Material.in which the main active material is divalent silver oxide along with an amount (below 50% by weight) of monovalent silver oxide (Ag 2 P) and / or some other electrochemically active positive material.
Die Cadmiumverbindung, z.B. Cadmiumoxid, kann der festen positiven Elektrode zugefügt werden und/oder in dem Elektrolyten aufgelöst werden. Die Cadmiumverbindung, die der positiven Elektrode beigefügt wird, kann entweder mit dem zweiwertigen Silberoxid vermischt werden oder innerhalb der Kristallite des zweiwertigen Silberoxids eingeführt werden, und zwar durch gemeinsame Ausfällung oder Absorption während der Synthese. Die Vermischung der Cadmiumverbindung und des aus zweiwertigem Silberoxid bestehenden Materials hat den Vorteil größerer Flexibilität bezüglich der Wahl des zweiwertigen Silberoxids bezüglich Teilchengröße, Reinheit und dergleichen.The cadmium compound, e.g., cadmium oxide, can be added to the solid positive electrode and / or in the electrolyte to be resolved. The cadmium compound that is attached to the positive electrode can either be mixed with the bivalent Silver oxide are mixed or introduced within the crystallites of the divalent silver oxide by joint precipitation or absorption during synthesis. The mixing of the cadmium compound and the bivalent one Material consisting of silver oxide has the advantage of greater flexibility with regard to the choice of the divalent silver oxide in terms of particle size, purity and the like.
Die kleinere Menge der zugesetzten Cadmiumverbindung zur Verwendung in der positiven Elektrode gemäß der Erfindung, um die Stabilität des zweiwertigen Silberoxids zu verbessern, wenn es mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten der Zelle in Kontakt steht, sollte zwischen ungefähr 0,01 und ungefähr 5% liegen, bezogen auf das Trockengewicht des zweiwertigen Silberoxids in der positiven Elektrode, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,1 und ungefähr 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des zweiwertigen Silberoxids in der positiven Elektrode. Eine Menge der Cadmiumverbindung weniger als beispielsweise ungefähr 0,01 Gew.-$ würde nicht genügend Material bereitstellen,The smaller amount of the added cadmium compound for use in the positive electrode according to the invention in order to improve the stability of the divalent silver oxide when it is in contact with the aqueous alkaline electrolyte of the cell should be between about 0.01 and about 5% , based on the dry weight of the divalent silver oxide in the positive electrode, preferably between about 0.1 and about 0.3% by weight based on the dry weight of the divalent silver oxide in the positive electrode. An amount of the cadmium compound less than, for example, about 0.01% by weight would not provide enough material to
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um wirksam die Stabilität des zweiwertigen Silberoxidmaterials zu verbessern, wenn es in Kontakt mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten steht. Wenn eine Menge der Cadmiumverbindung größer als beispielsweise 5 Gew.-% der positiven Elektrode zugesetzt wird, so wird die Stabilität des zweiwertigen Silberoxids nicht weiter gesteigert, wenn es in Kontakt mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten steht.to effectively improve the stability of the divalent silver oxide material when it is in contact with the aqueous alkaline Electrolyte is available. When an amount of the cadmium compound greater than, for example, 5% by weight is added to the positive electrode is, the stability of the divalent silver oxide is not further increased when it is in contact with the aqueous alkaline electrolyte.
Die Cadmiumverbindung, die dem Elektrolyten gemäß der Erfindung zugesetzt wird, sollte in einer Menge zwischen ungefähr 0,0001 Gew.-% bis zur Sättigung des Elektrolyten mit der Cadmiumverbindung zugesetzt werden. Wenn beispielsweise eine 33$ige Kaiiumhydroxid-Lösung verwendet wird, liegt die obere Grenze bei ungefähr 0,00125%» bezogen auf das Gewicht des Elektrolyten, Wenn die Menge des Cadmiumoxids geringer als beispielsweise ungefähr. 0,0001$ ist, so liegt nicht genügend Material vor, um die Stabilität des zweiwertigen Silberoxidmaterials zu verbessern, wenn es in Kontakt mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten steht.The cadmium compound of the invention is added to the electrolyte according should, in an amount between about 0.0001 wt -% are added up to saturation of the electrolyte with the cadmium compound.. For example, if a 33% potassium hydroxide solution is used, the upper limit is about 0.00125% based on the weight of the electrolyte. If the amount of cadmium oxide is less than, for example, about. Is $ 0.0001, there is insufficient material to improve the stability of the divalent silver oxide material when it is in contact with the aqueous alkaline electrolyte.
Cadmiumoxid kann nicht nur als Stabilisierungsmittel verwendet werden, sondern auch in größeren Mengen von ungefähr 5 bis ungefähr 25 Gew.-% der trockenen Bestandteile der positiven Elektrode als ein überausgleichender Depolarisator (overbalance depolarizer) in einer Zelle mit zweiwertigem Silberoxid. Ein Depolarisator im tiberausgleich (overbalance depolarizer) ist jener Teil der positiven Elektrode, der im Überschuß der stöchiometrischen Menge vorhanden ist, um der negativen Elektrode das Gleichgewicht zu halten (to balance the negative electrode). Zweck dieser Überschußmenge ist es, die Kapazität der positivenCadmium oxide cannot just be used as a stabilizer but also in larger quantities from about 5 to about 25% by weight of the dry ingredients of the positive Electrode as an overbalance depolarizer in a cell with divalent silver oxide. A The overbalance depolarizer is that part of the positive electrode that is in excess of the stoichiometric amount is present to balance the negative electrode (to balance the negative electrode). The purpose of this excess amount is to increase the capacity of the positive
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Elektrode ausreichend zu verstärken, um bei der vollständigen Entladung der Zelle (anodenbegrenzt) die Wasserstoffentwicklung der Kathode zu verhindern. Wie zweiwertiges Silberoxid hat auch eine Cadmiumverbindung wie Cadmiumoxid eine begrenzte Löslichkeit in alkalischen Medien, sie «ntlädt bei einem positiven Potential (bezogen auf Wasserstoff) und ihre volumetrische Energiedichte ist genügend hoch, so daß die gesamte Energiedichte des Silberoxid/Anodensystems nicht beeinträchtigt wird. Als ein Ersatz im Überschuß für zweiwertiges Silberoxid besteht der Vorteil in geringeren Kosten und zudem wird eine chemische Stabilität dem zweiwertigen Silberoxidmaterial verliehen, wenn es In Kontakt mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten steht.To reinforce the electrode sufficiently in order to generate hydrogen when the cell is completely discharged (anode-limited) to prevent the cathode. Like divalent silver oxide, a cadmium compound such as cadmium oxide has limited solubility in alkaline media, it charges at a positive potential (relative to hydrogen) and its volumetric Energy density is high enough that the total energy density of the silver oxide / anode system is not impaired. As an excess substitute for divalent silver oxide, there is an advantage in lower cost and also in being chemical stability imparted to the divalent silver oxide material when in contact with the aqueous alkaline electrolyte stands.
Es ist auch im Bereich der vorliegenden Erfindung, zusätzlich Zinkoxid oder Aluminationen dem Elektrolyten zuzufügen und/oder Zinkoxid oder Aluminiumoxid der positiven Elektrode. Das Zinkoxid und die Aluminationen können dem Elektrolyten im Bereich zwischen ungefähr 0,5 und ungefähr 5 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht des Elektrolyten, beigefügt werden. Wenn Zinkoxid und Aluminiumoxid der positiven Elektrode zugesetzt werden, so kb'nnen sie in einer Menge zwischen ungefähr 0,5 und ungefähr 5 bzw.ungefähr 0,001 und ungefähr 0,1 Gew.-% zugesetzt werden, bezogen auf das Trockengewicht des zweiwertigen Silberoxids in der positiven Elektrode. Der Zusatz von Zinkoxid erwies sich als wünschenswerter als der Zusatz von Aluminiumoxid. Überrasschenderweise führt die Kombination von Cadmiumoxid in der positiven Elektrode und Zinkoxid oder Aluminationen in dem Elektrolyten zu einer synergistischen Wirkung auf die Stabilität des zwei-It is also within the scope of the present invention to additionally add zinc oxide or aluminums to the electrolyte and / or Zinc oxide or aluminum oxide of the positive electrode. The zinc oxide and the alumina can add to the electrolyte in the area between about 0.5 and about 5 percent by weight based on the weight of the electrolyte. When zinc oxide and Aluminum oxide are added to the positive electrode, so they can be in an amount between about 0.5 and about 5 or approximately 0.001 and approximately 0.1% by weight are added, based on the dry weight of the divalent silver oxide in the positive electrode. The addition of zinc oxide was found to be more desirable than the addition of alumina. Surprisingly, the combination of cadmium oxide results in the positive Electrode and zinc oxide or alumina in the electrolyte to a synergistic effect on the stability of the two-
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wertigen Superoxide, wenn es in Kontakt mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten steht.valuable superoxide when in contact with the aqueous alkaline Electrolyte is available.
Es ist auch im Bereich der vorliegenden Erfindung, der aktiven positiven Mischung zusätzlich eine geringere Menge eines Stabilisators zuzufügen, eines Flußmittels und/oder eines Gleitmittels, um die physikalischen Eigenschaften der aktiven positiven Mischung weiterhin zu verändern, und zwar im Hinblick auf das Formen, um Elektroden verschiedener Größe und verschiedenen Typs herzustellen. Beispiele für derartige Zusätze sind Äthylenbis-stearamid, Zinkstearat, Bleistearat, Calciumstearat und dergleichen.It is also within the scope of the present invention to add a minor amount of an active positive mixture Add stabilizer, a flux and / or a lubricant to the physical properties of the active positive Mixture continues to change, namely in terms of shaping, to make electrodes of different sizes and different Type. Examples of such additives are ethylene bis-stearamide, zinc stearate, lead stearate, calcium stearate and the same.
Die Silberoxidelektrode gemäß der Erfindung kann in einem wässrigen Zeilsystem verwendet werden, bei dem eine Anode aus Zink, Cadmium, Indium oder dergleichen verwendet wird. Das so ausgewählte Elektrodenpaar kann mit einem mit ihm verträglichen Elektrolyten verwendet werden, vorzugsweise einem alkalischen Elektrolyten. Beispiele für geeignete Elektrolyte sind wässrige Lösungen von Erdalkalimetallhydroxiden, z.B. Strontiumhydroxid und Alkalimetallhydroxide, z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Rubidiumhydroxid und Cäsiumhydroxid. Miteinander verträgliche Mischungen der.oben aufgeführten Verbindungen können verwendet werden. Die Elektrode gemäß der Erfindung sollte vorzugsweise porös sein, so daß die Wände der Poren und Leerräume der Elektrode durch den Elektrolyten befeuchtet werden können.The silver oxide electrode according to the invention can be in an aqueous Zeilsystem can be used in which an anode made of zinc, Cadmium, indium or the like is used. The one so selected A pair of electrodes can be used with an electrolyte that is compatible with it, preferably an alkaline one Electrolytes. Examples of suitable electrolytes are aqueous solutions of alkaline earth metal hydroxides, e.g., strontium hydroxide and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide and cesium hydroxide. Together compatible mixtures of the compounds listed above can be used. The electrode according to the invention should preferably be porous so that the walls of the pores and voids of the electrode are wetted by the electrolyte can be.
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BEISPIEL IEXAMPLE I
Einige Posten der Testzellen wurden hergestellt, wobei bei jeder ein zweiwertiges Silberoxid enthaltendes positives Pellet verwendet wurde mit einer Dichte von 90 g pro Kubikzoll, eine negative Elektrode aus Zink und ein Elektrolyt aus 33$iger KOH. Die positive Elektrode wurde in einem Kathodenkollektorbeeher untergebracht, wobei ein Zinkschirm zwischen der inneren Oberfläche des Bechers und dem positiven Pellet angebracht war (siehe US-Patentschrift 3 920 478). Dann wurde ein aus zwei Teilen bestehender Separator, der aus einem zelluloseartigen Barrierenfilm und einer Absorptionsschicht besteht und eine Goldschicht auf der Seite aufweist, die der Kathode benachbart ist, auf dem oberen Teil des positiven Pellets angebracht; dann folgte die .Zinkelektrode. Ein Anodenbechör, der die Zinkelektrode enthielt, wurde dann über dem Rthodenbecher angebracht und auf konventionelle Art und Weise verschlossen.Some lots of test cells were made, being at each positive pellet containing divalent silver oxide was used at a density of 90 grams per cubic inch, one negative electrode made of zinc and an electrolyte made of 33% KOH. The positive electrode was in a cathode collector beeher with a zinc shield placed between the inner surface of the cup and the positive pellet (see U.S. Patent 3,920,478). Then one out of two Dividing existing separator, which consists of a cellulosic barrier film and an absorption layer and a Having gold layer on the side adjacent to the cathode applied to the top of the positive pellet; then followed by the zinc electrode. An anode cup that holds the zinc electrode contained, was then placed over the Rthodenbecher and on locked conventionally.
Die exakten Bestandteile der positiven Elektrode und irgendwelche Zusätze zu dem Elektrolyten sind in Tabelle i gezeigt.The exact components of the positive electrode and any additives to the electrolyte are shown in Table i.
Die Zellen wurden drei Monate lang gelagert, und zwar bei verschiedenen Temperaturbedingungen. Danach wurden die Zellen auf ihre Ausbauchung gemessen und die Resultate für jeden Prüfposten wurden gemittelt; sie sind in Tabelle 2 gezeigt zusammen mit der maximalen Ausbauchung, die in jedem Posten beobachtet wurde. Zusätzlich wurde die Betriebsdauer bis zu einem Spannungsendpegel (cutoff) von 1,3 Volt beobachtet; die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 aufgeführt.The cells were stored for three months on different ones Temperature conditions. The cells were then measured for bulge and the results for each test item were averaged; they are shown in Table 2 along with the maximum bulge observed in each item became. In addition, the operating time up to a voltage cutoff of 1.3 volts was observed; the results are also listed in Table 2.
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•fs· ta • fs · ta
pos tenTest-
Post
maxi- Ur V IAJ.
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durch-U ν »JLU SJ Is X
by-
^t Λ 4m* ρ o
^ t Λ 4m *
- 13 -- 13 -
OoOo
toto
f1 f 1
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TA BELLE 2 (Fortsetzung) TA BELLE 2 (continued)
»Ausbauchung nach 5 Monaten »Bulge after 5 months
ο»ο »
die durchschnittliche Ausbauchung und die maximale Ausbauchung werden in 0,001 ZoIlinkrementen angegebenthe average bulge and the maximum bulge are in 0.001 inch increments specified
Entladen über einen 3K-ohm Widerstand bis zu einer Endspannung von 1,3 VoltDischarge through a 3K ohm resistor up to a final voltage of 1.3 volts
eine negative Ausbauchung und negative Zahlenwerte in der Tabelle beziehen sich auf eine Abnahme der Hohe usr Zelle, was manchmal bei der Lagerung vorkommta negative bulge and negative numerical values in the table relate on a decrease in the usr cell height, which sometimes occurs during storage
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ti?ti?
m g rn σm g rn σ
Die in Tabelle 2 gezeigten Daten zeigen, daß gemäß den Lehren der Erfindung eine zugesetzte Cadmiumverlbindung mit oder ohne angesetztes Zinkoxid und aluminiumhaltige Zusätze -wirksam verwendet werden kann, um zweiwertiges Silberoxid zu stabilisieren, wenn es in Eontakt mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten steht j uia das Ausbauchen der Zelle zu verringern. Wie aus den Daten ebenfalls hervorgeht, führt die Kombination einer Cadmiumverbindung in der positiven Elektrode und von Zinkoxid oder Aluminationen in dem Elektrolyten zu einer synergistisehen Wirkung auf die Stabilität des zweiwertigen Silberoxids in Kontakt mit dem wässrigen alkalischen Elektrolyten. Das bedeutet, daß der Zusatz einer Cadmiumverbindung in der positiven Elektrode und von Zinkoxid oder Aluminationen in dem Elektrolyten die Ausbauchung stärker verringerte als jedes Material für sich allein. Dies erkennt man ·, wenn man zum Beispiel den Prüfposten 23 mit dem Posten 16, 1? und 19 für den Zinfezusatz zu dem Elektrolyten vergleichtj und für den Aluminatzusatz zu öem Elektrolyten durch Vergleich des Postens 22 mit dem Posten 16, 18 und 19.The data shown in Table 2 show that according to the teachings of the invention an added cadmium compound with or without Zinc oxide and additives containing aluminum are used effectively can be used to stabilize divalent silver oxide when it is in contact with the aqueous alkaline electrolyte stands j uia to reduce the bulging of the cell. As from the Data also shows the combination of a cadmium compound results in the positive electrode and zinc oxide or alumina in the electrolyte to form a synergistic effect Effect on the stability of the divalent silver oxide in contact with the aqueous alkaline electrolyte. That means, that the addition of a cadmium compound in the positive Electrode and zinc oxide or alumina in the electrolyte reduced the bulge more than either Material on its own. One recognizes this when, for example the test item 23 with item 16, 1? and 19 for the Zin addition to the electrolyte compares and for the addition of aluminate to the electrolyte by comparing item 22 with items 16, 18 and 19.
Einige Posten von zu prüfenden Zellen wurden hergestellt wie im Beispiel I, mit der Ausnahme, daß die Kathoden- und Elektrolyt zusammensetzung wie in Tabelle 3 gezeigt sind. Die in Tabelle 3 gezeigten Daten zeigen die Vorteile des Zusatzes der Cadmiumverbindung bei der Verringerung der Ausbauchung der Zelle, wie schon aus Beispiel I hervorging. Sowohl Beispiel I als auch Beispiel II zeigen, daß die beigemischte Cadmiiimverbindung bessere Ergebnisse bei der Kontrolle der Ausbauchung ergibt als die durch Mitfällung erhaltene.Cadmiumverbindung. Several lots of cells to be tested were made as in Example I, except that the cathode and electrolyte composition as shown in Table 3. In the The data shown in Table 3 demonstrate the benefits of adding the cadmium compound in reducing bulging of the cell, as already emerged from Example I. Both Example I and Example II show that the admixed Cadmium compound gives better results in controlling the Bulge results as that obtained by coprecipitation. Cadmium compound.
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- 15 TABELLE - 15 TABLE
postentest
Post
Zusatzcathode
additive
Zusatzelectrolyte
additive
mal***maxi
times***
temperatur
*durch-
schnittl.Ambient
temperature
*by-
average
1
1
-11
1
1
-1
schnitü* Qurcii-
Schnitü
. mal***maxi—
. times***
schnitü.*by-
Schnitü.
mal***maxi—
times***
2
A1
2
A.
bindung
Vfo "
1% » 1% Cd-Vea? -
binding
Vfo "
1% "
If0 If 0
BB.
3
35
3
3
3
2
36th
3
2
3
5-
5 10
5-
5
5
5
511
5
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5
O
O tP
O
O
ISllung
Mi t-
fäTLung
Mi t-
falluiigWith-
Solution
With-
FILLING
With-
incidental
Po O
Po
mischungAt-
mixture
mLschuagAt-
mLschuag
3! ο3! ο
2:2:
istis
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f A B E L L E "(Fortsetzung) f ABELL E "(continued)
fest-fixed-
ϊι Aiisbaitcirang^ nach 3 Monaten ϊι Aiisbaitcirang ^ after 3 months
flie Eatlaofie "bestancl au 100% aus AgO to HXelTfcroiyt war 33%lge Kalilaugeflie Eatlaofie "bestancl au 100% from AgO to HXelTfcroiyt was 33% potassium hydroxide solution
° ein© negative Ausbauchung und negative Zahl©»werte in der Tabelle beziehen sich, auf eine Abnahme öer Hole öer Zelle, was siauchmal bei der Lagerung vorkommt.° a © negative bulge and negative number © »values in the table refer to a decrease in holes or cells, which also occurs during storage.
* maximale dwrehseluiittliche Ausdeünuag während,der angegebenen Zeitperiode ** die diarelasoStnittliclie Ausdehnung und die maximale Ausdehnung werden in 0,001 Zollinkrementen* maximum rotational speed during the specified time period ** the diarelastic sectional extent and the maximum extent are in 0.001 inch increments
aagegebem ,
#** maximale Attstettohöiig irgendeiner einzelnen Zelle, die zu einem bestimmten Prüfposten gehörtgiven,
# ** maximum attendance of any single cell belonging to a particular test item
Claims (26)
und ungefähr 0,3 Gew.-% vorhanden ist, bezogen auf das
Trockengewicht des zweiwertigen Silberoxids in der positiven Elektrode.5. The silver oxide cell according to claim k, characterized in that the Cadmiuraoxid in an amount between about 0.1
and about 0.3% by weight based on the
Dry weight of the divalent silver oxide in the positive electrode.
oder Aluminiumoxid enthält.6. The silver oxide cell according to claim 1, characterized in that the positive electrode has smaller amounts of zinc oxide
or contains alumina.
Materials enthält, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Äthylenbis-stearamid, Zinkstearat, Bleistearat
und Kalciumstearat.8. The silver oxide cell according to claim 1, characterized in that the positive electrode has a smaller amount of a
Contains material which is selected from the group consisting of ethylene bis-stearamide, zinc stearate, lead stearate
and calcium stearate.
bestehend aus Zink, Cadmium und Indium.9. The silver oxide cell according to claim 1, characterized in that the negative electrode is selected from the group
consisting of zinc, cadmium and indium.
wässrigem Kaliumhydroxid besteht.25. Bie silver oxide cell according to claim 20, characterized in that the negative electrode is zinc and the electrolyte is made of
aqueous potassium hydroxide.
wässrigen alkalischen Elektrolyten, einer positiven Elektrode
aus einem größeren Anteil von zweiwertigen Silberoxid und
einem Separator zwischen der negativen Elektrode und der
positiven Elektrode, gekennzeichnet durch den Zusatz von
Cadmiumoxid in einer Menge zwischen ungefähr 5 und ungefähr
25$, bezogen auf das Gewicht der trockenen Bestandteile der
positiven Elektrode, wobei der wässrige alkalische Elektrolyt eine geringere Menge von Zinkoxid oder Aluminationen enthält.26. A silver oxide cell with a negative electrode, a
aqueous alkaline electrolyte, a positive electrode
from a larger proportion of divalent silver oxide and
a separator between the negative electrode and the
positive electrode, characterized by the addition of
Cadmium oxide in an amount between about 5 and about
$ 25 based on the weight of the dry ingredients
positive electrode, the aqueous alkaline electrolyte containing a minor amount of zinc oxide or alumina.
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