DE2953020A1 - Lecksicheres alkalisches element und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Lecksicheres alkalisches element und verfahren zu seiner herstellung

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Description

Lecksicheres alkalisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung.
Das Durchsickern von Elektrolyt aus einem Element wird im allgemeinen verhindert, indem eine Dichtung aus einem elastischen Material, z.B. Kautschuk, Polyamiden oder Polyolefinen (z.B. Polyäthylen oder Polypropylen), in das Öffnungsende des positiven Gefäßes eingesetzt und der Rand des positiven Gefäßes einwärts umgebördelt und hierdurch die Dichtung auf den hegativen Elektrodenkollektor, z.B. einen Minusleiterkörper oder eine Minuskappe, gepreßt wird.
Bei einem alkalischen Element (z.B. einem Silberoxidelement oder Mangandioxidelement), in dem ein alkalischer Elektrolyt, z.B. Kaliumhydroxid, verwendet wird, genügt jedoch die vorstehend genannte Art des Verschlusses nicht, um das Durchsickern von Elektrolyt zu verhindern.
Um die Verhinderung des Durchsickerns von Elektrolyt zu gewährleisten, wurden verschiedene Vorschläge gemacht. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, eine Minuskappe in geeigneter Form zu bilden und ein flüssiges Dichtungsmaterial, z.B. ein Asphaltpech oder öliges Fluorharz, auf die Berührungsfläche oder -flächen zwischen der Dichtung und dem positiven Gefäß und/oder zwischen der Dichtung und dem negativen Elektrodenkollektor aufzubringen. Diese Vorschläge sind jedoch nicht befriedigend, um gute Lecksicherheit, wie sie für alkalische Elemente in Armbanduhren, elektronischen Belichtungsmessern usw. erforderlich ist, zu gewährleisten.
Das Durchsickern des Elektrolyts aus alkalischen Elementen pflegt gewöhnlich aus der Berührungsfläche zwischen der Dichtung und dem negativen Elektrodenkollektor und nicht aus der Berührungsfläche zwischen der Dichtung
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und dem positiven Gefäß stattzufinden. Dies ist wahrscheinlich auf die elektrochemische Kriecherscheinung, die für einen negativen Elektrodenkollektor charakteristisch ist, zurückzuführen. Es ist daher wichtig, die Lecksicherheit der Berührungsfläche zwischen der Dichtung und dem negativen Elektrodenkollektor zu verbessern.
Umfangreiche Untersuchungen wurden mit dem Ziel durchgeführt, alkalische Trockenelemente ausreichend und befriedigend lecksicher zu gestalten. Als Ergebnis wurde gefunden, daß durch Aufbringen eines Überzugsfilms aus einer Triazolverbindung auf die Oberfläche eines negativen Elektrodenkollektors wenigstens an dem Teil, der mit der Dichtung in Berührung gebracht wird, das Durchsickern des Elektrolyts aus dem alkalischen Element wirksam verhindert wird. Es wurde ferner gefunden, daß die Verhinderung des Durchsickerns von Elektrolyt besonders wirksam ist, wenn der Überzugsfilm auf die Oberfläche von Kupfer oder seiner Legierung, die wenigstens einen Teil des negativen Elektrodenkollektors bilden können, aufgebracht wird. Ferner wurde festgestellt, daß die Lecksicherheit gesteigert werden kann, wenn die Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors, auf die der Überzugsfilm gebildet werden soll, vorher poliert und/oder mit Gold plattiert wird. Der Erfindung liegen diese Feststellungen zu Grunde.
Die Einzelheiten des Aufbaues eines erfindungsgemäß ausgebildeten alkalischen Elements und verschiedene Merkmale des Elements werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich erläutert.
Fig.l zeigt als Seitenansicht teilweise im Querschnitt ein alkalisches Element vom Knopftyp als eine Ausführungsform der Erfindung.
Fig.2 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt durch den Teil II des in Fig.l dargestellten Elements.
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Fig.3 zeigt als Vorderansicht teilweise im Querschnitt ein alkalisches Element vom Zylindertyp als weitere Ausführungsform der Erfindung.
Fig.4 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt durch den Teil IV des in Fig.3 dargestellten Elements.
Fig.5 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Teil eines alkalischen Elements vom Knopftyp als weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei dieser Teil dem Teil II in Fig.l entspricht.
In Fig.l und Fig.2 ist mit der Bezugsziffer 1 eine
positive Depolarisationsmasse aus einem positiven aktiven Material (z.B. Silber(I)-oxid, Mangandioxid, Silber(II)-oxid, Quecksilberoxid) und einem elektrisch leitfähigen Material (z.B. Ruß oder Graphit) im Ge- Wichtsverhältnis von 99:1 bis 80:20 gegebenenfalls mit einer darin absorbierten geringen Menge eines alkalischen Elektrolyten (z.B. 25- bis 40-gewichtsprozentige wässrige KOH-Lösung, 20- bis 30-gewichtsprozentige wässrige NaOH-Lösung) bezeichnet. "2" ist ein Separator aus einer mikroporösen Folie 4, die hydrophil gemacht worden ist (z.B. einer Polypropylenfolie), einer Zellglasfolie 5 und einer Saugschicht 6, die aus Vinylon-Reyon-Mischpapier besteht und mit der positiven Depolarisationsmasse 1 und einem metallischen Auflagering 3, der aus Eisen, Nickel oder nichtrostendem Stahl besteht und auf dem Umfang der positiven Depolarisationsmasse festgelegt ist, in Berührung gebracht worden ist. Mit "7" ist ein negatives Elektrodenmaterial, das amalgamiertes Zink gegebenenfalls mit einem Gelbildungsmittel (z.B. Natriumpolyacrylat, Carboxymethylcellulose oder Stärke) und eine große Menge des Elektrolyten enthält und mit "8" ein positives Gefäß bezeichnet, das aus nickelplattiertem Stahl besteht und die positive Depolarisationsmasse 1 und den Separator 2 enthält. In das Öffnungsende des positiven Gefäßes 8 ist ein nega-
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tiver Elektrodenkollektor 9 unter Zwischenlegung einer ringförmigen Dichtung 10, die aus einem elastischen Material, z.B. Kautschuk, Polyamid oder Polyolefin (z.B. Polyäthylen oder Polypropylen), besteht und L-förmigen Querschnitt aufweist, eingesetzt. Der Rand des positiven Gefäßes θ ist einwärts so umgebördelt, daß er den Inhalt des Elements dicht abschließt.
Der negative Elektrodenkollektor 9 besteht aus einem Stahlblech 11 von etwa 180 um Dicke und ist an der
Außenseite mit einer Nickelschicht 12 von etwa 20 um
Dicke, die das gute Aussehen des Elements sowie Korrosionsbeständigkeit gewährleistet, und an der Innenseite mit einer etwa 50 um dicken Kupferschicht 13 versehen, die die Bildung eines Lokalelements mit dem aktiven Zink material verhindert. Der negative Elektrodenkollektor 9 wird gewöhnlich durch Ziehbiegen eines plattierten Blechs, das aus einem Blech aus nichtrostendem Stahl, einer Nickelschicht und einer Kupferschicht besteht, in die dargestellte Form mit dem aufwärts gebogenen Teil 14 oder durch Ziehbiegen eines Blechs aus nichtrostendem Stahl allein in die dargestellte Form mit dem aufwärts gebogenen Teil 14 und anschließendes Plattieren mit Nickel und Kupfer hergestellt.
Am aufwärts gebogenen Teil 14 und seinem benachbarten Teil 15, das mit einer ringförmigen Dichtung 10 in Berührung ist, ist ein Überzugsfilm 16 aus einer Triazolverbindung auf der Kupferschicht 13 durch Auftrag einer Lösung einer Triazolverbindung und Trocknen gebildet worden. Der Überzugsfilm 16 ist chemisch und fest an die Kupferschitht 13 durch die starke Affinität der Triazolverbindung zu Kupfer gebunden.
Das in Fig.3 und Fig.4 dargestellte Element weist die folgenden Teile auf: eine positive Depolarisationsmasse 1 aus Mangandioxid als positivem aktivem Material und
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einem elektrisch leitfähigen Material (z.B. Ruß oder Graphit) im Gewichtsverhältnis von 80:20 gegebenenfalls mit einer darin absorbierten geringen Menge einer 40-gewichtsprozentigen wässrigen KOH-Lösung als Elektro-Iyt, einen Separator 2, der hydrophil gemacht worden ist (z.B. Vinylon-Reyon-Papier), ein negatives Elektrodenmaterial/aus amalgamiertem Zink und Gelbildungsmittel (z.B. Natriumpolyacrylat, Carboxymethylcellulose oder Stärke) im Gewichtsverhältnis von 97:3 mit einer großen Elektrolytmenge und ein positives Gefäß 8 (beispielsweise aus nickelplattiertem Stahl), das aus einem Innengefäß 8a und einem Außengefäß 8b besteht und die positive Depolarisationsmasse 1 und den Separator 2 umschließt. In das Öffnungsende des positiven Gefäßes 8 ist eine Minuskappe 19 unter Zwischenlegung einer ringförmigen Dichtung 10 aus einem elastischen Material, z.B. Kautschuk, Polyamid oder Polyolefin (z.B. Polyäthylen oder Polypropylen) eingesetzt. Der Rand des positiven Gefäßes 8 ist einwärts umgebördelt, wodurch der Inhalt
des Elements dicht abgeschlossen ist. Ein Überzugsfilm 16 aus einer Triazolverbindung ist auf einem negativen Leitungskörper 17 aus Kupfer oder einer Kupfer-Zink-Legierung (z.B. Messing) am Teil 15, das mit der Dichtung 10 in Berührung ist, gebildet worden.
Durch die Bildung eines Überzugsfilms aus einer Triazolverbindung auf dem negativen Elektrodenkollektor wenigstens an dem mit der Dichtung in Berührung gebrachten Teil wird das Durchsickern von Elektrolyt aus dem erhaltenen Element völlig verhindert. Diese gute Lecksicherheit ist besonders dann gewährleistet, wenn der Überzugsfilm auf eine Unterlage aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet worden ist. Das Kupfer oder seine Legierung kann mehr oder weniger oxidiert sein. Die durch diesen Überzugsfilm bewirkte Lecksicherheit ist viel besser als die Lecksicherheit, die mit einem
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üblichen Überzugsfilm aus einem hydrophoben Harz, z.B. einem Fluorharz, Siliconharz oder Polyamidharz, erzielt wird.
Als Triazolverbindung können alle Verbindungen, die einen Triazolring enthalten, verwendet werden. Spezielle Beispiele sind 1,2,3-Triazol, 1-Methyl-l,2,3-triazol, 2-Methyl-l,2,3-triazol, 4-Methyl-l,2,3-triazol, 4,5-Dimethyl-1,2,3-triazol, 4-Phenyl-l,2,3-triazol, 5-Chlor-1,2,3-benzotriazol, Bis(benzotriazolyl-5), 4,5-Dimethyl-1,2,3-triazol, 4-Hydroxy-l,2,3-triazol, Bis(benzotriazo-IyI)-5)-methan, 1-Amino-l,2,3-triazol, 5-Amino-l-methyl-1,2,3-triazol, Naphtho/1,2-d7triazol, 1,2,3-Benzotriazol, 1-Methylbenzotriazol, 5,6-Dimethylbenzotriazol, 5-Phenylbenzotriazol, 6-Hydroxybenzotriazol, 1,2,*4-Triazol, 1-Methyl-l,2,4-triazol, 3-Methyl-l,2,4-triazol, 5-Mercapto-l,2,4-triazol, 3-Chlor-l,2,4-triazol, 1-Amino-l, 2 ,4-triazol , 5-Amino-l,2,4-triazol und Naphtho/"2, 3-d_7triazol. Mit anderen Worten, die Triazolverbindung kann beispielsweise aus 1,2,3-Triazolen und 1,2,4-Triazolen, die gegebenenfalls einfach oder mehrfach substituiert sind (z.B. mit niederen Alkylresten, Aminogruppen, Hydroxylgruppen, Mercaptogruppen oder Halogenatomen) oder kondensierte Ringe (z.B. Benzol oder Naphthalin) enthalten, ausgewählt werden. Bevorzugt hiervon werden Benzotriazole, die gegebenenfalls mit niederen Alkylresten, Aminogruppen, Hydroxylgruppen, Mercaptogruppen und Halogenatomen einfach oder mehrfach substituiert sind.
Unabhängig davon, ob das Element zum Knopftyp oder zum Zylindertyp gehört, kann der Überzugsfilm aus der Triazolverbindung gebildet und in gleichem Maße die Lecksicherheit erzielt werden.
Nach der Bildung des Überzugsfilms ist es zweckmäßig, die Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors, ins-
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besondere der Unterlage aus Kupfer oder seiner Legierung, zur Erzielung besserer Lecksicherheit zu glätten. Im allgemeinen wird die Oberfläche der Kappe 9 nach dem Ziehbiegen so aufgerauht, daß beispielsweise die Oberflächenrauheit um den aufwärts gebogenen Teil 14 von 1 um oder weniger auf 4 bis 7 um verstärkt wird. Daher wird die aufgerauhte Oberfläche gegebenenfalls mit Hilfe eines üblichen Polierverfahrens (z.B. mechanisches Polieren, elektrolytisches Polieren oder chemisches Polieren) so geglättet, daß die Oberflächenrauheit nicht mehr als etwa 3 um, gewöhnlich 0,5 bis 3 um beträgt. Von den verschiedenen Polierverfahren wird das chemische Polieren unter Verwendung einer Polierlösung, z.B. einer wässrigen Lösung, die Wasserstoffperoxid in einer Konzentration von 7 bis 18 Gew.-% und Schwefelsäure in einer Konzentration von 1 bis 5 Gew.-% enthält, bevorzugt.
Die Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors kann ferner vor der Bildung des Überzugsfilms mit Gold plattiert werden, um die Lecksicherheit der Triazolverbindung weiter zu steigern. Beispielsweise ist bei der in Fig.5 dargestellten Ausführungsform auf der negativen Kappe 9 eine Goldschicht 18 auf die Kupferschicht 13 am aufwärts gebogenen Teil 14 und dessen benachbarten Teil 15 plattiert, und der Überzugsfilm 16 aus der Triazolverbindung ist auf der Goldschicht 18 an dem mit der Dichtung 10 in Berührung gebrachten Teil gebildet. Die Dicke der Goldschicht beträgt gewöhnlich etwa 0,1 um. Wenn die Oberfläche der Kupferschicht vor der GoIdplattierung chemisch poliert wird, ergibt sich eine weitere Steigerung der Lecksicherheit.
Ferner kann der negative Elektrodenkollektor mit dem auf seine Oberfläche aufgebrachten Überzugsfilm mit der Dichtung in einem Stück geformt werden, so daß das Durchsickern von Elektrolyt durch die Berührungsfläche
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zwischen dem negativen Elektrodenkollektor und der Dichtung noch vollkommener verhindert wird.
Praktische und zur Zeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen beschrieben, in denen die Teile sich als Gewichtsteile verstehen, falls nicht anders angegeben. Die Oberflächenrauhigkeit wurde gemäß JIS (japanische Industrienorm) B-O6O1 (Abschnitt 5) bestimmt.
Beispiel 1
10 1 einer 1-gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol ("CB Buraito"-Lösung, Hersteller Ryoko Kagaku K.K.) wurden mit 90 1 Wasser gemischt, wobei eine nachstehend als "Lösung A" bezeichnete verdünnte Lösung erhalten wurde. Ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp wurde entfettet, indem er 2 Minuten unter Rühren in eine 5-gewichtsprozentige wässrige Natriumhydroxidlösung gelegt und mit Wasser gespült wurde, und in die Lösung A getaucht. Nach 4 bis 5 Minuten wurde der Kollektor aus der Lösung genommen und 12 bis 24 Stunden bei 20°C getrocknet. Unter Verwendung des in dieser Weise behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp in üblicher Weise hergestellt.
Beispiel 2
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung einer 1-gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von 1,2,3-Triazol an Stelle der 1-prozentigen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol, wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
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Beispiel 3
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung einer 1-gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von l-Amino-l,2,4-triazol an Stelle der l%igen wässrigen Lösung von 1, 2, 3-Benzotriazol, wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestelIt.
Beispiel 4
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung einer 1-gewichtsprozentigen wässrigen Lösung von l-Methyl-l,2,4-triazol an Stelle der T%igen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol, wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Vergleichsbeispiel 1
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung einer wässrigen Lösung eines Fluorharzes als Hydrophobiermittel ("Sumiflunon FP-81", Hersteller Sumitomo Chemical Co., Ltd.) an Stelle der l%igen wässrigen Lösung von 1,2,3-Benzotriazol, wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Vergleichsbeispiel 2
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Knopftyp behandelt, jedoch hierbei nicht in die Lösung A getaucht. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Knopftyp her-
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gestellt.
Beispiele 5 bis 8
Auf die in den Beispielen 1 bis 4 beschriebene Weise wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Zylindertyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein Trockenelement vom Zylindertyp hergestellt.
Vergleichsbeispiele 3 und 4
Auf die in Vergleichsbeispiel 1 und 2 beschriebene Weise wurde ein negativer Elektrodenkollektor für ein Trockenelement vom Zylindertyp behandelt. Unter Verwendung des behandelten Kollektors wurde ein rundes Trockenelement hergestellt.
Die gemäß den Beispielen 1 bis 8 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellten Trockenelemente wurden an der Oberfläche gereinigt und einen Monat bzw. drei Monate bei 45°C und 90% relativer Feuchtigkeit gehalten. Anschließend wurde ein Indikator, der durch Auflösen von 0,1 Teil Kresolrot in einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Äthanol hergestellt worden war, auf den Dichtungsteil auf der Außenseite des Trockenelements getropft, um festzustellen, ob Elektrolyt durchsickerte. Durch Undichtigkeit trat ein Farbumschlag nach rot ein. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 genannt, in der die Zahlen die Anzahl der Trockenelemente mit Undichtigkeit aus den geprüften 100 Trockenelementen angeben.
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2S53020
Tabelle 1 Fluorharz Zahl der undichten
Trockenelemente		 ' nach
3 Monaten
Beispiel Behandlungsmittel - nach
1 Monat		 19
Fluorharz 12 28
1 1,2,3-Benzotriazol 15 30
2 1,2,3-Triazol 16 29
3 1-Amino-l,2,4-triazol 15 10
4 l-Methyl-l,2,4-triazol 6 21
5 1,2,3-Benzotriazol 9 20
6 1,2,3-Triazol 9 18
7 1-Amino-l,2,4-triazol θ
8 1-Methy1-1,2,4-triazol 85
Vergleichs
beispiel		 70 100
1 90 55
2 39 70
3 52
4
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß ein Überzugsfilm aus einer Triazolverbindung auf dem negativen Elektrodenkollektor sehr wirksam eine Undichtigkeit bei Trockenelementen, die mit einem solchen Kollektor versehen sind, verhindert.
Beispiel 9
Eine auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise entfettete und mit Wasser gespülte Minuskappe wurde 5 bis 10 Sekunden in eine 4-gewichtsprozentige Schwefelsäurelösung getaucht, mit Wasser gespült und dann eine Minute bei 50°C in eine wässrige Lösung getaucht, die 11 Gew.-% Wasser, 5 Gew.-% H3SO4 mit Äthanol (Konzentration 1 Gew.-%) und einem nichtionogenen oberflächenaktiven Mittel (Konzentration 0,1 Gew.-%) enthielt. Anschliessend wurde die Kappe mit Wasser gespült, 10 bis 15 Sekunden in eine 4-gewichtsprozentige wässrige Schwefel-
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Säurelösung getaucht und mit Wasser gespült. Die Kappe wurde dann 4 bis 5 Minuten in die Lösung A getaucht und 12 bis 24 Stunden bei 2O°C getrocknet. Unter Verwendung der Kappe wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Beispiel 10
Ein Minusleiterkörper wurde auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise chemisch poliert und mit der Lösung A behandelt. Unter Verwendung des Leiterkörpers wurde ein Trockenelement in Form einer Rundzelle hergestellt.
Die gemäß den Beispielen 9 und 10 hergestellten Trockenelemente wurden an der Oberfläche gereinigt und 1 bzw. 3 Monate bei 45°C und 90% relativer Feuchtigkeit liegen gelassen. Dann wurde ein Indikator, der durch Auflösen von 0,1 Teil Kresolrot in einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Äthanol hergestellt worden war, auf die Außenseite des Dichtungsteils getropft, um Undichtigkeit festzustellen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt, in der zum Vergleich die mit den gemäß Beispiel 1 und 5 hergestellten Trockenelementen erhaltenen Ergebnisse angegeben sind.
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Tabelle 2
Bei- Typ Rauhheit spiel der
Oberfläche,
Aim
vor nach dem dem Polie-Polieren ren
IO
1
5
Knopf
Zylinder
Knopf
Zylinder
Zahl der undichten Trockenzellen/100 geprüfte Trockenelemente nach nach 1 Monat 3 Monaten
7 5 7 5
2 2
3
2
12
6
5 4
19 10
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß durch chemisches Polieren einer Minuskappe oder eines Minusleiterkörpers die Rauhheit an der Oberfläche verringert und die Undichtigkeit wirksam verhindert wird.
Beispiel 11
Die Minuskappe, die auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise chemisch poliert worden war, wurde in ein Goldplattierbad getaucht, das durch Auflösen von 0,3 g Kaliumcyanoaurat in 1 1 einer 1,5-gewichtsprozentigen wässrigen Kaliumcyanidlösung hergestellt worden war. Ein Strom von 2 mA wurde 1 Minute durchgeleitet, wodurch nahezu die gesamte Oberfläche der Kappe mit einem 0,1 um dicken Goldüberzug bedeckt wurde. Nach dem Spülen mit Wasser wurde die Kappe 4 bis 5 Minuten in die Lösung A getaucht und 12 bis 24 Stunden bei 2O°C getrocknet. Unter Verwendung der in dieser Weise behandelten Kappe wurde ein Trockenelement vom Knopftyp hergestellt.
Getrennt hiervon wurde die in der beschriebenen Weise behandelte Kappe in eine 0,5-gewichtsprozentige wässrige Dithioxamidlösung gelegt, die Gelatine zur Erhöhung der Viskosität enthielt, und über Nacht in der Lösung gehalten. Als Ergebnis wurde bestätigt, daß eine erheb-
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liehe Menge der als Substrat für die Goldplattierung dienenden Kupferkomponente herausgelöst worden war. Dies bedeutet, daß die Goldplattierung zahlreiche Poren aufweist.
Beispiel 12
Ein Minusleiterkörper wurde auf die in Beispiel 11 beschriebene Weise goldplattiert und mit der Lösung A behandelt. Unter Verwendung des Leiterkörpers wurde ein Trockenelement als Rundelement hergestellt.
Die gemäß den Beispielen 11 und 12 hergestellten Trokkenelemente wurden an der Oberfläche gereinigt und 1 Monat bzw. 3 Monate bei 45°C und einer relativen Feuchtigkeit von 90% gehalten. Dann wurde ein Indikator, der durch Auflösen von 0,1 Teil Kresolrot in einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Äthanol hergestellt worden war, auf die Außenseite des Dichtungsteils getropft, um Undichtigkeiten festzustellen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 genannt.
Tabelle 3
Bei- Typ Zahl der undichten Trockenelemente/ spiel 100 geprüfte Trockenelemente
nach 1 Monat nach 3 Monaten
11 Knopf 1 3
12 rund 1 2
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß die Goldplattierung auf der Oberfläche einer Minuskappe oder eines Minusleiterkörpers die durch die Triazolverbindung erzielte Lecksicherheit stark steigert.
Beispiel 13
Die auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise behandelte Minuskappe wurde in eine Form für die Herstellung einer Dichtung eingesetzt. Ein Polyamidharz im geschmolzenen Zustand wurde in die Form gegossen und dann gekühlt.
030031/0597
Hierbei wurde ein aus einem Stück bestehender Körper einer Minuskappe und einer Dichtung erhalten, mit dem ein Trockenelement in Knopfform hergestellt .wurde.
Beispiel 14
Der auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise behandelte Minusleiterkörper wurde in eine Form zur Herstellung einer Dichtung eingesetzt. Ein Polyäthylen-Polypropylen-Harzgemisch im geschmolzenen Zustand wurde in die Form gegossen und dann gekühlt. Hierbei wurde ein aus einem Stück bestehender Körper aus einem Minusleiterkörper und einer Dichtung erhalten, mit dem ein Trockenelement in runder Form hergestellt wurde.
Die gemäß den Beispielen 13 und 14 hergestellten Trockenelemente wurden an der Oberfläche gereinigt und 1 Monat bzw. 3 Monate bei 450C und 90% relativer Feuchtigkeit gehalten. Dann wurde ein Indikator, der durch Auflösen von 0,1 Teil Kresolrot in einem Gemisch von 80 Teilen Wasser und 20 Teilen Äthanol hergestellt worden war, auf die Außenseite des Dichtungsteils getropft, um Undichtigkeiten festzustellen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 genannt.
Tabelle 4
Bei- Typ Zahl der undichten Trockenelemente/
spiel 100 geprüfte Trockenelemente
nach 1 Monat nach 3 Monaten
13 Knopf 2 4
14 rund * 2 3
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß durch Verwendung eines aus einem negativen Elektrodenkollektor und einer Dichtung bestehenden einheitlichen Körpers das Durchsickern von Elektrolyt aus den damit versehenen Trockenelementen wirksam verhindert wird.
680031/0597
Leerseite

Claims (11)

  1. VON KREISLER SCHONWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNftQ53Q2Q
    PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler 11973
    Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln
    Dr.-Ing. K. W. Eishold, ßod Soden
    Dr. J. F. Fues, Köln
    Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln
    Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln
    Dipl.-Ing. G. Setting, Köln
    Dr. H.-K. Werner, Köln
    DEICHMANNHAUS AM HAU PTBAH N HOF
    0-5000 KÖLN 1
    AvK/Ax 26.März 198o
    Hitachi Chemical Company, Ltd.,
    No.1-1, Nishl-Shlnjuku 2-chome, Shlnjuku-ku, Osaka (Japan).
    Patentansprüche
    Lecksicheres alkalisches Element mit einem negativen Elektrodenkollektor und einer Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Elektrodenkollektor (9) wenigstens an dem Teil (15), der der Dichtung (10) benachbart ist, mit einem Film (16) aus einer Triazolverbindung beschichtet ist.
  2. 2) Alkalisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (9) wenigstens an dem Teil (15), der der Dichtung (10) zugewandt ist, aus Kupfer (13) oder seiner Legierung besteht.
  3. 3) Alkalisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Kollektors (9) wenigstens an dem*Teil (15), der der Dichtung (10) zugewandt ist, mit einem GoldUberzug (18) versehen ist.
  4. 4) Alkalisches Element nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Kollektors (9) wenigstens an dem Teil (15), der der Dichtung (10)
    030031/0597
    Mu: Mt]OT dopa d-1*enimin:Oo«ip<««nlKalit
    OWGiNAL INSPECTED
    zugewandt ist, geglättet ist.
  5. 5) Alkalisches Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättung bis zu einer Oberflächenrauhheit von nicht mehr als 3 um vorgenommen worden ist.
  6. 6) Alkalisches Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Goldüberzug (18) eine Dicke von nicht mehr als 2 um hat.
  7. 7) Alkalisches Element nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Elektrodenkollektor
    (9) ein mit einer Dichtung (10) in einem Stück geformtes Teil ist«
  8. 8) Alkalisches Element nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) aus einem synthetischen Harz aus der aus Polyamiden und Polyolefinen bestehenden Gruppe besteht.
  9. 9) Verfahren zur Herstellung eines lecksicheren alkalischen Elements mit einem negativen Elektrodenkollektor und einer Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß man die aus Kupfer oder seiner Legierung bestehende Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors chemisch poliert, einen Überzugsfilm aus einer Triazolverbindung auf der polierten Oberfläche bildet, eine Dichtung auf die beschichtete Oberfläche aufbringt und die Teile hermetisch dicht zusammenfUgt.
  10. 10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das chemische Polieren unter Verwendung einer Polierlösung vornimmt, die metallisches Kupfer und Kupfer(I)-oxld zu Kupfer(II)-oxid zu oxidieren vermag.
  11. 11) Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die polierte Oberfläche vor der Bildung des Überzugsfilms mit Gold plattiert.
    030031/0597
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