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Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Primärelemente Es ist
vorgeschlagen worden, Sammlerelektroden in der Weise herzustellen, daß die Paste
auf eine in Umdrehung versetzte Form durch Schleuderkraft niedergeschlagen wird.
Hierbei bleibt die Form mit der Paste vereinigt und bildet die Elektrode des Sammlers.
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Gemäß der Erfindung werden Elektroden für Primärelemente durch ein
solches Schleuderverfahren in der Weise hergestellt, daß eine Mischung des leitenden
Stoffes, aus dem die Elektrode bestehen soll, eines Bindemittels und einer Flüssigkeit
in eine durch Erhitzung zerstörbare Form gebracht und diese in rasche Umdrehung
versetzt wird, so daß das Gemisch sich durch Zentrifugalkraft auf der Form ablagert
und an dieser ansetzt, worauf die Form mit dem Gemisch erhitzt wird, bis die Form
zerstört ist. Das verbleibende Material der Elektrode kann während oder nach Zerstörung
der Form gehärtet werden. Man erhält so unmittelbar Elektroden von großer Festigkeit,
Dichte und glatter Oberfläche, besonders wenn die Innenflächen der zerstörbaren
Form für das niederzuschlagende Gemisch nicht aufsaugend sind. Auch ein Depolarisator
kann mit der Elektrode verbunden werden, indem er nach der Erhärtung der Elektrodenmasse
durch Schleudereng auf dieser niedergeschlagen wird. Zur Aufnahme und Festhaltung
des Depolarisators kann die Elektrode mit einer ringförmigen Einbiegung oder mehreren
solchen geformt werden.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele von Elementen
und Teilen derselben, die gemäß der Erfindung hergestellt sind, abgebildet; indes
ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, da,
wie ersichtlich, auch andere Formen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ohne
weiteres hergestellt werden können.
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Fig. z zeigt in einer Seitenansicht zum Teil im Schnitt eine Formungsmaschine
mit einer Form, in welcher ein Teil einer Elektrode sichtbar ist.
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Fig. 2 ist ein Längsschnitt einer Elektrode, in welcher ein Depolarisator
niedergeschlagen ist und ein vorübergehend eingelegter Formring zur richtigen Ablagerung
des Depolarisators dient.
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Fig.3 zeigt ein fertiges Element mit der Elektrode nach Fig. 2 im
Längsschnitt.
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Fig. q. zeigt einen Längsschnitt einer Elektrode für eine andere Form
des Elements.
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Fig.5 ist ein Längsschnitt eines Elements mit der Elektrode nach Fig.
q., und .
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Fig.6 zeigt ein Element im' Längsschnitt, bei welchem die Elektrode
selbst- das äußere Gehäuse bildet.
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Für das Verfahren nach der Erfindung kann jede bekannte Zentrifugalformmaschine.benutzt
werden, und die in Fig. = dargestellte ist nur ein Beispiel. Hierbei ist eine Welle
S in Lagern B gelagert und besitzt eine Antriebsscheibe D. Am einen Ende der Welle
ist eine Platte P angeordnet, die mittels Verbindungsstangen T eine zweite Platte
PI trägt, welche mit einer Einfüllöffnung o versehen; ist. Die Stangen T tragen
Mittel, wie die Endiinge R, Rl, zur richtigen Lagerung einer Form M, in welcher
eine Schicht des plastischen Materials niedexgeschlagen
und verfestigt
werden soll. Die Form besteht aus einem leicht- zerstörbaren, nicht saugfähigen
Material; so eignet sich° z. B. in manchen Fällen hierzu Pappe, die mit einer geeigneten
Masse, wie Paraffin, Wachs o. dgl., getränkt und überzogen ist.
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Der die zu formende Elektrode bildende Stoff, wie z. B. Koks, Retortenkohle
oder verkohlter Lignit mit oder ohne GTaphitzusatz, wird mit einem Bindemittel und
einer Flüssigkeit vermengt, wodurch ein Gemisch von geeigneter Konsistenz, z. B.
etwa der der Sahne, gebildet wird. Die Bindemittel können verschieden sein, doch
muß der Stoff geeignet sein, die spätere Behandlung des geformten Teils zuzulassen.
Wenn der Zylinder gebrannt werden soll, so kann das Bindemittel aus Mehl oder Melasse
oder beiden bestehen, und die Flüssigkeit kann Wasser, Öl oder Teer sein. Wird der
Zylinder nicht gebrannt, so ist ein geeignetes Bindemittel eine zprozentige Lösung
von Baumharz, wie z. B. Botanybaygummi oder Acaroidgummi, in einem Lösungsmittel,
z. B. Alkohol. Die zylindrische Elektrode wird in. einigen Fällen für Feuchtigkeit
undurchlässig hergestellt; in diesem Falle wird das Material fein gemahlen, so daß
es z. B. durch ein Sieb von sieben Maschen auf den Millimeter hindurchgeht. Eine
derartige Elektrode kann als Gehäuse für die Zelle benutzt werden. Wird ein besonderes
Gehäuse bei dem Element benutzt, so kann der Zylinder porös sein; dies ist unter
Umständen erwünscht. So kann z. B. ein poröser Zylinder als Ersatz für einen gewöhnlichen
porösen Einsatztopf bei einem bekannten Element mit zwei Flüssigkeiten benutzt werden.
Um poröse Zylinder herzustellen, wird das kohlehaltige Material weniger fein gemahlen,
so daß es z. B. durch ein Sieb von etwa zwei Maschen auf den Millimeter hindurchgeht.
Das Materialgemisch kann z. B. aus einer Mischung bestehen, die 8 Teile gemahlenen
Koks, i Teil Mehl, z Teil Melasse und genügend Wasser enthält, um die erforderliche
Konsistenz zu erzielen. Das Gemisch wird in die Form gebracht, die dann mit geeigneter
Geschwindigkeit in Umlauf versetzt wird, oder man kann das Material auch in die
rotierende Form einbringen, wodurch eine Wand E von gewünschter Dicke durch die
Schleuderkraft erzeugt wird.
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Während oder nach der Formung kann die innere Oberfläche der zylindrischen
Wand E für eine kurze Zeit z. B. durch ein elektrisches Beheizungselement H erhitzt
werden. Diese Erhitzung bildet auf der geformten Masse eine gehärtete innere Oberfläche
oder Schicht.
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Wenn das Material genügend verfestigt ist, wird die Drehung abgestellt
und die Form mit dem darin enthaltenen Zylinder herausgenommen. Alsdann wird die
Form. mit dem darin steckenden Zylinder zusammen gebrannt, z. B. durch Einbringen
in einen Ofen oder eine erhitzte Kammer, und auf etwa Rotglut erhitzt, so daß die
Form verkohlt und zerstört wird.
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Soll der Zylinder einen festen oder plastischen Depolarisator als
Innenschicht oder Auflage erhalten, so wird vorteilhaft ein Formring Ml vorübergehend
in dem Zylinder E angebracht, der letztere in die Formmaschine eingesetzt und der
Depolarisator El durch Zentrifugalkraft niedergeschlagen, wodurch eine dichte Verbindung
des Depolarisators mit der Elektrode gesichert und der Wirkungsgrad des Elements
erhöht wird. Wie in Fig. 3 ersichtlich, kann die zylindrische Elektrode E, die mit
dem inneren Depolarisator El versehen ist, statt eines porösen Einsatztopfes für
ein Element nach dem Leclanche-Typ dienen. J ist ein Gefäß, das die Elektrode E
einschließt, welche in geeigneter Weise, z. B. durch einen Ring C, getragen wird,
an dem eine Klemme Cl befestigt ist. Die Elektrode E2 wird ungefähr in -der Mitte
der Elektrode E durch einen Deckel j1 gehalten, der die Klemme J 2 trägt.
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In den Fig. q. und 5 ist e die Elektrode, die in eine Formmaschine
gesetzt wird, und e1 der durch Schleuderung in ihr niedergeschlagene Depolarisator.
Hierbei dient eine Rippe e2 und das eingebogene Ende e3 dazu, die Depolarisationsmasse
richtig zu lagern und eine Verschiebung derselben zu verhindern. Um den Depolarisator
nach der Niederschlagung zu befestigen, ist es vorteilhaft, ihn bei einer Temperatur
von etwa 9,30' C oder mehr zu brennen. Um eine unerwünschte Luftabsorption
aus der Atmosphäre zu verhindern, trägt der Behälter j einen luftdichten Deckel
oder Verschluß il aus Metall, der mit dem Flansch e4 der Elektrode
e
(Fig. 5) in Berührung steht und eine Klemme c trägt. Ferner trägt der Deckel
von dieser isoliert eine Stabelektrode e5 aus geeignetem Material, wie Zink, an
einem Stiel, an dein die Klemme j2 angebracht ist.
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In Fig. 6 wird das Gehäuse selbst aus der Elektrode e gebildet, welche
den zentrifugal niedergeschlagenen Depolarisator e1 trägt, der durch die Einbiegungen
es in der richtigen Lage gehalten wird.
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Als Verstärkung und Stromleiter können innerhalb des Depolarisators
Vorrichtungen, wie z. B. der Metalldraht y, benutzt werden. Dieser Draht wird in
der Weise angebracht, daß zuerst eine Schicht des Depolarisators in der Elektrode
zentrifugal niedergeschlagen, alsdann der Draht in der richtigen Lage eingebracht
und schließlich eine weitere Lage des Depolarisators gebildet wird, die den Draht
einbettet. e7 ist ein luftdichter Deckel, in welchen isoliert der Stiel der Klemme
j 2 eingesetzt ist, der mittels eines Bügels oder Rahmens j 3 die innere zylindrische
Elektrode e8 trägt, die aus geeignetem Material unter Umständen ebenfalls nach dem
Verfahren
gemäß der Erfindung durch Schleudereng hergestellt werden
kann.