DE494718C

DE494718C - Dry element

Info

Publication number: DE494718C
Application number: DES86561D
Authority: DE
Original assignee: HAMBEY SHIMIDZU
Current assignee: HAMBEY SHIMIDZU
Priority date: 1928-07-15
Filing date: 1928-07-15
Publication date: 1930-04-02

Description

Trockenelement Die Erfindung betrifft eine Trockenbatteriezelle ohne Zinkbehälter, bei welcher Kohle-und Zinkplatten mit zwischen ihnen befindlichem und mit einem Elektrolyten getränkten Depolarisator in einem elastischen Gummibeutel angeordnet sind. Die Erfindung bezweckt. Trockenbatterien von gleichmäßigerer und besserer Oualität auf einfachste und wirtschaftlichste Weise herzustellen als bisher.Dry element The invention relates to a dry cell without Zinc container, in which carbon and zinc plates with interposed between them and an electrolyte-soaked depolarizer in an elastic rubber bag are arranged. The invention aims. Dry batteries of more uniform and to produce better quality in the simplest and most economical way than before.

Bei den bekannten Trockenzellen .gelangte ein Zinkbehälter zur Verwendung, der nicht nur als Elektrode, sondern auch als Behälter für den Elektrolyten, für den Depolarisator und die übrigen Stoffe diente.In the case of the known dry cells, a zinc container was used, not only as an electrode, but also as a container for the electrolyte, for the depolarizer and the other substances were used.

Derartige Zellen haben folgende Nachteile: i. Wenn mehrere Zinkelektroden benötigt werden, so bietet es Schwierigkeiten, .einen gemeinsamen Behälter für sie zu bilden, und es treten häufig Undichtigkeiten oder Kurzschlüsse auf.Such cells have the following disadvantages: i. When multiple zinc electrodes are needed, it is difficult to find a common container for them to form, and there are frequent leaks or short circuits.

2. Wenn zwei oder mehr Zellen, wie z. B. in A-, B- und C-Batterien für Radiozwecke oder für Taschenlampenbatterien, vereinigt werden, müssen die äußeren Flächen elektrisch isoliert werden, was kostspielig ist. Außerdem besteht immer die Gefahr einer mangelhaften Isolation, die zu Kurzschlüssen führt.2. When two or more cells, such as B. in A, B and C batteries for radio purposes or for flashlight batteries, the outer ones must be combined Electrically isolated surfaces, which is expensive. Besides, there is always the risk of inadequate insulation, which leads to short circuits.

3. Es ist schwierig, die verschiedenen Teile oder Stoffe gleichmäßig in einem starren Gehäuse, z. B. aus Zink, unterzubringen, wodurch oft die Qualität des Erzeugnisses leidet.3. It is difficult to get the different parts or fabrics evenly in a rigid housing, e.g. B. made of zinc, which often reduces the quality of the product suffers.

.I. Bei der Verwendung von pastenförmigem Elektrolyten ist sowohl die Herstellung der Paste als auch ihr Einbringen schwierig. Ebenso ist bei Anwendung von Stoffen, die einen breiförmigen Elektrolyten aufgesaugt enthalten; das Einbringen dieser Stoffe in einen Zinkbehälter schwierig..I. When using paste-like electrolytes, both the production of the paste and its introduction are difficult. The same is true of the application of substances that have absorbed a pulpy electrolyte; bringing in difficult to put these substances in a zinc container.

Die Anordnung gemäß der Erfindung zeichnet sich durch große Einfachheit aus, und sie vermeidet diese Nachteile.The arrangement according to the invention is characterized by great simplicity and it avoids these disadvantages.

Gemäß der Erfindung wird kein Zinkbehälter, sondern ein Zinkblech verwendet, das einer Kohleelektrode gegenübergestellt wird. Als Behälter für den Elektrolyten usw. dient ein elastischer Gummibeutel. Auf diese Weise unterscheidet sich eine Trockenzelle gemäß der Erfindung wesentlich im konstruktiven Aufbau von .den bekannten Zellen.According to the invention, there is no zinc container, but a zinc sheet used, which is compared to a carbon electrode. As a container for the An elastic rubber bag is used for electrolytes, etc. That is how different a dry cell according to the invention is essentially in the structural design of the known cells.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einige Ausführungsbeispiele erkennen läßt.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, some of which Embodiments can be recognized.

Abb. i zeigt eine einzelne Zelle gemäß der Erfindung. A ist eine perspektivische Ansicht einer eckigen und B ein senkrechter Schnitt durch eine zylindrische Zelle, welche B1 im Querschnitt erkennen läßt. C ist ein Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform einer eckigen Zelle gemäß A und Cl deren Querschnitt.Fig. I shows a single cell according to the invention. A is a perspective View of an angular and B a vertical section through a cylindrical cell, which can be seen in cross-section B1. C is a longitudinal section through a modified one Embodiment of an angular cell according to A and Cl, its cross section.

Abb.2 veranschaulicht eine Anzahl in Reihe geschalteter Zellen. A ist ein zum Teil geschnittener Grun@driß und B eine ebenfalls teilweise geschnittene Seitenansicht.Figure 2 illustrates a number of cells connected in series. A. is a partially cut Grun @ driß and B is also a partially cut Side view.

Abb.3 zeigt in schematischer Weise die Anwendung der Erfindung bei einer Hochspannungsbatterie. A ist ein zum Teil geschnittener Grundriß und B eine Seitenansicht.Fig.3 shows the application of the invention in a schematic manner a high voltage battery. A is a partially cut Layout and B a side view.

Die gleichen Bezugszahlen bezeichnen in allen Abbildungen die gleichen Teile.The same reference numbers refer to the same in all figures Parts.

Abb. i zeigt ein Beispiel der einfachsten Konstruktion gemäß der Erfindung.Fig. I shows an example of the simplest construction according to the invention.

Abb. i A läßt den gepreßten Depolarisatord., eine den Elektrolyten absorbierende Zellstoffschicht 5 und eine Zinkblechelektrode 6 mit hervorstehendem Lappen 7 erkennen, welche einer Kohlenplattenelektrode 2 mit gleichfalls vorstehendem Lappen 3 gegenübersteht. Alle diese Teile und Stoffe sind in dem Gummibeutel i untergebracht. Der Kontakt zwischen den einzelnen Stoffen der Zelle ist infolge der Elastizität des Gummibeutels sehr gut, doch ist es besser, wenn man ihn noch dadurch sichert, daß man den oberen Teil der Zelle mit isolierendem Material, wie z. B. mit einer Asphaltmasse, ausgießt und noch eine Anschlußklemme vorsieht.Fig. I A leaves the pressed Depolarisatord., One the electrolyte absorbent cellulose layer 5 and a zinc sheet electrode 6 with protruding Tabs 7 recognize which a carbon plate electrode 2 with the same above Lobe 3 faces. All of these parts and materials are housed in the rubber bag i. The contact between the individual substances of the cell is due to the elasticity of the rubber bag very well, but it is better if you still secure it by that the upper part of the cell with insulating material, such as. B. with a Asphalt mass, pour and still provide a connector.

Die Abb. i B und i Bl sind ein Ausführungsbeispiel eines zylindrischen Elemente, bei dem nach dem Einfüllen des Depolar isators q. um einen Kohlestift :2 eine Fiberschicht 5 herumgelegt und diese dann mit zwei halbzylindrischen Zinkplatten umgeben wird; das ganze wird schließlich in den Gummibeutel ä eingebracht.The Fig. I B and i Bl are an embodiment of a cylindrical Elements in which after filling the depolar isator q. around a charcoal pencil : 2 a fiber layer 5 put around and this then with two semi-cylindrical zinc plates is surrounded; the whole thing is finally placed in the rubber bag ä.

Die Abb. z C und i C, zeigen zum Unterschied von der Ausführung nach Abb. i A eine Kohlenplatte 2, welche in der Mitte der Depolarisatorschicht q. angeordnet ist. Die den Elektrolyten absorbierenden Schichten 5 und die Zinkplattenelektroden 6 sind symmetrisch zur Kohlenplatte 2 angeordnet. Das ganze Element wird auch hier von einem Gummibeutel umgeben.Fig. Z C and i C, show the difference from the execution according to Fig. I A a carbon plate 2, which q in the middle of the depolarizer layer. arranged is. The electrolyte absorbing layers 5 and the zinc plate electrodes 6 are arranged symmetrically to the carbon plate 2. The whole element is here too surrounded by a rubber bag.

Bei allen Ausführungen gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, das Material in trockenem Zustande in den Beutel einzubringen und dann erst den Elektrolyten aufzusaugen. Dieses Absorbieren des Elektrolyten kann in der Weise geschehen, daß eine große Anzahl von Zellen gemeinsam in einen die Lösung enthaltenen Trog eingebracht wird, wie es die Abb.2 und 3 erkennen lassen. Die Elemente werden dann auf die Abmessungen zusammengepreßt, daß sie in einen Fiberkasten eingesetzt werden können, bis der Elektrolyt überläuft, oder aber sie werden, nachdem der Elektrolyt aufgesaugt ist, gepreßt, um den zuviel aufgenommenen Elektrolyten wieder zu entfernen.In all embodiments according to the invention, it is useful that Bringing material into the bag in a dry state and only then the electrolyte suck up. This absorption of the electrolyte can be done in such a way that a large number of cells are brought together in a trough containing the solution as shown in Figs. 2 and 3. The elements are then based on the dimensions compressed so that they can be put in a fiber box until the Electrolyte overflows, or they become after the electrolyte has been absorbed, pressed in order to remove the too much absorbed electrolyte again.

Abb. 2 zeigt eine .Anzahl von in Reihe geschalteten Zellen, wie sie beispielsweise als B-Batterie für Radiozwecke verwendet werden können; Die gewünschte Zahl von Elementzellen, welche den Elektrolyten aufgenommen haben, werden in ein äußeres Fibergehäuse P>- eingesetzt, worauf der untere Deckel 9 aufgesetzt wird. Sodann werden in gewissen Abständen io 3-förmige Bügel 12 aus Zinnlegierung, wie Bronze o. dgl., über die auf einer Seite angeordneten vorstehenden Teile 3 und 7 der Kahle- und Zinkelektroden übergeschoben. Nunmehr wird der obere Verschluß i i und eine Anschlußklemme angebracht. Wenn eine hohe Stromstärke erforderlich ist, so kann sie durch Parallelschalteti jeder Zelle leicht entnommen werden.Fig. 2 shows a number of cells connected in series, such as for example, can be used as a B-battery for radio purposes; The desired Number of element cells that have received the electrolyte are put into one outer fiber housing P> - used, whereupon the lower cover 9 is placed. Then at certain intervals io 3-shaped brackets 12 made of tin alloy, such as Bronze or the like, over the protruding parts 3 and 7 arranged on one side the bald and zinc electrodes pushed over. Now the upper closure i i and a connector attached. When high amperage is required, it can be easily removed from each cell by connecting it in parallel.

Abb. 3 zeigt eine sehr große Zahl von Zellen, beispielsweise 3oo bis 5oo, welche in Reihe geschaltet sind, um beispielsweise eine B-Batterie für Radiozwecke zu bilden. Eine Hochspannungsbatterie 13, welche aus 5, 1o oder 2o solcher miteinander an der Außenseite verbundener Zellen besteht, ist durch einen Isolierkörper isoliert und in einen Rahmen 17 eingesetzt, worauf die Anschlußklemmen 15 und 16 an der Außenseite in Reihe zueinander verbunden werden.Fig. 3 shows a very large number of cells, for example 300 to 5oo, which are connected in series, for example a B-battery for radio purposes to build. A high-voltage battery 13, which consists of 5, 1o or 2o such with each other consists of connected cells on the outside is insulated by an insulating body and inserted into a frame 17, whereupon the terminals 15 and 16 on the outside be connected in series to each other.

Im folgenden sei näher erläutert, inwiefern ein Trockenelement gemäß der Erfindung den bekannten Elementen sowohl hinsichtlich Qualität als auch in bezug auf die Herstellungskosten überlegen ist: i. Wirtschaftlichkeit. Der Zinkbehälter kommt in Fortfall, und da- das Zinkblech nur als Elektrode benötigt wird, ist keine so große Stärke bzw. Abmessung des Zinkes erforderlich wie bei den bekannten Behältern. Die Fläche der zur Absorption des Elektrolyten e`rfgrderli(zhen Schicht --ist -,gering. - In der eckigen Zelle kommt man mit geringen Depolarisatormengen aus. Wenn daher eine Anzahl von eckigen Zellenelementen miteinander vereinigt werden, so ergeben sich die geringsten Abmessungen für die gewünschte elektrische Kapazität und infolgedessen auch die geringsten Mengen Rohmaterial. Von besonderem Wert ist die Erfindung für die B-Batterien für Radiozwecke, bei denen die hohe Spannung die Hauptrolle spielt, während die Stromstärke minimal ist. Ferner ist das Gewicht und .die Fläche solcher Batterien in bezug auf die Energieeinheit äußerst gering. Da man ferner die einzelnen Teile aus Blech ausstanzen kann, ist -die Herstellung nicht nur äußerst einfach, sondern die Kosten werden bedeutend geringer. Infolgedessen ist ein derartiges Trockenelement insbesondere für die Massenherstellung geeignet.In the following it will be explained in more detail to what extent a drying element according to of the invention the known elements both in terms of quality and in relation is superior to the manufacturing cost: i. Economics. The zinc container is omitted, and the fact that the zinc sheet is only required as an electrode is not as great strength or dimension of the zinc required as in the known containers. The area required for absorption of the electrolyte (thick layer --is - is small. - In the square cell you can get by with small amounts of depolarizer. If therefore a number of angular cell elements are combined with one another, so result the smallest dimensions for the desired electrical capacity and consequently even the smallest amounts of raw material. The invention is of particular value to the B batteries for radio purposes, in which the high voltage plays the main role, while the amperage is minimal. Furthermore, the weight and the area are such Batteries extremely low in terms of the unit of energy. Since one furthermore the individual Can punch parts out of sheet metal, the production is not only extremely easy, but the costs are significantly lower. As a result, it is such a dry element particularly suitable for mass production.

2.. Qualität. Jede Gefahr von Kurzschluß oder Selbstentladung infolge schlechter Ausführung der Verlötung der Zinkbehälter ist ausgeschlossen.. Die Verwendung von Gummibeuteln statt Zinkbehälter führt zu einer doppelten Gumrniplattenisolation zwischen jedem Element. Infolgedessen ist jede Möglichkeit eines Kurzschlusses öder einer Selbstent- Ladung während des Gebrauches oder beim Lagern der Batterie unmöglich. Die Einfachheit in der Herstellung führt in hohem Maße zur Vermeidung von Fehlern. Kurz gesagt, ist die Trockenzelle gemäß der Erfindung in der Herstellung einfacher als die Herstellung von Elementen mit Zinkbehältern.2 .. quality. Any risk of short circuit or self-discharge as a result poor execution of the soldering of the zinc container is excluded .. The use rubber bags instead of zinc containers lead to double rubber sheet insulation between each element. As a result, any possibility of a short circuit is wasted a self-determination Charge during use or storage the battery impossible. The simplicity of manufacture leads to a high degree Avoidance of mistakes. In short, the dry cell according to the invention is shown in FIG Easier to manufacture than the manufacture of elements with zinc containers.

Schließlich wird der Behälter des Elementes gemäß der Erfindung von dem Elektrolyten infolge der säurefesten Eigenschaften von Kautschuk nicht angegriffen. Infolgedessen ist eine Batterie gemäß der Erfindung äußerst dauerhaft und kann so lange als Trockenbatterie verwendet werden, bis ein großer Teil der Zinkplatte verbraucht ist.Finally, the container of the element according to the invention of the electrolyte is not attacked due to the acid-resistant properties of rubber. As a result, a battery according to the invention is extremely durable and can do so Can be used as a dry battery for a long time until a large part of the zinc plate is consumed is.

Claims

PATENT CLAIMS :: i. Dry element, characterized by an elastic Rubber bag, which faces each other and between them the depolarizer and carbon and zinc electrodes including electrolytes. Procedure for Production of a drying element according to claim i, characterized in that the electrodes with the depolarizer and a layer of fiber between them dry placed in the container, whereupon the container with an electrolyte solution is filled. 3. The method according to claim 2, characterized in that .the container after filling the electrolyte pressed into a mold and the excess E_lectrolyte mass is squeezed out. Dry cell battery according to claim i, characterized in that the individual elements enclosed in rubber bags are inserted in a box and that the electrodes are connected in parallel with each other are connected. 5. battery made of dry elements according to claim i, characterized in that that the individual elements enclosed in rubber bags in a box .einsetzt and that the electrodes are connected in series.