DE826173C - Verbesserungen im Aufbau galvanischer Trockenzellen - Google Patents

Verbesserungen im Aufbau galvanischer Trockenzellen

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DE826173C
DE826173C DEB4273A DEB0004273A DE826173C DE 826173 C DE826173 C DE 826173C DE B4273 A DEB4273 A DE B4273A DE B0004273 A DEB0004273 A DE B0004273A DE 826173 C DE826173 C DE 826173C
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DE
Germany
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cell
shell
battery according
edge
carbon
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Expired
Application number
DEB4273A
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English (en)
Inventor
Richard Walter Lewis
Richard Percy Richardson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Burndept Ltd
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Burndept Ltd
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Publication of DE826173C publication Critical patent/DE826173C/de
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42Grouping of primary cells into batteries
    • H01M6/46Grouping of primary cells into batteries of flat cells

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Description

  • Verbesserungen im Aufbau galvanischer Trockenzellen Die Erfindung betrifft die im allgemeinen als Trockenelemente und besonders die unter dem Namen Schichtzellen bekannten galvanischen Elemente, bei denen im wesentlichen flache Elektroden mit Schichten von Depolarisierstoff und elektrolythaltige Schichten zu einem Stapel vereinigt sind.
  • Eine wesentliche Schwierigkeit beim Bau von Batterien aus solchen Zellen liegt darin, Undichtheiten zwischen zwei Zellen zu verhindern. Es ist auch wichtig, die einzelnen Zellen so auszuführen, daß sie ohne Schaden die bei der Verarbeitung zu einer Batterie nötige Behandlung vertragen.
  • Für solche Batterien ist eine große Anzahl verschiedener Bauformen vorgeschlagen. Ein Vorschlag ging dahin, die Kohleelektrode als flache Schale auszuführen und die anderen Teile der Zelle in ihr zu 'vereinigen. Nach einem anderen Vorschlag sollte die Zinkelektrode als flache Schale ausgeführt und die Zelle hineingebaut werden. Üblicher ist es, flache Zink- und Kohleelektroden oder eine zusammengesetzte Elektrode von zinküberzogener Kohle bzw. kohleüberzogenem Zink mit einer Schicht saugfähigen, mit Elektrolyt getränkten Stoffes und einer Schicht von Depolarisiermasse zusammen in eine flache Wanne aus Isolierstoff zu bringen, die im Boden ein Loch hat, durch das die Verbindung zur nächsten Zelle hergestellt wird. Dazu wurde vorgeschlagen, solche Wannen aus Isolierstoff in verschiedenen Formen herzustellen, die es ermöglichen, daß sie mit Teilpaßsitz auf- und ineinander ruhen.
  • Erfindungsgemäß wird die negative Elektrode jeder Zelle als flache Schale einer für den Teilpaßsitz geeigneten Form ausgeführt, und die saugfähige Schicht sowie der Depolarisierkuchen werden in diese Pfanne gelegt, und einige oder viele Schalen werden mit Teilpaßsitz ineinander gesetzt, so daß sie zusammen eine Batterie bilden. Wesentlich ist es. die halb ineinandersitzenden Elektroden elektrisch voneinander zu trennen, und um diese Trennung trotz der Möglichkeit zu gewährleisten, daß eine Pfanne eine rauhe Kante hat, verläßt man sich nicht auf einen Lack- oder ähnlichen Isolierüberzug der Elektrode, sondern benutzt eine Trennschicht aus Karton oder ähnlichem Werkstoff. Diese wird vorzugsweise als Ausfütterung der Elektrode hergestellt. Ihr mittlerer Teil ist durchlässig und dient bzw. hilft dazu mit, den Elektrolyt. zu binden, während der Randteil, der die Wände der Schale bedeckt, undurchlässig und nichtleitend gemacht wird.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem durch die Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt Abb. i in vergrößertem Maßstabe einen Zellenstapel im Teilpaßsitz in Ansicht und zum Teil im Mittelabschnitt, Abb. 2 einen Grundriß des Zellenstapels, Abb. 3 in noch größerem Maßstabe einen Schnitt der Wand einer negativen Elektrode, der in weiteren Einzelheiten eine bevorzugte, für den Teilpaßsitz geeignete Form erkennen läßt, Abb. 4 in kleinerem Maßstabe und in senkrecht zueinander liegenden Ansichten einen Rohling, aus dem ein Teil zur Sicherung einer guten Isolation zwischen den Zellen hergestellt wird; Abb. 5 und 6 sind senkrecht zueinander liegende Ansichten des Depolarisierteiles einer Zelle.
  • Wie bekannt gehören zu der üblichen Trockenzelle eine negative Metallelektrode üblicherweise aus Magnesium oder Zink, hier immer Zink genannt, eine positive Elektrode aus Kohle, eine Depolarisiermischung zwischen den Elektroden und ein Elektrolyt, der einen leitenden Weg zwischen den Elektroden bildet, aber nicht flüssig ist.
  • In der Batterie nach der Erfindung ist die negative Elektrode eine Zinkschale i mit flachem Boden von einer Form, die den Teilpaßsitz ermöglicht, d. h. die lichten Ausmaße in der Nähe des Randes einer Schale sind etwas größer als die äußeren Abmessungen ihres unteren Teiles. Während diese Bedingung auch von einer einfachen Trichterform erfüllt wird, wird für diese Schale ein ausgesprochener Absatz 2 bevorzugt, der zwischen Boden und Rand verläuft. Der flache Boden 3 hat rechteckige Form mit abgerundeten Ecken und geht durch abgerundete Kanten 4 in senkrechte untere Wände 5 über. Am Absatz 2 erweitern sich die inneren Abmessungen der Schale nach allen Richtungen parallel zum Boden um mindestens die doppelte Wandstärke der Schale. Wie aus Abb. 3 ersichtlich ist bei der abgebildeten Ausführungsform die Erweiterung der Abmessungen am Absatz 2 tatsächlich größer als die doppelte Wandstärke der Schale, so daß der obere in der Grundrichtung senkrechte Wandteil 6, oberhalb des Absatzes 2, nicht nur den unteren Teil 5 der nächsthöheren Zelle, sondern auch eine starke Isolierzwischenschicht, die «-eiter unten beschrieben wird, aufnehmen kann. Man kann die Schalen i nach dem Pressen entgraten, um ihre scharfen Kanten abzurunden und irgendwelche vorspringen -den Metallteile, die etwa entstanden sein könnten, zu entfernen.
  • Die positiven Elektroden von Schichtzellen können die Form dünner Kohleplatten haben, üblicher ist es jedoch, sie als Kohleüberzug der negativen Elektrode auszuführen. Dieser Weg ist bei der dargestellten Ausführungsform beschritten. Die ganze Außenfläche dieser Zinkschale i ist mit einer Kohleschicht 7 überzogen. Dazu wird entweder die Schale umgekehrt und eine Suspension fein verteilter Kohle in einem flüssigen Mittel aufgespritzt oder aufgegossen, das austrocknet und einen haftenden Überzug zurückläßt, oder die Schale wird mit dem Boden nach unten in eine derartige Suspension eingetaucht. Das Spritzen, Tauchen oder Aufgießen kann so lange wiederholt werden, bis die Kohleschicht die gewünschte Dicke hat.
  • Falls wünschenswert, kann über dein äußeren Kohleüberzug der Zinkschale i, auf die Außenseite der oberen Wand 6 des Absatzes 2 und der unteren Wand 5, nicht aber des Bodens 3, eine Schicht Isolierlack aufgetragen werden. Ein solcher Überzug trägt dazu bei, den metallischen Kontakt zwischen den halb ineinandersitzenden Teilen der Zinkschalen zu verhüten, und verhindert auch ein Auslaufen von Flüssigkeit, die während der Lebensdauer der Batterie frei werden könnte. Ir kann auch einen späteren Isolierüberzug binden, der auf der Batterie als Ganzes nach dem Zusammenbau angeordnet wird. Da aber ein solcher Überzug dünn ist und von scharfen Kanten oder Metallgraten, die an der Kante der Schale i hervorragen, durchdrungen werden kann, wird vorzugsweise statt dessen oder zusätzlich ein besonderer Isolierteil verwandt, der weiter unten beschrieben wird.
  • Es sind viele Wege bekannt, Elektrolyte in einer Zelle zu binden. Bei der gezeigten Ausführungsform wird in die Schale i ein einfaches rechteckiges Stück Saugpapier 8 mit einem Überzug 9 aus einer Stärkemischung oder einer ähnlichen schleimigen oder gallertartigen Masse gelegt, die einen flüssigen Elektrolyten aufnehmen und binden kann. Der Überzug 9 liegt unmittelbar auf dem Zink. Das Blatt 8 kann so groß ausgeführt werden, daß es die Zelle ganz ausfüttert, und seine Ränder können so behandelt werden, daß sie als Isolator an Stelle des Teiles wirken, der sogleich beschrieben wird. Es hat sich jedoch als zweckmäßiger erwiesen, es nur für den einen Zweck auszubilden, den Elektrolyt aufzunehmen und zu binden. Es kann vor dem Einlegen in die Zelle mit Elektrolyt getränkt werden.
  • Nach dieser den Elektrolyt enthaltenden Schicht wird vorzugsweise eine Zellenauskleidung io aus Papierstoff benutzt, die sowohl die Elektrolyt enthaltende Schicht als auch die Wände der Schale, bis hinauf zu ihrem Rande, bedeckt. Ihr flacher Mittelteil kann für den Elektrolyt durchlässig sein, und dieser Teil dient ebenso wie die Schichten 8 und 9 der Aufgabe, den Elektrolyt zu binden. Die Ränder des Blattes io dagegen, die, wie Abb. i zeigt. zwischen der Zinkschale, die sie ausfüttern, und dem in ihr sitzenden unteren Teil s der nächsthöheren Schale liegen, haben die Aufgabe, die Zellen sowohl mechanisch als auch elektrisch voneinander zu trennen. Zwecks mechanischer Widerstandsfähigkeit gegen das Eindringen scharfer Metallkanten kann das Blatt io aus festem Karton o. dgl. Papierstoff bestehen. Es ist zweckmäßig, erst einen Rohling in der mit Abb.4 bezeichneten Form zuzuschneiden, so daß die Randteile i i sich hochfalten, wenn das Futter in die Pfanne gepreßt wird, ohne an den Ecken Falten zu bilden. Da der Futterstoff durchlässig ist, muß verhütet werden, daß der Elektrolyt die Randteile i i erreicht. Zu diesem Zweck werden diese mit Isolierstoff, wie z. B. Paraffin, getränkt. Das kann dadurch geschehen, daß man die ausgefütterten Zinkpfannen mit dem Rande nach unten in ein flaches Bad geschmolzenen Wachses taucht, und zwar nur so lange, daß das Wachs in die Randteile i i eindringt, aber keine Zeit hat, den flachen Mittelteil des Futters zu erreichen. Wie Abb. i zeigt, kann das Futter io vorteilhaft so groß ausgeführt werden, daß seine Ränder über den Rand der Zinkschale herausragen.
  • Auf das Blatt io wird eine Tafel oder ein Kuchen 12 aus einer Depolarisiermischung gelegt, der, wie Abb. 5 und 6 zeigen, leicht gewölbt sein kann.
  • Darauf setzt man der Zelle flüssigen Elektrolyt zu und läßt ihn in alle porösen Teile eindringen.
  • je nach der Spannung, welche die Batterie abgeben soll, wird, wie Abb. i zeigt, die erforderliche Zahl von Zellen zu einem oder mehreren Stapeln ineinandergesetzt, so daß der Kohleüberzug 7 am Boden einer Schale i die Tafel 12 der Barunterliegenden Zelle berührt und die abgerundete Kante der Schale sich dem Absatz 2 der Barunterliegenden Schale nähert. Abb. i zeigt einen schmalen Abstand 13 zwischen der einen und der nächsten Zelle. Dieser ist jedoch nur übertrieben gezeichnet, damit man die Zellen auseinanderhalten kann. In Wirklichkeit paßt der überzogene untere Teil 5 der einen Schale dicht in den Kartonüberzug io, i i der Barunterliegenden Schale, in dem er sitzt, hinein. Ein kleiner Raum 14 kann von festem Stoff frei bleiben; in ihm kann sich alles Gas sammeln, das sich bei der Tätigkeit der Zelle bildet.
  • Die oberste Zelle 15 erfordert zu ihrer Vervollständigung eine positive Elektrode. Diese wird durch einen Kohleüberzug 16 einer Halbzelle 17 gebildet, die zweckmäßig aus Stahl gebildet sein kann. Die Halbzelle 17 ist von gleicher Form wie der untere Teil 5 einer beliebigen anderen Zelle des Stapels. An ihrem oberen Rand sitzt eine Anschluß-. lasche 18 zur Verbindung mit einem äußeren Stromkreis.
  • Die unterste Zelle i9 erhält keinen Kohleüberzug 7, kann aber ein hier nicht gezeigtes angelötetes Verbindungsstück tragen.
  • Der Zellenstapel wird gepreßt, um einen Oberflächenkohtakt zwischen den einzelnen Bestandteilen der ganzen Batterie zu gewährleisten, und während des Preßvorganges wird er mit einem Band umwunden oder auf andere Weise in der Preßlage gesichert. Die ganze Batterie kann mit einer Isolierschicht überzogen werden, z. B. mit einem Kunststoff wie Polystyrol, der sie flüssigkeitsicher abdichtet und jegliche Spalte, wie die bei 13 gezeigte, zwischen zwei Zellen schließt. Sofern der Rand der Schale i mit Isolierlack überzogen ist, vereinigt sich dieser mit, dem Kunststoffüberzug und vervollständigt die Abdichtung jeder einzelnen Zelle. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Batterie mit Paraffin zu überziehen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schichtbatterie, in der zu jeder Zelle eine flache Schale als negative Elektrode, ein saugfähiges, die Schale auskleidendes und mit Elektrolyt getränktes Blatt und ein Kuchen aus Depolarisiermischung gehört, dadurch gekennzeichnet, daß die negativen Elektroden im Teilpaßsitz auf- und ineinander ruhen und auf ihrer Außenfläche einen Kohleüberzug haben, der die positive Elektrode bildet. z. Batterie nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die lichten Maße der Metallschalen am Rande etwas größer sind als die Außenmaße des unteren Teiles. 3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Schalen im wesentlichen senkrecht zum Boden verlaufen, aber einen Zwischenabsatz haben. 4. Batterie nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinandersitzenden Teile der Elektroden durch undurchlässige Randteile einer porösen Zwischenschicht gegeneinander isoliert sind. 5. Batterie nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Zelle durch eine kohleüberzogene Stahlschale von halber Tiefe vervollständigt ist.
DEB4273A 1943-09-17 1950-06-10 Verbesserungen im Aufbau galvanischer Trockenzellen Expired DE826173C (de)

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DEB4273A Expired DE826173C (de) 1943-09-17 1950-06-10 Verbesserungen im Aufbau galvanischer Trockenzellen

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DE (1) DE826173C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE952728C (de) * 1953-03-06 1956-11-22 Pertrix Union Gmbh Verfahren zur Herstellung von galvanischen Plattenzellen
DE1596175B1 (de) * 1965-02-24 1971-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Trockenbatterie aus einem aus in reihe geschalteten zellen bestehenden stapel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE952728C (de) * 1953-03-06 1956-11-22 Pertrix Union Gmbh Verfahren zur Herstellung von galvanischen Plattenzellen
DE1596175B1 (de) * 1965-02-24 1971-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Trockenbatterie aus einem aus in reihe geschalteten zellen bestehenden stapel

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