DE840712C - Verfahren zur Herstellung von Trockenbatterien - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Trockenbatterien Galvanische Elemente mit plattenförmigen Elektroden bieten den Vorteil, daß sich mit ihnen durch Aneinanderreihen alle Batterieformen vollkommen ausfüllen lassen. Der offenbare Vorteil der guten Raumausnutzung wird dadurch noch wesentlich erhöht, daß die Rückseite jeder einzelnen Elektrode in unmittelbarem Kontakt mit der Rückseite der Elektrode des benachbarten Elementes stehen kann. Diesen Vorzügen standen bisher folgende Schwierigkeiten beim Aufbau solcher Plattenbatterien gegenüber r. Die Elektrolytfeuchbe der Depolarisationselektrode darf nicht bis zur Rückwand der benachbarten Lösungselektrode hindurchdringen, weil sonst eine schnelle Zerstörung der Zelle eintreten würde. 2. Die einzelnen Zellen müssen feuchtigkeitsdight voneinander isoliert sein, um einen elektrischen Nebenschluß im Innern der Batterien zu verhindern. -3. Es muß der elektrische Kontakt innerhalb der Batterie durch festes Zusammenfügen der Elektrodenplatten hergestellt werden und auch während der Lagerung und Entladung der Batterie aufrechterhalten bleiben.
• Diese Forderungen haben dazu geführt, daß die fabrikmäßig Flachbatterien im allgemeinen aus einzelnen Zellen zusammengefügt werden, die sich in einem aus Isoliemstoff, wie Kunststoffolie, bestehenden Gehäuse befinden. Wenn solche Trockenzellen mit mehlhaltiger Elektrolytpaste gewünscht werden, so verwendet man zumeist zwei ineinandergreifende Schalen, von denen die eine die Depolarisationsmasse mit Elektrodenableitung und die andere die mit der Elektroly tpaste be- deckte Zinkelektrode enthält. Durch Aneinanderreihung solcher Zellen und Verbindung der Elektrodenableitung der Depolarisationsmasse einer Zelle mit der Lösungselektrode der benachbarten Zelle entsteht eine Flachbatterie, die jedoch durch Verwendung von zwei Gehäuseschalen je Zelle und die Herstellung der Verbindungen von Zelle zu Zelle verhältnismäßig teuer wird.
• Ein anderer Weg des Aufbaues solcher Flachzellen besteht darin, je Zelle nur einen einzigen Isolierstoffbehälter, der beispielsweise die einzelnen Bestandrteile der Zelle schlauchförmig umschließt oder in Becherform gestaltet ist, zu verwenden, so claß auf der einen Seite dieser Zelle die Lösurngselektrode mit ihrer metallischen Oberfläche oder mit einer flüssigkeitsdichten Leitschicht bedeckt zutage tritt, während auf der anderen Seite die, erforderlichen@falls mit einer flüssigkeitsdichten Kohleleitschicht bedeckte Depolarisationselektrode frei, zugänglich ist. Durch Zusammenfügen dieser einzelnen Zellen unter Druck, wobei die Lösungselektrode der einen Zelle mit der Depolarisationselektrode der benachbarten Zelle in Konitakt gebracht wird, entsteht eine Plattenbatterie im bipolaren Aufbau. Dieser bipolare Batterieaufbau, der unter Anwendung von erheblichem Druck zu geschehen hat, bringt den Nachteil, daß der Elektrolyt in der Zelle druckfest untergebracht werden inuß, z. B. aufgesaugt in porösen Körpern, wie Pappe od. dgl. Diese Stoffe oder Körper zum Abfangen des Druckes, der für die Erzielung des innigen Kontaktes der Lösungselektrode einer Zelle mit der flüssigkeitsdichten Leitschicht und der Depolarisationselektrod@e der benachbarten Zelle aufgewendet werden muß, verursachen aber zum Nachteil der Zelle eine Erhöhung des innoreai elektrischen Widerstandes; hinzu kommt bei der Anwendung dieses nicht vermeidbaren hohen Druckes die Gefahr des Herausdrückens von Elekt.rolytflüssigkeit aus dein absorbierenden Stoff.
• Gemäß der Erfindung werden die geschilderten Nachteile beseitigt und die Vorteile der Batterie aus Doppelschalenzellen mit der Einfachheit der bipolar aufgebauten Plattenbatterie kombiniert, indem die Plattenbatterie aus einzelnen Isolierstoffrahmen zusammengesetzt wird, die in ihrem Innern eine als Trennwand dienende Lösungselektrode in Form eines Bleches enthalten, deren eine Seite mit der Depolarisationsinasse und deren andere Seite mit der stabilisierten Elektrolytlösung bedeckt werden. DieseTeilelemente werden becherförmig ineinandergreifend zu einem Batterieblock in der Weise zusammengefügt, daß die ElektTolytschicht jeweils eines Teilelementes mit der Depolarisatorschicht des benachbarten Teilelementes innigen Kontakt erhält. Diese Teilelemente stellen also an sich keine fertige elektrische Zelle dar, sie enthalten vielmehr von einer Zelle nur die Lösungselektrode finit dem Elektrolyt und von der benachbarten Zelle die Depolarisationsmasse mit der für den bipolaren Aufbau notwendigen Abdichtungsleitschicht. Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, -daß die Elektrolytmasse den Raum mit der kleineren freien Rahmenöffnung ausfüllt und die Depol,a@risationsmasse in dem Raum mit der größeren freien Rahmenöffnung untergebracht wird.
• Zweckmäßig sind die Rahmenränder an der Seite 'der kleineren Öffnung scharfkantig gestaltet.
• Für den Zusammenbau dieser Teilelemente zur Batterie besteht der große Vorteil dariir, daß die Rahmen nur unter geLindem Druck zusammengesteckt zu werden brauchen, um den nur noch notwendigen innigen Kontakt zwischen dem stabilisierten Elektrolyt, der vorzugsweise durch Weizenmehl oder Maisstärke verdickt als klebrige Paste verwendet wird, und der Depolarisationsmasse zu erzielen. Gemäß der Erfindung können also vor der Einfüllung des Elektrolyts in die Rahmen die metallische Lösungselektrode, vorzugsweise Zinkblech, die flüssigkeitsdichte Kohleleitschicht und die Depolarisationsinasse durch hohen Druck und andere geeignete Mittel in eine innige und dauerhafte Verbindung miteinander gebracht werden, so- daß die Anwendung größerer Drücke während des Zusammenbaues der Batterie nicht mehr erforderlich ist und ein besonderer äußerer Kontaktdruck während Lagerung und Entladung der Batterie nicht aufrechterhalten zu werden braucht, da bereits vorher eine innige Verankerung der Elektroden miteinander herbeigeführt wurde.
• In der Zeichnung ist in den Fig. i und 2 je ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Darstellung veranschaulicht. -Die Zeichnung zeigt die verschiedenen Teile und die Art, wie siie zur Batterie zusammengebaut werden. Inmitten des Rahmens f ist die Lösungselektrode z angeordnet, welche die Elektrolytschicht e von der Depolarisatorschicht d trennt. Zwischen der Elektrode z und dem Depolarisator d befindet sich die flüssigkeitsdichte Kohleleitschicht w. Es kann von Vorteil sein, den Rahmen f an seinem unteren Teil mit scharfkantigem Rand c zu versehen. Die Batterie wird fertiggestellt durch Schließung mit den Kapseln b und t. Diese Kapseln sind finit kleinen Öffnungen für die positive und negative Stromableitung versehen. Die nunmehr fertige Batterie kann paraffiniert, lackiert oder in anderer Weise mit einer Schutzschicht umkleidet und bzw. oder mit einer bandförmigen Urngürtung versehen werden.
• Fi-g. 2 zeigt eine andere Rahmengestaltung für dera Fall, daß ein Ausdehnungsraum für den Elektrolyt gewünscht wird, und die Löcher /c in dem Rahmen erleichtern den Übertritt des Elektrolyts in diesen Raum.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.
2. Verfahren zur Herstellung von Trockenbatterien mit plattenförmigen Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß hecherförmig iiiednandergreifend gestaltete Rahmen aus Isolier- material iti ilireni Innern eine als Ti-enn%\,and clieiictr<le Lüstitigselektrode erbalten, die auf ihrer einen Seite mit der Depolarisationsmasse tiii<l auf der arideren Seite mit dem stabilisierten Flektrolyt bedeckt wird, worauf diese Teil- eleinente in der Weise zu einem Batterieblock zusarnnreti@;;efügt werden, daß jeNveils die Elek- trolytschiCht eines Teilelementes mit der De- polarisatorschicht des benachbarten Teilelemen- tes itiiiigeti Kontakt erhält. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytmasse den Raum mit der kleineren freien Rahmenöffnung ausfüllt und die Depolarisationsmasse,in dem Raum mit der größeren freien Rahmenöffnung untergebracht wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenränder an der Seite der kleineren Öffnung scharfkantig gestaltet werden.