DE851371C

DE851371C - Galvanische Primaer-Trockenzelle

Info

Publication number: DE851371C
Application number: DEB5229A
Authority: DE
Inventors: Richard Walter Lewis; Richard Percy Richardson
Original assignee: Burndept Ltd
Current assignee: Burndept Ltd
Priority date: 1947-01-17
Filing date: 1950-06-22
Publication date: 1952-10-02
Also published as: BE481170A; FR962135A

Description

Die Erfindung betrifft galvanische Primär-Trockenzellen mit einem Behälter aus elektropositivem Metall, üblicherweise Zink, welcher die negative Elektrode bildet und den Elektrolyt, den Depolarisator und die positive Elektrode umschließt. Die Mündung des Behälters wird dabei beispielsweise durch Bitumen, Wachs, Pech oder Harz abgeschlossen.

Der Behälter wird während der Lebensdauer der Zelle durch die elektrolytische Wirkung verbraucht und bekommt früher oder später Löcher. Der Elektrolyt läuft dann aus und kann Schaden verursachen, entweder durch Bildung eines Leitweges für die Nachbarzellen, wenn die undichte Zelle in einer Batterie liegt, oder durch Korrosion des Metalls irgendeines Gerätes, mit dem die Zelle zusammen benutzt wird.

Um dieser Gefahr zu begegnen, wurde vorgeschlagen, den Zellenbehälter mit einem Mantel aus Kunststoff zu umgeben, der jeden auslaufenden Elektrolyt zurückhält.

Die Zellen können jedoch auch in anderer Weise versagen, insbesondere durch Bersten. Wenn die Zelle Strom liefert, und sogar wenn sie unbenutzt lagert, entsteht Gas, und in der Zelle tritt ein beträchtlicher Druck auf. Wenn beispielsweise ein Leclancheelement lange Zeit hindurch stark entladen wird, ebenso wenn es unabsichtlich kurzgeschlossen wird, quillt die Paste, in der der Elektrolyt gebunden ist, auf und geht in eine dicke Flüssigkeit über. Zusätzlich entsteht durch die Elektrolytwirkung Wasser. Auch der Block aus Depolarisiermischung dehnt sich durch die Bildung von Zinkhydroxyd aus, und schließlich entsteht Ammoniak in Gasform. Die

Claims

Folge ist, daß der Raum, der im allgemeinen zwischen den aktiven Teilen und dem Mündungsverschluß der Zelle liegt, sich anfüllt und die dicke Flüssigkeit durch den Verschluß hindurchgetrieben wird oder daß, falls der Behälter durch die Elektrolytwirkung geschwächt oder durchlöchert ist, der Elektrolyt durch die Behälterwand hindurch austritt. Bei den Zinkoxyd-Pottasche-Quecksilberoxydzellen erzeugt die elektrolytische Wirkung Wasser-

stoffgas, das die Zelle zum Bersten bringt. Außerdem tritt in beiden Arten von Zellen eine beträchtliche Gasentwicklung in heißem Klima oder dort auf, wo die Temperatur über 40⁰ steigt, auch wenn die Zelle unbenutzt lagert.

Um die Zerstörung der Zelle durch Innendruck zu verhüten, wird der Behälter jetzt vorsorglich an einer Stelle durchbohrt, die von dem Kunststoffmantel überdeckt ist und vom Elektrolyt nicht berührt wird. Der Mantel wird durch ein Klebmittel an den Kanten mit dem Behälter verbunden, d. h. es wird ein gasdichter Abschluß zwischen beiden hergestellt, aber der Mantel haftet an dem Behälter, nicht in der Umgebung der Bohrung. Alles Gas, das dann gebildet wird, kann durch diese Bohrung austreten und den Mantel bis zu einem gewissen Maße aufblähen. Handelt es sich um Wasserstoffgas, dann wird es allmählich durch den Kunststoffmantel hindurch diffundieren. Durch die Anwendung dieses Mantels wird die Möglichkeit ge-

schaffen, die Mündung der Zelle mit einer Metallkappe abzuschließen, die von dem Behälter durch den über seinen Rand herumgebördelten Kunststoffmantel isoliert ist. Es ist dann nur noch ein dünner Abschluß aus Wachs über den aktiven Teilen der Zelle nötig. Geeignete Kunststoffe sind: Gummi, Polyvinylchlorid und die Mischpolimerisate von Vinylchlorid und Vinylacetat.

' Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in seiner Anwendung auf ein Leclancheelement ist durch die Zeichnung dargestellt. In dem zylindrischen Zinkbehälter i, der am unteren Ende geschlossen ist, liegt eine Pasteschicht 2, welche den Elektrolyt enthält, und eine von der Depolarisiermisohung 4 umgebene Kohleelektrode 3. Oberhalb der Paste und der Mischung liegt eine dünne Schicht 5 aus Wachs. An der Mündung läuft um den Behälter eine Sicke 6. Der Behälter ist mit einem Mantel 8 aus Kunststoffschlauch umgeben, vorzugsweise einem Polyvinylchloridschlauch, der durch Erhitzen weich gemacht und über den Behälter gestreift werden kann, auf dem er dann festschrumpft, so daß das untere Ende sich bei 9 über den Boden des Behälters einwärts biegt, während das obere Ende, wie bei 10 gezeigt, über den Rand des Behälters gebördelt werden kann. Sowohl bei 9 wie auch bei 10 kann der Mantel durch ein geeignetes Klebmittel, z. B. eine Lösung des den Mantel bildenden Kunststoffes, in einem flüchtigen Lösemittel festgeklebt werden. Die Zelle wird dann durch eine kuppeiförmige Metallscheibe 11 abgeschlossen, die am äußeren Ende der Kohleelektrode 3 anliegt, und die Scheibe wird durch Umbördeln des Behälterrandes, wie bei 13 ersichtlich, festgelegt.

Auf diese Weise wird die Zelle gasdicht abgeschlossen. Um die oben geschilderte Gefahr auszuschalten, daß im Innern der Zelle ein Überdruck entsteht, der sie zum Bersten bringt oder wenigstens die Kappe 11 aus ihrer Verbindung mit der Kohle 3 hebt, ist in dem Behälter 1 eine Bohrung 14 angeordnet, die aber nicht durch den Kunststoffmantel hindurch geht. Diese Bohrung muß durch einen Teil des Behälters.geführt werden, der von dem Mantel umgeben ist, aber nicht durch den Rand, wo der Mantel am Behälter klebt, auch nicht unterhalb der Oberfläche der Elektrolytpaste. Am besten wird sie, wie dargestellt, in die Ringsicke 6 gelegt.

Eine genau gleiche Anordnung kann im Falle einer Zink-Quecksilber-Oxydzelle getroffen, werden.

Patentansi' γ. 0 c 11 ε :

ι. Galvanische Primär-Trockenzelle mit einem Behälter aus elektronegativem Metall, der die elektronegative Elektrode bildet und den Elektrolyt, den Depolarisator und die positive Elektrode einschließt, an seiner Mündung abgeschlossen und von einem Kunststoffmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) an seinen Rändern (9, 10) mit dem Behälter (1) verbunden ist, um einen flüssigkeitsdichten Abschluß zu bilden, und dadurch, daß der Behälter in dem Teil seiner Wandung, die von dem Mantel umgeben, aber nicht mit ihm verbunden ist und von dem Elektrolyt nicht berührt wird, eine kleine Bohrung (14) enthält.
2. Zelle nach Anspruch 1, bei der der Behälter eine Ringsicke oberhalb der elektrolytisch aktiven Teile enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Behälters innerhalb der Sicke (6) Hegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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