DE869980C - Galvanische Primaerzelle - Google Patents

Description

• Galvanische Primärzelle Die Erfindung betrifft den Aufbau galvanischer Primärzellen und insbesondere solcher mit der Zusammensetzung Hg0/KOH/Zn, die eine negativeElektrode mit großer Oberfläche erfordern, wenn eine beachtliche Amperestundenleistung von einer Zelle mäßiger Ausmaße geliefert werden soll.
• Die Erfindung behandelt insbesondere den Aufbau der negativen Elektrode. Zur Erzielung der gewünschten großen Oberfläche wird sie aus einer Anzahl flacher Zinkschalen gebildet, deren Form ein dichtes Ineinandersetzen der einen in die andere gestattet, und die alle mit Ausnahme der untersten eine Öffnung im Boden aufweisen.
• Die Zelle kann zweckdienlich als Trockenzelle ausgebildet werden, und in diesem Fall werden in jede Schale eines oder mehrere saugfähige Ringblätter zur Aufnahme des Elektrolyts eingelegt, Es ist bekannt, Batterien mit einer negativen Elektrode in Form eines langen Streifens herzustellen, der durch Zusammenfalten und Einfügen von Depolarisatortafeln zwischen seine Falten auf die Ausmaße einer Zelle gebracht wird, oder mit einer negativen Elektrode in Form von kingscheiben, die entweder mit dazwischengelegten Abstandstücken auf einen Stab gestreift und mit Depolarisator umgeben oder zusammen mit zwischengelegten Depolarisatorscheiben in einen Zinkbehälter eingepaßt werden. Das Zusammenfalten eines langen Streifens und das Zwischenfügen von Depolarisatortafeln ist mühsam, insbesondere wenn die positive Elektrode durch die Falten hindurchgehen und wenn diese diesem Zweck genau angepaßt werden muß. Es ermöglicht auch nicht die Erzielung einer großen Oberfläche in einer kleinen Zelle. Der Aufbau der Elektrode aus einzelnen Ringscheiben macht es schwierig, den metallischen Zusammenhang zu sichern, denn bei den erwähnten Bauformen beruht dieser auf dem Einhalten ausreichend kleiner Toleranzen bei der Herstellung sowohl der-Scheiben als auch des Stabes bzw. des Behälters, der sie-verbinden soll. Bei beiden Bauformen läßt die Anordnung des Depolarisators es nicht zu, eine große Oberfläche in einer kleinen Zelle zu erreichen.
• Die Erfindung benutzt das Verfahren, die Elektrode aus einzelnen Metallteilen zusammenzusetzen, und sichert eine durchgehende metallische Verbindung und leichte Zusammensetzbarkeit ohne das Erfordernis feiner Toleranzen bei der Herstellung dadurch, däß die einzelnen Teile die Gestalt flacher Schalen erhalten, deren Form das dichte Ineinandersitzen der einen in der anderen ermöglicht. Dadurch, daß nicht lediglich die positive Elektrode, sondern außerdem ein sie umgebender Kern aus Depolarisiermasse durch die Bodenöffnungen der Schalen hindurchläuft, schaltet die Erfindung auch die Notwendigkeit aus, einen Depolarisator zwischen die Schalen zu setzen, und erhöht auf diese Weise weitgehend die Anzahl. der Schalen, die auf einer gegebenen Baulänge untergebracht werden können, und somit das Ausmaß der Elektrode.
• Die saugfähigen .Zwischenlagen quellen nach dem Tränken mitElektrolyt erheblich auf. Es ist wesentlich, daß sie mit dem Metall der Elektrode auf beiden Seiten guten Kontakt bilden, damit die gesamte Fläche ausgenutzt wird und der innere Widerstand gering ist. Die Form der Elektrodenteile als ineinandersitzender Schalen macht es möglich, diese so auszubilden, daß genau der erforderliche Raum zwischen der Außenfläche des Bodens der einen Schale und der Innenfläche des Bodens der anderen die erste aufnehmende Schale freibleibt, um 'die Ausdehnung der saugfähigen Zwischenlage bei Zugabe des Elektrolyts zuzulassen. Auf diese Weise wird einerseits eine völlige Durchtränkung mit Elektrolyt nicht dadurch verhindert, daß die saugfähige Zwischenlage in ihrer Ausdehnung behindert wird, und andererseits wird ein gutes Anliegen der saugfähigen Zwischenlagen an der ganzen Metalloberfläche gesichert. Damit die notwendige Genauigkeit besser erreicht wird, ist es wünschenswert, die Schälen nicht lediglich als konische Behälter auszubilden, sondern in der Mitte ihrer Höhe mit einem Absatz zu versehen, auf dem die nächste Schale der Batterie sich abstützen kann.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Sie zeigt einen Längsschnitt durch eine Trockenzelle nach der Erfindung.
• Die Zinkbehälter sind mit i bezeichnet, und es ist ersichtlich, daß ihre Wandungen leicht geneigt sind, um eine konische oder pyramidenförmige Oberfläche zu bilden, so daß jede Schale dicht in der unter ihr liegenden sitzen kann und die geneigten Wände in gute metallische Verbindung miteinander kommen. Wenn die Schalen derart ineinandersitzen, dann bleibt zwischen dem Boden der einen und dem der nächsten ein genügender Räum zur Aufnahme des Elektrolyts. Im Fall von Trockenzellen ist dieser Elektrolyt in einer oder mehreren saugfähigen Ringscheiben 2 aufgesogen und gebunden.
• Die unterste Schale ist geschlossen, alle übrigen haben in der Mitte eine weite Öffnung. Oben auf dem Stapel ist eine tiefere, etwas größere und kräftigere Zinkschale 3 angeordnet. Der vereinigte Stapel kann durch eine Einspannvorrichtung zusammengehalten und in Bitumen getaucht werden, so daß er herauf bis zum Einsatzteil der obersten ,Schale einen Überzug erhält, und dann kann er durch eine Lehre gedrückt werden, damit der Überzug auf eine einheitliche, zweckdienliche Dicke zurückgeführt wird, oder es kann eine Röhre aus Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylchlorid, Barübergestreift werden.
• In den Mittelraum dieses Stapels, der durch die übereinanderliegenden Mittelöffnungen der Zinkschalen und der Ringscheiben z entsteht, wird ein Kern gesetzt, der aus einer Eisen- oder Kohleelektrode von Stabform 4 besteht, die von einer Spule 5 aus gepreßtem Quecksilberoxyd umgeben ist, das in zweckentsprechender ,Weise umhüllt ist, beispielsweise mit durchlässigem Papier 6, das um den Stab 4 mit Garn festgebunden ist. Nach Einfügen dieses Kernes wird eine Ätzkalilösung zugegeben. Diese bewirkt, daß die Papierscheiben 2 und die Papierhülle 6 auf dem Kern aufquellen, so daß eine gut leitende Verbindung von der Mittelelektrode zu praktisch allen Oberflächen der Zinkschalen i entsteht.
• Der obere Rand des Überzuges 7 wird über den Rand der obersten Schale 3 herumgebördelt. Diese Schale kann über einer Preßspanscheibe 9 mit einer Verschlußmasse 8 gefüllt werden. Oben wird die Zelle durch eine kuppelförmige Metallscheibe i o abgeschlossen, die mit der Elektrode 4 Kontakt bildet und an ihrem Rande durch Einwärtsdrücken des mit Kunstmasse überzogenen Randes der Schäle 3 gehalten wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Galvanische Primärzelle, insbesondere Trockenzelle mit einer negativen Elektrode aus einer Anzahl einzelner Metallteile, welche in Abständen übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile die Form dichtschließend ineinandersetzbazer Zinkschalen.(2) haben.
2. 2. Zelle nach Anspruch i, bei der die positive Elektrode durch die einzelnen, die negative Elektrode bildenden Metallschalen hindurchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Depolarisator als Schicht ausgebildet ist, welche die positive Elektrode auf ihrer ganzen Länge umgibt und durch die ineinandergesetzten Schalen hindurchläuft, so daß diese nur durch saugfähige, mit Elektrolyt getränkte Blätter voneinander getrennt sind.
3. 3. Trockenzelle nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Schalen in der Mitte ihrer Höhe Absätze enthalten, auf denen die nächste Schale der Zelle ruht und daß zwischen jeder Schale und der nächsten ein Zwischenraum verbleibt, der genau derart bestimmt ist, daß er durch die Ausdehnung seines Inhalts angefüllt ist, die bei Zugabe des Elektrolyts eintritt.