DE870712C - Galvanisches Primaerelement - Google Patents

Galvanisches Primaerelement

Info

Publication number
DE870712C
DE870712C DEU1093A DEU0001093A DE870712C DE 870712 C DE870712 C DE 870712C DE U1093 A DEU1093 A DE U1093A DE U0001093 A DEU0001093 A DE U0001093A DE 870712 C DE870712 C DE 870712C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
primary element
mixture
graphite
element according
galvanic primary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEU1093A
Other languages
English (en)
Inventor
Fred Angus Shirland Jun
Jean Paul Teas
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.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide and Carbon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide and Carbon Corp filed Critical Union Carbide and Carbon Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE870712C publication Critical patent/DE870712C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/06Electrodes for primary cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/08Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with cup-shaped electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

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

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein galvanisches Primärelement, und zwar ein sogenanntes Trockenelement.
Die übliche Trockenelementzelle besitzt einen Metallbehälter, der zugleich als Kathode dient und gewöhnlich aus Zink besteht. Eine Kohleelektrode befindet sich in der Mitte der Zelle und ist von einem Depolarisationsgemisch umgeben, das gewöhnlich Manganoxyde enthält, sowie von einem
ίο Elektrolyt, der durch eine gelbildende Masse versteift ist. Die metallische Kathode der Trockenelemente dieser üblichen Bauart wird während des Betriebes allmählich aufgezehrt, so daß der Behälter leicht Leckstellen bekommt, wenn das Element nahezu aufgebraucht ist. Außerdem ist es schwierig, die Gase abzuführen, deren Entstehung bei der Wirkungsweise des Elektrolyts unvermeidlich ist, so eine ganz oder teilweise aufgebrauchte Zelle aufgebläht wird.
Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Primärelementzelle, bei der keine Gefahr des Undichtwerdens besteht und deren Behälter während des Gebrauchs nicht aufgezehrt wird. Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist die Schaffung eines galvanischen Primärelements mit verbesserten Betriebseigenschaften. Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist die Schaffung einer Zelle, bei der die Korrosion der aufzuzehrenden Metallelektrode während des normalen Betriebes selbst gegen Ende der Lebensdauer nicht zu nachteiligen Aufblähungen oder Undichtigkeiten der Zelle führt.
Diese und weitere Erfindungsziele werden, ganz allgemein gesagt, dadurch erreicht, daß die aufzehrbare Metallelektrode ins Innere der Zelle verlegt
und eine Elektrode geschaffen wird, die zugleich als nicht aufzehrbarer Behälter dient.
Dementsprechend besitzt eine Primärelementzelle nach der vorliegenden Erfindung eine Kohleelektrode und eine von ihr in bestimmter Entfernung umgebene aufzehrbare metallische Elektrode, ein den Elektrolyt enthaltendes Depolarisationsgemisch zwischen jener Kathode und jener Anode und zwei äußere elektrische Kontaktflächen,
ίο die mit jener Kathode bzw. Anode leitend verbunden sind. Diese Zelle ist dadurch ausgezeichnet, daß der Elektrodenkörper aus einheitlichem Stoff besteht, im wesentlichen becherförmig, fürGasedurchlässig, jedoch für den Elektrolyt undurchlässig ist und aus einem kohlehaltigen Gemisch gepreßt ist, weiter, daß ein elektrisch nichtleitender, gasdurchlässiger Mantel die Außenseite dieses Elektrodenkörpers umgibt und das Abschlußdeckel die Enden des genannten Mantels in flüssigkeitsdichter Weise ab-
ao schließen. Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Zusammensetzung des Gemisches, aus dem sich die kohlehaltigen Elektroden pressen lassen. Diese Mischung enthält Schuppengraphit und ein auf Erdölgrundlage hergestelltes mikrokristallines Wachs.
In der Zeichnung bedeutet
Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch ein galvanisches Primärelement gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 einen waagerechten Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1, in Richtung der Pfeile gesehen, und
Fig. 3 einen Teilansichtsschnitt durch eine andere Ausführungsart eines Elements gemäß der Erfindung.
Das Trockenelement gemäß vorliegender Erfindung besitzt einen elektrisch nichtleitenden, gasdurchlässigen Mantel 10, der vorzugsweise aus Faserstoff, z. B. Papier, besteht. Ein Ende des Mantels 10 ist vorzugsweise durch einen Deckel verschlossen, z. B. eine Metallkappe 11, die »ach außen hin gewölbt ist und eine mittlere Erhebung 12 hat, die als elektrischer Anschluß des Elements dient. Andernfalls kann auch das Gehäuse, d.h. Kappe und Mantel, aus einem Stück bestehen und aus Faserstoff, wie Papier oder Pappe, geformt sein, wobei eine Metallzwecke oder sonstige Einrichtung zur Vermittlung· des elektrischen Kontakts in die Kappe eingearbeitet ist. Bei einer anderen Ausführung können der Mantel oder die Kappe oder beide aus Preßstoff bestehen, wobei dann Luftlöcher vorgesehen sind, die den Austritt von Gasen aus dem Innern der Zelle gestatten. Die Metallkappe 11 ist mit dem Mantel aus Faserstoff 10 dicht schließend verbunden, die Ränder des Mantels und der Kappe sind eingefaltet oder eingerollt, wie es bei 13 beispielsweise dargestellt ist.
Der kohlehaltige Anodenkörper 14 des Elements liegt an der Innenwand des Mantels 10 und der Kappe 11 unmittelbar an. Die Elektrode 'I4 besteht aus einem elektrisch leitenden, kohlehaltigen Gemisch, das vorzugsweise gleich in dem Gehäuse geformt wird, sei es durch Einspritzen, Strangpressen oder ein anderes bekanntes Preßverfahren, doch ' kann sie auch nach irgendeinem anderen geeigneten Verfahren hergestellt werden. Sie kann zum Beispiel vorgeformt und dann in das Rohr eingepreßt werden.
Die Metallanode 15 des Elements besteht vorzugsweise aus Zink, ist in der Mitte der Zelle gelagert und besitzt radiale Flügel oder Flossen. Der Querschnitt der Metallelektrode 15 ist vorzugsweise X-f örmig-, wie es Fig. 2 zeigt. Die Elektrode ist durch Einwickeln, Bespritzen oder Eintauchen mit einer üblichen Trennschicht 16 aus saugfähigem Stoff, wie Papier oderGel, umgeben. Eineelektrisch isolierende Unterlegscheibe 17 ist an einem Ende der Zelle eingesetzt, um die Metallelektrode 15 von der kohlehaltigen Elektrode 14 getrennt zu halten. Die Flügel der Metallelektrode i<5 haben an keiner Stelle Berührung mit der Kohleelektrode 14.
Der restliche Zwischenraum in der Zelle zwischen der Metallelektrode 15 und der Kohleelektrode 14 ist im wesentlichen mit einem Depolarisationsgemisch 18 beliebiger Zusammensetzung .ausgefüllt bis auf einen Luftraum 19, durch den der Stiel der Metallelektrode 15 sich in Richtung auf das vorerst noch offene Ende des Mantels 10 erstreckt. Ein Stützring 20 aus Faserstoff ist am unteren Rand des Mantels 10 angebracht, und die Zelle ist innen durch eine übliche Wachsschicht 21 oder einen anderen Verschlußstoff abgedichtet. Ein Bodenblech 22, mit dem der Stiel der Metallelektrode 15 bei 23 elektrisch leitend verbunden ist, z. B. durch Löten, dient als äußeres Abschluß- und Verbindungsglied der Zelle. Das Bodenblech 22 ist mit dem Mantel 10 dicht schließend verbunden, wobei die Ränder der Platte und des Mantels eingefaltet oder eingerollt sind, wie es bei 24 dargestellt ist. An Stelle des Bodenblechs 22 kann eine Bodenplatte aus Faser- too oder Kunststoff verwendet werden, die eine elektrisch leitende Zwecke besitzt, die den elektrischen Anschluß mit der Kathode durch den Boden hindurch vermittelt.
Der Mantel 10 des Elements gemäß der vorliegenden Erfindung besteht vorzugsweise aus Faserstoff, z. B. Packpapier oder Karton, und kann zylindrisch, beispielsweise schraubenförmig, zur Form eines Rohrs gewickelt sein. Bei Verwendung von Papier sind mindestens zwei Schichten übereinandergewickelt, um den Mantel zu bilden. Zwischen die Schichten wird vorzugsweise ein wasserdichtes Klebemittel gebracht. Die so hergestellten Mäntel sind für Gase undurchlässig. Um die Undurchlässigkeit des Mantels gegen Flüssigkeit zu erhöhen, kann das Papier oder der Karton mit Wachs, Kunstharz od. dgl. imprägniert werden. Jedoch ist die Imprägnierung so zu bemessen, daß sie die Gasdurchlässigkeit nicht verhindert. '
Die Kohleelektrode 15. des Elements kann auf die Innenwand des Gehäuses auf viele verschiedene Weisen aufgebracht werden, die von den Eigenschaften der zum Aufbau verwendeten Stoffe abhängen. Beispielsweise kann eine leitende Kohleschicht jener Art Verwendung finden, wie sie bei der Herstellung von Doppelelektroden für Batterien
der flachen Bauweise benutzt werden. Eine solche Kohleschicht kann durch Tauchen oder Spritzen oder Streichen aufgebracht werden. Vorzugsweise wird jedoch die Elektrode aus einem Gemisch geformt, das feinverteilte Kohle und einen Kunststoff als Bindemittel enthält. Bei jeder Herstellungsweise muß die Kohleelektrode für Gase durchlässig und für Flüssigkeiten undurchlässig bleiben.
Es ist wichtig, daß die Kohleelektrode eine hohe
ίο elektrische Leitfähigkeit hat. Leider schädigt die Beimischung eines Bindemittels zu dem Kohlegemisch der Anode, die an sich vorzügliche Leitfähigkeit der Kohle. Zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit längs der Kohleelektrode empfiehlt es sich, bei der Herstellung des Mantels 10 einer Zelle gemäß der vorliegenden Erfindung eine gasdurchlässige Schicht eines elektrischen Leiters^ z. B. Blei, Zinn oder Aluminium, als innere Schicht 25 (Fig. 3) des Mantels anzuwenden. In diesem Fall muß die innere Metallschicht 25 zur Aufrechterhaltung der Gasdurchläissigkeit Öffnungen besitzen, z. B. kleine Löcher 26. Bei einer anderen Ausführungsform können Metallfolien oder -streifen in Abständen der Schrauben Windungen auf der Gehäuseinnenwand angebracht sein, wobei die Zwischenräume das Entweichen von Gasen ermöglichen.
Zur Erreichung einer hohen elektrischen Leitfähigkeit der Kohleelektrode 14 wird diese vorzugsweise aus einer Mischung hergestellt, die feinverteilte Kohle in Form von Graphit und einen Kunststoff als Bindemittel enthält. Der verwendete Graphit ist von schuppiger Struktur, vorzugsweise wird natürlich vorkommender blättriger Graphit verwendet. Als Bindemittel dient ein auf Erdölgrundlage hergestelltes mikrokristallines Wachs. Es kann auch Graphit in anderer als der natürlichen Schuppenform verwendet werden, z. B. Graphit, der beim Festwerden flüssigen Eisens ausgeschieden wird und in Eisen- und Stahlhütten in großen Mengen anfällt, oder Graphit, der durch Zersetzung von Siliciumkarbid gewonnen ist, oder anderer künstlicher Graphit von Schuppen- oder Schichtstruktur. Um ein genaues Beispiel zu geben, sei .eine Mischung beschrieben, die natürlichen Schichtgraphit verwendet.
Das Mischungsverhältnis des Graphits zum Bindemittel ist zur Erlangung der gewünschten elektrischen und physikalischen Eigenschaften der aus diesem Gemisch gepreßten Elektrode von Wichtigkeit. Im allgemeinen werden die elektrischen Eigenschaften durch höheren Graphitanteil verbessert, jedoch wird damit die Festigkeit der fertigen Elektrode herabgesetzt. Das mikrokristalline Wachs als Bindemittel kann iobissoGewichtsprozente des Gemisches ausmachen, vorzugsweise wird ein Mischungsanteil des Bindemittels von 10 bis 20 Gewichtsprozenten gewählt.
Auch die Teilchengröße des in der Mischung verwendeten Graphits ist von großem Einfluß auf die elektrischen und physikalischen Eigenschaften der entstehenden Elektrode. Die Teilchengröße des natürlichen blättrigen Graphits liegt zwischen 10 und 325 Maschen (10 Maschen bedeutet, daß die Teilchen durch ein Sieb hindurchgehen, dessen Maschenweite 1,65 mm beträgt, bei 325 Maschen ist die Weite 0,043 mm), oder sie ist noch kleiner. Im allgemeinen hat der größere Stoff bessere elektrische Eigenschaften und Festigkeit, aber er ist wesentlich teurer als der feinere. Aus wirtschaftlichen Gründen wird vorzugsweise Graphit von verschiedener Teilchengröße verwendet, die zwischen 65 Maschen (0,2 mm Maschenweite) und 325 Maschen (0,043 mm Maschenweite) liegt. Auf diese Weise soll wenigstens der größere Teil des Graphits durch ein 65-Maschen-Sieb hindurchgehen und von einem 325-Maschen-Sieb zurückgehalten werden und mindestens 40% durch ein ioo-Maschen-Sieb (0,147 mm Maschenweite) hindurchgehen und von einem 200-Maschen-Sieb (0,074 mm Maschenweite) zurückgehalten werden. Als Musterbeispiel der Siebanalyse einer geeigneten Größenverteilung der Teilchen sei genannt: 10% bleiben auf einem 65-Maschen-Sieb, 15% auf einem 100-Maschen-Sieb, 20% auf einem i'So^Maschen-Sieb (0,104 mm Maschenweite), 25% auf einem 200-Maschen-Sieb und 35% auf einem 325-Maschen-Sieb.
Auch die Reinheit des Graphits ist wichtig sowohl hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften als auch der Kosten. Je geringer der Aschengehalt ist, desto besser sind die elektrischen Eigenschaften, jedoch auch desto höher ist der Preis. Graphit mit 50 % Aschengehalt kann zwar noch verwendet werden, doch vorzugsweise soll der Aschengehalt unter 25 Gewichtsprozent liegen.
Um bei der Fertigung der Kohleelektroden eine größere Festigkeit zu erreichen, als sie mit Graphit einer Teilchengröße von weniger als 100 Maschen möglich ist, und um die Kosten herabzusetzen, wird der Mischung vorzugsweise ein an den Vorgängen unbeteiligter mineralischer Stoff beigegeben, der eine Schuppen- oder Nadelstruktur hat, beispielsweise Glimmer, Talkum, Asbestfasern oder Gemische aus diesen Stoffen.
Wenn solche Beimengungen in der Mischung verwendet werden sollen, dürfen sie von dem Elektro-Iyt des Trockenelements nicht angegriffen werden. Von den genannten Stoffen werden im allgemeinen Glimmer und Talkum vorzugsweise verwendet. Glimmer erscheint darum besonders vorteilhaft, weil seine Struktur im wesentlichen der des natürliehen Schichtgraphits gleich ist. Teilchengröße und Menge der Beimengung sollen den verwendeten Graphit in dem Sinne ergänzen, daß ein Gemisch mit verschiedenen Teilchengrößen zustande kommt, bei dem sich keine Hohlräume zwischen den Teilchen bilden. Die Menge der verwendeten Beimischung kann bis zum Dreifachen der Graphitmenge betragen, soll aber vorzugsweise die Menge des Graphits im Gemisch nicht übertreffen. Je gröber die Graphitteilchen sind, desto weniger Beimengung ist zur Erzielung der Festigkeit nötig. Hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit darf um so mehr Beimengung genommen werden, als der Graphit grobkörnig ist.
Das in der Mischung verwendete Bindemittel ist, wie oben bereits gesagt, ein mikrokristallines, auf
Erdölgrundlage hergestelltes Wachs. Wachse dieser Art sind in dem Buch »Commercial Waxes« von H. Bennett erwähnt, das 1940 bei der Chemical Publishing Co., Brooklyn, New York, USA., erschienen ist. Sie haben vorzügliche Schmiegsamkeit, geringen Feuchtigkeitsdurchlaß, verhältnismäßig hohe Zugfestigkeit und übertragen diese Eigenschaften auch auf die Gegenstände, die mit einer Beimischung solchen Wachses gemäß der Erfindung gepreßt sind. Zudem sind sie 'bei mäßiger Wärme plastisch und begünstigen die Preßf ähigkeit des Gemisches.
Die Wahl eines besonderen Wachses, das als Bindemittel des Gemisches dienen soll, muß im Hinblick auf die Eigenschaften erfolgen, welche die daraus gepreßten Kohleelektroden aufweisen müssen. Beispielweise können für ein Gemisch, das hinsichtlich der Preßfähigkeit befriedigt, beliebige mikrokristalline Wachse verwendet werden, gewisse Wachsarten bewirken aber eine übermäßige Zunahme des elektrischen Widerstands des kohlehaltigen Gemisches, während andere dies nicht tun. Man nimmt an, daß dieses verschiedene Verhalten durch Unterschiede der Fähigkeit der Wachse, den Graphit zu benetzen, erklärt werden kann. Welches auch der Grund dafür sei, die aus hohem Widerstand erwachsenden Schwierigkeiten können bei einer bestimmten Mischung durch Erhöhung des Graphitanteils oder vorzugsweise dadurch überwunden werden, daß1 ein Wachs gewählt wird, das den Widerstand des Gemisches nicht zu sehr erhöht. Zur Herstellung des Gemisches gemäß der Erfindung wird der Graphit und eine Beimengung, sofern eine solche benutzt wird, und das als Bindemittel vorgesehene Wachs nach irgendeinem üblichen Verfahren gemischt. Beispielsweise können der Graphit und die Beimengungen in einem geeigneten Gefäß vermischt und das Bindemittel in geschmolzenem Zustand beigemengt werden. Nach gründlicher Mischung ist das Gemenge gebrauchsfähig und kann in die gewünschte Form durch Spritz-oder Strangpressen oder nach einem anderen bekannten Verfahren gebracht werden. Als Beispiel einer Preßmischung gemäß der Erfindung seien folgende Zahlen genannt:
Graphitschuppen (mit der oben beschriebenen Verteilung der Teilchengrößen) ....' 3 Gewichtsteile
Talkum, gemahlen ............. 3 Gewichtsteile
mikrokristallines Wachs ... . 1 Gewichtsteil
Die beschriebene kohlehaltige Mischung ist besonders gut für die Herstellung von Kohleelektroden für Primärelemente gemäß der Erfindung geeignet, weil die daraus gepreßten Elektroden hohe elektrische Leitfähigkeit mit angemessener Festigkeit vereinigen, dem Durchtritt von Flüssigkeit Widerstand leisten, jedoch Gase in hinreichendem Maße durchlassen, so daß ein Austritt der im Innern der Zelle entwickelten Gase möglich ist.
Die Einfachheit der Bauweise des Elements gemäß der Erfindung erleichtert den Zusammenbau. Der Mantel 10 wind in der oben angegebenen Weise hergestellt, der Metalldeckel 11 mit ihm durch Einfalten oder Einrollen verbunden, und die Kohleelektrode 14 wird gleich an ihrem endgültigen Platz gepreßt. Darauf wird die Scheibe 17 an ihren Platz gebracht. Jetzt kann das Depolarisationsgemisch 18, das mit den Elektrolyt getränkt ist, in die Zelle gebracht und die eingewickelte Kathode 15 in die Mischung 18 eingedrückt werden. Es kann aber auch die Kathode zuerst eingeführt und dann das Gemisch um sie herum eingefüllt werden. In beiden Fällen wird dann der Stützring 20 eingelegt, der Boden 22 eingesetzt und dieser mit dem Stiel der Kathode 15 elektrisch leitend verbunden. Der Boden 22 und der untere Rand des Gehäuses 10 werden durch Falten oder Einrollen miteinander verbunden. Zum Schluß wird die Abdichtung 21 dadurch hergestellt, daß man etwas vorher auf der Innenseite des Bodens 22 angeklebtes Wachs zum Schmelzen bringt und dabei die Zelle um ihre Längsachse dreht.
Wenn auch 'die Erfindung hier am Beispiel einer runden Zelle beschrieben und bildlich dargestellt worden ist, so soll sie sich grundsätzlich auch auf Zellen von anderer Querschnittsform erstrecken.
Die Vorteile der Trockenelemente gemäß der Erfindung liegen hauptsächlich in ihrer vorzüglichen Lebensdauer und in der Vermeidung der Gefahr der Undichtigkeit, des Anschwellens oder der Zersetzung selbst gegen Ende ihrer Lebensdauer. Außerdem kann das gesamte Kathodenmetall zur Erzeugung elektrischer Energie aufgezehrt werden, so daß die bisher übliche Metallverschwendung wegfällt, die dadurch bedingt war, daß die Elektroden zugleich als Behälter benutzt werden.

Claims (22)

Patentansprüche:
1. Galvanisches Primärelement, enthaltend eine Kohleelektrode, eine aufzehrbare Zinkelektrode in angemessenem Abstand von dieser Kohleelektrode, ein mit einem Elektrolyt getränktes Depolari'sationsgemisch in dem Raum zwischen den Elektroden und äußere elektrische Anschlüsse, die mit den Elektroden leitend verbunden sind, gekennzeichnet durch die Verwendung eines einheitlichen, vorzugsweise becherförmigen, gasdurchlässigen und für den Elektrolyt undurchlässigen Kohleelektrodenkörpers, der aus einem kohlehaltigen Gemisch gepreßt ist, und eines elektrisch nicht leitenden, gasdurchlässigen Mantels, der die Außenwand dieses Kohleelektrodenkörpers umgibt, wobei die Enden dieses Mantels durch geeignete Endverschlüsse zur Bildung eines Gehäuses flüssigkeitsdicht abgeschlossen sind.
2. Galvanisches Primärelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohleelektrodenkörper vorgeformt und dann in das Gehäuse eingepreßt ist.
3. Galvanisches Primärelement nach Ansprudh ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohleelektrodenkörper seine endgültige Form in dem Gehäuse selbst durch Pressen, Tauchen oder Spritzen erhalten hat.
4· Galvanisches Primärelement nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch nichtleitende gasdurchlässige Mantel aus Faserstoff 'besteht.
5. Galvanisches Primärelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch nichtleitende, gasdurchlässige Mantel aus einer oder mehreren Lagen Papier besteht. 6. Galvanisches Primärelement nach An-
to Spruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff des Mantels mit Wachs oder Kunstharz derart überzogen oder imprägniert ist, daß die Gasdurchlässigkeit nicht unterbunden wird.
7. Galvanisches Primärelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gasdurchlässiger elektrischer Leiter, beispielsweise eine durchlöcherte Metallfolie, zwischen dem Faserstoffmantel und dem Kohleelektrodenkörper angeordnet ist, um die elektrische Leitfähigkeit längs der äußeren Oberfläche dieses Körpers zu erhöhen.
8. Galvanisches Primärelement nach Anspruch ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Endverschluß des Mantels mit diesem ein Ganzes bildet.
9. Galvanisches Primärelement nach Anspruch ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Endverschluß aus Faserstoff, z. B. Karton, besteht und eine metallische Durchführung zur Kontaktherstellung besitzt.
10. Galvanisches Primärelement nach Anspruch ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Endverschluß aus Kunststoff besteht und eine metallische Durchführung zur Kontaktherstellung besitzt.
11. Galvanisches Primärelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Endverschluß aus Metall besteht.
12. Galvanisches Primärelement nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Mantels und der Rand des Endverschlusses zusammengefaltet oder eingerollt sind.
13. Galvanisches Primärelement nach Anspruch ί bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleelektrode durch Vorpressen eines Gemisches aus Graphitschuppen und einem auf Erdölgrundlage gewonnenen mikrokristallinen Wachs hergestellt ist.
14. Preßfähiges Gemisch für die Herstellung der Kohleelektrode nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das mikrokristalline Wachs 10 bis 50 Gewichtsteile des Gemisches ausmacht.
15. Preß fähiges Gemisch nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphit natürlicher Schichtgraphit bis zu einer Teilchengröße ist, die noch durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 1,65 mm hindurchgeht.
16. Preß fähiges Gemisch nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil des Graphits durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,2 mm hindurchgeht, jedoch nicht durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,043 mm.
17. Preß fähiges Gemisch nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 40 Gewichtsprozent des Graphits durch ein Sieb mit 0,147 mm Maschenweite hindurchgehen, jedoch durch ein Sieb mit 0,074 mm Maschenweite.
18. Preßfähiges Gemisch nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch als Beimengung einen chemisch unbeteiligten mineralischen Stoff enthält von Schuppen- oder Nadelstruktur, wie Glimmer, Talkum, Asbest oder Gemische dieser Stoffe.
19. Preß fähiges Gemisch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der beigemengte Stoff bis zur dreifachen Menge des Graphits in dem Gemisch enthalten ist.
20. Preßfähiges Gemisch nach Anspruch 19, ■dadurch gekennzeichnet, daß der beigefügte Stoff den Graphit an Menge nicht übertrifft.
21. Preßfähiges Gemisch nach Anspruch 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, da© es 3 Gewichtsteile blättrigen Graphit, 3 Gewichtsteile gemahlenes Talkum und 1 Gewichtsteil mikrokristallines Wachs enthält.
22. Galvanisches Primärelement nach An-Spruch ι bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Zelle senkrecht zu ihrer Längsachse kreisförmig oder von anderem, beispielsweise viereckigem Grundriß ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 5Ϊ85 3.5ä
DEU1093A 1950-02-23 1951-02-14 Galvanisches Primaerelement Expired DE870712C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US145721A US2605299A (en) 1950-02-23 1950-02-23 Primary galvanic cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE870712C true DE870712C (de) 1953-03-16

Family

ID=22514259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEU1093A Expired DE870712C (de) 1950-02-23 1951-02-14 Galvanisches Primaerelement

Country Status (5)

Country Link
US (1) US2605299A (de)
CH (1) CH296129A (de)
DE (1) DE870712C (de)
FR (1) FR1033647A (de)
NL (1) NL86940C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1238082B (de) * 1962-05-05 1967-04-06 Varta Pertrix Union Ges Mit Be Galvanisches Primaerelement, dessen Gehaeuse innen durch die Loesungselektrode in vier Raeume aufgeteilt ist

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2807658A (en) * 1954-07-09 1957-09-24 Union Carbide Corp Spiral-wound cathode for external cathode primary battery
NL215397A (de) * 1956-03-16
US2870235A (en) * 1956-04-09 1959-01-20 Union Carbide Corp Cathodic envelope cell
US2893899A (en) * 1957-05-23 1959-07-07 J D Hedges And Company Ltd Par Method of forming a bibulous coating on a metallic anode
US3043899A (en) * 1959-02-02 1962-07-10 Servel Inc Magnesium battery
US3202549A (en) * 1961-05-01 1965-08-24 Union Carbide Corp Leak-resistant dry cells
US3265537A (en) * 1964-06-16 1966-08-09 Patent Holdings Corp Method for assembling primary batteries
US3909295A (en) * 1974-05-17 1975-09-30 Fuji Electrochemical Co Ltd Alkaline cell
US6274261B1 (en) 1998-12-18 2001-08-14 Aer Energy Resources, Inc. Cylindrical metal-air battery with a cylindrical peripheral air cathode

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1184135A (en) * 1911-11-15 1916-05-23 John Rudolphs Dry cell.
US1266166A (en) * 1917-10-15 1918-05-14 John C Sangers Battery-cell.
US1267349A (en) * 1918-01-04 1918-05-21 Hy Watt Battery Company Dry-cell battery.
US1836903A (en) * 1927-07-23 1931-12-15 Nat Carbon Co Inc Vent for electric battery cells
US2180839A (en) * 1937-06-17 1939-11-21 Nat Carbon Co Primary cell
US2392795A (en) * 1940-03-11 1946-01-08 Ray O Vac Co Dry cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1238082B (de) * 1962-05-05 1967-04-06 Varta Pertrix Union Ges Mit Be Galvanisches Primaerelement, dessen Gehaeuse innen durch die Loesungselektrode in vier Raeume aufgeteilt ist

Also Published As

Publication number Publication date
NL86940C (de)
FR1033647A (fr) 1953-07-13
US2605299A (en) 1952-07-29
CH296129A (fr) 1954-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE967708C (de) Alkalisches Trockenelement
DE1921610C3 (de) Elektrolytkondensator
DE2706489C3 (de) Galvanische Zelle
DE3632130C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Kathode und Mittel zur Durchführung des Verfahrens
DE2137908A1 (de) Wartungsfreie elektrochemische Saure zelle
DE1201436B (de) Trockenelement
DE870712C (de) Galvanisches Primaerelement
DE2164069A1 (de) Kondensatorartiges Element zum Speichern elektrischer Energie
DE2601571A1 (de) Aufladbare nickel-zink-batterie
DE2629028C3 (de) Elektrochemische Zelle
DE2712915A1 (de) Galvanische zelle und verfahren zu ihrer herstellung
DE1596025A1 (de) Flache,paketierte Batteriezelle
DE1081526B (de) Galvanisches Trockenelement
DE2703774C3 (de) Primärtrockenrundzelle mit einem sich bei Überdruck öffnenden Gasventil
CH376153A (de) Galvanisches Element für hohe Strombelastungen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2262133C3 (de) Primäre Trockenzelle
DE1814650C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer negativen Elektrode mit faserförmigem Trägermaterial für alkalische Akkumulatoren
DE2546440A1 (de) Elektrolytische trockenbatteriezelle
DE1036344B (de) Galvanisches Primaerelement mit Stahlbehaelter
DE913789C (de) Elektrische Primaer- oder Trockenzelle
AT105810B (de) Trockenelement.
AT209870B (de) Verfahren zum Formen von elektrisch leitenden &#34;grünen&#34; Kohlekörpern und Ofen zur Durchführung des Verfahrens
DE1496360B2 (de) Stromleitende anschlusseinrichtung fuer gasdichte galvanische elemente
DE3688830T2 (de) Ziegel für Bodenelektrode, Ofenauskleidung oder Verbindung zu einem Tiegel.
DE26205C (de)