DE891404C

DE891404C - Galvanisches Element, insbesondere mit Luftdepolarisation

Info

Publication number: DE891404C
Application number: DEP1144D
Authority: DE
Inventors: Herbert Quandt
Original assignee: Pertrix Union GmbH
Current assignee: VARTA Pertrix Union GmbH
Priority date: 1941-05-27
Filing date: 1941-05-28
Publication date: 1953-09-28

Description

Galvanisches Element, insbesondere mit Luftdepolarisation Die Erfindung bezieht sich auf ein :galvanisches Element mit Luftdepolarisation und aus, Bändern hergestellten Elektroden., welche unter Zwischenfügung einer Elektrolytschicht zu einer Spirale aufgewickelt sind. Man hat bereits solche galvanischen Elemente, welche als Ganzes aus einer Spirale bestehen, benutzt. Sofern diese Elemente aber mit Luftdepolarisation arbeiten sollten, war es erforderlich, zwischen die einzelnen Lagen Abstandshalter einzufügen, um den erforderlichen Luftzutritt zu der Luftsauerstoffelektrode zu ermöglichen. Durch die Einfügung dieser Abstandshalter war die Herstellung solcher Elemente aber verhältnismäßig umständlich. Außerdem wurden die Abmessungen der Elemente hierdurch wesentlich vergrößert, so daß die Kapazität im Verhältnis (zu dem erforderlichen Raum klein war. Alle diese Nachteile werden bei de-in galvanischen Element mit Luftdepolarisati.on nach der Erfindung vermieden und wesentliche Vorteile dadurch erzielt, daß die aufeinandergewickelten Elektrodenbän:der gewellt sind, so daß freie Zwischenräume für den Zutritt der Luft zu der positiven Elektrode gebildet werden. Außerdem kann man den Luftzutritt noch dadurch verbessern, daß die fertige Spirale mit nach außen führenden Bohrungen versehen ist. Endlich besteht die Möglichkeit, den Abstand zwischen den einzelnen Windungen noch dadurch zu erhöhen., daß vorzugsweise das positive Elektrodenband an. der Außenseite mit Profilierungen versehen ist. Um die positive Elektrode aufwickeln. zu können, besteht der Depolarisator vorzugsweise aus einem elastischen, leitfähigenDrahtnetz, auf welches die aktive Kohle aufgebracht ist. Um die erforderliehe mechanische Festigkeit der aufgewickelten Spirale zu erzielen, erfolgt die Aufwicklung vorzugsweise auf einem gegebenenfalls als Ableiter dienenden Kern.
Besonders vorteilhaft ist es, das. negative Elektrodenband, vorzugsweise aus Zink, unter Zwischenfügung je einer Elektrolytschicht beiderseits mit je einem positiven Elektrodenband zu belegen und die aufeinanderliegenden Bänder zu einer Spirale aufzuwickeln. Bei dieser Ausführung erfolgt also. eine beiderseitige Ausnutzung der Lösungselektrode, so daß ein. Element mit einer bisher noch niemals erreichbaren Strombelastung geschaffen wird. Überhaupt zeichnet sich das Element nach der Erfindung dadurch aus., mit besonders hohen Stromdichten beansprucht werden zu können. Dies gilt insbesondere bei der Anwendung einer Luftdepolarisation, da in diesem Falle die wirksame Oberfläche gegenüber den bisher bekannten Elementen bei gleichem Volumen außerordentlich vergrößert ist. Andererseits gelingt es aber bei dem, Element nach der Erfindung, praktisch die gleiche Menge der aktiven Substanz, nämlich des Depolarisators, in. dem gleichen Volumen unterzubringen, die Lösungselektrode aber -ganz wesentlich zu vergrößern.
Bei der Herstellung des Elementes nach der Erfindung benutzt man als Separator und Träger der Elektrolytschicht einen biegsamen, saugfähigen Stoff, z. B. Gaze, Papier od. dgl. Auch poröse Kunststoffe können zu diesem Zweck verwendet «-erden. Die Depolarisationsmasse, vorzugsweise die Aktivkohle, bringt man. auf ein elastisches, leitfähiges Band auf. Dabei kann das Band selbst aus leitfähigem Material bestehen oder aber mit einer leitfähigen Schicht, z.,B. aus Graphit, überzogen sein. Auch elastische Drahtnetze in Bandform können, wie erwähnt, .zu diesem Zweck verwendet werden.
Für die Stromableitung von den Elektrodenbändern: kann man je eine Lasche aus leitfähigem Stoff anordnen. Man kann aber auch auf den. Rand jedes Elektrodenbandes spiralförmig einen Ableiter mit aufwickeln, um auf diese Weise den elektrischen Widerstand wesentlich herabzusetzen und die B-elastungsfähigkeit des Elementes. zu steigern.
Die äußere Schutzschicht, mit welcher man zweckmäßig die fertige Spirale umkleidet, kann als freies Ende auf den äußeren Umfang aufgewickelt werden.
Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele des Elementes nach der Erfindung.
In Abb. i ist ein Teilabschnitt der aufeinanderliegenden Elektrodenbänder mit der dazwischen angeordneten Elektrolytschicht sowie dem Isolier- . band dargestellt. Wie ersichtlich, liegt auf dem Isolierband ä die negative, bandförmige Elektrode z, vorzugsweise aus Zink. Auf der Zinkelektrode befindet sich die Elektrolytschicht e und darüber das die Depolarisationsmasse tragende Band d. Außerdem zeigt die Abb. i die auf dem oberen Rand der Elektrodenbänder z und d angebrachten bandförmigen Ableiter b, welche zusammen mit den Elektrodenbändern spiralförmig aufgewickelt werden, um auf diese Weise den elektrischen Widerstand herabzusetzen und. die Belastungsfähigkeit des Elementes zu steigern. Die bandförmigen Ableiter b sind mit den Kontaktlaschen 11 und 12 versehen. Außerdem sind auf dem Depolarisator d Profilierungen p angebracht, um den Zwischenraum zwischen den aufgewickelten Bändern zu vergrößern.
Die Gesamtheit dieser Bänder ist, wie aus Abb. 2 im Schnitt ersichtlich, zu einer Spirale aufgewickelt. Dabei liegt die Isolierschicht i zwischen den Bändern verschiedener Polarität, um den. sonst auftretenden Kurzschluß zu verhüten. Erfindun.gsgemäß sind die aufeinandergewickelten Elektroden: bänder mit der dazwischenliegenden Elektrolytschicht gewellt ausgeführt. Dabei benutzt man für die Isolation, zweckmäßig ein glattes Isolierband i. Durch die Wellung der Elektrodenbänder zaund d mit der dazwischenliegenden Elektrolytschicht e wird, wie ersichtlich, ein freier Zutritt der Luft zu der positiven Elektrode geschafften.
Die Aufwicklung der Spirale erfolgt, wie die Abb.2 zeigt, zweckmäßig auf einem als Ableiter der einen Polarität dienenden leitfähigen. Kern k. In allen Fällen ist es zweckmäßig, die fertige Spirale in eine äußere isolierende Umhüllung einzusetzen, um damit gleichzeitig auch einen Schutz der Elektrodenbänder gegen mechanische Beschädigungen zu erzielen. Diese äußere Umhülllung kann becherförmig sein; man. kann sie aber auch als freies Ende auf den äußeren Umfang der fertigen Spirale aufwickeln.
Abb. 3 zeigt die äußere Ansicht des fertigen. Elementes, bei welchem die Spirale mit nach außen führenden Bohrungen. versehen ist, durch welche die Luft zu dem positiven Elektrodenband zutritt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Galvanisches Element mit Luftdepolarisation und aus Bändern hergestellten Elektroden, welche unter Zwischenfügung einer Elektrolytschicht zu einer Spirale aufgewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinandergewickelten Elektrodenbänder gewellt sind. z. Galvanisches Element nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die fertige Spirale mit nach außen führenden Bohrungen (b) versehen ist, durch welche die Luft zu dem positiven Elektrodenband zutritt. 3. Galvanisches Element nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise das positive Elektrodenband an der Außenseite mit Profilierungen (p) versehen ist. 4. Galvanisches Element nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Depolarisator, vorzugsweise aus aktiver Kohle, auf ein elastisches, leitfähiges Drahtnetz aufgebracht ist.