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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.
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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.
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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.
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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.
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Die äußere Schutzschicht, mit welcher man zweckmäßig die fertige Spirale
umkleidet, kann als freies Ende auf den äußeren Umfang aufgewickelt werden.
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Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele des Elementes nach
der Erfindung.
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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.
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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.
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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.
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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.