NL8202887A - Electrochemische cel met gegeleerde anode. - Google Patents

Description

* ϊ Ί - 1 - Ν.Ο. 31 210

Electroehemische cel met gegeleerde anode.

Be onderhavige uitvinding heeft betrekking op waterige electroehemische cellen en meer in het bijzonder op cellen met gegeleerde anoden.

Yerdikkingsmiddelen of geleringsmiddelen, gebrnikt in 5 electroehemische cellen om vloeibare electrolyten te geleren ten einde electrolytlekkage te verminderen zijn tot dusverre in hoofdzaak van natuurlijke produkten geweest, zoals zetmeel, cellulose of derivaten ervan. Echter scheidt zich bij het bewaren of tijdens de celontlading een groot percentage vloeistof af uit 10 vele van dergelijke verdikte of gegeleerde electrolyten. Verdere moeilijkheden zijn ontmoet bij het gelijkmatig geleren van grote hoeveelheden electrolyt en vervolgens het gegeleerde electrolyt in de cel af te geven. Een dergelijk tekort aan gelijkmatigheid, dat in het algemeen verergerd bij het bewaren naar mate de vloei-15 stof uit de gel afscheidt, kan resulteren in de onnauwkeurige toediening van electrolyt aan de eel met daaruit volgende strijdige celeigenschappen. Be hoge viscositeit van een dergelijk verdikt of gegeleerd electrolyt vergroot bovendien de moeilijkheid bij het verpompen en het nauwkeurig afgeven van geschikte hoeveelheden 20 electrolyt aan de cel.

Het gebruik van grotere hoeveelheden geleringsmiddel kan enkele van de scheidingsproblemen verlichten, evenwel ten koste van het verplaatsen van een deel van het actieve materiaal in de cel. Yoorts verlaagt in het algemeen ook de grotere mate van gele-25 ring van het electrolyt die ifcaxgaie geleidbaarheid van het electrolyt, hetgeen resultereert in een grote inwendige celweerstand, als-mede het vergroten van de problemen, die inherent zijn met de reeds hoge viscositeit van de gelen.

In sommige cellen wordt in plaats van dat alleen het elec-30 trolyt wordt gegeleerd, een mengsel van het electrolyt met het anodische of kathodische materiaal gegeleerd. Echter hebben de in het algemeen deeltjesvormige anodische of kathodische materialen de neiging uit de gel te sedimenteren of worden met elkaar geklon-terd door het geleringsmiddel, hetgeen resulteert in een tekort 8202887 - 2 -

* V

t aan gelijkmatigheid en soortgelijke onnauwkeurige toevoeging van anodische of kathodisehe materialen> . aan de cel. Yoorts resulteert de niet gelijkmatige gel in een ongelijkmatig en ondoelmatige verbruik van de anodische of kathodisehe materialen tijdens de cel-5 ontlading.

Materialen, die in staat gebleken zijn meer gelijkmatig een vloeistof of een mengsel van een vloeistof en een deeltjesvor- mig materiaal te geleren zijn in sommige gevallen niet stabiel in het sterke alkalische electrolyt, dat in vele waterige cellen wordt 10 gebruikt, in het bijzonder bij de hoge temperaturen en na de lange opslagperioden, waaraan dergelijke cellen zijn blootgesteld. Yoorts zijn dergelijke materialen gdeel of tendele op basis van aardolie, in tegenstelling tot de vroeger gebruikte geleringsmiddelen, die op basis van een plantaardigmateriaal waren. Met de huidige hoge « 15 prijs van aardolie .zijn dergelijke geleringsmiddelen op aardolie-basis zeer kostbaar geworden. Bovendien kunnen sommige monomeren of tussenprodnkten, die gebruikt worden bij de bereiding van geleringsmiddelen op aardoliebasis, het milieu schadelijk beinvloeden.

Gevonden werd nu, dat anionogene polysacchariden met 20 stijve geordende structuren, zoals eextracellulaire microbiele polysacchariden, in het bijzonder xanthangom (bereid door de fermentatie van het microbe Xanthomonas campestris) gemakkelijk en bevredigend een innig mengsel van een poedervormig anodemetaal, zoals zink en een waterig alkalisch electrolyt, voor toepassing 25 als een anode in een electrochemische cel,kunoenfgeleren. Het gege-leerde mengsel wordt gemakkelijk gehanteerd en afgegeven ten gevolge van de pseudoplastische eigenschappen ervan, die een lage schijn-bare viscositeit voortbrengen, wanneer de gel aan afschuiving wordt onderworpen, zoals tijdens mengen of pompen. Voorts wordt de gel 50 bij aanwezigheid van een sterk alkalisch electrolyt vast bij bewa-ren en blijft houdbaar bij aanwezigheid van zowel het alkalische electrolyt als het anodemetaal. Er is nagenoeg geen afscheiding van vloeistof of metaal uit de gel tijdens het hanteren of afgeven en nagenoeg geen afscheiding van vloeistof of metaal uit de vast 55 geworden gel bij bewaren. Eveneens is gebleken, dat het gebruik van dit geleringsmiddel verrassenderwijze de praktische ontladingscapa-citeit van de anode vergroot, terwijl de hoeveelheid eelgassing verminderd, in vergelijking met soortgelijke cellen, die niet gege-leerde anoden of anoden gegeleerd met natuurlijke produkten, zoals 40 plantaardige zetmeelprodukten of cellulose bevatten. Yoorts is ge- 8202887 - ·* - 3 - bleken, dat het gebruik van het anionogene, stijf geordende poly» saccharide niet nadelig de inwendige weerstand van de cel bexn-vloedt.

he stabiliteit van xanthangom, in het bijzonder in het 5 milieu van een alkalische cel, was verrassend, aangezien de lite-ratuur over het produkt aangeeft, dat concentraties van NaOH groter dan 12% precipitatie kunnen veroorzaken. In feite worden veel hogere concentraties van natrium- of kaliumhydroxide (30-40 %) in het algemeen in waterige, alkalische electrochemische celled 10 gebruikt. Gebleken is echter, dat bij dergelijke veel hogere hydroxide concentraties geen vloeistof of vaste stof uit de gel wordt afgescheiden. Voorts bexnvloedt de gelatinering zelf met xanthangom niet nadelig het celgedrag in vergelijking met gelen, die gesormd zijn uit geleringsmiddelen van een ander natuurlijk 15 produkt. Ook breekt de xanthangom gel niet fysisch of chemisch af bij aanwezigheid van het sterke waterige alkali en zijn er dien-tengevolge nagenoeg geen bijprodukten van de afbraak om het celgedrag te belemmeren of nadelig te bexnvloeden.

De anionogene polysacchariden, die als geleringsmiddelen 20 bij de onderhavige uitvinding geschikt zijn, hebben een groot molecuulgewicht (1-20 millioen g/mol) en hebben een stijve, geor-dende structuur, waarbij zij bij irelatief lage concentraties sterk viskeus zijn. De stijve structuur is het gevolg van samen-werkende effecten binnen de polymeermoleculen van het anionogene 25 polysaccharide. De stijve geordende structuren nemen in het algemeen spiraalvormige, dubbel spiraalvormige, staafachtige, ge-plooide vel of soortgelijke configuraties aan, waarbij de rela-r tieve beweging van de moleculen vertraagd wordt met daaruitvolgende toegenomen viscositeit zelfs bij lage concentraties.

30 Anionogene, extra-cellulaire, microbiele polysacchariden, zoals xanthangom, dat gekenmerkt is als in het bezit zijnde van een stijve, spiraalvormige structuur (literatuur over het produkt van Kslco [divisie van Merck & Co., Inc. ] over Xan than Gum) hebben stijve, geordende structuren en vallen binnen het kader van de onderhavige 35 uitvinding, waarbij zij in staat zijn effectief een innig mengsel van een verpoederd anodemetaal en een waterig alkalisch electro-lyt te geleren. Deze microbigle polysaccharide geleringsmiddelen worden voortgebracht door de werking, zoals fermentatie, van ver-schillende micro-organismen met daaruitvolgende stijve structuren.

40 De gebruikelijke polysaccharide geleringsmiddelen, die door deze S202887 * - 4 - micro-organismen worden voortgebracht, hebben in het algemeen een hoofdketen gevormd nit verknoopte saccharide eenheden, met korte zijketens gebonden aan de hoofdketen, welke zijketens anionogeen zijn of in een waterig alkalisch milien anionogeen worden. Ook 5 kan de hoofdketen het anionogene deel bevatten.

De volgende tabel bewerkt naar Encyclopedia of Polymer Science and Technology (1968), deel 8, biz. 696 (tabel 2) illus-treert de samenstelling en microbiele afstamming van xanthangom en andere microbiele polysacchariden. Opgemerkt wordt dat, in het 10 bijzonder met betrekking tot xanthangom, de prodnktliteratnnr de stijfheid van het xanthangommolecuul ten dele toeschrijft aan de β(1—4) bindingen, die het vereiste samenwerkende effect en de gebruiksmogelijkheid voor de onderhavige nitvinding verschaft.

8202887 ___ ________ - 5 -

Tab el

Anionogene, extracellulaire microbiele pdysacchariden. Polysaooharidesamenstelling g\

Micro-organi sme Componenten Molverhouding Bindingen

Xanthomonas B-mannose 3»0 &Α(β, 1-2)M

campestris D-glncose 3,0 m(1-4)G

(xanthan gum) B-glucuronzuiir

(K-zout)b 2,0 G(1-4)GA

0-acetyl 1,7 θ(β, 1-4)G

pyrodruivenzuur 0,63

Arthrobaoter D-glucose 1 ΜΑ(β, 1-4)G

viscosus B-galactose 1 β(β, 1-4)Gal B-mannnronznnr

(E-zout) 1 Gal^, 1-4)MA

0-acetyl 4

Oryptooooous B-mannose 4 M(1-3)M

laurentii var. D-xylose 1 X(1-C)M

flavescens B-glucuronzuur

(X-zout) 1 &Α(β, 1-2)M

0-acetyl 1,7

Eansenula B-mannose 5 M(a, 1-)P0 E(-6)m holstii kalium 1 M(a. 1-3)M^ fosford 1 M(a, 1-2)M · a. Identificatie van symbolen: Gal, B-ggilactopyranose; G, B-gluc opyranose; GA, B-glucopyranosyl uronzuur; M,B-mannopyranose; ΜΑ,Β-mannopyranosyl uronztnir; X, B-xylose.

b. Andere zouten knnnen bereid worden.

c. Positie van bindingen is niet vastgesteld.

d. Orthofosfaat.

8202887 - 6 -

Besohri.jving van Ae voorkeursuitvoeringsvormen.

Het voorkeursmiddel van de onderhavige uitvinding is het anionogene, extracellulaire, microbiSle polysaccharide voortge-bracht door de groei van het micro-organisme Xanthamonas oampesfcris, 5 gewoonlijk bekend als xanthangom (en verkocht onder het handels-

R R

merkf Keltrol en Klezan door Kelco, een divisie van Merck & Co.,

R R

Inc., Biozan door Hercules, Inc. en Ploeon door Pfizer, Inc.).

De geleringsmiddelen, die voor toepassing bij de onderhavige uitvinding de voorkeur verdienen, worden derhalve biologisch 10 voortgebracht door micro-organismen en zijn noch geheel noch ten dele op basis van aardolie, zoals vele andere eerder gebraikte geleringsmiddelen. De biologische produktie van het gelerings-middel waarborgt niet alleen een voldoende toevoer- en prijs-stabiliteit, maar verlaagt eveneens de waarschi;jnligkheid, dat de 15 produktie van het geleringsmiddel zelf het milieu nadelig zal belnvloeden.

De anionogene, extracellulaire, microbiele polysacchariden van de onderhavige uitvinding, die de voorkeur verdienen, kunnen alleen worden gebrudkfc of kunnen, om de viscositeit verder te ver-20 hogen, eerst gemengd worden met een galactomannan (een neutraal polysaccharide slechts bestaande uit mannose en galactose), zoals Sint Jansbroodboongom (ook bekend als carobgom) of guargom, alle in de natuur voorkomende plantmaterialen, voordat combinatie plaats heeft met het anodemetaalpoeder en het waterige alkalische 25 electrolyt voor de vorming van de gegeleerde anode. Een verhouding van 1s1 xanthangom en Sint Jansbroodboongom geeft de maximum gel-sterkte en verdient de voorkeur. De structuur van zowel guargom als Sint Jansbroodboongommen in het bijzonder zijn samengesteld uit een lineaire keten van β - (1-4) verknoopte D-mannose-eenheden 30 en uit een enkele eenheid bestaande D-@3actose zijketens, die aan de hoofdketen gebonden zijn door a - (1-6) bindingen. Yoor guargom is de verhouding mannose tot galactose ongeveer 1,8 en voor Sint Jansbroodboongom is de verhouding ongeveer 4·

De anionogene, stijf geordende polysacchariden, zoals 35 xanthangom, andere geschikte, anionogene, extracellulaire, microbiele polysacchariden en mengsels daarvan met galactomannanen worden bij voorkeur gebruikt big het geleren van de anoden van elec-trochemische cellen met waterige electrolytoplossingen, waarbij de anode bestaat uit een gegeleerd mengsel van een verpoederd 40 anodisch metaal, zoals zink of geamalgameerd zink, een waterig elec- 8202887 - 7 - trolyt en het geleringsmiddel.

De gel kan in situ binnen de cel gevormd worden en nadat de kathode in de cel geplaatst is. De elctrolytoplossing wordt in de vel gegoten en vervolgens worden het anodemetaal en het gelerings-5 middel met het mengsel toegevoegd, waama gelering plaats heeft.

Het xanthangom geleringsmiddel, dat de voorkeur verdient, alsmede andere anionogene, extracellulaire, microbiele poly-sacchariden van de onderhavige uitvinding kunnen bereid worden door geschikte micro-organismen te kweken, die gemakkelijk ver-10 krijgbaar en gemakkelijk gekweekt worden, hetzij volgens een discontinu hetzij een vontinu stromingsproces. Verschillende werkwijzen voor het voortbrengen van het middel zijn beschreven in een artikel door F.R. Dintzis, c.s., ?,Stu.dies on dilute solutions and dispersions of the polysarharide from 15 Xanthamonas campestris” NEEL Β1459» 'Carbohydrate Research, 15 (1970) 257-267. Het gewenste materiaal kan daarna uit de kweek geextraheerd en gezuiverd worden.

Het geleringsmiddel van de onderhavige uitvinding kan even-eens tezamen met een veelwaardige alkohol gebruikt-- worden voor de 20 vorming van een in situ gegeleerde anode, zoals toegelicht in de samenhangende octrooiaanvrage 106.955» ingediend 26 deeember 1979· In een dergelijke cel worden de veelwaardige alkohol, anodemetaal en geleringsmiddel gecombineerd en vervolgens aan de cel met een kathode en een electrolyt daarin geplaatst, afgegeven. Het gele-25 ringsmiddel in het mengsel absorbeert nagenoeg gelijkmatig electrolyt en het mengsel vormt een in situ gegeleerde anode.

Ook kan de gegeleerde anode buiten de cel worden gevormd met het geleringsmiddel, zoals xanthangom, het anodemetaal en het electrolyt gecombineerd, zodat het verpoederde anodemtaal 30 nagenoeg homogeen door de gel gedispergeerd is zonder dat bij op-slag een merkbare sedimentatie van het metaal wordt waargenomen.

De gegeleerde anode wordt daarna in de cel gebracht.

De gegeleerde anode van de onderhavige uitvinding is aan-vahkelijk uiterst pseudoplastisch en wanneer een spanning buiten 35 de elastisiteitsgrens op de gel wordt toegepast, wordt de visco-siteit verminderd in verhouding tot de hoeveelheid afschuiving. Wanneer de afschuivingsspanning wordt verwijderd keert de visco-slteit van de gel bijna onmiddellijk tot het oorspronkelijke niveau terug. Aangezien de afschuifkrachten, die aan de gel worden 40 meergegeven door de gel door de «relvullingsapparatuur te pompen en 8202887 - 8 - de gel aan de cel af te geven, buiten de elasticiteitsgrens "van de gel zijn, kan de gel bijna zo gemakkelijk en nauwkeurig als het niet gegeleerde electrolyt verpompt en afgegeven worden. Het gemak van verpompen en afgeven is in tegenstelling tot de moei-5 lijkheden, die ontmoet worden met de meeste vroeger toegepaste geleringsmiddelen of verdikkingsmiddelen, waarbij niet alleen vloeistof uit de gel werd afgescheiden, maar waarbij de hoge vis-oositeit van de gel het verpompen en afgeven moeilijk, langzaam en onnanwkenrig maken. Het gemak en de nauwkeurigheid waarmee de gel 10 van de onderhavige uitvinding wordt afgegeven is een belangrijk voordeel, aangezien dit het gebruik van bereidingsapparatuur met hoge snelheid vergemakkelijkt, waarbij grote hoeveelheden gel snel verwijderd en nauwkeurig afgegeven worden. Ook wordt de gel niet belnvloed door herhaalde voortgezette en/of zware afschuif-15 krachten, waardoor de bereiding van grote hoeveelheden van de gel, die lange mengperioden voor een vergrote gelijkmatigheid vereisen, vergemakkeli j kt wordt.

Het roeren van de gel hetzij gedurende het mengen, hetzij het verplaatsen naar of in de cel, hetzij binnen de cel, beinvloedt 20 ook niet de gel vanwege de pseudoplastische eigenschappen van de pas gemengde gel.

Be gel, die gevormd is uit het voorkeurs-xanthangom en sterke alkalische electrolyt, geeft een gel, die bij bewaren vast wordt en nagenoeg niet belnvloed wordt door veranderingen in tem-25 peratuur en pH. Bit is bijzonder belangrijk in electrochemische cellen, die onderworpen worden aan een groot temperatuurtraject tijdens het transport en de opslag, waarbij het anodemetaal de neiging heeft uit de gelen volgens de stand der techniek te worden afgescheiden en waarbij de fysische eigenschappen van dergelijke 30 gelen met veranderingen in de temperatuur drastisch veranderen.

Verrassenderwijze werd gevonden, dat het gebruik van de geleringsmiddelen van de onderhavige uitvinding in water bevattende oellen met een zinkanode de ontwikkeling van schadelijk inwendig gas, dat in deze cellen gebruikelijk is, vermindert. Als gevolg 35 kan de hoeveelheid relatief duur kwik, dat gebruikt wordt met het doel het gassen te verlagen, tot een minimum worden teruggebracht zonder schadelijk effect. Een dergelijke minimalisering van het gebruik van kwik is voordelig zowel vanuit milieu als uit econo-misch gezichtspunt en is een ander voordeel van de onderhavige 40 uitvinding.

8202887 - 9 - '

De hoeveelheid van het geleringsmiddel van de onderhavige uitvinding, dat in de cel bruikbaar is, kan zeer gering zijn in vergelijking tot de hoeveelheid die vereist is voor andere in de natuur voorkomende gelerings- of verdikkingsmiddelen. Slechts on-5 geveer 0,2 gew.$i geleringsmiddel betrokken op de gegeleerde anode is geschikt, waarbij de voorkeurshoeveelheid geleringsmiddel varieert tussen ongeveer 1 en ongeveer 2 gew.% van de gegeleerde anode. Ongeveer 10 gew.$> van de gegeleerde anode kan eveneens gebruikt worden zonder de cel op schadelijke wijze te beinvloeden.

10 Bij de onderhavige uitvinding, waarbij de anode een ge- geleerd mengsel van een anodemetaal en een electrolytoplossing is, zijn geschikte anodemetalen die metalen, die in het algemeen in eellen met een waterig eleetrolyt worden gebruikt. Tot anodemetalen behoren cadmium, calcium, koper, indium, ijzer, lood, magnesium, 15 mangaan, kwik, nikkel, tin, zink en andere in de techniek bekende metalen, die hetzij alleen hetzij in verschillende combinaties worden gebruikt. Bij de cel, die de voorkeur verdient, bevat het anodemetaal gepoederd geamalgameerd zink, waarbij een toename in ontladingscapaciteit met hoge snelheden van ongeveer 15$) bereikt 20 wordt in vergelijking met eellen, die gegeleerde anoden van het cellulose type volgens de stand der techniek bevatten.

3Pijne anodemetaalpoeders met deeltjesdiameters van ongeveer 0,05 "tot 0,9 millimeter verdienen in het bij zonder de voorkeur, aangezien dergelijke fijne poeders een groot specifief oppervlak 25 verschaffen, dat aan het eleetrolyt wordt blootgesteld. Dergelijke fijne poeders worden ook gemakkelijk, nagenoeg gelijkmatig door de gel gedispergeerd door de geleringsmiddelen van de onderhavige uitvinding,

Bij de cel, die de voorkeur verdient, bevat het eleetrolyt 30 een waterige alkalische oplossing. Tot dergelijke voorkeursoplos-dingen behoren, evenwel niet daartoe beperkt, hydroxiden van een alkalimetaal en aardalkalimetaal waarbij natrium en/of kaliumhydro-xide de meest gebruikelijk toegepaste alkalische electrolyten zijn.

In het algemeen zijn dergelijke eleotrolyten hydroxideoplossingen 55 van 30 tot 40$ in water in de alkalische eellen uit de handel.

Tot kathoden die gewoonlijk in water behoudende electro-chemische eellen gebruikt worden behoren, evenwel niet daartoe beperkt, geoxideerde metalen, zoals cadmiumoxide en -hydroxide, kwik(Π)oxide, loodoxide, mangaandioxide, nikkeloxide en -hydroxide 40 en zilveroxidej en lucht.

3202887 - 10 -

Toorbeeld I.

Een gegeleerd anode-elec tr oly tmengsel wordt gevormd door 100 kg geamalgameerd zinkpoeder, dat is 93% zink en 7% kwik, te combineren met 1,6 kilogram xanthangom (verkocht onder de handels-5 naam KELZAN door Kelco, een divisie van Merck and Co., Inc.,

San Diego, California). Dit mengsel wordt aan 80 kildgram van een electrolytoplossing in water toegevoegd onder constant roeren tot het mengsel grondig gemengd is en geleert. De electrolytoplossing bevat een oplcssing in water van ongeveer 37% kaliumhydroxide. De 10 afscheiding van vloeistof nit de gel bij bewaren en het percentage dispersie ervan gedefinieerd als I 1 - HT \ x 100 hr) waarin H^ de eventnele hoogte is van een vloeistoffase boven de 15 gegeleerde anode en Η,ρ de hoogte van de gegeleerde anode is, wordt gemeten. Ha twee dagen is het percentage dispersie 10020, hetgeen op geheel geen afscheiding wijst. Ha 1 maand is de dispersie ongeveer 80% en blijft zelfs na 12 maanden ongeveer hetzelfde.

Een cel wordt vervaardigd met een kathode bestaande nit 20 ongeveer 40 gram mangaandioxide en ongeveer 5 gram grafiet, een scheider van het cellulose type, ongeveer 7 milliliter van de waterige electrolytoplossing en ongeveer 30 gram van het gegeleerde anode- electrolytmengsel.

Bij ontlading vertoont de cel electrische eigenschappen, 25 die soortgelijk zijn aan eellen vervaardigd met gebruikelijke geleringsmaterialen zoals natrinmcarboxymethylcellul0se, maar laat een hogere ontladingscapaciteit zien met ongeveer 15%. Na opslag van de eellen gednrende een periode van ongeveer 1 week bij tempe-raturen van 27°C en 50°C, is aanzienlijk minder gasontwikkeling 30 bij opslag zichtbaar dan met eellen onder toepassing van de cellulose geleringsmaterialen.

Voorbeeld II.

Een gegeleerd mengsel, zoals in voorbeeld I, wordt bereid door combinatie van 100 kilogram geamalgameerd zinkanodepoeder, 35 dat is 93% zink en 7% kwik, met 1,6 kilogram van een verpoederd geleringsmiddel. Het verpoederde geleringsmiddel is een mengsel van ongeveer 0,96 kilogram xanthangom en ongeveer 0,64 gram guargom in 8202887 - 11 - , de handel gebracht onder het handelsmerk Galactasol. Aan het mengsel worden $8 kg van de waterige electrolytoplossing van voorbeeld I toegevoegd onder constant roeren tot het mengsel gron-dig gemengd is. De verkregen gel geeft een 91% dispersie na 2 dagen 5 bewaren. Echter is na 1 maand en 12 maanden het percentage dispersie ongeveer 86%. De houdbaarheid op langer termijn wordt derhalve vergroot door de toevoeging van de gaargom.

Een deel van de verkregen gel wordt gebruikt in een cel, zoals gevormd in voorbeeld I. Bij ontlading laat de cel electrische 10 eigenschappen zien, die soortgelijk zijn aan de cel, die volgens voorbeeld I is gevormd.

Voorbeeld III.

Een droog mengsel wordt samengesteld door 100 kg geamalga-meerd zinkpoeder, dat is 93% zink en 7% kwik, met 1,6 kg xanthangom 15 te combineren, zoals in voorbeeld I beschreven.

Een cel wordt samengesteld zoals in voorbeeld I, evenwel met 15 milliliter van een waterige electrolytoplossing, die ongeveer 55 gew*% kaliumhydroxide bevat en ongeveer 17 gram van het . droge, geamalgameerde zink-xanthangommengsel.

20 De verpoederde xanthangom absorbeert de electrolytoplossing in de cel en vormt een gel. Bij bewaren wordt geen vloeistof uit de gel afgescheiden en evenmin sedimenteert het geamalgameerde zink. De dichtheid van het gegeleerde mengsel is lager dan die van een mengsel van soortgelijke samenstellingen onder toepassing van 25 de gebruikelijke cellnloseachtige geleringsmaterialen.

Bij ontlading laat de'oel electrische eigenschappen zien, die soorigelijk zijn aan die cellen,· die zi^n samengesteld met gele-ringsmiddelen zoals natrinmcarboxymethylcellulose, evenwel laat de cel ongeveer een toename van 15% in ontladingscapaciteit zien.

50 Na opslag van de cel gedurende een periods van 1 week bij kamertemperatuur en bij een temperatuur van 50°C is veel minder waterstofontwikkeling merkbaar bij bewaren dan met cellen volgens de stand der techniek onder toepassing van een geleringsmiddel van het cellulose type.

55 Voorbeeld IV.

Een droog mengsel wordt samengesteld door 100 kg geamalga-meerd zinkpoeder, dat is 93% zink en 7% kwik, te combineren met ongeveer 250 gram van zowel glycerol als water en vervolgens worden 1,6 kg xanthangom toegevoegd.

40 Een cel wordt samengesteld zoals in voabeeld III, evenwel 8202887 9 - 12 - met ongeveer 17 gram van het droge, geamalgameerde zink, glycerol, water en geleringsmengsel.

De gevormde gel is gelijkmatiger dan de gel, die verkregen wordt zonder gebruik van glycerol en de kleine hoeveelheid water.

5 Bij bewaren wordt geen vloeistof nit de gel afgescheiden en even-min sedimenteert het geamalgameerde zink. De dichtheid van het gegeleerde mengsel is lager dan die van een mengsel van soorgelijke samenstellingen onder toepassing van de bekende geleringsmiddelen op cellnlosebasis. Onladings- en opslageigenschappen zijn soort-10 ^elijk aan die van de eel van voorbeeld III.

Yoorbeeld V tot XXI.

Cellen worden samengesteld volgens de in de voorbeelden I tot IV beschreven methoden, evenwel onder toepassing van cadminm, calcium, koper, lood, indium, ijzer, magnesium, mangaan 15 en amalgamen daarvan als de verpoederde metaalanode. De cellen worden op soortgelijke wijze beproefd en blijken gelijke of beta?e ontladingseigenschappen te hebben dan cellen, die zijn samengesteld onder toepassing van dezelfde metaalanoden zonder het xanthangom geleringsmiddel.

20 Yoorbeeld XXII tot XXV.

Cellen worden samengesteld volgen de in de voorbeelden I tot IY beschreven methoden, maar waarin ongeveer 91 gram zilver-oxide is gebruikt om het mangaandioxide in de kathode te vervangen. De cellen worden op soortgelijke wijze beproefd en blijken gelijke 25 of betere ontladingseigenschappen te hebben dan soorigelijke cellen, die zij n samengesteld onder toepassing van metaalanoden zonder het xanthangommiddel.

Voorbeelden XXYI tot IXXX.

Cellen worden samengesteld volgens de in de voorbeelden 30 I tot IY beschreven methoden, maar waarin'ongeveer 129 gram kwik (il) oxide gebruikt worden om het mangaandioxide in de kathode te vervangen. De cellen worden op soortgelijke wijze beproefd en blij-ken gelijke of beiece ontladingseigenschappen te hebben dan cellen, die zijn samengesteld onder toepassing van metaalanoden zonder de 35 hierin beschreven middelen.

8202887

Claims (10)

1. Gegeleerde anode voor een electrochemische cel, die een verpoederd anode actief metaal, een waterig alkalisch electrolyt en een geleringsmiddel bevat, met het kenmerk, dat 5 het geleringsmiddel een anionogeen, ' ; stijf geordend-.poly saccharide bevat.

2. Anode volgens eonclusie 1, met het kenmerk, dat het anionogene, stijf geordende polysaccharide een anionogeen, extracellulair, microbieel polysaccharide is. 10

3· Anode volgens eonclusie 2, met het kenmerk, dat het anionogene, extracellulaire, microbiele polysaccharide xanthangom is.

4· Anode volgens conclusies 1 tot 3* met het kenmerk, dat het geleringsmiddel tevens een galactomannan 15 bevat.

5· Anode volgens conclusies 1 tot 4» met het kenmerk, dat de anode tevens een veelwaardige alkohol bevat.

6. Anode volgens conclusies 1 tot 5» met het kenmerk, dat het geleringsmiddel aanwezig is in een hoeveel- 20 heid van 0,2 tot 10 gew.% betrokken op de gegeleerde anode.

7. Anode volgens e&n of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het verpoederde anodemetaal zink of geamalgameerd zink bevat.

8. Anode volgens conclusies 1 tot 7> met.het 25. e n m e r k, dat het waterige alkalische electrolyt een oplos-sing van kaliumhydroxide in water bevat.

. 9· Electrochemische cel, die een waterig alkalisch electro lyt, een kathode en de gegeleerde anode van lin of meer van de voorafgaande conclusies bevat.

10. Electrochemische cel volgens eonclusie 9» met het kenmerk, dat de kathode mangaandioxide, zilveroxide, kwik (il) oxide, nikkeloxide en -hydroxide, loodoxide, cadmiumoxide en/of lucht bevat. 8202887 55