NO116503B - - Google Patents

Description

Galvanisk: tørrbatteri.

Oppfinnelsens gjenstand er et galvanisk tørrbatteri med sink-klorid-elektrolytt, spesielt et batteri i såkalt "Paperlined"-utførelse, hror depolarisator-pressmassen er omgitt av et oppsugende separatorsjikt.

Slike tørrbatterier er i og for seg kjent. De har, sammen-liknet med salmiakk-elektrolytt-celler, en høy belastningsevne og er pa mange områder salmiakkceller overlegne. Utleknings-sikkerheten for disse batterier er også relativt god. Det har imidlertid ikke lykkes å fremstille en absolutt lekkfti celle med sink-klorid-elektrolytt.

Foreliggende oppfinnelse er således fremkommet som et

resultat av den oppgave å undersøke utladningsprosessene for sink-

klorid-elektrolyttceller nøyaktig, og på grunn av de funne resultater frembringe et utlekningsfritt tørrbatteri, fremfor alt i "paperlined"-utførelse.

Det har herunder vist seg at celler med sink-klorid-elektrolytt i løpet av utladningen og den derigjennom fremkalte pH-økning blir stadig tørrere, idet basiske sink-klorider felles ut, hvilke kan inneholde opptil 8 deler vann. Denne selvuttørring opptrer imidlertid først ved vidtgående utladning, når elektrolyttens pH er steget til 6 og over dette. Hvis en sinkkloridcelle kortsluttes, opptrer det etter omkring 1 l/2 til 2 timer en gjennomhulling av sinkbegeret, hvorigjennom den flytende elektrolyttløsning kan renne.

En absolutt utleknings-sikkerhet for sinkklorid-elektrolytt-batterier kan oppnås når yttersiden av den negative elektrode som omslutter cellen i det minste delvis er omgitt av et sjikt som inneholder en alkalisk virkende substans, idet sjiktet er anbragt på de mest utsatte steder. Herved oppnås at elektrolytten som trenger ut gjennom sinkbeholderen eller sinkbegeret på grunn av gjennomhullingen straks blir alkalisk og felles ut som basisk salt.

Før man går nøyere inn på beskrivelse av mulige utførelses-former for batteriene eller cellene i henhold til oppfinnelsen, skal det henvises til enda en eiendomlighet for sinkkloridceller. Hvis man betrakter forholdene ved kortsluttede eller sterkt belastede sinkkloridceller, fremfor alt i "paperlined"-utførelse, kan man fastslå følgende: Umiddelbart etter kortslutning begynner den flytende elektrolytt-oppløsningen mellom sinkbeger-innerveggen og separatorsjiktet å stige opp i cellens ekspansjonsrom. Etter omkring 10 min. vil reaksjonen opphøre. I løpet av en ytterligere time vil væsken suges tilbake i cellen, formodentlig fordi denne avkjøles. En analyse av elektrolyttvæsken viser at denne består av en ca. 60#-ig vandig sinkklorid-oppløsnlng. Det er derfor gunstig å anbringe en eller flere hullskiver som oppsugningsmateriale på depolarisator-pressmassen, f.eks. i form av filterpapp. Formålet med dette er å absorber* den sinkklorid-oppløsning som er drevet inn i ekspansjonsrommet som følge av diffusjonshindring gjennom separatorsjiktet. Cellene, som

i henhold til oppfinnelsen er utstyrt med et sjikt som inneholder en alkalisk virkende forbindelse, er fremfor alt utviklet for celler som man har forsøkt å gjøre utlekningsfrie ved egnede konstruktive ut-førelser. Av denne grunn er det på fig. 1-3 bare vist slike utførel-

sesformer. Oppfinnelsens karakteristiske trekk kan med like stort hell anvendes på enkle tørrceller eller tørrbatterier. Begeret blir herunder omklebet med en klebemiddelfolie, som er bestrødd på innersiden med et alkalisk virkende stoff.

Fig. 1 viser en mulig utførelsesform for et batteri i

henhold til oppfinnelsen, med en plastkappe 1, samt en innsprøytet metallisk kullkappe 2. I sinkbegeret 3 befinner det seg en kullstift 4 omgitt med en depolarisator-pressmasse 5*Pressmassen er omgitt av en separator 6, f.eks. av papir, som vanlig ved "paperlinedrt-celler. På depolarisator-pressmassen ligger to sugeskiver 7»f.eks. av suge-kraftig papp, som oppsuger den elektrolytt som drives opp ved sterk belastning av batteriet. Oppsugnings-skivene dekkes med hullskiven 8 og deretter overstøpes cellen med støpesjiktet 9*De sugeaktive skiver binder riktignok en del av den flytende elektrolytt, men det blir imidlertid tilbake så mye flytende elektrolytt i cellen at elektrolytten etter gjennomhulling av sinkbegeret renner ut av cellen. Derfor er sinkbegeret omgitt med en papphylse 10 som inneholder alkalisk virkende stoffer. Herved behøver bare det innerste hylse-sjikt å inneholde det alkalisk virkende stoff. Man kan bestryke innersiden av pappen med en klebemiddeloppløsning og bestrø denne med pulverisert, alkalisk virkende stoff. Overskuddet kan f.eks. blåses bort med pressluft. Papphylsen kan imidlertid også impregneres med alkalisk virkende oppløsning.

Som alkalisk virkende stoff har man funnet at kalsiumoksyd

er velegnet. Man kan imidlertid anvende alle stoffer som vil forhøye pH for den uttrengende elektrolyttoppløsning. Man har gjort forsøk med den beskrevne celle hvor man har anvendt bl.a. ZnO, NaOH og MgO.

Fig. 2 viser en celle med en kunststoffkappe, et sinkbeger

og et ytterligere ytre beskyttelsesbeger eller en -hylse 11 av sink. Mellom cellebegeret og det ytre sinkbeger er det anordnet et mellom-legg 12, som inneholder en alkalisk forbindelse. Ttterbegeret er innført for bedre kontakt med sjiktet 13.

Fig. 3 viser en celle med en blikkbeskyttelseskappe 14. Mellom sinkbegeret og blikk-kappen er det anordnet en folie 15 forsynt med alkalisk virkende stoff samt en papphylee 16. Man kan også utelate folien 15 og forsyne det innerste pappsjiktet med f.eks. kalsiumoksyd.

Claims (3)

1. Galvanisk tørrbatteri (tørrcelle) med sinkkloridelektrolytt, karakterisert ved at yttersiden av den negative elektrode som danner cellebeholderen (3) i det minste delvis er omgitt av et sjikt (10) som inneholder et alkalisk virkende stoff.

2. Galvanisk celle som angitt i krav 1, karakterisert ved at den negative elektrode er omgitt med en plastkappe, og at det mellom den negative elektrode og plastkappen er anordnet et sjikt (12) som, i det minste på den side som vender mot sinkbegeret, er forsynt med et alkalisk virkende stoff.

3. Galvanisk celle som angitt i krav 1, karakterisert ved at den er omgitt av et dobbelt sinkbeger, og at det mellom de to begre helt eller delvis er anordnet et sjikt (15) som inneholder et alkalisk reagerende stoff.