NO126006B - - Google Patents

Description

Galvanisk platecelle.

Oppfinnelsen vedrører en platecelle, bestående av en sinkplate med på undersiden anbrakt ledesjiktfolie og et på oversiden pålagt separatorblad og en depolarisatortablett.

Da ved oppbyggingen av en slik flate-celle, avstanden mellom positiv og negativ elektrode er ytterst liten, er den måte hvorpå separaitorbladet er forbehandlet av av-gjørende betydning for cellens lagrings-evne og levetid. Tidligere ble der i almin-nelighet som separator anvendt et egnet papir- eller tekstilblad, i hvilket man lot elektrodelyttvæsken suge opp. En annen utførelsesform besto i at man på separatorbladet anbrakte elektrolytten i pasta-form. Videre er det kjent å innføre de tørre elektrolyttsalter samt svéllemidlet i papir-massen. Sluttelig kan elektrolyttpastaen påføres en papirbane og tørkes. Ved de to sistnevnte metoder blir separatorbladet lagt tørt på sinkplaten, heretter fuktet med rent vann eller elektrolyttvæske og derpå depolarisatortabletten pålagt.

Alle disse fremgangsmåter er prinsip-pielit beheftet med følgende ulemper: Det viser seg at ved lange lagertider og særlig ved lagring under tropiske for-hold, altså ved økede temperaturer på ca. 40° og derover, vil svellemiddelbestand-delene vandre bort, det vil si fra sinkoverflaten gjennom separatorbladet og inn i depolarisatortabletten. Dette medfører at separatoren, elektrolyttbærermaterialet, nemlig papir eller vev, kommer til å ligge direkte på ainkplaten, hvorved der frem-bringes såkalte kontaktkorros joner som etter lengere lagringstid viser seg som punktformige påkorroderinger som er fordelt tilfeldig over den hele sinkplate, hvo-ved batteriet ødelegges for tidlig. Ved den ovenfor først nevnte utførelsesform opptrer denne virkning allerede umiddelbart etter sammenbyggingen, da her elektrolytten overhodet ikke tilsettes noe svelle-middel. Hvis man bringer de tørre elektrolyttsalter og svéllemidlet inn i papir - massen, så kommer det til at på grunn av den hele måte hvorpå separatoren er til-beredt, kan en bestemt og jevn dosering av elektrolyttsaltene og svéllemidlet neppe eller bare ytterst vanskelig oppnås, hvorved dessuten variasjoner i batteriytelsen kan opptre.

Hvis man forsyner separatorbladet med en pastaformig elektrolyttfilm, som kommer til å ligge på sinkplaten, er der videre fare for at ved stabling av den ferdige celle under trykk, elektrolyttpastaen klemmes vekk ved de steder hvor det største trykk opptrer, hvorved der for-uten en hurtig konitaktkorrosjon som følge av at separatorbladet ligger direkte på sinkplaten, kan opptre ytterligere korrosjoner som følge av konsentrasjonskjeden, da elektrolyttpastaen ligger ujevnt fordelt på sinkplaten.

Man har forsøkt å oppheve ulempen med kontaktkorrosjon som følge av at svéllemidlet vandrer bort, ved at man fremstilte separatorbladet av uoppløselige, men svellbare kunststoffolier av cellulosederivater, eller at man forsynte det for frem-stilling av separatoren anvendte papir eller tekstilstoff med en film av metyllcellulose, estere eller etere av cellulose som svelle-midler, og helt eller delvis herdet disse cellulosederivater ved syrebehandling (f eks. med sitronsyre, vinsyre og lignende)

ved høyere temperaturer, f. eks. ved 200—

400° C. Som det har vist seg i praksis, kan heller ikke denne måte å fremstille separa-

toren på, hindre korrosjon av sinkelektro-

den. Det har nemlig vist seg at det ved lang lagring allerede ved normal tempera-

tur (20—25° C) etter ca. et halvt år, finner sted sterke punktkorrosjoner (hullkorro-

sjon) på sinkplaten, hvilke korrosjoner sannsynligvis skyldes herdningsmidlet (or-

ganiske syrer) eller inhomogene steder i filmen.

Oppfinnelsen går ut på å skaffe en platecelle ved hvilken alle de ovenfor be-

skrevne ulemper, såsom bortvandring av fontykkeren, opptredelsen av konsentra-sjonskjeder resp. kontaktkorrosjoner og skadelig innflytelse av herdningsmiddel-tilsetningene, unngåes.

Denne oppgave løses ved en kombina-

sjon, ved hvilken separatorbladet består av en folie av aluminiumsaltet av karboxymetyllcellulose, på hvilken der er anbrakt et sjikt av elektrolyttplasta som kommer til å ligge på sinkelektroden, og elektrolytt-

pastaen inneholder et overflatespenningsreduserende miiddel, f. eks. 0,5 pst. alkyl-

sulfonat. Separatorbladet i henhold til oppfinnelsen har den fordel at det frem-

stilles av en bestemt forbindelse, nemlig aluminiumsaltet av karboxymetyllcellulose: Derved blir en senere herdning av filmen overflødig, så at alle ukontrollerbare inn-

flytelser som forårsakes ved tilsetninger av organiske syrer som herdningsmidler, elimineres. Det har imidlertid vist seg at en slik folie alene ikke er tilstrekkelig til å forbedre batterienes lagringsegenskaper,

men at de vanlige elektrolyttpastaer med hensyn til korrosjonsreduserende virkning er alle kunststoffer overlegne. Først ved kombinasjonen av den vannuoppløselige,

men i vann svellbare og ionegjennomslippe-

lige folie av aluminiumsaltet av karboxy-metylcellulose, med en av de vanlige elektrolyttpastaer, ved hvilke den på kunst-

stoffolien påførte elektrolyttpasta er vendt mot sinkoverflaten, lykkes det i vidtgående grad å begrense de ovenfor beskrevne kor-rosjonsvirkninger.

Ved tilsetningen av overflatespenningsreduserende substanser, f. eks. alkylsulfo-

nater, oppnås at elektrolyttpastaen meget hurtig etter fremstillingen blir luftfri. Dess-

uten medfører slike tilsetninger en for-

minskelse av sinkkorrosjonen under lag-

ringen ved hindring.

Cellene i henhold til oppfinnelsen frem-

stilles f. eks. på følgende måte: Etter den i kunststoff industrien kjemte fremgangs-

måte fremstilles først en vannuoppløselig,

men i vann svellbar folie av aluminium-

saltet av karboxymetyllcellulose." På denne film anbringes på egnet måte en pasta be-

stående av elektrolyttsalter, vann og en forttykker, såsom mel, stivelse eller blan-

dinger av begge disse, fortrinsvis dog hvete-

mel eller hvetestøv, og tørkes ved romtem-

peratur eller moderat øket temperatur.

I detalj blir kunststoffilmen fremstilt

av en pasta som f. eks. kan besitå av 100

deler vann, 4 deler aluminiumsalt av karboxymetyllcellulose og 1,6 deler NH4OH. Elektrolyttpastaen består f. eks. av 90 deler

vann, 10 deler elektrolyttsalter, 0,5 pst. porestoppende fyllstoffer, f.eks. aluminium-

oksyd, magnesiumoksyd eller sinkoksyd,

0,5 pst. overflatespenningsreduserende mid-

ler, f. eks. alkylsulfonater eller fenolalkyl-forbindelser, 0,5 pst. kvikksølvforbindelser,

f. eks. kvikksølvklorid, 14 deler fortykker,

f. eks. mel, stivelse eller blandinger av begge disse, men fortrinnsvis hvetemel eller hvetestøv.

Fra den i henhold til oppfinnelsen

fremstilte separatorfilm utstanses blader i den ønskede størrelse, anbringes tørt på sinkplaten, fuktes med noen dråper vann eller elektrolytt, hvorpå depolarisator-

tabletten pålegges og det hele presses sammen i en egnet beholder.

Det betydelige tekniske fremskritt ved oppfinnelsen fremgår av at således opp-

byggede plateceller har en særlig god lag-

ringsevne, da alle innlednnigsvis nevnte feilkilder som fører til en sinkkorrosjon i ubelastet tilstand av cellen elimineres fordi en bortvandring av melet (svéllemidlet) på

grunn av den derover liggende film unn-

gåes, idet skadelige innflytelser av herdningsmidler på forhånd er eliminert, og at det på grunn av tørrkasjeringen dessuten oppnås at en borttrykning av elektrolytt-

filmen ved cellenes stabling på hverandre og sammentrykning unngåes, da den under oppbygningen innførte fuktighet krever lengere tid til å trenge gjennom separator-

bladet og elektrolyttsjiktet og å bringe svéllemidlet til å svelle. I det herfor nød-

vendige tidsrom er stablingen og fikser-

ingen av cellene avsluttet, så at svellingen først finner sted etter trykkoperasjonen,

hvorved et jevnt enhetlig svellesjikt opp-

Claims (1)

1. Platecelle, bestående av en sinkplate

   med på undersiden påkasjert leds jiktfolie

   og et på oversiden anbrakt separatorblad og en depolarisatortablett som holdes sammen ved hjelp av en egnet omhylling, karakterisert ved den kombinasjon at separatorbladet består av en folie av aluminiumsaltet av karboxymetyllcellulose, på hvilken der er anbrakt et sjikt av elektrolyttpasta som på kjent måte kommer til

   å ligge på sinkelektroden, og elektrolyttpastaen inneholder et overflatespenningsreduserende middel, f. eks. 0,5 pst. alkylsulfonater.