PL109307B1 - Alkaline oxide-silver cell - Google Patents

Alkaline oxide-silver cell Download PDF

Info

Publication number
PL109307B1
PL109307B1 PL1975181481A PL18148175A PL109307B1 PL 109307 B1 PL109307 B1 PL 109307B1 PL 1975181481 A PL1975181481 A PL 1975181481A PL 18148175 A PL18148175 A PL 18148175A PL 109307 B1 PL109307 B1 PL 109307B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
silver oxide
positive electrode
cell
ring
oxidizable metal
Prior art date
Application number
PL1975181481A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Union Carbide Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corporation filed Critical Union Carbide Corporation
Publication of PL109307B1 publication Critical patent/PL109307B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/12Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest alkaliczne ogniwo tlenkowo-srebrowe, szczególnie takie ogniwo, w którym elektroda dodatnia zawierajaca tlenek sre¬ bra dwuwartosciowego zamknieta jest w cylin¬ drycznym przewodzacym pojemniku zlozonym z sekcji górnej i z cylindrycznej sekcji dolnej z pio¬ nowa scianka.Miniaturowe guzikowe alkaliczne ogniwa srebro¬ we znajduja coraz szersze zastosowanie, a to ze wzgledu na ich wysoka pojemnosc i mala obje¬ tosc. Maja one duza moc wyjsciowa i duza ge¬ stosc energii na jednostke wagi i objetosci ak¬ tywnego materialu katody. Jedna z wiekszych wad ogniw srebrowych jest to, ze wyladowuja one w dwu róznych potencjalach. Wyplywa to z faktu, ze aktywny material takiego ogniwa zwykle za¬ wiera zarówno tlenek srebra dwuwartosciowego (AgO) jak i tlenek srebra jednowartosciowego (Ag20). Ogniwa srebrowe zawierajace tlenek sre¬ bra jednowartosciowego jako aktywny material katody, maja teoretyczny staly potencjal rozlado¬ wania wynoszacy okolo 1,57 volta, ale pojemnosc w miliamperagodzinach przypadajaca na gram tlenku srebra jednowartosciowego jest znacznie nizsza niz pojemnosc tlenku srebra dwuwartoscio¬ wego. Z drugiej strony, guzikowe ogniwa srebrowe wykorzystujace dwuwartosciowy tlenek srebra jako jedyny aktywny material katody rozladowywuja sie przy pierwszym potencjale okolo 1,7 volta na przyklad przez rezystor 300 Q w ciagu 40 godzin, nastepnie potencjal spada do w przyblizeniu 1,5 volta, w czasie dodatkowego okresu czasu okolo 70 godzin. Zaleta ogniwa wykorzystujacego tlenek srebra jednowartosciowego jest to, ze rozladowuje 5 sie ono przy stalym poziomie potencjalu, ale jed¬ noczesnie jego wada jest to, ze posiada raczej niska pojemnosc. Ogniwo wykorzystujace tlenek srebra dwuwartosciowego posiada raczej wysoka pojemnosc, ale wyladowywuje sie przy dwu róz- 10 nych poziomach potencjalu. Tlenek srebra dwu¬ wartosciowego ma okolo 1,9 razy wieksza pojem¬ nosc na gram niz tlenek srebra jednowartosciowego i okolo 2 razy wieksza pojemnosc na jednostke objetosci niz tlenek srebra jednowartosciowego. 15 Wiele zastosowan ogniw lub baterii zwlaszcza w urzadzeniach tranzystorowych takich jak wzma¬ cniacze sluchu, zegarki i podobne, wymaga dla poprawnego dzialania, zródla zasadniczo rozlado- wywujacego sie przy stalym potencjale, dlatego 20 w tych przypadkach nie moze byc stosowany dwu¬ poziomowy potencjal rozladowywania, którym cha¬ rakteryzuja sie ogniwa wykorzystujace tlenek sre¬ bra dwuwartosciowego.W konsekwencji, zostalo przedstawionych wiele 25 sposobów uzyskania wyladowywania przy stalym potencjale ogniw wykorzystujacych tlenek srebra dwuwartosciowego. Jeden sposób przedstawiono w opisach patentowych USA nr 3,616,858 i 3,655,450.Przewiduja one ciagla warstwe tlenku srebra jed- 30 nowartosciowego stykajaca sie fizycznie i elek- 109307109307 trycznie z pastylka z tlenku srebra dwuwartescio¬ wego. Podczas montazu ogniwa pastylka katodowa umieszczona jest naprzeciwko wewnetrznej po¬ wierzchni kubka katodowego lub kolektora, wtedy warstwa tlenku srebra jednowartosciowego izoluje fizycznie tlenek srebra dwuwartosciowego od kub¬ ika katodowego tak, ze dla wyladowywania dwu- I wartosciowego tlenku srebra dwuwartosciowego i istnieje jedynie elektroniczna sciezka poprzez war¬ stwe tlenku srebra jednowartosciowego.W opisie patentowym USA 3,476, 610 przedsta¬ wiono baterie srebrowa, w której zastosowana jest elektroda dodatnia zawierajaca glównie tlenek sre¬ bra dwuwartosciowego, z dodatkiem tlenku srebra jednowartosciowego, w czesci, która stanowi nie- przepuszczajaca elektrolitu warstwe maskujaca.Warstwa ta izoluje tlenek srebra dwuwartoscio¬ wego od styku z elektrolitem baterii az do chwili, w której rozpoczyna sie wyladowywanie. Wtedy tlenek srebra jednowartosciowego staje sie prze¬ puszczalny dla elektrolitu. Gdy to nastapi, elek¬ trolit zacznie stykac sie z tlenkiem srebra dwu¬ wartosciowego. Dodatkowo tlenek srebra jedno¬ wartosciowego obecny jest w warstwie umieszczo¬ nej pomiedzy tlenkiem srebra dwuwartosciowego a wewnetrzna powierzchnia kubka katodowego lub kolektora. Izoluje w ten sposób tlenek srebra dwuwartosciowego od fizycznego styku ze wspom¬ nianym kubkiem katodowym, który stanowi do¬ datni zacisk ogniwa.W opisie patentowym USA 3,484,295 bateria srebrowa wykorzystuje elektrode ze srebra zawie¬ rajaca tlenek srebra dwuwartosciowego i tlenek srebra jednowartosciowego. Ten ostatni tlenek wykorzystywany jest jako warstwa nie przepusz¬ czajaca elektrolitu, umieszczona pomiedzy tlen¬ kiem srebra dwuwartosciowego, a skladnikami ba¬ terii zawierajacymi elektrolit Izoluje ona tlenek srebra dwuwartosciowego od styku z elektrolitem az do wyladowania sie tlenku srebra jednowar¬ tosciowego. Jezeli produkt wyladowania tlenku srebra jednowartosciowego jest utleniany przez tlenek srebra dwuwartosciowego w obecnosci elek¬ trolitu, wtedy mozliwe jest uzyskanie stalego po¬ tencjalu rozladowywania baterii.Jakkolwiek teoretycznie mozliwe jest uzyskanie stalego potencjalu rozladowywania ogniwa wyko¬ rzystujacego tlenek srebra dwuwartosciowego we¬ dlug powyzszych wskazówek, wymaga to jednak wysokiego stopnia kontroli jakosci, w celu za¬ pewnienia umieszczenia koniecznej warstwy tlen¬ ku srebra jednowartosciowego we wlasciwym miej¬ scu. Jest to konieczne, aby nie dopuscic do bez¬ posredniego zetkniecia sie tlenku srebra dwuwar¬ tosciowego z katoda lub dodatnim zaciskiem w jednym rozwiazaniu ogniwa i/lub z elektrolitem ogniwa w drugim rozwiazaniu.Znane jest równiez ogniwo wykorzystujace tlenek srebra dwuwartosciowego, majace staly poziom po¬ tencjalu rozladowywania w warunkach niskiego obciazenia. Ogniwo takie posiada dodatnia elek¬ trode zawierajaca tlenek srebra dwuwartosciowego zamknieta w dodatnim pojemniku katodowym i umieszczony pomiedzy dodatnia elektroda a we¬ wnetrzna sciana pojemnika katodowego i/lub po¬ miedzy dodatnia elektroda a separatorem, nieciag¬ ly metal utlenialny, w postaci ekranu cynkowego, który ma za zadanie izolowanie czesci elektrody dodatniej od pojemnika, w celu uzyskania stalego potencjalu rozladowywania w warunkach malego 5 obciazenia.Inne znane rozwiazanie przewiduje wstepne roz¬ ladowanie ogniwa wykorzystujacego tlenek srebra zamkniety w pojemniku katodowym, przy czym to wstepne rozladowanie odbywa sie przy wysokim pradzie obciazenia tak, ze zasadnicza warstwa sre¬ bra tworzy sie na powierzchni styku pomiedzy elektroda dodatnia, a pojemnikiem katodowym, z maksymalna koncentracja srebra na powierzchni styku, zmniejszajaca sie do minimum wewnatrz centralnej czesci dodatniej elektrody.Alkaliczne ogniwo tlenkowo-srebrowe zawiera¬ jace elektrode ujemna, elektrode dodatnia z tlen¬ kiem srebra dwuwartosciowego, elektrolit i dwu¬ czesciowy pojemnik przewodzacy zlozony z sekcji górnej i z cylindrycznej sekcji dolnej, która ma pionowa scianke i zamkniety koniec, przy czym w cylindrycznej sekcji dolnej umieszczona jest elektroda dodatnia, wedlug wynalazku charaktery¬ zuje sie tym, ze pomiedzy elektroda dodatnia a wewnetrzna pionowa scianka cylindrycznej sekcji dolnej oraz w styku elektrycznym i fizycznym z nimi umieszczona jest przynajmniej jedna tasma z utlenialnego metalu, tak ze reakcja elektroche¬ miczna tasmy z utlenialnego metalu w obecnosci elektrolitu zapewnia rozladowanie z zasadniczo jednakowym potencjalem przez caly okres zywot¬ nosci ogniwa.Dodatnia elektroda zawiera korzystnie mieszani¬ ne tlenku srebra jednowartosciowego i tlenku sre¬ bra dwuwartosciowego w ilosci co najmniej 50%.Tasma z utlenialnego metalu jest pierscieniem, który umieszczony jest na obwodzie górnej czesci dodatniej elektrody, ewentualnie na obwodzie srod¬ kowej czesci tej elektrody, lub na obwodzie dolnej czesci dodatniej elektrody.Pomiedzy dodatnia elektroda, a zamknietym koncem cylindrycznej dolnej czesci obudowy umie¬ szczony jest elektrycznie izolujacy krazek.Korzystnie metalowa tasma jest wykonana z metalu wybranego z grupy obejmujacej cynk, miedz, srebro, cyne, kadm i olów.Stosowana metalowa tasma jest dluga waska tasma z blachy metalowej uformowanej w ksztalt pierscienia za pomoca dowolnego konwencjonal¬ nego sposobu takiego jak, wyginanie, prasowanie, który to pierscien ma dowolny ksztalt przekroju promieniowego, taki jak kwadrat, prostokat, okrag, ksztalt litery L lub podobny. Tasma moze byc ciaglym pierscieniem bez szwów lub moze zawie¬ rac dwa lub wiecej segmentów metalowych, ma¬ jacych jeden lub wiele szwów. Tasma metalowa moze równiez skladac sie z dwu lub wiecej luko¬ wych segmentów nie zlaczonych ze soba, które po umieszczeniu wewnatrz ogniwa okreslaja pierscien posiadajacy jeden lub wiecej niepolaczonych ob¬ szarów.Zewnetrzna powierzchnia metalowej tasmy sty¬ kajaca sie z wewnetrzna boczna sciana cylindry¬ cznej sekcji pojemnika okrywajaca dodatnia elek¬ trode, stanowi co najmniej okolo 5% powierzchni wewnetrznej bocznej sciany, stykajacej sie z do- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60109307 6 datnia elektroda w przypadku braku pierscienia.Ta minimalna powierzchnia zewnetrzna tasmy me¬ talowej jest wystarczajaca dla zapewnienia dosta¬ tecznego styku elektrycznego i fizycznego metalu zarówno z pojemnikiem ogniwa jak i z dodatnia 5 elektroda. Bez dostatecznego styku z pojemnikiem, metalowy pierscien jest odizolowany i nie dziala jak to przewiduje rozwiazanie wedlug wynalazku.Powierzchnia tasmy metalowej prostopadla do we¬ wnetrznej bocznej scianki sekcji cylindrycznej po- 10 jemnika stanowi co najmniej 30% powierzchni prostopadlej do bocznej scianki i okreslonej przez wspomniana boczna scianke. Ta minimalna po¬ wierzchnia tasmy metalowej prostopadla do we¬ wnetrznej bocznej scianki pojemnika katodowego 15 jest konieczna, w celu zapewnienia dostatecznej ilosci utlenialnego metalu dostepnego dla reakcji z dodatnia elektroda, w obecnosci elektrolitu og¬ niwa, wytwarzajacej metaliczne srebro i mozliwie warstwe tlenku srebra jednowartesciowego bez lub 20 z tlenkiem metalu utlenialnego, który z kolei ini¬ cjuje tworzenie sie metalicznego srebra pomiedzy powierzchnia dodatniej elektrody, a powierzchnia pojemnika katodowego.Ilosc uzytej tasmy z metalu utlenialnego w sto- 25 sunku do objetosci calego aktywnego materialu katody stanowi co najmniej okolo 0,5% z górna granica mniejsza od ilosci powodujacej calkowita redukcje tlenku srebra dwuwartosciowego do po¬ ziomu jednowartesciowego.Praktycznie ilosc tasmy z metalu utlenialnego zawiera sie w granicach od okolo 5%. do okolo 15%. pojemnosci tlenku srebra dwuwartosciowego.Uzycie materialu mniejsze niz dolna granica 0,5% nie dostarcza dostatecznej ilosci metalu utlenial¬ nego dla efektownej reakcji z katoda, w celu wy¬ tworzenia stalego potencjalu rozladowania.Oprócz ograniczenia ogólnej ilosci tasmy meta¬ lowej w stosunku do pojemnosci dodatniej elektro¬ dy, zgodnie z wynalazkiem tasma ma obszar sty¬ ku i rzut powierzchni prostopadlej do obszaru 40 styku, zawarte wewnatrz specyficznych granic opi¬ sanych powyzej.Przy zastosowaniu metalu utlenialnego w ilosci odpowiadajacej górnej granicy ograniczenia wiel¬ kosci, korzystne jest zastosowanie izolujacego elek- tt trycznie krazka, na przyklad z tworzywa sztucz¬ nego, umieszczonego pomiedzy dodatnia elektroda, a zamknietym koncem pojemnika ogniwa. Zasto¬ sowanie elektrycznie izolujacego krazka prowadzi do ograniczenia powstawania metalicznego srebra 50 w obszarze miedzy dodatnia elektroda, a boczna sciana pojemnika. Takie wykonanie dostarcza bar¬ dziej stabilnego ukladu od tego, który zostalby otrzymany bez krazka. Przez stabilnosc oznacza sie zdolnosc ogniwa do rozladowywania sie przy sta- 55 lym poziomie potencjalu w okresie krótszego czasu przy poczatkowym i nastepnych rozladowywaniach.Zgodnie z wynalazkiem, utleniamy metal ozna¬ cza metal, który reaguje elektrochemicznie z tlen¬ kiem srebra dwuwartosciowego w obecnosci elek- 60 trolitu ogniwa, podczas magazynowania lub pod¬ czas poczatkowego rozladowywania ogniwa w ten sposób, ze powstaje metaliczne srebro, mozliwie z mniejsza iloscia tlenku srebra jednowartoscio- wego z lub bez powstawania tlenku metalu utle- 65 30 35 nialnego i który efektywnie zapewnia staly poten¬ cjal rozladowywania. Odpowiednim metalem do zastosowania wedlug wynalazku jest metal wylo¬ niony z grupy zawierajacej cynk, miedz, srebro, cyna, kadm i olów. Z wymienionych metali cynk jest korzystny w przypadku ogniwa z cynkowa anoda, poniewaz nie wprowadza sie wtedy niejed¬ norodnosci do ogniwa, a ponadto wytworzenie tlen¬ ku cynku w obecnosci elektrolitu zasadowego jest latwe. Poniewaz tlenek cynku ma mala opornosc elektryczna, stanowi dobra sciezke elektryczna po¬ miedzy tlenkiem srebra a pojemnikiem katodo¬ wym. Podobnie przy zastosowaniu ogniwa z anoda kadmowa — kadm bedzie korzystny jako metal utleniamy.Materialem aktywnym katody wedlug wynalazku jest 100%! tlenku srebra dwuwartosciowego lub mieszanina tlenku srebra dwuwartosciowego i tlen¬ ku srebra jednowartosciowego. Przy zastosowaniu mieszaniny tlenków, korzystnie jest kiedy w naj- mnief 50%' wagi stanowi tlenek srebra dwuwar¬ tosciowego, z powodu jego wysokiej pojemnosci.Elektroda z tlenku srebra jest wytwarzana wielo¬ ma sposobami na przyklad z drobnoziarnistego proszku tlenku srebra dwuwartosciowego zmiesza¬ nego lub nie z tlenkiem srebra jednowartoscio¬ wego, uformowanego w ksztalt tabletki o poza¬ danej wielkosci za pomoca konwencjonalnego tlo¬ cznika. Przy wykonywaniu elektrody nalezy zwró¬ cic uwage na zapewnienie dostatecznej poro¬ watosci pozwalajacej na dyfundowanie elektrolitu poprzez elektrode. Pastylka musi miec takze do¬ stateczna gestosc, tak aby mogla zajmowac sto¬ sunkowo malo przestrzeni. Przy stosowaniu minia¬ turowych obudów ogniw uzyskuje sie przez to pozadana pojemnosc takich ogniw.Reakcja pomiedzy tasma z metalu utlenialnego a katoda z tlenku srebra, zachodzaca w styku z elektrolitem, powoduje redukcje czesci tlenku srebra dwuwartosciowego do metalicznego srebra i mozliwie mniejszej ilosci tlenku srebra jedno¬ wartosciowego z lub bez tlenku metalu utlenial¬ nego. Reakcja ta z kolei inicjuje formowanie sie metalicznego srebra we wspólnym obszarze sty¬ ku elektrody z tlenku srebra dwuwartosciowego i wewnetrznej powierzchni pojemnika. Reakcja ta zachodzi podczas skladowania.Przedmiotem wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia miniaturowe guzikowe ogniwo tlenkowo-srebrowe, majace tasme z metalu utle¬ nialnego umieszczona w trzech róznych poloze¬ niach pomiedzy dodatnia elektroda z tlenku sre¬ bra, a wewnetrzna boczna scianka pojemnika, w przekroju poprzecznym, fig. 2 — pierscien z me¬ talu utlenialnego, odpowiedni do zastosowania w ogniwie srebrowym pokazanym na fig. 1, w wi¬ doku z góry, fig. 3 — pierscien z metalu utlenial¬ nego z fig. 2 w widoku z boku, a fig. 4 przedsta¬ wia pierscien z metalu utlenialnego w promie¬ niowym przekroju poprzecznym.Fig. 1 przedstawia rzut pionowy ogniwa tlenko¬ wo — srebrowego 1 majacego ujemna elektrode 2, separator 3 i dodatnia elektrode 4 umieszczone wewnatrz dwuczesciowego pojemnika zawieraja¬ cego cylindryczna sekcje dolna 5 i anodowa sek-109307 8 cje górna 6. Jak pokazano, katodowa sekcja dolna 5 ma kolnierz 7 zagiety do wewnatrz podczas mon¬ tazu, naprzeciw kolnierza 9 sekcji górnej 6, maja¬ cego ksztalt litery U, w celu uszczelnienia ogniwa poprzez pierscien uszczelniajacy 8. Katodowa sek¬ cja dolna 5 pojemnika jest wykonana ze stali nik¬ lowanej, stali nierdzewnej itp. podczas gdy sekcja górna 6 wykonana jest ze stali cynkowej, mie¬ dziowanej stali nierdzewnej itp. Pierscien uszczel¬ niajacy 8 jest wykonany z odpowiedniego sprezy¬ stego odpornego na dzialanie elektrolitu materialu, takiego jak kauczuk syntetyczny, nylon itp.Separator 3 jest laminatem trójwarstwowym za¬ wierajacym dwie zewnetrzne warstwy polietylenu o wiazaniach promieniowych i wewnetrzna war¬ stwa z celofanu. Pomiedzy ujemna elektroda 2 i separatorem 3 umieszczona jest warstwa 15 mate¬ rialu pochlaniajacego elektrolit, która sklada sie z róznych wlókien celulozowych.Ujemna elektrode 2 stanowi lekko sprasowana pastylka drobnoziarnistego amalgamowanego cyn¬ ku, zawierajacego, jezeli jest to pozadane, srodek zelujacy. Dodatnia elektrode 4 stanowi scisle spra¬ sowana pastylka proszku tlenku srebra dwuwar- toscipwego lub mieszaniny proszku tlenku srebra dwuwartosciowego i proszku tlenku srebra jedno- wartosciowego.Elektrolitem ogniwa jest wodny roztwór wodoro¬ tlenku potasu, wodorotlenku sodu lub ich mie¬ szaniny.Jak pokazano na fig. 1 tasma 10 z metalu utle- nialnego jest umieszczona w trzech miejscach 11, 12 i 13, pomiedzy dodatnia elektroda 4 i wewnetrz¬ na pionowa scianka 14 katodowej dolnej sekcji 5.Tasma metalowa 10 typu pokazanego na fig. 2 i fig. 3 posiada powierzchnie 20, która jest po¬ wierzchnia tasmy 10 prostopadla do wewnetrznej pionowej scianki 14 katodowej dolnej sekcji 5.Powierzchnia 30 pokazana na fig. 3, jest po¬ wierzchnia tasmy 10 stykajaca sie z wewnetrzna pionowa scianka 14 dolnej sekcji 5 ogniwa.Jak pokazano na fig. 1 metalowy pierscien z tasmy 10 jest umieszczony na obwodzie górnej czesci 11 dodatniej elektrody 4, srodkowej czesci 12, lub dolnej czesci 13 tej elektrody. W przypad¬ ku gdy metalowa tasma 10 jest umieszczona w po¬ zycji 11, w dolnej sekcji 5 pojemnika umieszcza sie najpierw dodatnia elektrode z tlenku srebra, a nastepnie na górze dodatniej elektrody, umiesz¬ cza sie metalowy pierscien i wprasowuje sie do uzyskania jednej plaszczyzny ze wspomniana elek¬ troda, jak pokazuje fig. 1. W przypadku gdy me¬ talowy pierscien z tasmy 10 jest umieszczony w pozycji 12, po wprasowaniu do dolnej sekcji po¬ jemnika okolo polowy materialu katody z tlenku srebra wklada sie do pojemnika metalowy piers¬ cien z tasmy 10. Nastepnie umieszcza sie w dolnej sekcji druga polowe materialu katody z tlenku srebra i cala elektrode zaprasowuje sie w kon¬ wencjonalny sposób. W przypadku gdy metalowy pierscien z tasmy 10 jest umieszczony w pozycji 13, najpierw umieszcza sie metalowy pierscien z tasmy 10 na dnie dolnej sekcji pojemnika, potem material katody z tlenku srebra. Nastepnie material katody i uklad metalowego pierscienia jest zaprasowywa- ny, lub formowany na miejscu. 15 Fig. 4 przedstawia inne wykonanie pierscienia z metalu utlenialnego, majacego kolowy przekrój poprzeczny 41.Metalowy pierscien ma troche wieksza srednice 5 od wewnetrznej srednicy dolnej sekcji 5 pojemni¬ ka w celu zapewnienia dobrego styku elektrycznego miedzy pierscieniem i pojemnikiem po montazu.Korzystnym polozeniem pierscienia metalowego jest pozycja 11, poniewaz pierscien jest wtedy w 10 pozycji bardziej dostepnej dla elektrolitu, tak, ze zachodza powyzej opisywane reakcje pomiedzy pierscieniem i katoda.Istnieje mozliwosc stosowania wiecej niz jednego pierscienia w ogniwie srebrowym i sa one umiesz¬ czone w pozycjach oznaczonych 11, 12 i 13.Ogniwa przedstawionego typu moga byc laczone po dwa lub wiecej ogniw szeregowo lub równo¬ legle, za pomoca konwencjonalnych sposobów.Umieszcza sie je w obudowach tworzac w ten sposób baterie, które sa stosowane w róznych urzadzeniach wymagajacych baterii ogniw.Przyklad 1. Wyprodukowano dwa miniatu¬ rowe ogniwa guzikowe (11,45 mm srednica i okolo 4,82 mm wysokosc) typu pokazanego na fig. 1, 25 z zastosowaniem anody z zelowanego proszku cyn¬ ku, pastylki materialu aktywnego katody 100% AgO, sprasowanej pod cisnieniem okolo 2 ton i 3- warstwowego separatora zawierajacego dwie zew¬ netrzne warstwy z polietylenu o promieniowych 30 wiazaniach i wewnetrzna warstwe z celofanu. Do¬ datkowa warstwa materialu pochlaniajacego elek¬ trolit umieszczona zostala przylegajaco do anody cynkowej. Skladniki te wraz z elektrolitem 22% NaOH (5,5 M NaOH) zostaly zmontowane w po- 35 jemniku z niklowana dolna sekcja i zlocona mie¬ dziowana sekcja anodowa z nierdzewnej stali. Na¬ stepnie ogniwa zostaly uszczelnione przez zagiecie górnej pierscieniowej czesci pojemnika do wewnatrz górnej sekcji anodowej, poprzez nylonowy pierscien uszczelniajacy.Kazde ogniwo przy rozladowywaniu przez rezy¬ stor o opornosci 96 kQ pradem 16 p,A- w tempera¬ turze pokojowej, wykazywalo wyzszy z poziomów napiecia AgO. Przy ciaglym rozladowywaniu stan 45 ten trwal, dla obu ogniw przecietnie 22 godziny, do spadku wyzszego napiecia tlenku srebra dwu¬ wartosciowego do poziomu napiecia tlenku jedno- wartosciowego.Przyklad 2. Wyprodukowano ogniwo iden- g0 tyczne jak w przykladzie 1 z wyjatkiem tego, ze miedzy dodatnia elektroda, a dolna sekcja pojem¬ nika ogniwa w pozycji oznaczonej na fig. 1 nume¬ rem 11 umieszczony zostal pierscien cynkowy o grubosci 0,29 mm, srednicy wewnetrznej 0,9 mm 55 i srednicy zewnetrznej 11,6 mm, Pomiedzy po¬ wierzchnia zamknietego konca dolnej sekcji po¬ jemnika, a dodatnia elektroda, umieszczony zostal elektrycznie izolujacy krazek. Ogniwo bylo nastep¬ nie rozladowywane poprzez obciazenie o opornosci go 6,5 kQ przy natychmiastowym poziomie napiecia rozladowywania tlenku srebra jednowartosciowego.Przyklad 3. Wyprodukowano ogniwo iden¬ tyczne jak w przykladzie 1 z wyjatkiem tego, ze miedzy dodatnia elektroda a pojemnikiem ogniwa 65 w pozycji oznaczonej na fig. 1 numerem 11 umiesz- 40109307 9 czony zostal pierscien cynkowy o grubosci 0,20 mm, srednicy wewnetrznej 8,35 mm i srednicy zew¬ netrznej 11,6 mm. Pomiedzy powierzchnia zam¬ knietego konca dolnej sekcji pojemnika, a dodatnia elektroda umieszczony zostal elektrycznie izoluja¬ cy krazek.Ogniwo bylo nastepnie rozladowywane poprzez obciazenie o opornosci 6,5 k£2 przy natychmiasto¬ wym poziomie napiecia rozladowywania tlenku srebra jednowartosciowego.Przyklad 4. Wyprodukowano ogniwo iden- ] tyczne jak w przykladzie 1 z wyjatkiem tego, ze miedzy dodatnia elektroda, a pojemnikiem ogniwa w pozycji oznaczonej na fig. 1 numerem 13, umieszczony zostal pierscien cynkowy o grubosci 0,29 mm, srednicy wewnetrznej 8,35 mm i srednicy 2 zewnetrznej 11,6 mm. Pomiedzy powierzchnia zamknietego konca dolnej sekcji pojemnika, a do¬ datnia elektroda umieszczony zostal elektrycznie izolujacy krazek.Ogniwo (1,84 O.C.V) bylo nastepnie rozladowy¬ wane poprzez obciazenie o opornosci kQ i po okre¬ sie jednej godziny rozladowywania, napiecie ogni¬ wa spadlo z 1,72 volta do 1,56 volta, to jest do poziomu napiecia rozladowywania tlenku srebra jednowartosciowego.Przyklad 5. Wyprodukowano ogniwo iden- * tyczne jak w przykladzie 1 z wyjatkiem tego, ze miedzy dodatnia elektroda, a dolna sekcja pojem¬ nika ogniwa, w pozycji oznaczonej na fig 1 nume¬ rem 13, umieszczony zostal pierscien cynkowy o grubosci 0,29 mm, srednicy wewnetrznej 9,9 mm M i srednicy zewnetrznej 11,6 mm. Pomiedzy po¬ wierzchnia zamknietego konca dolnej sekcji po¬ jemnika, a dodatnia elektroda, umieszczony zostal elektrycznie izolujacy krazek.Ogniwo (1,84 O.C.V.) bylo nastepnie rozladowy- « wane poprzez obciazenie o opornosci 6,5 kQ i po okresie jednej godziny rozladowywania, napiecie ogniwa spadlo z 1,82 V do 1,57 V, to jest do po¬ ziomu napiecia rozladowywania tlenku srebra jednowartosciowego. 45 Z powyzszych przykladów wynika, ze ogniwo srebrowe wedlug wynalazku wykorzystujace kato¬ de z tlenku srebra dwuwartosciowego wykazuje poziom napiecia tlenku jednowartosciowego okolo 10 Zastrzezenia patentowe 1. Alkaliczne ogniwo tlenkowo-srebrowe zawie¬ rajace elektrode ujemna, elektrode dodatnia z tlen- 10 kiem srebra dwuwartosciowego, elektrolit i dwu¬ czesciowy pojemnik przewodzacy zlozony z sekcji górnej i z cylindrycznej sekcji dolnej, która ma pionowa scianke i zamkniety koniec, przy czym w cylindrycznej sekcji dolnej umieszczona jest elektroda dodatnia, znamienne tym, ze pomiedzy elektroda dodatnia (4) a wewnetrzna pionowa scianka (14) cylindrycznej sekcji dolnej (5) oraz w styku elektrycznym i fizycznym z nimi umiesz¬ czona jest przynajmniej jedna tasma (10) z utle- nialnego metalu, tak ze reakcja elektrochemiczna tasmy z utlenialnego metalu w obecnosci elektro¬ litu zapewnia rozladowanie z zasadniczo jednako¬ wym potencjalem przez caly okres zywotnosci ogniwa. 2. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dodatnia elektroda (4) zawiera mieszanine tlenku srebra jednowartosciowego i tlenku srebra dwu¬ wartosciowego w ilosci co najmniej 50%. 3. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tasma (10) z utlenialnego metalu jest pierscieniem i pierscien ten umieszczony jest na obwodzie gór¬ nej czesci (11) dodatniej elektrody (4). 4. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tasma (10) z utlenialnego metalu jest pierscieniem i pierscien ten umieszczony jest na obwodzie srod¬ kowej czesci (12) dodatniej elektrody (4). 5. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tasma (10) z utlenialnego metalu jest pierscieniem i pierscien ten umieszczony jest na obwodzie dol¬ nej czesci (13) dodatniej elektrody (4). 6. Ogniwo wedlug zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienne tym, ze pomiedzy dodatnia elektroda (4), a zamknietym koncem cylindrycznej dolnej czesci obudowy umieszczony jest elektrycz¬ nie izolujacy krazek. 7. Ogniwo wedlug zastrz. 3, albo 4, albo 5, zna¬ mienne tym, ze metalowa tasma (10) jest wykona¬ na z metalu wybranego z grupy obejmujacej cynk, miedz, srebro, cyne, kadm i olów. PL

Claims (7)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Alkaliczne ogniwo tlenkowo-srebrowe zawie¬ rajace elektrode ujemna, elektrode dodatnia z tlen- 10 kiem srebra dwuwartosciowego, elektrolit i dwu¬ czesciowy pojemnik przewodzacy zlozony z sekcji górnej i z cylindrycznej sekcji dolnej, która ma pionowa scianke i zamkniety koniec, przy czym w cylindrycznej sekcji dolnej umieszczona jest elektroda dodatnia, znamienne tym, ze pomiedzy elektroda dodatnia (4) a wewnetrzna pionowa scianka (14) cylindrycznej sekcji dolnej (5) oraz w styku elektrycznym i fizycznym z nimi umiesz¬ czona jest przynajmniej jedna tasma (10) z utle- nialnego metalu, tak ze reakcja elektrochemiczna tasmy z utlenialnego metalu w obecnosci elektro¬ litu zapewnia rozladowanie z zasadniczo jednako¬ wym potencjalem przez caly okres zywotnosci ogniwa.
  2. 2. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dodatnia elektroda (4) zawiera mieszanine tlenku srebra jednowartosciowego i tlenku srebra dwu¬ wartosciowego w ilosci co najmniej 50%.
  3. 3. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tasma (10) z utlenialnego metalu jest pierscieniem i pierscien ten umieszczony jest na obwodzie gór¬ nej czesci (11) dodatniej elektrody (4).
  4. 4. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tasma (10) z utlenialnego metalu jest pierscieniem i pierscien ten umieszczony jest na obwodzie srod¬ kowej czesci (12) dodatniej elektrody (4).
  5. 5. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tasma (10) z utlenialnego metalu jest pierscieniem i pierscien ten umieszczony jest na obwodzie dol¬ nej czesci (13) dodatniej elektrody (4).
  6. 6. Ogniwo wedlug zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienne tym, ze pomiedzy dodatnia elektroda (4), a zamknietym koncem cylindrycznej dolnej czesci obudowy umieszczony jest elektrycz¬ nie izolujacy krazek.
  7. 7. Ogniwo wedlug zastrz. 3, albo 4, albo 5, zna¬ mienne tym, ze metalowa tasma (10) jest wykona¬ na z metalu wybranego z grupy obejmujacej cynk, miedz, srebro, cyne, kadm i olów. PL
PL1975181481A 1974-06-25 1975-06-23 Alkaline oxide-silver cell PL109307B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US483014A US3925102A (en) 1974-06-25 1974-06-25 Divalent silver oxide cell having a unipotential discharge level

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL109307B1 true PL109307B1 (en) 1980-05-31

Family

ID=23918296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1975181481A PL109307B1 (en) 1974-06-25 1975-06-23 Alkaline oxide-silver cell

Country Status (10)

Country Link
US (1) US3925102A (pl)
JP (1) JPS6015101B2 (pl)
BE (1) BE830592A (pl)
CA (1) CA1029086A (pl)
CH (1) CH594991A5 (pl)
DE (1) DE2527783C3 (pl)
FR (1) FR2276701A1 (pl)
GB (1) GB1515171A (pl)
IT (1) IT1040705B (pl)
PL (1) PL109307B1 (pl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2506399C3 (de) * 1975-02-15 1979-01-04 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Galvanische Zelle mit negativer Zinkelektrode und positiver Elektrode aus zweiwertigem Silberoxid und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPS51150031A (en) * 1975-06-18 1976-12-23 Toshiba Ray O Vac Silver oxideealkali battery
US4009056A (en) * 1976-03-15 1977-02-22 Esb Incorporated Primary alkaline cell having a stable divalent silver oxide depolarizer mix
DE2732082C3 (de) * 1976-07-16 1985-01-03 Hitachi Maxell, Ltd., Ibaraki, Osaka Galvanische Silber (II)-Oxidzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung
CH612542A5 (pl) * 1977-02-26 1979-07-31 Varta Batterie
US4163829A (en) * 1977-11-14 1979-08-07 Union Carbide Corporation Metallic reducing additives for solid cathodes for use in nonaqueous cells
DE2757583C2 (de) * 1977-12-23 1984-10-25 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Galvanische Zelle mit alkalischem Elektrolyten und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6080283A (en) * 1997-11-25 2000-06-27 Eveready Battery Company, Inc. Plasma treatment for metal oxide electrodes
US6833217B2 (en) 1997-12-31 2004-12-21 Duracell Inc. Battery cathode
WO2000051197A1 (en) 1999-02-26 2000-08-31 The Gillette Company High performance alkaline battery

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2795638A (en) * 1954-09-02 1957-06-11 Fischbach Adolph Silver peroxide electrodes
JPS5250615A (en) * 1975-10-21 1977-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Outline compensation circuit

Also Published As

Publication number Publication date
AU8165275A (en) 1976-12-02
JPS5118824A (pl) 1976-02-14
DE2527783A1 (de) 1976-01-08
DE2527783B2 (de) 1978-06-29
US3925102A (en) 1975-12-09
GB1515171A (en) 1978-06-21
CH594991A5 (pl) 1978-01-31
BE830592A (fr) 1975-12-24
JPS6015101B2 (ja) 1985-04-17
FR2276701A1 (fr) 1976-01-23
IT1040705B (it) 1979-12-20
FR2276701B1 (pl) 1981-03-06
CA1029086A (en) 1978-04-04
DE2527783C3 (de) 1979-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3920478A (en) Divalent silver oxide-zinc cell having a unipotential discharge level
CA2566658C (en) Embedded electrode conformations for balanced energy, power, and cost in an alkaline cell
CA1037111A (en) Galvanic cell with negative zinc electrode and positive silver oxide electrode
US5043234A (en) Recombination of evolved oxygen in galvanic cells using transfer anode material
US3655450A (en) Battery electrode and method of making the same
US3615858A (en) Battery comprising positive electrode composed of principal and secondary active material wherein sole electronic path is through the secondary active material
CA1077131A (en) Metal oxide cells having low internal impedance
PL109307B1 (en) Alkaline oxide-silver cell
EP1673824A1 (en) Battery cells having improved power characteristics and methods of manufacturing same
EP1958278B1 (en) Rechargeable alkaline manganese cell having reduced capacity fade and improved cycle life
US897833A (en) Reversible galvanic battery.
JPS5772266A (en) Alkaline manganese battery
GB1583461A (en) Electrochemical cell having an ago electrode discharging at an ago voltage level
US3332802A (en) Electric current producing cell
US20050019663A1 (en) Coin-shaped all solid battery
US7264904B2 (en) Cylindrical battery cell having improved power characteristics and methods of manufacturing same
US4387143A (en) Silver oxide primary cell
JPS58135569A (ja) 非水電解液電池
HU208596B (en) Rechargeable electrochemical cell
JP2006500742A (ja) 電極界面表面積を増大させ、活物質を増加させたバッテリ
EP0341782B1 (en) Method of making a sealed electrochemical cell
CA1058698A (en) Divalent silver oxide-zinc cell having a unipotential discharge level
US20070092794A1 (en) Embedded electrode conformations for balanced energy, power, and cost in an alkaline cell
KR800000572Y1 (ko) 2가의 산화은 전지
KR800001295Y1 (ko) 알칼리성 2가 산화은-아연전지