DE1262384B

DE1262384B - Electrochemical filling element with a negative magnesium electrode

Info

Publication number: DE1262384B
Application number: DE1960Y0000431
Authority: DE
Inventors: Bernard Paul Louisamiet
Original assignee: Yardney International Corp
Current assignee: Yardney International Corp
Priority date: 1959-07-28
Filing date: 1960-07-12
Publication date: 1968-03-07
Also published as: GB937186A; FR1248445A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

HOImHOIm

Deutsche Kl.: 21b-8German class: 21b- 8

Nummer: 1 262 384Number: 1 262 384

Aktenzeichen: Y 431VI b/21 bFile number: Y 431VI b / 21 b

Anmeldetag: 12. Juli 1960 Filing date: July 12, 1960

Auslegetag: 7. März 1968Opening day: March 7, 1968

Die Erfindung betrifft ein elektrochemisches Füllelement mit einer negativen Magnesiumelektrode und einem aus einer wäßrigen Alkalihalogenidlösung bestehenden Elektrolyten und hat einen besonders zweckmäßigen Aufbau zum Gegenstand, durch welchen die Leistung wesentlich erhöht wird.The invention relates to an electrochemical filling element with a negative magnesium electrode and an electrolyte consisting of an aqueous alkali halide solution and has a special one expedient structure to the subject, through which the performance is significantly increased.

Die Erfindung geht von bekannten »Magnesium-Kupferchlorid-Elementen« aus, die zusätzliche Chlorionen zweckmäßig als Salz oder anderen Chlorverbindungen in dem Elektrolyten enthalten.The invention is based on known "magnesium copper chloride elements" from the additional chlorine ions expediently as a salt or other chlorine compounds contained in the electrolyte.

Andererseits sind seit längerer Zeit silberhaltige positive Elektroden für alkalische Elemente bekannt. Silberhaltige Elektroden hat man aber bisher nicht mit Salzlösungen in Berührung gebracht, da diese das Metall in der Regel ausfällen, welches dann zu Boden sinkt, so daß es praktisch aus dem Stromkreis ausscheidet und das Element hierdurch wirkungslos wird.On the other hand, positive electrodes containing silver for alkaline elements have been known for a long time. So far, however, electrodes containing silver have not been brought into contact with saline solutions, as these the metal usually precipitates, which then sinks to the ground, so that it is practically out of the circuit is eliminated and the element becomes ineffective as a result.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die elektrochemische Kette Silberoxyd-Magnesium für elektrochemische Füllelemente nutzbar zu machen.In contrast, the invention is based on the object of the silver oxide-magnesium electrochemical chain to make usable for electrochemical filling elements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine positive Elektrodenplatte gelöst, die wenigstens an ihrer Oberfläche aus Silberoxyd besteht und einen Elektrolyten, der Alkalichloridverbindungen in einer Konzentration von 50 bis 150 g/l enthält.According to the invention, this object is achieved by a positive electrode plate which has at least its surface consists of silver oxide and an electrolyte, the alkali chloride compounds in one Contains concentration from 50 to 150 g / l.

Die elektrochemische Kette Silberoxyd-Magnesium unter Verwendung eines besonders zusammengesetzten Elektrolyten bietet gegenüber den bekannten Ausführungen erhebliche Vorteile. So sind derartige Zellen zunächst schnell und leicht aktivierbar. Darüber hinaus arbeiten sie aber auch bei sehr niedrigen Temperaturen ausgezeichnet. Bei der neuartigen Ausführung hat sich gezeigt, daß ein auf eine Elektrodenplatte aufgebrachtes Silberoxyd in einer konzentrierten Salzlösung beständig ist und hierdurch das höhere Spannungsgefälle ausgenutzt werden kann.The electrochemical chain silver oxide-magnesium using a specially compounded one Electrolytes offer considerable advantages over the known designs. Such are those Initially, cells can be activated quickly and easily. In addition, they also work at very low levels Temperatures excellent. In the novel design it has been shown that a silver oxide applied to an electrode plate is concentrated in a Saline solution is resistant and thus the higher voltage gradient can be used.

Zweckmäßig besteht die positive Elektrodenplatte aus einer auf einen dünnen Träger durch Aufpressen oder Aufsprühen aufgetragenen Silberoxydschicht.The positive electrode plate expediently consists of one pressed onto a thin carrier or spray applied silver oxide layer.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigtThe object of the invention is shown in the drawing on the basis of several exemplary embodiments, namely shows

F i g. 1 eine Batterie in schematischer Darstellung, F i g. 2 eine andere Batterieausführung, F i g. 3 eine Duplexelektrode und F i g. 4 die Vorderansicht einer weiteren Elektrode.F i g. 1 shows a battery in a schematic representation, FIG. 2 another battery version, F i g. 3 a duplex electrode and FIG. 4 shows the front view of another electrode.

Bei der Batterie nach F i g. 1 bestehen die negativen Elektroden 1 aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen mit einer Dicke von etwa 0,08 bis 0,8 mm. Sie sind durch Leiter 2 parallel geschaltet, die am Elektrochemisches Füllelement mit einer
negativen MagnesiumelektrodeIn the case of the battery according to FIG. 1, the negative electrodes 1 are made of magnesium or magnesium alloys with a thickness of about 0.08 to 0.8 mm. They are connected in parallel by conductors 2, which are connected to the electrochemical filling element with a
negative magnesium electrode

Anmelder:Applicant:

Yardney International Corporation,Yardney International Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. G. Ackmann, Patentanwalt,
4100 Duisburg, Claubergstr. 24Dr.-Ing. G. Ackmann, patent attorney,
4100 Duisburg, Claubergstr. 24

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Bernard Paul Louisamiet, Ville D'AvrayBernard Paul Louisamiet, Ville D'Avray

(Frankreich)(France)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 28. Juli 1959 (801 347)France of July 28, 1959 (801 347)

oberen Rand 3 der Elektroden elektrisch angeschweißtElectrically welded upper edge 3 of the electrodes

as sind. Die Leiter 2 können aus Silber, Kupfer, Eisen oder galvanisch überzogenem Eisen bestehen. Zweckmäßig wird die Schweißstelle mit Lack überzogen.as are. The conductors 2 can be made of silver, copper, iron or electroplated iron. The welding point is expediently coated with varnish.

~" Die zwischen den negativen Elektroden angeordneten positiven Elektroden 4 bestehen aus Silberoxyd. Ihre Dicke liegt etwa zwischen 0,2 und 0,6 mm. Sie sind durch Leiter 5 aus Silber oder Kupfer parallel geschaltet, die an ihrem oberen Rand 6 elektrisch angeschweißt sind.
Zwischen den positiven und negativen Elektroden sind U-förmige Scheider 7 vorgesehen. Eine Batterie besteht aus einer je nach der gewünschten Spannung verschiedenen Anzahl von Zellengruppen gemäß Fig. 1. Die Zellengruppen sind in Reihe zu schalten und voneinander durch Scheider, beispielsweise aus Polyäthylen, Polyamiden oder Polyurethanen zu isolieren. Die Zahl der in jeder Zellengruppe vorgesehenen Elektroden richtet sich nach der Stärke des gewünschten Stromes. ~ "The negative electrode arranged between the positive electrode 4 are made of silver. The thickness thereof is approximately between 0.2 and 0.6 mm They are connected in parallel by conductor 5 made of silver or copper, which are electrically welded to the upper edge 6. .
U-shaped separators 7 are provided between the positive and negative electrodes. A battery consists of a number of cell groups according to FIG. 1, which varies depending on the desired voltage. The cell groups are to be connected in series and isolated from one another by separators, for example made of polyethylene, polyamides or polyurethane. The number of electrodes provided in each group of cells depends on the strength of the desired current.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Batterie ist eine Endplatte oder Folie 8 aus Kupfer, versilbertem Kupfer, Silber, Nickel, vernickeltem Kupfer od. dgl. vorgesehen, an welcher eine negative Elektrode 9 aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung mit einer Dicke zwischen etwa 0,08 und 0,8 mm anliegt. Diese Elektrode 9 ist von einer positiven Elektrode 10 durch einen Scheider 11 aus Filtrierpapier, Löschpapier, verwebten oder un-In the embodiment of a battery shown in FIG. 2, an end plate or foil 8 made of copper, silver-plated copper, silver, nickel, nickel-plated copper or the like is provided, on which a negative electrode 9 made of magnesium or a magnesium alloy with a thickness between approximately 0.08 and 0.8 mm. This electrode 9 is connected to a positive electrode 10 by a separator 11 made of filter paper, blotting paper, woven or un-

809 517/255809 517/255

verwebten Fasern aus Zellulose oder Polyamidfasergewebe getrennt. Die positive Elektrode 10 besteht aus einem dünnen Träger 12 aus versilbertem Kupfer oder aus Silber, dessen der negativen Elektrode 9 und dem Scheider 11 zugekehrte Seite mit einer Silberoxydschicht 13 überzogen ist. An der anderen Seite liegt eine negative Elektrode 9' an, auf welche ein Scheider 11' folgt, usw. Die Batterie wird von mehreren solcher Zellen gebildet, die jeweils durch eine Platte oder Folie 14 aus Kupfer, versilbertem Kupfer, Silber, Nickel oder versilbertem Nickel begrenzt sind. Die in dieser Weise ausgebildete Batterie^, deren Zellen bei beliebiger Anzahl jeweils durch die Platten 8 und 14 begrenzt werden, besteht somit aus Magnesium-Silberoxyd-Füllelementen, die in Reihe geschaltet sind.woven fibers from cellulose or polyamide fiber fabric separated. The positive electrode 10 is made of a thin carrier 12 made of silver-plated copper or of silver, of which the negative electrode 9 and the side facing the separator 11 is coated with a layer of silver oxide 13. On the other side a negative electrode 9 'is applied, which is followed by a separator 11', etc. The battery is made up of several such cells are formed, each by a plate or foil 14 made of copper, silver-plated copper, Silver, nickel or silver-plated nickel are limited. The battery formed in this way, whose Any number of cells are limited by the plates 8 and 14, thus consists of Magnesium-silver oxide filling elements connected in series.

Falls höhe Stromstärke erforderlich ist, werden die Zellen parallel geschaltet. Fig. 2 zeigt eine Batterie mit zwei Zellengruppen B und C gleicher Ausbildung. An den Zwischen- bzw. Endplatten 8, 14, 8 b sind Leiter 15, 16, 15 & befestigt.If higher amperage is required, the cells are connected in parallel. Fig. 2 shows a battery with two cell groups B and C of the same design. On the intermediate or end plates 8, 14, 8 b conductors 15, 16, 15 & are attached.

Nach Fig. 3 ist die positive Elektrode in Form eines dünnen Trägers 12 auf der einen Seite mit einer Schicht aus Silberoxyd 13 und auf der anderen Seite mit einer Schicht 17 aus Magnesium oder Magnesiumlegierung versehen, die aufgepreßt, aufgesprüht oder sonstwie aufgebracht ist.According to Fig. 3, the positive electrode is in the form of a thin support 12 on one side with a Layer made of silver oxide 13 and on the other side with a layer 17 made of magnesium or magnesium alloy provided, which is pressed on, sprayed on or otherwise applied.

Nach Fig. 4 sind die Elektroden20 in einem isolierenden Rahmen 21 z. B. aus Kunststoff angeordnet, der die gleiche Dicke wie die Elektroden aufweist und diese auf einer Breite von etwa 1 bis 3 mm einfaßt. -According to Fig. 4, the electrodes 20 are in an insulating Frame 21 z. B. made of plastic, which has the same thickness as the electrodes and surrounds these over a width of about 1 to 3 mm. -

Versuchsreihen haben zu folgendem Ergebnis geführt: Test series have led to the following result:

example 1

3535

Es wurde ein Elektrolyt verwendet, der etwa 150 g/l LiCl enthielt. Bei einer äußeren Belastung von knapp 1,8 Ohm stieg die Klemmenspannung von in Reihe geschalteten Elementen bei der Aktivierung innerhalb von etwa 0,7 Sekunden auf 3,8 Volt an, wobei die Stromstärke 2,2 Ampere betrug.An electrolyte containing about 150 g / l LiCl was used. With an external load of The terminal voltage of series-connected elements rose by just under 1.8 ohms when activated rose to 3.8 volts within about 0.7 seconds, the current being 2.2 amps.

Example2

Bei einem abgewandelten Elektrolyten, der bei gleicher Gesamtkonzentration NaCl und LiCl im Verhältnis von 3:2 enthielt, betrug die Spannung nach 2 Sekunden 1,4 Volt pro Element, d. h. zusammen 2,8 Volt.In the case of a modified electrolyte, which with the same total concentration of NaCl and LiCl in the 3: 2 ratio, the voltage after 2 seconds was 1.4 volts per element; H. together 2.8 volts.

Die Leerlaufspannung betrug in beiden Fällen für jede Elektrodenplatte etwa 2,4 Volt und änderte sich bei zunehmender Verdünnung des Elektrolyten (bis hinunter zu 50 g/l) nur unwesentlich.The open circuit voltage in both cases was about 2.4 volts for each electrode plate and varied only insignificant with increasing dilution of the electrolyte (down to 50 g / l).

Ähnliche Ergebnisse wurden mit einem Elektrolyten erhalten, in dem CsCl enthalten war. Die Leerlaufspannung betrug bei verschiedenen Konzentrationen etwa 2,35 Volt.Similar results were obtained with an electrolyte containing CsCl. The open circuit voltage was about 2.35 volts at various concentrations.

Claims

Patent claims:

1. Filler element with a negative magnesium electrode and an electrolyte consisting of an aqueous alkali halide solution by a positive electrode plate, which at least on its surface consists of silver oxide and an electrolyte, contains alkali chloride compounds in a concentration of 50 to 150 g / l.

2. Electrochemical element according to claim 1, characterized in that the positive electrode plate consists of a on a thin support consists of a silver oxide layer applied by pressing or spraying.

Considered publications:
German Patent Nos. 579 185, 942 041;
German Auslegeschrift No. 1015 876;
U.S. Patents Nos. 2,301390, 2,605,297,
636 060, 2726 279;

J. Electrochem. Soc, 94 (1948/6), p. 278.

1 sheet of drawings