DE709216C

DE709216C - Verfahren zur Herstellung von Luftdepolarisationselementen

Info

Publication number: DE709216C
Application number: DEM142169D
Authority: DE
Inventors: Dr Erich Marhenkel
Original assignee: ERICH MARHENKEL DR
Current assignee: ERICH MARHENKEL DR
Priority date: 1938-07-07
Filing date: 1938-07-07
Publication date: 1941-08-09
Also published as: FR856922A

Description

Verfahren zur Herstellung von Luftdepolarisationselementen Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Trockenelementen mit Luftdepolarisation, deren depolarisierende Elektrode infolge weitgehender Ausnutzung der Oberflächenwirkung selbst in kleinster Ausführung eine stärkere Stromentnahme Über einen langen Zeitraum zuläßt.
Bei den bekannten Trockenelementen des Leclanche-Typs mit Braunsteindepolarisator erfolgt die Depolarisation infolge der Durchtränkung der Elektrode mit Elektrolyt nicht nur an der Oberfläche, sondern auch von Beginn der Entladung an im Innern der positiven Elektrode. Im Gegensatz hierzu arbeiten die ebenfalls bekannten sog. Luftsauerstoffelemente nur mit Oberflächendepolarisation; denn eine Durchtränkung der Luftsauers:toffdepolarisationsschichten mit Elektrolytflüssigkeit würde durch die hierdurch bedingte Verhinderung des Luftsauerstoffzutritts zu einem schnellen Versagen des Elements bei Stromentnahme führen.
Da bei den - Luftsauerstoffelem@enten die depolarisierende Substanz, - nämlich der Luftsauerstoff, gegenüber dem Braunsteineleln.ent in präktisch unbegrenzter Menge zur Verfügung steht, -so war theoretisch zu erwarten, daß diese Elemente den Braunsteinelementen g,egenüber eine bedeutende Mehrleistung aufweisen würden.
Bisher ist es. aber noch nicht gelungen, Luftsauerstofftrockenbatterien, insbesondere mit kleinen Zellen, z. B. Normaltaschenlampenbatterien, herzustellen, die auch nur annähernd die Leistung ergaben wie die üblichen Taschenlampenb.atterien mit Braunsteindepolarisator.
Wie durch eingehende Versuche festgestellt wurde, ist diese ungenügende Leistung der Luftsauerstoffelemente darauf zurückzuführen, daß durch die Entladung des Elements, die mit dem Elektrolyten bedeckten Oberflächenschichten der Luftsauerstoffelektrode sehr bald unwirksam werden, während die tieferliegenden Schichten nicht mehr zur Wirkung gelangen.
Gemäß. der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daßt die an der Lösungselektrode haftende Elektrolytpaste während der Entladung des Elements durch Druck mit den noch wirksam geblieben=en tieferliegenden deptolarisierenden Schichten in aus: reichende Berührung gebracht wird, in dem Maße, wie die Oberflächensühichten der depolarisierenden Substanz ,unwirksam werden. Diese Druckeinrichtung kann auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. durch Handbetrieb, etwa mittels einer auf die Lösungselektrode wirkenden Stellschraube, oder selbsttätig, z. B. durch Einkapselung der Elektrolytpaste, wobei die bei der Entladung des Elements auftretende Volumenzunahme des Elektrolyten den erforderlichen Druck ausübt, durch Federdruck o. dgl.
Bei Trockenelementen mit Braunsteindepolarisator ist es bekannt, den oberen Rand des Zinkbechers über eine Pappscheibe umzulegen, um das Element nach außen hin abzudichten und dadurch das Entweichen oder Ausfließen des Elektrolyten zu verhindern. Zwischen positiver Elektrode und Pappscheibe befindet sich hierbei der bei dieser Art von Elementen übliche Ausdehnungsraum für den Elektrolyten. Bei Entladung des Elements dehnt sich der Elektrolyt in diesen dafür vorgesehenen freien Raum aus, wandert also nicht in die im übrigen fest umwickelte und verschnürte Depolarisationselektrode hinein, die normalerweise bereits bei der Herstellung des Elements mit Elektrolytllüssigkeit durchtränkt wird.
Die Luftsauerstoffelektroden der bisherigen Art wurden meist entweder durch Zusatz wasserabweisender Stolte zur Depolarisationsmasse oder durch eine wasserabweisende bzw. den Wasserzutritt hemmende Umhüllung zwar durchlässig für Gase, aber undurchlässig oder nur schwer durchlässig für dieElektrolytiiiissigkeit gemacht. Hierdurch tritt stets eine nachteilige Erhöhung des inneren elektrischen Widerstandes des Elements ein. Wird die depolarisierende Elektrode ohne Verwendung einer solchen, den Elektrolytzutritt hemmenden Substanz oder Umhüllung benutzt, so bewirkt der nach dem bisherigen Verfahren zunächst in unverdicktem Zustand in das. Element eingebrachte Elektrol3-t bereits in kurzer Zeit eine weitgehende Durchtränkung der Luftsauerstoftdepolarisationsschicht, was eine ungeniigende elektrische Leistung des Elements zur Folge hat. Beim Einbringen des Elektrolyten in Form einer fertigen Paste würde sich der Nachteil ergeben, daß die hierbei unvermeidlichen Lufteinschlüsse an der metallischen Lösungselektrode eine die Lagerfähigkeit des Elements beeinträchtigende korrodierende Wirkung auslösen.
Dieser Nachteil läßt sich dadurch beseitigen. daß vor dem Zusammenbau des Elements die Lösungselektrode mit Elektrolytpaste bedeckt und erst dann gegen die depolarisierende Elektrode gedrückt und in dieser Lage gehalten wird. Das Überziehen oder L,äsungselektrode mit Elektrolytpaste geschieht am einfachsten in bekannter Weise dadurch, daß die beispielsweise mit Mehl versetzte Elektrolytflüssigkeit auf die Elektrode gegossen und durch kurzes Erwärmen in den Gelzustand übergeführt wird.
Wenn man in dieser Weise verfährt, kann man von der Verwendung einer den Elektrolytzutritt hemmenden Substanz oder Umhüllung absehen.
Es ist bekannt, zwischen den mit einer Trennschicht bedeckten Zinkbecher und 'die Depolarisationsmasse den Elektrolyten in flüssiger oder halbflüssiger Form einzufüllen, wonach die Trennschicht aufquillt und jeden freien Raum im Element ausfüllt. Die Erfindung sieht demgegenüber die Verwendung einer Elektrolytpaste vor, die vor dem Zusammenbau des Elements auf die Lösungselektrode aufgetragen wird.
Nach der Erfindung hergestellte Taschenlampenbatterien mit Luftsauerstoffdepolarisation ergeben eine gegenüber den üblichen Batterien mit Braunsteindepolarisator um mehr als 5oofo gesteigerte Leistung.
Die Erfindung kann auch bei Luftsauerstoffelementen Verwendung finden, deren depolarisierende Elektroden an Stelle oder neben Aktivkohle andere Sauerstoff@überträger, wie Indigoweiß, Cersalze u. dgl., und außerdem .stark oxydierend wirkende Stoffe, wie Perborate, Persulfate u. dgl., enthalten.

Claims

fATLNTANSI'1tÜC111:: t. Verfahren zur Verbesserung der Leistung von Luftdepolarisationstrockenelemeuten, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Lösungselektrode haftende und entsprechend druckfest gekapselte Elektrolytpaste während der Entladung des Elements durch Au13en- oder selbsttätigen Innendruck. mit den noch wirksam gebliebenen tieferliegenden depolarisierenden Schichten in ausreichende Berührung gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Zusammenbau des Elements die Lösungselektrode mit der Elektrolytpaste bedeckt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen c und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die depolarisierende Elektrode neben Sauerstoffüberträgern, wie Aktivkohle, Indigoweiß, Cersalzen, stark oxydierend wirkende Stoffe, wie Perborate, Persulfate o. dgl., enthält.