DE1044194B - Elektrodenanordnung fuer Akkumulatoren mit Silber- und/oder Zinkelektroden - Google Patents

Description

Für elektrische Akkumulatoren sind bereits Elektrodenanordriungen bekannt, bei denen ein wellenförmig oder zickzackförmig gefalteter Scheider Taschen zur Unterbringung abwechselnd positiver und negativer Elektroden bildet. Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, den Scheider um eine Mittellinie so zu falten, daß er U-Form erhält, wobei in jedem Schenkel Elektroden der einen Polarität und zwischen den Schenkeln und benachbarten Scheidern die Elektroden entgegengesetzter Polarität untergebracht sind. Bei der Herstellung derartiger Elektrodenanordnungen kann dabei nach einem weiteren Vorschlag so verfahren werden, daß ein länglicher, halbdurchlässiger Streifen, z. B. aus Cellulosehydratfolie, zickzackförmig gefaltet, dann in das Akkumulatorgehäuse so eingelegt wird, daß er das Gehäuse in zwei getrennte Kammern unterteilt, und hierauf die Elektroden in den Falten des Scheiders untergebracht werden. Schließlich ist auch schon vorgeschlagen worden, jeweils zwei Elektroden in Cellulosehydratfolie gemeinsam mehrmals einzuwickeln, dann zu einem U-förmigen Elektrodenpaar zu biegen bzw. zu falten und flach aufeinanderzulegen.

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung mit streifenförmigem Zickzack- oder U-förmig gewundenem Scheider aus halbdurchlässigem Material, z.B. aus Cellulosehydrat- oder Polyvinylalkoholfolien, und saugfähigem Material, z. B. aus Papier, der Taschen zur Unterbringung der positiven und negativen Elektroden bildet und die Elektroden der einen Polarität gegen unmittelbaren Zutritt des Elektrolyten schützt. Bei Elektrodenanordnungen dieser Art hat sich der Nachteil gezeigt, daß der Elektrolyt nicht genügend Zutritt zu den umhüllten Elektroden hat. Ziel der Erfindung ist es, die Scheider so auszubilden, daß sie einen ausreichenden Zutritt des Elektrolyten auch zu den eingewickelten Elektroden gewährleisten, ohne die gegenseitige Isolierung der Elektroden entgegengesetzter Polarität zu beeinträchtigen. Dieses Ziel ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der mit dem Scheider kombinierte Streifen aus saugfähigem Material, z. B. Papier, über den Streifen aus halbdurchlässigem Material, z. B. Cellulosehydratfolie, horizontal hinausragt und dochtartig in den Elektrolyten eintaucht. Im einzelnen kann die neue Elektrodenanordnung erfindungsgemäß z. B. so ausgeführt werden, daß ein Streifen von saugfähigem Papier oder ähnlichem nichtleitendem Material auf einen Streifen aus halbdurchlässigem Material, z. B. Cellulosehydratfolie, gelegt, der so gebildete Gesamtstreifen längs gefaltet und dann balgartig quer gefaltet wird, so daß nebeneinanderliegende innere und äußere Taschen zur Aufnahme von Elektroden jeweils gleicher Polarität gebildet werden. Der die Innenseite der Taschen bil-Elektrodenanordnung für Akkumulatoren mit Silber- und/oder Zinkelektroden

Anmelder:

Yardney International Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. P. Haertel, Patentanwalt,
Duisburg, Zieglerstr. 32

Beanspruchte Priorität:
V. S,t. v. Amerika vom 5. November 1954

Renato di Pasquale, Jersey City, N. J.,

und Charles M. Gold, Franklin Square, N. Y. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

dende saugfähige Streifen steht dabei erfindungsgemäß über das eine oder beide Enden des Faltenbalges vor und bildet einen Docht zur Aufnahme und Weiterleitung des Elektrolyten in jede Innentasche und die in den Innentaschen befindlichen Elektroden.

Die Erfindung ist aber auch für jede andere Art der Einhüllung von Elektroden in halbdurchlässige Scheider, z. B. für U- oder V-förmige Scheider, mit Vorteil anwendbar.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer zickzackförmigen bzw. faltenbalgartigen Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 den Grundriß eines Batteriegehäuses mit Elektrodenanordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht einer U- oder V-förmigen Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 den Grundriß eines Batteriegehäuses mit mehreren Elektrodenanordnungen gemäß Fig. 3.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Streifen 1 aus saugfähigem Papier und zwei Schichten 2, 3 aus einer Cellulosehydratfolie, welche aus einem einzigen um die rückwärtige Kante 4 doppelt gelegten Blatt bestehen. Die drei Schichten 1, 2, 3 haben im wesentlichen die gleiche Größe, nur ragt der Streifen 1 über die beiden anderen Schichten am vorderen Ende 5 vor. In der Längsrichtung sind die Streifen 1, 2, 3 gefaltet, so daß

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sie einen geschlossenen unteren Rand 6 bilden. Die so gebildete Hülle, deren Innenschicht der Papierstreifen 1 ist, ist oben offen und zickzackförmig bzw. balgartig gefaltet, so daß eine größere Anzahl von Abteilen 7 entsteht, die je eine Elektrodentasche 8 bilden. Weitere Elektrodentaschen 9 ergeben sich in den Falten zwischen den einzelnen Taschen 7.

Die Elektroden der einen Polarität, z. B. negative Elektroden 10, welche Zink als aktives Material enthalten, sind in den Taschen 8 angeordnet und vollständig von den halbdurchlässigen Separatoren 2, 3 umgeben, welche die Wände dieser mit der saugfähigen Schicht 1 ausgekleideten Taschen bilden. Die Elektroden der anderen Polarität, z.B. positive Elektroden 11, die Silber als aktives Material enthalten, sind in den Taschen 9 angeordnet, die zu den Seitenwänden des Batteriegehäuses 12 hin offen sind, wie Fig. 2 zeigt. Der in dem Batteriegehäuse 12 befindliche Elektrolyt 13, der eine zinkgesättigte Lösung von Kaliumhydroxyd sein kann, hat somit freien Zutritt zu den Elektroden 11 in den Taschen 9 und wird auch den Elektroden 10 in den Taschen 7 durch die Kapillarwirkung der Papierschicht 1 mit dem in den Elektrolyten 13 vorragenden Ende 5 zugeführt.

In Fig. 3 und 4 ist eine andere Ausführung dargestellt, in welcher ein Saugpapierstreifen 1 und ein entsprechender Streifen 2 aus Cellulosehydratfolie mehrmals um ein Elektrodenpaar, beispielsweise positive Elektroden 11a, 11 b, gewickelt sind. In Fig. 3 ist die Elektrode 11 b nach oben teilweise herausgezogen dargestellt, um ihre Lage zu verdeutlichen. Die innerste Schicht des so gebildeten Wickels ist wiederum die saugfähige Papierschicht 1, die bei 5 über die halbdurchlässige Folie 2 nach außen vorsteht. Der Wickel ist im mittleren Teil 14 gefaltet, so daß er U-Form bzw. V-Form mit nach oben gerichteten Schenkeln aufweist. Eine Elektrode 10 a, beispielsweise negative Elektrode, ist zwischen den U-Schenkeln des Wickels, in denen Elektroden 11a, 11 & entgegengesetzter Polarität angeordnet sind, eingelegt.

In das in Fig. 4 dargestellte Batteriegehäuse 12, welches Elektrolyt 13 enthält, ist eine Anzahl von U-förmigen Elektrodenanordnungen gemäß Fig. 3 eingesetzt, wobei die so gebildete Batterie auch noch zusätzliche negative Elektroden 10 b zwischen den aufeinanderfolgenden U-förmigen Einzelzellen und zwischen der äußersten rechten Zelle und der Gehäusestirnwand aufweist. Ebenso wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 wirkt die saugfähige Papierschicht 1 mit vorstehendem Ende 5 als Docht, welcher den innerhalb der Schenkel des U-förmigen Wickels befindlichen positiven Elektroden lla und 11 b Elektrolyt zuführt, während zu den negativen Elektroden 10a und 10& der Elektrolyt 13 unmittelbar Zutritt hat.

Der vorstehende Teil 5 der saugfähigen Papierschicht 1 ragt jeweils in den Elektrolyten 13 im Batterie- - gehäuse 12 frei hinein. In Fig. 4 sind die U-förmigen Einzelzellen in das Batteriegehäuse 12 so eingesetzt, daß die vorstehenden Enden 5 der Papierschicht 1 sämtlich in. der gleichen Richtung in den Elektrolyten vorragen. Natürlich ist auch eine andere Anordnung möglich, bei welcher die dochtartig wirkenden vorstehenden Enden 5 der Papierschicht teils in der einen Richtung, teils in der anderen Richtung liegen.

Es sind natürlich auch andere Abwandlungen gegenüber den dargestellten Ausführungen im Rahmen der Erfindung möglich. So ist die Erfindung auch bei alkalischen Akkumulatoren mit anderen als Silber-Zink-Elektroden und mit anderen als alkalischen Elektrolyten mit Vorteil anwendbar, z. B. bei Silber-Cadmium- oder Nickel-Zink-Akkumulatoren.

Claims (3)

Patentansprüche-. .

1. Elektrodenanordnung für Akkumulatoren mit Silber- und/oder Zinkelektroden und mit streifenförmigen, Zickzack- oder U-förmig um die Elektroden gefalteten Scheidern aus halbdurchlässigem Material, z. B. Cellulosehydrat- oder Polyvinylalkoholfolien, und aus saugfähigem Material, z. B.

as Papier, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen (1) aus saugfähigem Material und ein Streifen (2, 3) aus halbdurchlässigem Material in Längsrichtung und außerdem in Querrichtung gefaltet sind, so daß sie innere Taschen (7) zur Aufnahme von Elektroden (10) der einen Polarität und äußere Taschen (9) zur Aufnahme von Elektroden (11) der anderen Polarität bilden und der Streifen (1; aus saugfähigem Material über den Streifen (2, 3) aus halbdurchlässigem Material in Längsrichtung nach Art eines Dochtes (5) vorsteht.

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (2, 3) aus halbdurchlässigem Material zwei- oder mehrschichtig ausgebildet ist und der Streifen (1) aus saugfähigem Material über den halbdurchlässigen Streifen (2, 3) nur an dem einen Ende (5) in den Elektrolyten dochtartig vorsteht.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 mit U-förmigem, gewickeltem Scheider aus halbdurchlässigem Material zur Anordnung der Elektroden der einen Polarität in den Schenkeln des Scheiders und zur Anordnung der Elektroden der anderen Polarität zwischen den Schenkeln und den benachbarten Scheidern (Fig. 3 und 4), dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Scheider aus einem ein- oder mehrschichtigen Streifen (2) aus halbdurchlässigem Material und einem Streifen (1) aus saugfähigem Material besteht, der mit dem äußeren Ende (S) in den Elektrolyten (13) frei vorragt.

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In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 506 731, 701 643.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen