DE1162896B - Negative Elektrode fuer Silber-Zink-Akkumulatoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H Ol m

Deutsche Kl.: 21b-25/02

Nummer: 1 162 896

Aktenzeichen: Y 230 VIb/21b

Anmeldetag: 7. Mai 1957

Auslegetag: 13. Februar 1964

Die Erfindung betrifft eine negative Elektrode für Silber-Zink-Akkumulatoren, bei der das Zink auf einem Träger aus Kupfer aufgebracht ist und die eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung zum Gegenstand hat, durch welche mit einfachen Mitteln eine wesentliche Leistungssteigerung erzielt wird.

Es waren negative Elektroden dieser Art bekannt, bei denen als Träger für die elektrochemisch aktive Zinkmasse ein in einen Rahmen eingespanntes Maschendrahtgewebe vorgesehen war. Bei einer anderen bekannten Ausführung war der blanke Leitungsdraht einige Male um die Elektrodenplatte geschlungen, um eine gleichmäßige Stromleitung zu ermöglichen und darüber hinaus ein Auseinanderfallen eventuell zerbrochener Plattenstücke zu verhindern.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Elektrode zu schaffen, welche zur Ablagerung des Zinks eine große Beladungsfläche bietet und gleichzeitig eine gründliche Durchdringung des Elektrolyten erlaubt. Dabei soll die Elektrode eine besonders lange Gebrauchsdauer gewährleisten.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Träger eine um einen Kern gewickelte Drahtspule ist, deren einzelne Windungen mit dem aktiven Material überzogen sind und deren Kern aus einer oder mehreren positiven Elektroden besteht, die von einem durchlässigen Scheidermaterial umwickelt sind. Zweckmäßig besteht die Spule aus mehreren übereinanderliegenden, mit entgegengesetzter Steigung gewickelten Lagen. Besonders gute Ergebnisse werden erreicht, wenn die Spule bzw. jede ihrer Lagen aus mehreren nebeneinanderliegenden und gruppenweise mit gleicher Steigung und mit Abstand zwischen den Gruppen gewickelten Drähten besteht, die einander nicht überschneiden.

Akkumulatoren mit den erfindungsgemäß vorgesehenen Elektroden haben besonders günstige Eigenschaften, die wohl darauf zurückzuführen sind, daß die Kupferspule die negative Masse nicht nur zurückhält, sondern die aktive Masse auch an die richtige Stelle zurückführt, wenn sie sich nicht dort befindet.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht der Teile eines Elektrodenträgers in einer Anfangsstufe der Herstellung,

Fig. 2 den Elektrodenträger nach Fig. 1, jedoch in einer weiteren Herstellungsstufe,

F i g. 3 den Grundriß des fertiggestellten Elektrodenträgers nach Fig. 1 und 2, der eine positive Elektrode bildet,

Negative Elektrode für
Silber-Zink-Akkumulatoren

Anmelder:

Yardney International Corp., New York, N. Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. G. Ackmann, Patentanwalt,

Duisburg, Zieglerstr. 32

Als Erfinder benannt:

Henri Georges Andre,

Montmorency, Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 7. Mai 1956 (Nr. 714 109)

Fig. 4 eine Akkumulatorzelle gemäß der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Akkumulator mit den neuen Elektroden,

Fig. 6 den Grundriß einer etwas anderen Ausführung einer Elektrode.

Nach den Fig. 1 bis 3 sind Platten 1 und2 aus positivem Aktivmaterial, beispielsweise aus gesintertem Silber, vorgesehen, die Leiter 3 und 4 aufweisen und auf einem Blatt 5, z. B. aus Kunstfasergewebe (Fig. 1), angeordnet sind. Die Platten 1, 2 sind mit diesem Gewebe 5 zu umwickeln, so daß sie ein Paket6 (Fig. 2) bilden. Das Paket6 ist gemäß F i g. 2 auf ein Blatt 7 aus Cellulosehydratfolie aufgelegt, welche etwa zehnmal um das Paket gewickelt wird. Dieses so gebildete Paket bildet gemäß F i g. 3 den Träger oder Kern für eine oder zwei Spulen 8, 9 aus Kupferdraht. Die Spulen sind so gewickelt, daß sich zwischen den feinen Kupferdrähten von beispielsweise 0,05 mm Stärke zahlreiche kleine Zwischenräume befinden. Zu diesem Zweck haben die Windungen der Spulen einen verhältnismäßig großen Abstand, so daß sich die Einzeldrähte in Längsrichtung der Spulen nicht überlappen oder überlagern. In der Ausführungsform der Fig. 3 besteht die Spule aus einer ersten Wicklung mit einer Vielzahl von parallelen Drahtwindungen 8 und einer zweiten Wicklung 9 mit einer entsprechenden Vielzahl von parallelen Drahtwindungen, also aus zwei symme-

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trisch zueinander liegenden Wicklungen aus je einer entsprechenden Vielzahl von Windungen. Mit Spulen aus Drähten von beispielsweise 0,05 mm Stärke erhält man eine wirksame Elektrodenoberfläche, die 10-bis 50mal so groß sein kann wie die bisher übliche. Nach dem Wickeln der Spulen 8, 9 wird die Elektrode um die Linie 10 in U-Form gefaltet. Zwischen die so entstehenden Schenkel 11 und 12 (F i g. 4) wird eine Zinkplatte 13 gelegt und dadurch eine vollständige Akkumulatorzelle aus positiver und negativer Elektrode mit Scheider und Kupferspulen gebildet.

Im Akkumulator wird eine Anzahl von Zellen 14 gemäß Fig. 4 in einem Gehäuse 15, welches alkalischen Elektrolyt enthält, aneinandergereiht, wobei zwischen den einzelnen Zellen 14 Zinkplatten 16 angeordnet werden. Die Verbindung der negativen Elektroden 16 ist bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Platte 17, z. B. aus Kupfer, am Boden 18 des Akkumulatorgehäuses hergestellt, die zu der negativen Klemme 21 führt. Die _ao elektrische Verbindung der Platten 13 erfolgt durch Kontakt mit den Spulen 8, 9 aus Kupferdraht. Die positiven Elektroden sind durch Leiter 19 mit der positiven Klemme 20 verbunden.

Um in den Zellen 14 die Haltbarkeit der Cellulosehydratfolie 7, auf welche die Spulen aus Kupferdraht gewickelt sind, zu verbessern, kann man eine Zwischenschicht aus geeignetem porösem Material, das vom Elektrolyten nicht angegriffen wird, z. B. ein Gewebe aus Kunstfasern, vorsehen.

Die Zellen 14 können natürlich im Rahmen der Erfindung in mannigfacher Weise abgewandelt werden. So zeigt F i g. 6 eine Ausführungsform, bei welcher die Kupferdrahtspule 23 des dargestellten U-Schenkels 22 im unteren Teil 24 enger zusammengedrückte Windungen als im oberen Teil 25 hat.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Negative Elektrode für Silber-Zink-Akkumulatoren, bei der das Zink auf einem Träger aus Kupfer aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger eine um einen Kern gewickelte Drahtspule ist, deren einzelne Windungen mit dem aktiven Material überzogen sind und deren Kern aus einer oder mehreren positiven Elektroden besteht, die von einem durchlässigen Scheidermaterial umwickelt sind.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule aus mehreren übereinanderliegenden, mit entgegengesetzter Steigung gewickelten Lagen besteht.

3. Elektrode nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule bzw. jede ihrer Lagen aus mehreren nebeneinanderliegenden und gruppenweise mit gleicher Steigung und mit Abstand zwischen den Gruppen gewickelten Drähten besteht, die einander nicht überschneiden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 477 628, 578 146;
deutsche Auslegeschrift F 13916 VIb/21b (bekanntgemacht am 8. 3. 1956);

österreichische Patentschrift Nr. 93 058;
schweizerische Patentschrift Nr. 304 841.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 508/127 2.64 © Bundesdruckerei Berlin