DE2731393A1 - Elektrochemisches element mit einer ago elektrode, die sich bei einem ag tief 2 o spannungsniveau entlaedt - Google Patents
Elektrochemisches element mit einer ago elektrode, die sich bei einem ag tief 2 o spannungsniveau entlaedtInfo
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Description
DIPL.-IN6. R. LEMCKE
DR.-ING. H. J. BROMMER 2731393
PATENTANWÄLTE
KARLSRUHE 1 3
P. R. MALLOPlY &. CO., Ii:c. , eine Gesellschaft nach den
Gesetzen des Staaxes Delaware, 3029, rJasx Washington
Street, Indianapolis, Indiana 46206/üSA
Elektrochemisches Element mit einer AgO Elektrode, die sich bej einem Αέ:,;0 Spannungsniveau
entlädt
Die Erfindung bezieht sich auf elektrochemische Elemente
mit einer positiven Elektrode aas zweiwertigem
Silberoxid und insbesondere auf Zink-Silbcroxideloi.ente
mit einen; alkalischen Elektrolyten.
Silberoxidelemente sind in der Vergangenheit für langsame
Dauerentladungen verwendet worden, wie etv/a bei Hörhilfen, Kameras, Digitaluhren und ähnlichem. Das
in diesen Elementen verwendete Silberoxid ist üblicherweise einwertiges Ag„O. Denn sein Entladungs-Spannungs-
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niveau von etwa 1 , l5 Vo] τ macht diene Elemente verträglich
mit dem älteren i-iaivnru!i o:<: j ü/ Zinkalku] ielementen,
wobei sich eine erhöhte Yuy-.vA tut ergibt. Vor kurzem
sind Silberoxideleir.cnte hergestellt worden, die zweiwertiges
Silberoxid verwenden (bei einer theoretischen Kapazität von 43^ rnAh/g verglichen mit ?."'A mAh/g von
einwertigem Silberoxid). Lei etwa gleicher Dichte beider
Silberoxidarten ist die theoretische volumetrische Energiedichte einer positiven zweiwertigen Silberoxidelektrode
etwa doppelt so groß wie bei einer einwertigen Silberoxidelektrode. La der Gebrauch von Silberoxidelementen
normalerweise unter engbegrenzten räumlichen Bedingungen stattfindet, sind kleine Knopfzellen
die häufigste Form der Silberoxidelemente. Deshalb ist die Kapazitätserhöhung ohne dementsprechende Volumenvergrößerung
ein wesentliches Ziel. Allerdings hat zweiwertiges Silberoxid einige Kachteile, die es
für den Gebrauch in Geräten wie den vorgenannten Hörhilfen,
Uhren und Kameras ungeeignet machen, sofern nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen werden. Unter
diesen Nachteilen ist vor allein der Spannungsabfall
zu erwähnen, eier mit der Reduktion den zweiwertigen
Silberoxids zu einwer tigern Si] boroxid einhergeht, wenn
sich die Zelle allmählich entlädt, in Verbindung mit
einer negativen Zinkelektrode bringt zweiwertiges Silberoxid eine Spannung von etwa 1,7 bis 1,8 Volt, während
das einwertige Silberoxid sich bei einer Spannung von etwa 1,56 bis 1,58 Volt entlädt. Demzufolge gibt
es während der Entladung einen schädlic hen Spannungsabfall, wenn das Element einen wesentlichen Teil seiner
Leistung abgegeben hat (dieser Spannungsabfall beruht auf der Entladung des zweiwertigen Oxids, die gefolgt
wird von einer Entladung des entstandenen einwertigen Oxids), und Geräte, die eine konstante Spannung
verlangen, können mit derartigen Elementen nicht
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bestückt werden. Deshalb v/urde zur Äbhi "b"e die normalerweise
höhere Spannung.1; dec Eweiv/ertigen Silberoxids
zu Beginn des Entladevorganges und eventuell auch während
einer gewissen darauf folgenden Zeitspanne auf das geringere Spannungsniveau des einwertigen Silberoxids
heruntergedrückt.
Diese Gegenmittel schlossen die Isolierung des zwei-wertigen
Silberoxids vom Stromsammler der positiven
Elektrode ein, indem beispielsweise eine Schicht von einwertigem Silberoxid dazwischen angeordnet v/urde.
Demzufolge arbeitet das Element auf dem niedrigeren Spannungsniveau; denn es ist das einwertige Silberoxid,
das den Elektronenfluß während des Entladevorganges empfängt und nicht die zweiwertige Schicht. Liar; einwertige
Silberoxid wird dementsprechend zu e] ementaren
Silber reduziert. >:it fortschreitender !oellenent ladung
v/ird das so gebildete elementare Silber durch ;ί.·.·ο :;woiwertige
Silberoxid reoxidiert, so dr.;.-. d.-'.s eir-v/erti;?
Silberoxid wieder zunimüit unö iie Spannung bi^ :-ά\:ϊ.
Ausgebrauch des Elementes aufrecht erhalten v/ird. Die
Zv/ischenschaltung der einwertigen S : Iberoxidschicht
ist auf vei'schiedenen Wegen durchgeführt worden, insbesondere
durch physikalische Anlagerung des einwertigen Silberoxids während der Ht-rs teilung des Elementes
oder durch allmähliches Aufbringen einer einwertigen Silberoxidschicht, indem die innere Oberfläche des
Stromsammlers mit Silber beschichtet wird, so daß dieses Silber von dem zweiwertigen Siiberoxid rasch zu
einwertigem Silberoxid oxidiert wird. Las letztgenannte
Verfahren kann eine Verzögerung bei der Entladung mit sich bringen, bevor die Spannung auf das Niveau des
einwertigen Silberoxids abgesunken ist. Aber diese
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Verzögerung ist re] jtiv km·:·:, verglichen mit der Zeitspanne,
die fiir das ::wc· i v/er l;i ;;o ^u beroxiJ. notwendig
ist, um v/ü arena der Zollonroak';.i or; '.i.u" eigene einwertige
Silberprodukt zu erzeugen, iüne cr/iere Art der
Spar.nungsunterdruckung hjüte/it darin, eine oxidierbare
i.emailschicht, einen Schirm, oiier !{ing aus beispielsweise
Zink zwischen der positiven Elektrode aus zweiwertigem
Silberoxid Lina dem Stroms;.i::,;. 1 er vorzusehen;
in diesem Pail wird die am Stromsammler anliegende
Schicht aus zv/eiwertigern Silberoxid zu einwertigem
Oxid reduziert, wobei die oxidierbare metallschicht in beispielsweise der Form eines Schirmes oder eines
Ringes zurr, entsprechenden Oxid oxidiert wird.
Hieraus geht hervor, da;j die obigen rethoden zur Spannungsredusierung
entweder die physikalische Einfügung von einwertigem Silberoxid als Separator zwischen dem
zweiwertigen Silberoxid und dein Stromsammler verlangen
oder aber einen HeaKtionsablauf ;-,w.i sehen dem zv/eiwertigem
Silberoxid und einem iictall. Die reaktion des
zweiwertigen Salberoxids rr.it einem ;-:et:ill vermindert
die i'ienge an zweiwertigen; Si 1 beroxici , './odurcJi wiederum
die Kapazität des Aktivmaterj al s der ;κ;:.;.ί tiven Elektrode
gemindert wird. .Jie Eii:fLigun/r, fror.ider Elemente
in direktem Kontakt mit der positiven Elektrode, se z. E. Zink, die zur Gasontv/.i c!:l ung neigen, v;enn der
Heaktionsverlaui' unvollständig ist, ist ebenfalls unerwünscht
.
Daher besteht die Aufgctbe der vorliegenden Erfindung
darin, ein chemisches.Element mit einer positiven Elektrode, die ausschließlich aus zweiwertigem Silberoxid
besteht, dahingehend zu verbessern, dai.; man ohne zusätzliche,
damit in Verbindung stehende Reaktionsstoffe
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auskommt, wobei sich aber die positive Elektrode auf
dem Spannungsni vcau d es ei nwert igrui · Si ~j bcrox id π ent 3 rid t.
Erfindungsgemäß wird von einen; elektrochemischen Element
mit einer negativen Elektrode, einer positiven Elektrode, einem positiven Elektrocienstrornran.mler und
einem Elektrolyten ausgegangen, wobei die positive Elektrode zweiwertiges Silberoxid enthalt und ein Teil
dieses zweiwertigen Silberoxids in derjenigen Richtung verdünnt wird, die parallel zu den angrenzenden Oberflächen
der positiven Elektrode und ihres Stromsammlers ist und dieser verdünnte Anteil so positioniert
wird, daij er an der Überfläche des Stromsammlers der positiven Elektrode anliegt, so da d eine Zunahme des
Zelleninnenwiderstandes herbeigeführt wird, und wobei
schlieiSlich die i'jenge des zweiwertigen Silberoxids in
der verdünnten Schicht 20 bis 50 Volumenprozent betrügt und der andere Stoff ein nicht leitendes und nicht reagierendes
Material ist.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, daü durch
Verdünnung von etwas zweiwertigem Si!boroxid und die
Positionierung des verdünnten Oxid π in i/'ori.'i einer kontinuierlichen
Schicht (d. h. eine Schicht aus zweiwertigem Silberoxid und Verdünnungsmittel) zwi seilen die
Hauptmasse der zweiwertigem Silberoxidelektrode und
ihrem Stromsammler ein relativ rascher Spannungsabfall vom zweiwertigem zum einwertigen Spunnungsniveau hervorgerufen
wird, sobald sich die Zelle entlädt. Dieser Spannungsabfall wird ohne die Einführung von einwertigem
Silberoxid in die Zellenkonstruktion herbeigeführt und insbesondere auch ohne die Notwendigkeit
einer anderen Reaktion neben der normalen Entladungsreaktion.
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BAD
Die verdünnte zweiwertige Silberoxidschicht wird so ausgebildet und lokalisiert, daß ein direkter Kontakt
zwischen dem nicht verdünnten Silberoxid und dem Stromsammler ausgeschlossen ist. Zur Sicherstellung dieser
elektrischen Isolation der zweiwertigen Silberoxidelektrode findet die Verdünnung der zweiwertigen Silberoxidschicht
in einer Richtung statt, die parallel zu den Kontaktflächen zwischen der zweiwertigen Silberoxidelektrode
und dem Stromsammler verläuft, wobei nur relativ kleine Kontaktstellen zwischen der positiven
Elektrode und ihrem StromGammler bestehen. Obgleich die verdünnte Schicht den Innenwiderstand der
Zelle erhöht, vor allem v/ohl aufgrund der Verdünnung selbst, ist die Auswirkung dieser Widerstandserhöhung
relativ gering und bei den niedrigen Entladungsraten, bei denen solche Zellen normalerweise arbeiten, ganz
vernachlässigbar. Es ist nicht notwendig, daß die verdünnte Schicht die zweiwertige Silberoxidelektrode
vollkommen umgibt, vorausgesetzt, daß die positive Elektrode durch eine Isolation elektrisch vom Stromsammler
überall dort isoliert ist, wo die verdünnte Schicht nicht präsent ist.
Die Verdünnung des zweiwertigen Silberoxids erfolgt zweckmäßigerweise durch Verdichtung einer gewissen
Menge zweiwertigen Silberoxids auf einem nicht leitenden und nicht reagierenden Sieb, wobei ein Teil des
zweiwertigen Silberoxids die Sieblöcher ausfüllt. Das Sieb isoliert Teile des Oxids von anderen Oxidteilen,
ermöglicht aber doch einen derartigen Kontakt der Oxidteilchen, so daß durchgehende elektrische Strompfade
zwischen dem Hauptkörper der positiven Elektrode und ihrem Stromsammler bestehen. Da die Strompfade normalerweise
voneinander isoliert sind, erzeugen sie eine
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geschwächte Verbindung zwischen dem Ilauptkörper der
negativen Elektrode und dem Stromsammler. Diese geschwächte Verbindung ist es, die es dem zweiwertigen
Silberoxid erlaubt, sich auf das einv/ertige Spannungsniveau zu entladen, und zwar schon nach kurzer Entladungszeit
oder unmittelbar, wenn das Element für einen Augenblick kurzgeschlossen wird. Da das Sieb selbst
nicht leitend sein soll, kann es nicht aus metallischen
Werkstoffen bestehen. Geeignete Werkstoffe für das Sieb sind vor allem Kunststoffe wie Polyester, Polypropylen,
FolyäthylenNylon und Polytetrafluorethylen,
die allesamt nicht leitend, stabil in alkalischer Umgebung sind und nicht mit dem hochgradig oxidierenden
zweiwertigen Silberoxid reagieren. Lie genannten Werkstoffe sind außerdem sehr zweckmäßig, da sie unter relativ
günstigen Bedingungen zur Verfügung stehen.
Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung einer verdünnten zweiwertigen Silberoxidschicht besteht darin, eine
Mischung nicht leitenden Materials (beispielsweise die oben erwähnten Kunststoffe) in Pulverform einerseits
und aus einer geringeren Menge von aus Einzelteilen bestehendem zweiwertigem Silberoxid andererseits zu
pressen. Der Preßvorgang kann entweder im Zellenbehälter selbst erfolgen oder abe_r außerhalb, indem einzelne
Tabletten geformt werden.
Bei Verwendung eines nicht leitenden Siebes kann der Verdünnungsgrad dadurch gesteuert werden, daυ die üffnungsgröße
im Sieb oder aber der Abstand zwischen den Öffnungen variiert wird.
Extremwerte entweder in der Öffnungsgröße oder im Abstand
zwischen den Öffnungen können für die Zellenreaktion schädlich sein. So kann beispielsweise eine sehr
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kleine Of i\nur,g3gi'öl.ie oder ein :erir grober Abstand zwischen
den öffnungen ei 2" en :jo hohen innenwiderstand ver
ursachen, daft die Zelle CUr nonnentwerte .'intladung:en
nicht mehr geeignet ist. .Die 'Verwendung sehr grober
Öffnungen oder sehr kleiner Abstände zwischen den Öffnungen kann zu Verhältnissen führen, wo ein direkter
elektrischer ; ontakt zwischen dein zweiwertigen Silberoxid
und dem Stromsammler entsteht, so daß es bei der Entladung zu einer unerwünschten Spannungstufe kommt.
Im allgemeinen gesehen gibt es drei Dimensionsparameter hinsichtlich des nicht leitfähigen Siebes zur Beeinflussung
der Zellenoperation. Diese sind: a-) Die Haschenzahl (Offnungen/cm) ,
b) die Maschengröße (.Ct/) und
c) der iiaschsndrontüurchLiesGer (/v).
i-iit diesen Parametern wird, der Anteil der offenen
Fläche variiert. Lu der Anteil der offenen »''leiche für
die Unterbringung des zweiwertigen Silberoxid maßgebend ist, wird der Verdünnungsgrad direkt hierauf bezogen.
Der Prozentsatz der offenen Fläche und damit der Prozentsatz des zweiwertigen Silberoxids in der
verdünnten Schicht sollte zwischen 20 und 50 Volumenprozent liegen. Vorzugsweise beträgt die offene Fläche
25 bis 40 c/j, am allergünstigsten hat sich ein Wert
umd 31 /" herum erwiesen.
Das gepreßte zweiwertige Silberoxid innerhalb der offenen Flächen sollte zusätzlich über eine ausreichende
Kohäsion aufgrund der.Verdichtung verfügen, damit eine
gleichförmige Struktur mit entsprechender elektrischer
Leitfähigkeit in der Zelle vorliegt. Ein Druck von zu-
mindest 2000 Atmosphären (13 Toiinen/v.uadrotincli) genügt,
um die erforderliche Jnt.cgr.itat und Homogenität
in der verdünnten L>ilberoxidschicht sicherzustellen.
Wird die verdünnte Silberoxidtjchicht aus einer i-äschung
von pulverformigem, nicht leitendem Material und aus
Silberoxid hergestellt, wie es zuvor erwähnt wurde, so ist das Volumenverhältnis des zv/eiwert igen Silberoxids
zu dem chemisch inerten, nicht leitenden Verdünnungsstoff für den Verdünnungsgrad maßgeblich. Las
Volumenverhältnis des zweiwertigen Silberoxids zum inerten, nicht leitenden Verdünnungsstoff in der verdünnten
Schicht oder der Tablette sollte im Bereich von 1:4 bis 1:1 liegen, wobei man vorzugsweise ein
Verhältnis von etwa 1:2 (33 1/3 >) wählt.
Da das nicht leitende und chemisch nicht reagierende
Material in der verdünnten Silberoxidschicht einen Teil des nutzbaren Haumes einnimmt, sollte die Dicke
der verdünnten Schicht nicht gröiSer sein als etwa 2b % des üblichen Durchmessers und die Dicke der positiven
Elektrode nicht gröber als et v/a 75 '/* der normalen
Elektrodendicke betragen, hei größerer Dicke würde der Einfluß des eine höhere Kapazität aufweisenden
zweiwertigen Silberoxids anstelle des stabileren einwertigen Silberoxids negiert werden.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen;
dabei zeigen die Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausbildungen der verdünnten Schicht aus
zweiwertigem Silberoxid.
Pig. 1 zeigt eine Knopfzelle 10 mit einer negativen
Metallelektrode 14. Zink, insbesondere amalgamiertes
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Zink, ist hierfür das bevorzugte Elektrodenmaterial, auch Kadium wird häufig verwendet. Andere gebräuchliche
Werkstoffe für die negative Elektrode sind Magnesium, Calcium, Aluminium und i-iangan. Eine positive
Elektrode 1? aus zweiwertigem Silberoxid ist von der negativen Elektrode H durch einen porösen Separator
und einen absorbierenden Abstandhalter 15 getrennt. Der Abstandhalter 15 enthält einen alkalischen Elektrolyten,
wie beispielsweise Ka liumhydroxid (KOH) oder Natriuhydroxid (NaOH) zur lonenleitung. Ein Zellendeckel
11 ist in direktem Kontakt mit dem negativen Elektrodenmaterial und fungiert als Stromsammler und
negativer Anschlußpol der Zelle. Der eigentliche Zellenbehälter 12 ist vom Zellendeckel 11 mittels einer
Ringeinlage 13 aus isolierendem Kunststoff wie Nylon, lolyolefin, Polyäthylen oder Polypropylen elektrisch
isoliert. Er fungiert als Stromsammler für die positive Elektrode sowie als positiver Anschlußpol der
Zelle. Sowohl der Zellendeckel 11 als auch der Behälter 12 bestehen aus leitfähigen Metallen wie beispielsweise
rostfreier Stahl, Nickel oder nickelplattierter Stahl, wobei die Innenfläche des Zellendeckels 11 mit
einem geeigneten I-ietall, beispielsweise Zinn, Kupfer,
Silber oder Gold beschichtet ist. Die positive Elektrode 17 weist keinen direkten Kontakt mit dem Stromsammler
12 auf, sondern int diesem gegenüber durch eine Schicht aus Elektrodenmaterial, das durch ein nicht
leitendes Plastiksieb 18 verdünnt ist, getrennt. Dementsprechend besteht elektrischer Kontakt zwischen
der positiven Elektrode 17 und ihrem Stromsammler 12 nur in geschwächter Form, nämlich durch die zweiwertigen
Silberoxidteilchen, die in den öffnungen des Siebes 18 sitzen. Das Sieb und die darin befindlichen
zweiwertigen Silberoxidpartikel bilden die verdünnte
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Schicht 18'.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Zelle, bei <ier aber die
positive zweiwertige Silberoxidelektrode 27 durch einen nicht leitenden Ring 29 aus beispielsweise Polyolefin,
Polyäthylen oder Polypropylen und durch ein scheibenförmiges, nicht leitendes Kunststoffsieb 28
von ihrem Stromsammler 22 getrennt ist. Die positive Elektrode 27 ist von den übrigen Zellenbestanuteilen
elektronisch durch den Separator 26 isoliert. Der elektrische Kontakt zwischen der positiven Elektrode 27
und ihrem Stromsammler 22 erfolgt nur in abgeschwächter Form, nämlich durch die verdünnte Schicht 28', die
das Sieb 28 mit den darin sitzenden zweiwertigen Silberoxidpartikeln
enthält.
Anstelle der verdünnten Schichten mit einem rlastiksieb
gemäß den Fig. 1 und 2 ist es auch möglich, eine separate Scheibe oder ein napfförmiges Gebilde aur;
einer ; ischung von zweiwertiger:! Silberoxid und nicht
leitendem Verdünnungsmaterial zu verwenden. Die Scheibe bzw. der Napf können als vorgeformte Elemente in den
Zellenbehälter eingesetzt werden oder die pulverförmige Mischung wird im Zellenbehälter zu der gewünschten
Form verdichtet; in beiden Fällen entsteht eine verdünnte zweiwertige Silberoxidschicht.
Fig. 3 zeigt eine Zelle, bei der die zweiwertige Silberoxidelektrode
37 durch eine Scheibe 38 aus verdünntem zweiwertigen Silberoxid und einem Kunststoffring
von ihrem Stromsammler 32 isoliert ist. Ein poröser Separator 36 isoliert wiederum die positive Elektrode
von den übrigen Zellenbestandteilen.
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Die positiven Elektroden 17,
<'Ί una V/ der r'ig. 1 bi::
^ sollten vor tei 1 hafterv.'e i ..;o ο ine geringfügige ;.enge
an beispielsweise I olytetvi-i'l uoratriyj.eri enthalten, die
als Gleitmittel für den r'orrngeounrsprozei.i dient und
nicht cur ^aterialverdünnurig.
Die nachfolgenden "Beispiele ^uif\cn. v/eitere Einzelheiten
der Konstruktion und ihres Wirkungsverhaltens. In diesen Beispielen wie auch in der übrigen Beschreibung
und in den Ansprüchen sind Teilangaben und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen, soweit nicht anders angegeben.
Eine i'nopf zelle mit eine;." Durchmesser von 11,4 mm,
einer Höhe von 5,2 mr:: und eine« Volumen von 530 rar; ^
wurde mit einem einfad igen i'ol.yuropylensiebnapi geniäli
dem Bezugszeichen 1b in ?ig. 1 hergestellt. Dieses
Sieb hatte eine freie I1M :i':-:io von ';>
1 ,Ό bei einem Drahtdurchmesser von 0,1 mm. Es wurde in einen Nickbehälter
eingelegt und sodann die positive Elektrode aus zweiwertigem Silberoxid in den Polypropylensiebnapf eingepreßt,
und zwar mit einem Druck von 6900 Atmosphären. Die positive Elektrode enthielt 0,5 Gewichtsprozent
Polytetrafluoräthylen als Gleitmittel und wog 0,79 g. Als negative Elektrode wurde eine 0,41 g schwere Mischung
aus 90 Gewichtsprozent Zink und 10 Gewidhtsprozent Quecksilber in den Zellendeckel gepreßt. Ein absorbierender
Abstandhalter aus verfilztem Polypropylen, ein poröser Separator mit einem Zelluphanfilm zwischen
zwei bestrahlten Polyäthylenlagen und ein Nylondichtring
wurden zwischen dem Zellenbehälter mit der positiven Elektrode und dem Zellendeckel mit der negativen
Elektrode eingelegt. Sodann wurde ein Elektrolyt zu-
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'PUJfHO I UU]
gegeben und der Behälter uin die Dichtung; herumgebogen,
so daß die Zelle hermetisch dicht verschlossen ist. Der Elektrolyt bestand aus Γ/1 "ig ^Oprozentiger natronlauge
mit 5 ls>
Zinkoxid.
Die Zelle wurde sodann bei einer Belastung von 6,5 Kiloohm entladen, wobei sich bereits nach fünf Minuten ein
Spannungsabfall von 1,ü Y auf 1,55 V zeigte.
Im Vergleich zeigte eine gleichartig aufgebaute Zelle, jedoch ohne den Polypropylensiebnapf, bei einer Entladung
unter ebenfalls 6,5 Kilovolt über 100 Stunden
lang die ursprüngliche Spannung von 1,8 V, ehe der
Spannungsabfall auf 1,55 V erfolgto.
Eine Zelle, die ebenso wie im Beispiel I konstruiert
war, wurde unter ei nor JiGJnütung von ljA ililoolm entladen.
Die Spannung fiel dabei innerhalb von zehn Stunden auf 1,5B V..
Im Vergleich dazu zeigte eine gleichermaßen konstruierte
und unter denselben Bedingungen entladene Zelle ohne den Schirmnapf auch nach dreizehn Tagen noch eine Spannung
von 1,84 V.
Die theoretische Leistung jeder der beiden Zellen gemäß
Beispiel I und II betrug 303 mAh, v/obei die Leistung
durch die negative Elektrode begrenzt wurde. Die theoretische Kapazität der positiven Elektrode betrug
etwa 340 mAh. iiach völliger Entladung v/urde eine Entnahmeleistung von 284 mAh registriert, was eine
Amperestundenzahl von 94 c/° der theoretischen Kapazität
(303 mAh) darstellt.
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BAD
Schließlich sei noch zum Vergleich darauf hingewiesen,
dai3 die bisher bekannten beulen mit einwertigem Silberoxid
bei der gleichen Groi.'e und derselben Konstruktion bei einer Kapazität von etwa 1öü rnAb liegen.
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Claims (12)
- DlPL-IN6. R. LEMΟΛΕ -Jf-DR.-IN6. H. J. BROMMER 273 13^3PATENTANWÄLTE7S00 KARLSRUHE 1ratentansprächeΙ λI Elektrochemisches Eieiiiönt mit einer negativen Elektrode, einem Elektrolyten, einer positiven Elektrode aus zweiwertigem Silberoxid und einem Stromsammler für die positive Elektrode, wobei die Ausgangsspannung der Zelle verminderbar ist,
dadurch gekennzeichnet,daß die Verminderung der Aucgan^GDparruni/^ mittels einer zwischen dem Stromsammler (12, 22, yi) und dem positiven Elektrodenkörper (17, 27, 37) angeordneten Schicht (181, 26', 38) erfolgt, in der das zweiwertige Silberoxid mit einem nicht leitenden und nicht reagierenden . atericl verdünnt iiu. und diese Scnicht 20 b is 50 Volumenprozent zv/eiv/er ti^es Silber oxid enthält. - 2. Element nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht leitende und nicht reagierende i-.aterial ein Kunststoffsieb (18, 28) enthält.
- 3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß das Kunststoffsieb (18) napfformige Gestalt aufweist,
- 4. Element nach Anspruch 2, dadi rch gekennzeichnet, daß das Kunststoffsieb (28) scheibenförmige Gestalt aufweist.
- 5. Element nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch £;ekenn-809831/0547 BAD ORIGINAL273)383zeichnet, dai'3 das r.ur.sts toff sieb aus 'Polypropylen besteht.
- 6. Element nach eir>er. der /aispruoiie \t hi::: % , ci'idurch gekennzeichnet, da.i da.-:; Sieb tire oi'ione Fläche von 23 bis 40 /i
- Y. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da;? das Siefc eine offene fläche von etwa 31 /ί aufweist
- ö. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweiwertige Silberoxid durch "Beimischung des nicht leitenden, nicht x-eagiorenden '-.'ateriais in IuI-verform verdünnt ist und diese .ischun^ zu einem selbständigen Körper (3ü) veri'ormt ist.
- 1J. Klement nach Anspruch ö, dadurch ^,-ekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis des zweiwertigen Silberoxids zu dem nicht reagierenden . aterial iv. J;ereicn von 1:4 zu 1:1 liegt.
- 10. Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis bei 1:2 liegt.
- 11. Element nach Anspruch o, u oder 10, dadurch gekennzeichnet, daii das nicht reagierende Material Polypropylen ist.
- 12. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Elektrode aus Zink oder amalgamiertem Zink besteht und der Elektrolyt alkalisch ist.809831/0547 B/yp ORIGINAL*
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
US05/763,375 US4056664A (en) | 1977-01-28 | 1977-01-28 | Electrochemical cell having an AgO electrode discharging at an Ag2 O voltage level |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2731393A1 true DE2731393A1 (de) | 1978-08-03 |
Family
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Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH612542A5 (de) * | 1977-02-26 | 1979-07-31 | Varta Batterie | |
US4195121A (en) * | 1978-03-28 | 1980-03-25 | Union Carbide Corporation | Thin flexible electrodes and the method for producing them |
US4146685A (en) * | 1978-03-28 | 1979-03-27 | Union Carbide Corporation | Molded metal oxide electrodes containing an ethylene acrylic acid additive |
US4461677A (en) * | 1983-07-05 | 1984-07-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Process for charging silver electrodes to monoxide level |
US5981105A (en) * | 1996-07-08 | 1999-11-09 | Emf Systems, Inc. | High rate metal oxide electrodes |
US20080038630A1 (en) * | 2005-03-25 | 2008-02-14 | Michael Cheiky | Rechargeable AgO cathode |
US8936775B2 (en) | 2008-10-29 | 2015-01-20 | Zpower, Llc | Cathode active material (higher oxides of silver) |
WO2010111567A1 (en) | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Zpower, Inc. | Improved cathode |
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US11450876B2 (en) * | 2016-09-30 | 2022-09-20 | LiBama, LLC | Porous electrode for electrochemical cells |
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US2811572A (en) * | 1955-04-01 | 1957-10-29 | Fischbach Adolph | Method for making silver peroxide electrodes |
US3476610A (en) * | 1966-07-20 | 1969-11-04 | Esb Inc | Battery having two positive active materials |
US3655450A (en) * | 1970-09-02 | 1972-04-11 | Esb Inc | Battery electrode and method of making the same |
US3907598A (en) * | 1973-04-26 | 1975-09-23 | Esb Inc | Sealed low drain rate dry cell having in situ stable divalent silver oxide depolarizer |
DE2440245A1 (de) * | 1973-09-11 | 1975-03-13 | Seiko Instr & Electronics | Silberoxydzelle |
DE2440246A1 (de) * | 1973-12-28 | 1975-07-10 | Seiko Instr & Electronics | Silberoxydzelle |
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JPS50157840A (de) * | 1974-06-11 | 1975-12-20 | ||
JPS50157837A (de) * | 1974-06-11 | 1975-12-20 | ||
US3920478A (en) * | 1974-06-25 | 1975-11-18 | Union Carbide Corp | Divalent silver oxide-zinc cell having a unipotential discharge level |
US3935026A (en) * | 1975-04-14 | 1976-01-27 | Timex Corporation | Energy cell for watch |
JPS51142638A (en) * | 1975-06-03 | 1976-12-08 | Seiko Instr & Electronics | Silver peroxide battery |
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