DE3425172A1 - Airborne oxygen cell - Google Patents

Abstract

In the case of an airborne oxygen button cell, the flat bottom of the cathode cup (5) is provided with a central, outwardly pointing projection (13) which prevents plane-parallel contact of the cell with the cathode side on a flat base, and hence ensures that air enters into the inlet openings (12) independently of orientation. This applies in the same way to cells which form a stack in a compound battery. <IMAGE>

Description

Luftsauerstoffzelle Atmospheric oxygen cell

Die Erfindung betrifft eine Luftsauerstoffzelle in Knopfform, bestehend aus einem den Elektrolyten und das negative Elektrodenmaterial aufnehmenden inneren Metallbecher und einem eine mehrschichtige positive Luftsauerstoffelektrode enthaltenden äußeren Metallbecher, die unter Zwischenlage einer isolierenden Dichtung zusammengefügt sind.The invention relates to an oxygen cell in the form of a button, consisting of an inner one that receives the electrolyte and the negative electrode material Metal cup and one containing a multilayer positive air oxygen electrode outer metal cup joined together with an insulating seal in between are.

Die Gehäuseform dieser Luftsauerstoffzellen entspricht meist den bekannten Knopfzellenausführungen anderer Primärsysteme, etwa beim Alkali-Mangan-System. Diese Bauart kommt den Raumverhältnissen in Armbanduhren, Taschenrechnern oder Hörgeräten besonders entgegen und begünstigt die Stapelbarkeit der Zellen.The shape of the housing of these atmospheric oxygen cells mostly corresponds to the known ones Button cell versions of other primary systems, such as the alkali-manganese system. These The design depends on the space available in wristwatches, pocket calculators or hearing aids especially counteracts and favors the stackability of the cells.

Einziges äußeres Unterscheidungsmerkmal bei den Luftsauersto ffzellen sind die im Boden des Kathodenbechers angebrachten Öffnungen für die Luftzufuhr, von denen gegebenenfalls auch nur eine im Zentrum des Bodens vorhanden ist.The only external distinguishing feature of the atmospheric oxygen cells are the openings in the bottom of the cathode cup for the air supply, of which there may be only one in the center of the floor.

Durch eine an der Innenseite des Kathodenbechers anliegende Diffusionsschicht aus hochporösem Material wird für eine gleichmäßige Luftverteilung auf den gesamen Querschnitt der Luftelektrode gesorgt.Through a diffusion layer lying on the inside of the cathode can made of highly porous material is used for even air distribution on the seeds Cross-section of the air electrode taken care of.

Die Luftzufuhr durch Bodenöffnungen des Kathodenbechers kann jedoch, insbesondere wenn der Boden völlig plan ist und zufällig einer ebenfalls ebenen Unterlage aufliegt, stark behindert oder sogar infrage gestellt werden. Diese Umstände machen auch die Stapelung von Zellen zu einer Batterieanordnung problematisch.The air supply through the bottom openings of the cathode cup can, however, especially if the floor is completely flat and also happens to be flat Is resting on the surface, is severely hindered or even questioned. These circumstances also make the stacking of cells into a battery arrangement problematic.

Der DE-PS 24 54 890 ist eine Luftsauerstoffzelle in Knopfform entnehmbar, bei welcher das die Kathode enthaltende Metallgehäuse einen nur im peripheren Bereich flachen, im übrigen topfförmig oder kronenförmig ausgestülpten Boden besitzt, so daß sich die vorhandenen Luftlöcher auf einer sphärischen Fläche befinden, was eine Sperrung der Luftzufuhr unter den eben erwähnten Bedingungen offensichtlich ausschließt.DE-PS 24 54 890 shows an oxygen cell in the form of a button, in which the metal housing containing the cathode is only in the peripheral area has flat, otherwise pot-shaped or crown-shaped protruding bottom, so that the existing air holes are on a spherical surface, what a Blocking of the air supply under the conditions just mentioned obviously excludes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftsauerstoffzelle der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei welcher durch möglichst klein gehaltenen konstruktiven Aufwand die uneingeschränkte Zufuhr des Luftsauerstoffs unabhängig von der Positionierung der Zelle auf einer Unterlage oder in einem Batteriestapel sichergestellt ist.The invention is based on the object of an atmospheric oxygen cell to indicate the genus mentioned at the beginning, in which by kept as small as possible construction effort independent of the unrestricted supply of atmospheric oxygen on the positioning of the cell on a surface or in a battery pack is ensured.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß. dadurch gelöst, daß der im wenstlichen flache Boden des äußeren Metallbechers etwa im Zentrum eine nach außen weisende Erhebung besitzt.The object is according to the invention. solved by the fact that the least flat bottom of the outer metal cup about in the center one facing outwards Elevation owns.

In besonders vorteilhafter Weise ist der erfindungsgemäß gestaltete Metallbecher dadurch modifiziert, daß seinem Boden außer der zentralen Erhebung eine nach innen weisende konzentrische Sicke ausgeformt ist. Die Sicke dient als Auflage für die im äußeren Metallbecher installierte Luftelektrode und bildet zugleich das Widerlager für den sich radial einwärts erstreckenden Fuß der Dichtung. Ihr Durchmesser sollte daher etwa zwischen dem Durchmesser des zylindrischen Wandteils des inneren Metallbechers und dem Innendurchmesser des Dichtungsfußes liegen.The one designed according to the invention is particularly advantageous Metal cup modified by having its bottom except for the central elevation an inwardly facing concentric bead is formed. The bead serves as a Support for the air electrode installed in the outer metal cup and forms at the same time the abutment for the radially inwardly extending foot of the seal. you The diameter should therefore be approximately between the diameter of the cylindrical wall part of the inner metal cup and the inner diameter of the sealing foot.

Die Figur zeigt in Einzelheiten eine Luftsauerstoffzelle gemäß der Erfindung Auf einen inneren Metallbecher 1, der zur Aufnahme des negativen Elektrodenmaterials 2, z.B. mit Kalilauge angeteigtes Zinkpulver dient, ist ein Dichtungsring 3 aus Kunststoff so aufgesteckt oder gegebenenfalls aufgespritzt, daß er mit seinem Dichtungsfuß 4 den Rand des Metallbechers 1 U-förmig umschließt.The figure shows in detail an air cell according to FIG Invention On an inner metal cup 1, which is used to hold the negative electrode material 2, e.g. zinc powder made into a paste with potassium hydroxide solution, a sealing ring 3 is made of Plastic so attached or, if necessary, sprayed on, that it is with its sealing base 4 encloses the edge of the metal cup 1 in a U-shape.

In den äußeren Metallbecher 5 sind eine Luftverteilungsschicht 6, die positive Elektrode 7, bestehend aus der vom Netzableiter 8 durchsetzten Aktivkohleschicht 9 und einer hydrophoben PTFE-Deckschicht 10, sowie der Separator 11 eingelegt. Die Versorgung der Kathode mit Luftsauerstoff wird durch die Öffnungen 12 im Boden des äußeren Metallbechers 5 ermöglicht.In the outer metal cup 5 are an air distribution layer 6, the positive electrode 7, consisting of the activated carbon layer penetrated by the network arrester 8 9 and a hydrophobic PTFE cover layer 10, as well as the separator 11 inserted. the The cathode is supplied with atmospheric oxygen through the openings 12 in the bottom of the outer metal cup 5 allows.

Der äußere Metallbecher 5 besitzt erfindungsgemäß eine aus dem Zentrum seines flachen Bodens ausgeformte, nach außen weisende Erhebung 13. Sie hat im einfachsten Fall, wie hier gezeigt, warzenförmige Gestalt.According to the invention, the outer metal cup 5 has one from the center his Flat bottom formed, outward-pointing elevation 13. It has in the simplest Case, as shown here, wart-like shape.

Im Gegensatz zu der Erhebung weist die ebenfalls aus dem Becherboden ausgeformte konzentrische Sicke 14 nach innen. Zwischen dieser und dem Dichtungsring 3,4 ist die Luftelektrode 7 exakt und zuverlässig eingespannt.In contrast to the survey, the one also points from the bottom of the cup formed concentric bead 14 inward. Between this and the sealing ring 3, 4 the air electrode 7 is clamped exactly and reliably.

Die Erhebung 13 läßt sich mit minimalem werkzeugtechnischen Aufwand und in beliebiger Größe aus dem Boden des Kathodenbechers ausdrücken. Sie verhindert eine planparallele Auflage der Zelle mit ihrer Kathodenseite auf einem ebenen Untergrund und hält so den sicheren Luftzutritt zu den Ein daß öffnungen 12 frei. The elevation 13 can be with a minimal effort in terms of tool technology and express it in any size from the bottom of the cathode cup. You prevented a plane-parallel support of the cell with its cathode side on a flat surface and thus keeps safe air access to the openings 12 free.

Claims (2)

Patentansprüche 1. Luftsauerstoffzelle in Knopfform, bestehend aus einem den Elektrolyten und das negative Elektrodenmaterial aufnehmenden inneren Metallbecher und einem eine mehrschichtige positive Luftsauerstoffelektrode enthaltenden äußeren Metallbecher, die unter Zwischenlage einer isolierenden Dichtung zusammengefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen flache Boden des äußeren Metallbechers (5) etwa im Zentrum eine nach außen weisende Erhebung (13) besitzt. Claims 1. Atmospheric oxygen cell in button form, consisting of an inner one receiving the electrolyte and the negative electrode material Metal cup and one containing a multilayer positive air oxygen electrode outer metal cup joined together with an insulating seal in between are characterized in that the substantially flat bottom of the outer metal cup (5) has an outwardly pointing elevation (13) approximately in the center. 2. Luftsauerstoffzelle nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß im Randbereich des Bodens des äußeren Metallbechers (5) eine nach innen weisende konzentrische Sicke (14) ausgeformt ist.2. Air oxygen cell according to claim 1, characterized in that in the edge area of the bottom of the outer metal cup (5) one pointing inwards concentric bead (14) is formed.