DE617785C - Dry or semi-dry element using a layer on the inside of the zinc electrode - Google Patents

Description

Eine der häufigsten Ursachen vorzeitiger Erschöpfung- von elektrischen Elementen, insbesondere von Trocken- oder Halbtrockenelementen, ist die unmittelbare Berührung der Kathode, die zugleich die Elektrode und den Behälter bildet, mit der positiven Elektrode, die im Behälter angeordnet ist und in den Elektrolyten eintaucht.One of the most common causes of premature exhaustion- of electrical elements, in particular of dry or semi-dry elements, is the direct contact with the cathode, which is at the same time the electrode and the Forms container, with the positive electrode, which is arranged in the container and in the Electrolyte immersed.

Bei kleineren Baumustern ist fernerhin der Raum, der für den Elektrolyten zwischen Becher und Puppe zur Verfügung steht, sehr gering, so daß keine Möglichkeit gegeben ist, Trennschichten, wie z. B. Glasperlen u. dgl., einzuführen. Trennschichten · dieser Art erfordern außerdem bei der Herstellung des Elementes einen nicht unerheblichen Arbeitsaufwand und bringen Kosten mit sich, die zu einer wesentlichen Verteuerung führen.
Die Erfindung beschäftigt sich mit einemIn the case of smaller models, the space that is available for the electrolyte between the cup and doll is very small, so that there is no possibility of separating layers, such as. B. glass beads and the like. To introduce. Separating layers of this type also require a not inconsiderable amount of work in the production of the element and entail costs which lead to a substantial increase in the cost.
The invention deals with one

ao Trocken- oder Halbtrockenelement und dem Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem eine_: Trennungsschicht zwischen Elektrode und Behälter vorhanden ist, die eine Berührung der beiden Teile wirksam verhindert, trotzdem aber eine genügende Ionenwanderung des Elektrolyten gestattet, so daß die Arbeitsfähigkeit des Elementes nicht beeinträchtigt wird. Außerdem soll diese Trennungsschicht nur einen geringen Raum einnehmen, so daß dadurch die Verwendung positiver Elektroden von in bezug auf den Durchmesser des Behälters sehr großem Durchmesser möglich wird. Die bekannten Trennschichten, die z.B. aus einem Fettüberzug auf dem. Behälter oder· einer Papierauskleidung bestehen, entsprechen nicht diesen Anforderungen.ao dry or semi-dry element and the method for its manufacture in which a _Separation layer between the electrode and the container is provided which effectively prevents contact of the two parts, but still allows a sufficient ionic migration of the electrolyte, so that the working ability of the element does not affect will. In addition, this separating layer should only take up a small amount of space, so that the use of positive electrodes with a very large diameter in relation to the diameter of the container is thereby possible. The well-known separating layers, which for example consist of a grease coating on the. Containers or a paper liner do not meet these requirements.

Gegenstand der Erfindung ist ein Trockenoder Halbtrockenelement, bei dem die Schicht auf der Innenseite der Zinkelektrode aus unlöslich gemachter tierischer Gelatine besteht. Die Herstellung kann beispielsweise dadurch geschehen, daß Blättchen aus unlöslich gemachter Gelatine in den Zinkbecher eingelegt werden. Bevorzugt wird jedoch eine' Arbeitsweise, bei der die warme verflüssigte Gelatine oder tierischer Leim in die Kathode eingegossen, über die ganze Innenfläche der negativen Elektrode verteilt und unlöslich gemacht wird, so daß sich eine vollständige Trennschicht zwischen Anode und Kathode bildet. Dieses Verfahren zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus und liefert einen zusammenhängenden Überzug auf dem Metallbecher. Die Unlöslichkeit der Gelatine oder des Leims wird auf einem der bekannten Wege, beispielsweise mittels Formaldehyd, Tannin, doppelchromsauren Salzen u. dgl., erreicht.The invention relates to a dry or semi-dry element in which the layer consists of insolubilized animal gelatin on the inside of the zinc electrode. The production can be done, for example, that leaflets from insoluble made gelatin can be placed in the zinc beaker. However, a ' Working method in which the warm liquefied gelatin or animal glue into the cathode poured, spread over the entire inner surface of the negative electrode, and made insoluble so that a complete separating layer is formed between anode and cathode. This procedure is characterized by particular simplicity and provides a cohesive coating on the metal cup. The insolubility of the gelatin or the glue is based on one of the known Ways, for example by means of formaldehyde, tannin, double chromic acid salts and the like, achieved.

Die Trennschicht bildet, nachdem sie einmal angebracht ist, mit dem Elektrolyten, gleichgültig, ob dieser in halbfester oder flüssiger Form angewandt wird, ein GanzesOnce applied, the separating layer forms with the electrolyte, Regardless of whether it is used in semi-solid or liquid form, it is a whole

und enthält selbst einen gewissen Anteil des Elektrolyten in sich.and contains a certain amount of the electrolyte itself.

Bei Elementen mit positiven Elektroden aus Kohle, die mit einer Depolarisation mittel Luft arbeiten, hat man bereits vorgeschlagen, diese Elektrode mit einer Haut aus Gelatine zu überziehen, die dann durch Eintauchen in Formaldehyd flüssigkeitsdicht gemacht wird. Dieser Überzug dient dazu, die Porosität der Kohle zu bewahren und Flüssigkeit von ihr fernzuhalten. Im Gegensatz hierzu geht die Erfindung von der überraschenden Feststellung aus, daß die unlösliche Gelatine die für das Arbeiten des Elementes erforderliche Ionenlieferung durch die negative Elektrode nicht behindert.For elements with positive electrodes made of carbon, the medium with a depolarization Working air, it has already been proposed that this electrode be covered with a skin made of gelatin to be coated, which is then made liquid-tight by immersion in formaldehyde. This coating serves to increase the porosity of the To preserve coal and keep liquid away from it. In contrast, the Invention from the surprising finding that the insoluble gelatin for the functioning of the element required ion delivery by the negative electrode not disabled.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispieleweise Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.In the accompanying drawing is an example Embodiment of the invention shown schematically.

_ao Die Abbildung zeigt ein Element mit Zink in senkrechtem Schnitt. Die Gelatine oder der tierische Leim ist hier direkt in einen Zinkbehälter α in flüssigem und warmem Zustande derart eingefüllt, daß die Gelatine bzw. der Leim sich gleichmäßig über die Innenfläche des Zinkes verteilt. Nach Erkalten der Gelatine oder des Leims ist dann der Zinkbecher mit einer Gelatineschicht c ausgekleidet. Diese innere Schicht, die darauf unlöslich gemacht wird, bildet gleichsam einen zweiten Becher und liegt zwischen Metall und Depolarisierungsmasse und in direkter Berührung mit der Flüssigkeit oder der halbflüssigen Lösung, die zur Füllung des Elementes angewendet wird. _ao The illustration shows an element with zinc in a vertical section. The gelatin or the animal glue is filled directly into a zinc container α in a liquid and warm state in such a way that the gelatin or the glue is distributed evenly over the inner surface of the zinc. After the gelatin or the glue has cooled down, the zinc cup is then lined with a gelatin layer c . This inner layer, which is then made insoluble, forms, as it were, a second cup and lies between the metal and the depolarizing compound and in direct contact with the liquid or semi-liquid solution used to fill the element.

Ein Ausführungsbeispiel ist folgendes; In den Zinkbecher und bis zum gewünschten Niveau wird eine genügend gesättigte wanne Lösting von tierischer Gelatine eingebracht. Darauf wird sogleich mittels einer Pumpe oder eines mit einem Luftsaugbehälter verbundenen Rohres der Zinkbecher entleert, wo- * bei jedoch die Zinkfläche mit einer halbflüssigen Schicht tierischer Gelatine ausgekleidet +5 bleibt. Das Zink wird sofort abgekühlt. Hierbei erstarrt die Gelatineschicht durch Koagulation. One embodiment is as follows; In the zinc cup and until you want A sufficiently saturated bath of animal gelatine is added to the level. It is then immediately connected to an air suction container by means of a pump or one Tube emptied the zinc cup, but the zinc surface with a semi-liquid Layer of animal gelatin lined +5 remains. The zinc is immediately cooled. Here the gelatin layer solidifies through coagulation.

Der ausgekühlte Zinkbecher wird mitThe cooled zinc cup is with

Formaldehyd in Dampfform oder in Form einer Lösung oder auch mit einer Lösung von Tannin, doppelchromsauren Salzen o. dgl. für kurze Zeit in Berührung gebracht, bis die Gelatine unlöslich geworden ist. Daraufhin wird der Zinkbecher ausgeleert und' mit Wasser ausgewaschen.Formaldehyde in vapor form or in the form of a solution or also with a solution of Tannin, double chromic acid salts or the like. Brought into contact for a short time until the Gelatin has become insoluble. The zinc cup is then emptied and 'with Washed out water.

. Der auf diese Weise ausgekleidete Zinkbecher kann sofort für die Herstellung eines Elementes angewendet werden, oder er kann ausgetrocknet und später benutzt werden. Im letzten Falle empfiehlt es sich, zur Vermeidung einer allzu großen Austrocknung, die in der Bekleidung' Risse hervorrufen könnte, der Lösung von tierischer Gelatine Glycerin oder eine ähnliche Substanz zuzufügen, die eine allzu große Austrocknung und Rißbildung in der Bekleidung verhindert.. The zinc cup lined in this way can be used immediately for the manufacture of a Element can be applied, or it can be dried out and used later. In the latter case it is advisable to avoid excessive dehydration, which could cause cracks in clothing, the solution of animal gelatine Add glycerin or a similar substance that causes too much dehydration and Prevents clothing from cracking.

Auf jeden Fall wird durch die Gelatmeschicht die notwendige elektrische Kontinuität gewahrt. Auch bleibt der zur Arbeitsleistung des Elementes notwendige Feuchtigkeitsbestand zwischen Anode und Kathode erhalten. Außerdem quillt die Trennschicht bei der Berührung mit der Feuchtigkeit und füllt jeden freien Raum in dem Element aus, d. h. die Trennschicht vergrößert die gleichmäßige Wirkung des Elektrolyten, da sie selbst, besonders durch die Aufnahme der elektrolytischen Substanz die halbflüssige oder feuchte Masse bildet, welche sich gleichmäßig zwischen beiden Polen, d. h. zwischen der äußeren Oberfläche der Kathode und der inneren der Anode befinden muß; sie bleibt aber trotzdem unlöslich· und verhindert so eine Berührung der beiden Elektroden.In any case, the gelatm layer creates the necessary electrical continuity preserved. The moisture content necessary for the element to perform its work also remains obtained between anode and cathode. In addition, the separating layer swells and fills when it comes into contact with moisture any free space in the element, d. H. the separating layer increases the uniformity Effect of the electrolyte as it is by itself, especially by absorbing the electrolytic Substance forms the semi-liquid or moist mass, which is evenly between both poles, i.e. H. between the outer Surface of the cathode and the interior of the anode must be located; but it stays anyway insoluble · and thus prevents contact between the two electrodes.

Das geschilderte Verfahren führt zu einem Idealzustand zwischen Kathode und Anode, weil die Trennschicht zwischen beiden Elektroden einerseits innere Kontakte und Kurzschlüsse .unmöglich macht und andererseits selbst aus einer Substanz besteht, die zur Erhaltung der Feuchtigkeit zwischen Anode und Kathode beiträgt.The described procedure leads to an ideal condition between cathode and anode, because the separating layer between the two electrodes has internal contacts and short circuits on the one hand .makes it impossible and, on the other hand, itself consists of a substance that is necessary for preservation which contributes moisture between the anode and cathode.

Die Erfindung gestattet, der Kathode der Trockenelemente einen größeren Durchmesser zu geben, was für die gesamte Elemententechnik von besonderer Bedeutung ist. Bisher war eine Vergrößerung des Kathodendurchmessers deswegen gefährlich, weil sie innere Kurzschlüsse begünstigte, die anstatt einer Kapazitätszunahme einen rascheren Verfall des Elementes zur Folge ha£ten.The invention allows the cathode of the dry elements to have a larger diameter to give what is of particular importance for the entire element technology. Until now Increasing the cathode diameter was dangerous because it was internal Short circuits favored a more rapid decline instead of an increase in capacity of the element.

Die Möglichkeit, einen sicheren und gleich- mäßigen Abstand zwischen Anode und Kathode aufrechtzuerhalten, gestattet die größtmögliche Ausnützung des Kathodendurchmessers. The possibility of a safe and even distance between the anode and Maintaining the cathode allows maximum utilization of the cathode diameter.

Als gelatinöse Trennschicht kann jeder tierische Leim des Handels einschließlich Fischleim verwendet werden oder auch durch Sieden von Fleischabfällen und anderen tieri- 110" sehen Abfällen gewonnene Erzeugnisse, die nach bekannten Verfahren (Formaldehyd, Tannin, doppelchromsaure Salze u. dgl.) unlöslich -gemacht werden.Any commercially available animal glue can be used as a gelatinous separating layer Isinglass can be used or by boiling meat waste and other animal products. see products obtained from waste that are produced using known processes (formaldehyde, Tannin, double chromic acid salts and the like) are made insoluble.

Auch andere bekannte Methoden (Depolarisatoren) sind dazu'geeignet, auf die Anode eine Schicht unlöslich gemachter Gelatine aufzubringen, darunter auch die Verwendung von schon in oben beschriebener Weise bereits unlöslich gemachter Gelatine, welche folglich in Wasser und in 'Ammoniumchlorid und Zinkchlorid unlöslich, jedoch in besonderenOther known methods (depolarizers) are also suitable for this, on the anode to apply a layer of insolubilized gelatin, including the use from already in the manner described above insolubilized gelatin, which is consequently dissolved in water and in ammonium chloride and Zinc chloride insoluble, but in particular

verschiedenartigen Lösungsmitteln löslich ist, so daß im Endergebnis stets eine Auskleidung aus Gelatine erhalten wird, welche in Wasser ader in einem Elektrolyt aus Ammoniumchlorid und Zinkchlorid unlöslich ist.different solvents is soluble, so that the end result is always a lining is obtained from gelatin, which in water or in an electrolyte of ammonium chloride and zinc chloride is insoluble.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: i. Trocken- oder Halbtrockenelement unter Verwendung- einer Schicht auf der Innenseite der Zinkelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schicht aus unlöslich gemachter tierischer Gelatine besteht. i. Dry or semi-dry element using a layer on top of the Inside of the zinc electrode, characterized in that this layer is made of insoluble made animal gelatin. 2. Verfahren zur Herstellung von Trocken-· oder Halbtrockenelementen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß warme verflüssigte Gelatine oder tierischer Leim in die Kathode eingegossen, über die ganze innere Fläche der negativen Elektrode verteilt und unlöslich gemacht wird, so daß sich eine vollständige Trennschicht zwischen Anode und Kathode bildet.2. Process for the production of Dry or semi-dry elements according to claim 1, characterized in that warm liquefied gelatin or animal glue poured into the cathode over which entire inner surface of the negative electrode is distributed and made insoluble, so that a complete separating layer is formed between anode and cathode. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings