CH401177A - Galvanische Plattenzelle - Google Patents

Description

  Galvanische Plattenzelle    Die Erfindung betrifft eine galvanische     Platten,     zelte mit einer Zinkplatte mit auf der     Unterseite    auf  kaschierter     Leitschichtfolie,    einem auf die Oberseite  aufgelegten,     Elekbrolytsalze    enthaltenden     Separator          und.    einer     Depolarisatorbablette,    die durch     eine        iso-          lierende    Umhüllung zusammengehalten werden.  



  Bekanntlich werden     Plattenzellen    aus einer Zink  platte,     deren    eine Seite mit einer elektronenleitenden,  gegen     chemische    Agenzien resistenten     Schicht    über  zogen ist, einem     Separator,    der die     Elektrolytflüssi@g@          keit    enthält, und einer     Depolarisatortablette    auf  gebaut. Die Bestandteile werden durch einen     geeig-          neten    Behälter zusammengehalten.

   Da durch den  spezifischen Aufbau der Flachzelle die Abstände zwi  schen     positiver    und negativer Elektrode äusserst ge  ring sind, ist die     Art    der     Vorlaehan(dlung    des     Separa-          tors    für die     Lagerfähigkeit        und    Lebensdauer einer  Flachzelle von     grundlegender    Bedeutung.

   Bisher  wurde im allgemeinen als     Separator    ein geeignetes  Papier- oder Gewebeblättchen verwendet, in welchem  man die     Elektrolytflüssiigkeit        aufsaugen;        liess.    Eine       andere    Ausführungsform     bestand    darin, auf das Se  paratonblättchen     dien        Elektrolyten    in     Pastenform    auf  zubringen.

   Bekannt ist ferner, die trockenen     Elektro-          lytsalze    sowie     eine    quellende Substanz in die     Papier-          masse    einzubringen. Schliesslich kann die Elektrolyt  paste auf eine Papierbahn aufgetragen und getrocknet  werden.

   Bei den     beiden        letztgenannten,        Verfahren     werden die     Separatonblättchen    trocken auf die     Zink-          platine    gelegt, hierauf mit reinem Wasser oder     Elek-          brolytflüssigkeit    befeuchtet und dann die     Depolari-          satortablette    aufgelegt.  



  Alle diese Verfahren sind grundsätzlich mit     fol-          gendlen        Nachteilern    behaftet:    Es zeigt sich,     d'ass    bei langen Lagerzeiten und  besonders bei Lagerung unter tropischen Verhältnis  sen, also bei     erhöhten    Temperaturen von etwa 40   und darüber, die quellenden Bestandteile     abwandern,          d..    h. von der     Zinkoberfläche    durch das     Seperator-          blättchen    in die     Depolarisabortabletbe    einwandern.

    Dies hat     zur    Folge, dass der     Seperator    bzw. das       Elektrolytträgermaberial,    wie Papier oder Gewebe,  direkt auf die     Zinkplatine    zu liegen kommt, wodurch  Kontaktkorrosionen hervorgerufen werden, die sich  nach langer Lagerzeit als     punktförmige        Anfressungen,     die wahllos über die     ganme        Zinkplatte    verteilt sind,  zeigen,     wodurch    die Batterie vorzeitig     zerstört    wird.

    Bei der oben an .erster     Stelle    genannten Ausführungs  form     edbt    diese     Erscheinung    schon     unmittelbar    nach  dem Zusammenbau auf, da hier dem     Elektrolyten     keine quellenden     Stoffe    zugesetzt worden sind.

   Bringt  man die trockenen     Elektrolytsalze    und die quellenden       Stoffe    in die Papiermasse ein., so     kommt    noch hinzu,  dass durch die Art der     Seperatorbereitung    eine     de-          finierte    und     gleichmässige    Dosierung     die,        Elektrolyt-          sälze    und des     Quellstoffes    kaum oder nur äusserst  schwierig zu erzielen ist, wodurch Schwankungen in  der     Datterieleistung    auftreten können.  



  Versieht man das     Separatorblättchen    mit einem       pastenförmigen        Elektrolyt-film,    der auf die     Zinkplatte     zu liegen kommt, besteht die Gefahr,     d'ass    beim Sta  peln der fertigen Zelle unter dem Eigengewicht die       Elektrolytpasbe    an     den        Stellen    grössten Druckes weg  gequetscht wird, wodurch ausser     Kontaktkorrosion     infolge     direkten        Aufliegens    des     Separatorblättchens     auf der     Zinkplatine    noch zusätzlich weitere Korro  sionen auftreten,

   könnten     infolge    von     Konzentrations@     ketten, da .die     Elektrolytpaste    ungleichmässig auf der  Zinkplatine verteilt liegt.      Man hat versucht, den Nachteil der Kontakt  korrosion infolge Abwanderung des quellenden Stof  fes dadurch zu beseitigen,     dass    man das     Separator-          blättchen    aus Papier oder Gewebe mit einem     quell-          baren    Film aus     Methylzellulose,        Zellulose-Ester    oder  -Äther versehen hat, der nach dem Aufbringen durch  Säurebehandlung (Zitronensäure, Weinsäure usw.)

    ganz oder     partiell    bei höheren     Temperaturen,    bei  spielsweise 200 bis 400  C, gehärtet wird. Wie die  Praxis ergeben, hat, kann auch diese Art der     Separa-          torherstellung    das Korrodieren nicht     verhindern.    Es  hat sich gezeigt, dass bei langer Lagerung schon  bei normalen Temperaturen von 20 bis 25  C nach  ungefähr     1/    Jahr starke Punktkorrosionen (Loch  frass) an der Zinkplatte     festzustellen    sind, die wahr  scheinlich auf das     Härtungsmittel    (organische Säuren)  bzw.     inhomogene    Stellen im Film zurückzuführen  sind.  



  Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, alle die  oben geschilderten Nachteile, wie     Abwanderung    des       Verdickers,    Auftreten von Konzentrationsketten     resp.     Kontaktkorrosionen und schädlichen Einfluss von       Härtungsmittelzusätzen    zu vermeiden.  



  Die     Erfindung    zeichnet sich dadurch aus,     d.ass    der       Separator    mindestens zum Teil aus einem wasser  unlöslichen, jedoch     wasserquellbaren    Aluminiumsalz  der     Carboxymethylzellulose,    aus     Elektrolytsalzen    und  Mehl und/oder Stärke besteht.  



  Eine     erfindungsgemässe        Plattenzelle    enthält also       beispielsweise    ein wasserunlösliches,     quellbares    Blätt  chen aus einem     Aluminiumsalz    der     Carboxymiethyl-          zellulose,    auf welches eine Schicht aus Elektrolyt  salzen vermischt mit Mehl     und/oder    Stärke auf  gebracht ist, und zwar derart, dass die     Elektrol'ytsalz-          seite    mit der Zinkelektrode in Berührung steht.  



  Eine solche Plattenzelle kann folgendermassen  hergestellt werden:  In 100 Teilen Wasser, das 1,6 Teile     Ammoniak-          (NH40H)    enthält,     werden    4 Teile     dies    Aluminium  salzes der     Carboxymethylcellulose        angeteigt;    die  Masse zu einer Folie geformt und bei Raumtem  peratur oder mässig erhöhter Temperatur getrocknet.  



  Diese Folie wird' mit einer Schicht, bestehend, aus  einer Paste, die beispielsweise aus folgenden Kom  ponenten besteht, überzogen:    90 Teile Wasser,  10 Teile     Elektrolytsalze,       0,5 % porenverstopfender Füllstoff, z. B. Alumi  niumoxyd,     Magnesiumoxyd    oder Zinkoxyd,  0,5 %     oberflächenspannungsherabsetzende    Mitteil,  z. B.     Alkylsulfonate    oder.     Phenolalkylverbindungen,     0,5     %        Quecksilberverbindungen,    z. B. Quecksil  berchlorid,  14 Teile     Verdicker,    z. B. Mehl, Stärke oder Mi  schungen aus beiden,     vorzugsweise    aber Weizenmehl  oder Weizendunst.  



  Man könnte beispielsweise beide oben erwähnten  Pasten nacheinander auf ein Trägermaterial, z. B.  Papier oder Gewebe, aufbringen.    Aus derart hergestellten und getrockneten Folien  werden     Blättchen    in der jeweils gewünschten Grösse  ausgestanzt, trocken auf :die Zinkplatte aufgebracht,       mit    einigen Tropfen Wasser oder     Elektrolytflüssig-          keit        angefeuchtet;

      die     Depolarisationstablette    wird  darauf gelegt und das Ganze in einer     isolierenden     Umhüllung     zusammengepresst.    Auf diese Art her  gestellte     Plattenzellen    zeigen eine gute Lagerfähig  keit, und die eingangs erwähnten Fehlerquellen, die  zu einer Korrosion der Zelle führen können, sind  weitgehend ausgeschaltet, besonders weil die schäd  lichen     Einflüsse    von     Härtungsmitteln,    z. B. organi  schen Säuren, von vornherein ausgeschaltet sind und  das Wandern der Verdickungsmittel durch die Bar  überliegende Folie vermieden wird.  



  Durch die     Trockenkaschierung    kann ein Weg  drücken der     Mehl-Elektrolyt        schicht    beim     Aufeinan-          d'erstapeln    und Zusammendrücken der     Zellen    vermie  den werden, da die während des     Aufbaues    ein  gebrachte Feuchtigkeit     längere    Zeit benötigt, um das       Separatorblättchen    und die Filmschichten zu durch  dringen und den     Verdicker    in der zweiten Schicht  zum     Anquellen    zu bringen.

   In der dazu     benötigten     Zeit ist das Stapeln und Fixieren der Zellen be  endet, so dass das     Anquellen    erst nach der Druck  operation erfolgt, wodurch sich eine gleichmässige  einheitliche     Elektrolytschicht    ergibt.  



  Es ist beispielsweise auch möglich, ohne Her  abminderung der     Vorteile,    zur mechanischen Ver  festigung den Doppelfilm auf eine geeignete Träger  unterlage wie Gewerbe oder Papier aufzubringen. Eine  weitere Möglichkeit besteht darin, dass man zur Paste  aus dem Aluminiumsalz der     Carrboxymethylzellulose     die     Bestandteile    der Mehlpaste     hineinrührt    und das  Gemenge auf ein     geeignetes    Trägermaterial aufträgt  und abtrocknen lässt.

   Nach dem     Entweichen    der  Feuchtigkeit     entsteht    ein     wasserquellbarer,    jedoch  nicht löslicher Film, in welchem die Mehlteilchen so       eingebettet    sind,, dass sie nicht     abwandern        können.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Galvanische Plattenzelle mit einer Zinkplatte mit auf der Unterseite aufkaschierter Leitschichtfolie, einem auf die Oberseite aufgelegten, ElektTolytsalze enthaltenden Separator und, einer Depolarisator- tablette, die durch eine isolierende Umhüllung zu sammengehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Separator mindestens zum Teil aus einem wasserunlöslichen,

   jedoch wasserquellbaren Alumi niumsalz der Carboxymethylzellulose, aus Elektrolyt salzen und Mehl und/oder Stärke besteht. UNTERANSPRÜCHE 1. Galvanische Plattenzelle nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, d'ass der Separator aus einem Blättchen aus einem wasserunlöslichen, jedoch was- serquellbaren Aluminiumsalz der Carboxymethylzel- lulose besteht, auf dem eine Schicht aus Elektrolyt salzen und Mehl und/oder Stärke aufgebracht ist,

   wobei die Elektrolytsalzschicht gegen die Zinkelek trode zu liegen, kommt. 2. Galvanische Plattenzelle nach Patentanspruch,, dadurch gekennzeichnet, dass die Separatormateria- lien ein- oderdoppelseitig auf ein Trägerm.ateriul auf getragen sind. 3. Galvanische Plattenzelle nach, Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Separator einen säureneutralisierenden Füllstoff enthält. 4.

   Galvanische Plattenzelle nach Patentarnspruch, dadurch gekennzeichnet, d@ass der Separator ein ober- flächenispannu@ngshera'bserzenides Mittel enthält.