DK166748B1 - Oxygengascelle - Google Patents

Description

DK 166748 Bl i

Opfindelsen angår en oxygengascelle i knapform bestående af et indre metalbæger, til optagelse af en elektrolyt og et negativt elektrodemateriale, og et ydre metalbæger, indeholdende en flerlaget positiv oxygengaselektrode, hvilket ydre metalbæ-5 ger er sammenføjet under mellemlæg af en isolerende tætning, hvorhos der på bunden af det ydre metalbæger er formet en indadvendt: "koncentrisk sik, og den flerlagede positive oxygengaselektrode er fast indspændt mellem sikken og en tætningsring.

Under fremstilling af sådanne knapceller giver indføringen af 10 luftelektroden anledning til vanskeligheder, eftersom den udgøres af et meget tyndt flerlaget legeme og skal holdes nøjagtigt i cellen for at kunne udføre sine komplicerede funktioner på en tilfredsstillende måde.

Luftelektroden skal, ud over at depolarisere oxygengassen, og-15 så begrænse stofudvekslingen (C02-optagelse, vandudveksling) med den omgivende atmosfære, forhindre en udtrædning af elektrolyt fra den lufttilgængelige del af huset, tætne over for husets bæger under opretholdelse af en god elektrisk kontrakt, og optage lukkekraften under børtling.

20 Luftelektroden er sammensat af et lag aktivt kul (egentlig et depolarisatorlag) med en netformet strømafleder og et hydrofobt dæklag, der vender mod luftsiden (sædvanligvis en ikke-sintret PTFE-folie) . Det aktive kul· kan i givet fald være forsynet med en katalysator. På luftsiden er der i almindelighed 25 et porøst diffusionslag, der fremmer luftfordelingen.

Ved børtlingen af den halvdel af huset, der er bestykket med færdige cellebestanddele, kan det forekomme, at luftelektroden ikke forbliver plan, men derimod buer som følge af forskydning eller plastisk deformering under børtlingen. Følgerne heraf er 30 en for stor stofudveksling med atmosfæren, udtræden af elektrolyt som følge af ridsedannelser i det hydrofobe dæklag, forringelse af den netformede strømleders kontakt ved elektrodebægeret, frigørelse af depolarisatormasse fra den netformede DK 166748 B1 2 strømafleder eller frigørelse af dæklaget som følge af det elektrolyttryk, der opbygges under afladning. —

Ved den fra tysk patentskrift nr. 2.454.890 kendte knapcelle opnås en sikker og elektrolyttæt fastlæggelse af luftkatoden 5 ved, at randen af katoden fastholdes mellem tætningsfoden og en tildahnet afsatsformet randzone af cellebægfer-et, og ved at bunden af cellebægeret og katoden er buet konvekst ud til siden.

En luftoxygencelle af den indledningsvis nævnte art kendes fra 10 tysk fremlæggelsesskrift nr. 2.043.451. I denne celle har bunden af det ydre bæger nær randen en rundtgående indadvendt sik, der understøtter en luftkatode og samtidigt tjener som vederlag for en tætningsring. Denne tætningsring tilvejebringer en elektrisk isolation imellem katoden og cellebægeret.

15 Formålet med opfindelsen er, at tilvejebringe en oxygengas-celle af den indledningsvis nævnte art, ved hvilken der ikke ville kunne ske en deformering af katoden under- indbygning, og ved hvilken der opnås en upåklagelig tætning samtidig med, at den elektriske kontakt imellem katoden og cellebægeret opret-20 holdes.

En oxygengascelle af den indledningsvis nævnte art er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at tætningsfoden er rejfet eller skråt afskåret ved sin basis. Ved lukning i et børtleværktøj presses den rejfede tætningsfod således, at dens basis kommer 25 til at ligge vandret. Derved presses det indre U-formede ben af tætningsringen mod indervæggen af det indre metalbæger, således at en eventuel luftspalte imellem det U-formede ben og indervæggen elimineres. Derved forlænges krybevejen for elektrolytten. Den pressede tætningsfod kan desuden sammenlignes 30 med en fjeder, der over længere tid opretholder et tryk; også selv om det hydrofobe dæklag skulle undergå en plastisk deformering. Ligeledes opretholdes en tilfredsstillende elektrisk kontakt imellem den netformede strømafleder og katodebægeret.

DK 166748 B1 •3

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en knapcelle ifølge opfindelsen, idet de enkelte dele er trukket ud fra hinanden, og _ — 5 fig. 2"den færdige knapcelle. -

Den i fig. 1 viste knapcelle består af et indre metalbæger 1, der tjener til optagelse af negativt elektrodemateriale, f.eks. zinkpulver, der er gjort dejagtigt ved hjælp af kalilud (ikke vist), og en tætningsring af plast, som er således ud-10 strakt eller påsprøjtet, at den ved foden 3 omslutter randen af metalbægeret 1 på en i hovedsagen U-formet måde. Tætningsfoden 3 har ifølge opfindelsen på sin basis en radiært udad stigende rejfning. Hældningsvinklen af rejfningen er 10-25°, fortrinsvis 15° i forhold til lodret.

15 I et ydre metalbæger 5 er indlagt et luftfordelingslag 6, en katode 7 bestående af et lag aktivt kul 9, der er gennemtrængt af en netformet strømafleder 8, og et hydrofobt PTFE-dæklag 10 samt en separator 11. Katoden 7 forsynes med oxygen via nogle åbninger 12 i bunden af det ydre metalbæger 5.

20 I bunden af metalbægeret 5 er der desuden formet en indadvendt koncentrisk sik 13. I tværsnit er denne sik 13 mindre end tværsnittet af den cylindriske væg af det indre metalbæger 1, men mindre end den indre diameter af tætningsringen 3. Den flerlagede katode 7 ligger umiddelbart på sikken 13. Ved ind-25 sætning af det indre metalbæger 2, presses luftelektroden 7 først gennem indervæggen af tætningsfoden 3 mod bunden af det ydre bæger 5. Derved forhindres en indadgående udbuling af elektroden 7 ved en yderligere sammenpresning. Luftelektroden 7 indpresses mellem sikken 13 og tætningsfoden 3 og er efter 30 en børtling indspændt imellem tætningsringen 2, 3 og sikken 13 . Ved lukning i et børtleværktøj presses det indre U-formede ben af tætningsfoden 3 fast mod indervæggen af det indre me-

Claims (2)

10 Patentkrav.

1. Oxygengascelle i knapform bestående af et indre metalbæger (1) til optagelse af en elektrolyt og et negativt elektrodemateriale, og et ydre metalbæger (5) indeholdende en flerlaget 15 positiv oxygengaselektrode (7), hvilket ydre metalbæger (5) er sammenføjet under mellemlæg af en isolerende-tætning, hvorhos der fra bunden af det ydre metalbæger (5) er formet en indadvendt koncentrisk sik (13), og den flerlagede positive oxygengaselektrode (7) er fast indspændt mellem sikken (13) og en 20 tætningsfod (3), kendetegnet ved, at tætningsfoden (3) er rejfet eller afskåret ved sin basis.

2. Oxygengascelle ifsige krav 2, kendetegnet ved, at hældningsvinklen af rejfningen af tætningsfoden (3) ligger mellem 10 og 25° i forhold til lodret. 25