DE2527783A1 - Silber(ii)oxid-zelle, deren entladung bei 1 potentialwert erfolgt - Google Patents

Description

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20. Juni 1975 Gzm/Wa.

UNION CARBIDE CORPORATION, 270 Park Avenue, New York, U. 3«. A,

Silber(ll)oxid-Zelle, deren Entladung bei 1 Potentialv;ert

erfolgt

Diese Erfindung betrifft alkalische Silberoxidzell&n, insbesondere solche Zellen, bei denen die positive Elektrode aus AgO besteht, das sich in einem zylinderförmigen konduktiven Behälter befindet und bei denen ein oxidierbarer Metallring zwischen die positive Elektrode und der aufrechtstehenden Wand des kondukBehälters eingeschoben ist.

In der Batterieindustrie werden kleine, knopfgroße, alkalische Silberoxydzellen wegen ihrer hohen Leistungsfähigkeit und wegen ihres kleinen Volumens oft verwendet. Mit anderen Worten, sie haben eine hohe Leistungsabgabe, eine hohe Energiedichte pro Gewichtseinheit und Volumeneinheit des aktiven Kathodenmaterials. Einer der Hauptnachteile von Silberoxidzellen besteht darin, daß die Entladung bei zwei verschiedenen Potentialen erfolgt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß das aktive Material solcher Zellen gewöhnlich aua· AgO und aus Ag₉O besteht. Bei Silberoxidzellen, die nur Ag₂O als aktives Kathodenmaterial enthalten, erfolgt theoretisch eine Entladung bei ungefähr 1,57 Volt, aber die Leistungsfähigkeit, ausgedrückt in mA/StcL pro Gramm AgpO ist wesentlichniedriger als die Leistungsfähigkeit AgO-Zellen. Bei Silberoxidzellen, die nur AgO als aktives Kathodenrnaterial enthalten, erfolgt die Entladung über einen Widerstand von 300 0hm 40 Stunden lang bei einem ersten Poten-

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tial von ungefähr 1,7 Volt, dann aber sinkt die Spannung auf 1,5 Volt für eine Zeitperiode von ungefähr 70 Stunden. Ag₂O-ZeI-len weisen den Vorteil auf, daß die Entladung bei einem Potentialwert erfolgt, ihr Nachteil besteht darin, daß ihre Leistungsfähigkeit relativ gering ist; AgO-Zellen haben den Vorteil einer relativ hohen Leistungsfähigkeit aber ihr Nachteil besteht darin, daß die Entladung bei zwei verschiedenen Spannungen erfolgt» i\gü besitzt eine 1,9-mal größere Leistungsfähigkeit pro Gramm als Ag₂O und eine zweimal gröf3ere Leistungsfähigkeit pro Voluruenein-heit als

Für viele Anwendungen, insbesondere für transistorisierte Geräte Hörgeräte, Uhren und dergleichen sind Zellen erforderlich, bei denen die Entladung bei einem Potential erfolgt; aus diesem Grunde sind AgO-Zellen, bei denen die Entladung bei zvvei Spannungen erfolgt, für die oben aufgeführten Anwendungszwecke unbrauchbar»

Deswegen sind viele Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen erreicht werden soll, daß bei einer AgO-ZeIIe die Entladung bei einer Spannung erfolgt. Nach den US-Patenten 3 615 B58 und 3 655 450 wird eine kontinuierliche Schicht aus Ag₂O in physikalischem und elektrischem Kontakt mit AgO-Pellets gebracht. Während der Montage der Zelle wird die pelletförmige Kathode gegen die innere Oberfläche der becherförmigen Kathode oder eines Kollektors gestellt, woraufhin die Schicht aus Ag₂O das AgO physikalischen dem Kontakt mit der becherförmigen Kathode isoliert, so daß der einzige elektronische Weg für die Entladung deji AgO durch die AgpO-Schicht erfolgt.

In dem US-Patent 3 476 610 wird eine Silberoxidbatterie beschrieben; diese enthält eine positive Elektrode, die hauptsächlich aus AgO besteht mit einem Zusatz von' Ag₂O als Elektrolyt undurchlässige, maskierende Schicht. Diese Schicht isoliert das AgO von dein

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Kontakt mit dem Elektrolyten der Batterie bis die Entladung beginnt, woraufhin das Ag₂O elektrolytundurchlässig wird. Wenn dies geschieht, tritt der Elektrolyt mit AgO in Kontakt. Zusätzlich ist auch AgpO vorhanden und zwar als Schicht zwischen AgO und der inneren Oberfläche der becherförmigen Kathode oder des Kollektors um den physikalischen Eontakt des AgO mit der becherförmigen Kathode zu unterbinden (die becherförmige Kathode ist der elektrisch positiv geladene Anschluß der Zelle).

In dem US-Patent 3 464 295 wird eine Silberoxidbatterie beschrieben, bei der eine positive Silberelektrode benützt wird, die aus AgO und Ag₂O besteht. Das Ag₂O wird als elektrolytundurchlässige Schicht benützt, die sich zwischen AgO und dem Elektrolyten befindet, um AgO von dem Elektrolyten zu isolieren bis Ag₂O entladen ist. Wenn das Material, das bei der Entladung des Ag₂O anfällt, durch AgO in Gegenwart des Batterieelektrolyten oxidiert wird, dann ist es möglich, daß die Entladung dieser Batterie bei einem Potential erfolgt.

Obwohl es nach dieser Lehre theoretisch möglich ist, eine AgO-Zeile zu kontruieren, deren Entladung bei einem Potentialwert erfolgt, ist große Sorgfalt anzuwenden,um sicherzustellen, daß die notwendige Ag₂0-Schicht richtig angebracht ist, um einen direkten Kontakt zwischen AgO und der Kathode oder dem elektrisch positiv geladenen Anschluß einer Zelle und/oder den Elektrolyten einer anderen Zelle zu unterbinden.

In einer anderen anhängigen Patentanmeldung zeigen wir ein anderes Verfahren zur Herstellung von AgO-ZeIlen, deren Entladung bei einem Spannungswert und unter geringen Verlusten erfolgt.

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Die Zellen benützen eine positive Elektrode aus AgO, das sich in einem positiv geladenen Kathodenbehälter befindet; zwisehen die positive Elektrode und die innere Wand des Kathodenbehälters und/oder zwischen die positive Elektrode und den Separator ist ein diskontinuierlich oxidierbares (discontinuous oxidizable) Metall, wie z.B. ein Zinkschirm, eingelagert; dieser Zinkschirm dient dazu, um einen Teil der positiven Elektrode von dem Behälter zu isolieren, um eine Entladung bei einem Potentialwert bei geringen Strömen zu ermöglichen.

In einer anderen anhängigen Patentanmeldung zeigen wir folgendes Verfahren: Silberoxidzellen mit einer positiven Elektrode aus AgO in einem Kathodenbehälter werden derart einer Vorentladung (bei hohem Strom) unterworfen, daß sich eine wesentliche Silberschicht auf der Grenzfläche zwischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter ausbildet; dabei sinkt die Silberkonzentration von einem Maximum bei der Grenzfläche auf ein Minimum innerhalb des Zentrums der positiven Elektrode.

Demgemäß ist es ein vordringliches Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Silberoxidzelle herzustellen, die eine positive Elektrode aus AgO besitzt und bei der während der ganzen Lebenszeit der Zelle die Entladung bei einem Potentialwert erfolgt.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft eine Silberoxidzelle, die eine positive Elektrode aus AgO besitzt, die eine vorhersagbare Entladungskurve aufweist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft eine Silberoxidzelle mit einem oxidierbaren Metallring, der sich zwischen einem Teil der positiven Elektrode und der inneren auf- " rechtstehenden Oberfläche des zylinderförmigen Kathodenbehälters

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befindet; dabei besteht die positive Elektrode aus AgO und der zylinderförmige Kathcdenbehälter ist der positive Anschlußder Zeile.

Weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft eine Silberoxidzelle mit einem oxidierbaren Zinkring, der sich zwischen einem Teil der positiven Elektrode und der inneren aufrechtstehenden Oberfläche des zylinderförmigen Kathodenbehälters befindet.

Die Erfindung betrifft eine alkalische Silberoxidzelle, die folgende Bestandteile aufweist: eine negative Elektrode; eine positive Elektrode aus AgO; ein Elektrolyt, der sich in einem zweiteiligen leitenden Gefäß befindet, das aus einem Oberteil und aus einem zylinderförmigen Unterteil besteht (dieser weist eine aufrechtstehende Wand und ein verschlossenes Ende auf). In dem zylinderförmigen unteren Teil befindet sich die positive Elektrode und darin ist wenigstens ein oxidierbarer Metallstreifen zwischen die positive Elektrode und die innere aufrechtstehende Wand des zylinderförmigen unteren Teils eingelagert, um die Entladung bei einem Potentialwert zu ermöglichen.

Ein Metallstreifen soll eine lange schmale Metallfolie bedeuten, aus der mittels konventioneller Verfahren (Biegen, Schmelzen und dergleichen) ein Ring geformt wurde, der einen radialen Guerdurchschnitt beliebiger Gestalt(z.B. Quadrat, Rechteck, Kreis und dergleichen) aufweist. Bei dem Streifen kann es sich um einen kontinuierlichen Ring ohne Naht handeln; der Streifen kann aber auch zwei oder mehr Metallsegmente enthalten, die eine oder mehrere Nahtstellen aufweisen. Der Metallstreifen kann auch zwei oder mehr gewölbte Segmente aufweisen, die nicht miteinander verbunden sind; wenn diese jedoch erfindungsgemäß in der Zelle angeordnet sind, bilden sie einen Ring, der einen oder mehrere/iicht miteinander verbundene Flächen aufweist.

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Die äußere Oberfläche des Metallstreifens, die mit der inneren aufrechtstehenden Wand des zylinderförmigen Teils des Kathodenbehälters in Verbindung ist, sollte wenigstens 5 % der Fläche der inneren aufrechtstehenden Wand ausmachen, die von der positiven Elektrode berührt würde ,wenn der Ring nicht vorhanden wäre. Diese minimale äußere Oberfläche des Metallstreifens wird bevorzugt, um ausreichenden elektrischen und physikalischen Kontakt des Metalls mit dem Kathodenbehälter und der positiven Elektrode sicherzustellen, denn, ohne ausreichenden Kontakt mit dem Behälter, wird der Metallring isoliert sein und nicht erfindungsgemäß arbeiten. Die projizierte Fläche des Metallstreifens senkrecht zur inneren aufrechtstehenden Wand des zyllinderförinigen Teils des Kathodenbehälters sollte wenigstens 30 % der Fläche der Ebene senkrecht zur aufrechtstehenden Wand ausmachen. Diese minimale projizierte Oberfläche des Metallstreifens senkrecht zurinneren aufrechtstehenden Wand des Kathodenbehälters ist erforderlich, um sicherzustellen, daß genügend oxidierbares Metall vorhanden ist, um mit der positiven Elektrode in Gegenwart des Elektrolyten zu reagieren und zwar unter Bildung von metallischem Silber und möglicherweise einer AgpO-Schicht mit oder ohne das Oxid des oxidierbaren Metalls, das seinerseits die Bildung von metallischem Silber auf der Grenzfläche zwischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter einleitet.

Die Menge des oxidierbaren Metallstreifens, bezogen auf die Leistung des aktiven Kathodenmaterials sollte wenigstens 0,5 % betragen; die obere Grenze liegt bei einem Prozentgehalt, der kleiner ist als derjenige Prozentgehalt, der für die vollständige Reduktion des AgO zu AgpO erforderlich ist. Der Gehalt an oxidierbaren Metallstreifen sollte praktisch zwischen 5 % und 15 % des AgO liegen. Der Gebrauch von Gehalten, die unter 0,5 % liegen, vfürde bedeuten, daß zu wenig oxidierbares Metall vorhanden ist, um wirksam mit der Kathode zu reagieren, damit die Entladung

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bei einem Potentialwert erfolgt.

Wir sehen also, daß der Streifen mit einer Berührungsfläche und mit einer projizierten Fläche senkrecht dazu innerhalb der oben diskutierten spezifischen minimalen Bedingungen in Verbindung stehen muß, und zwar zusätzlich unter einer einschränkenden Bedingung hinsichtlich der Gesamtgröße des Metallstreifens bezogen auf die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen positiven Elektrode.

Wenn ein oxidierbares Metall innerhalb des oberen Bereiches d.er Bedingung hinsichtlich der Gesamtgröße verwendet wird, ist der Gebrauch einer elektrisch isolierenden Scheibe (Plastik) vorzuziehen, die zwischen die positive Elektrode und das abgeschlossene Ende des Kathodenbehälters gelagert ist. Der Gebrauch einer elektrisch isolierenden Scheibe wird dazu beitragen, daß die Bildung von metallischem Silber, auf die Fläche zwischen der positiven Elektrode und der aufrechtstehenden Wand des Kathodenbehälters beschränkt bleibt. Diese Ausführungsform liefert ein stabileres. System als eine Ausführung ohne Scheibe. Unter Stabilität ist die Eigenschaft der Zelle zu verstehen, daß ihre Entladung bei einem Potentialwert erfolgt, und zwar innerhalb einer kürzeren Zeit nach einer Anfangs entladung, der weitere Entladungen folgten.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck "oxidierbares Metall" ein Metall bezeichnen, das elektrochemisch mit AgO in Gegenwart des Elektrolyten während der Lagerung oder während der Anfangsentladung reagiert, und zwar unter Bildung von metallischem Silber mit möglicherweise etwas Ag₂O mit oder ohne das Oxid des oxidierbaren Metalls, das die Entladung bei einem Potentialwert hervorruft. .Ein geeignetes Metall kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Zink, Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium und Blei besteht. Von den oben aufgeführten Metal len wird Zink in Systemen mit einer Zinkanode bevorzugt, denn es

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führt keine fremden Ionen in die Zelle ein und bilfet leicht Zinkoxid in Gegenwart des alkalischen Elektrolyten. Da Zinkoxid einen niedrigen elektrischen Widerstand aufweist, stellt es einen guten elektrischen Leiter dar zwischen dem Silberoxid und dem Kathodenbehälter. Wenn ein System mit einer Cadmium-Anode benützt wird, wird Cadmium als oxidierbares Metall bevorzugt.

Das erfindungsgemäße aktive Kathodenmaterial kann reines AgO oder eine Mischung aus AgO und Ag₂O sein. Wenn eine Mischung der Silberoxide benützt wird, sollten wenigstens 5,0 Gew-% AgO vorhanden sein. Zur Herstellung der Silberoxidelektrode steht eine Reihe von Methoden zur Verfügung; beispielsweise kann fein verteiltes AgO-Pulver vermischt mit Ag₂O oder auch ohne Ag₂O, mit Hilfe einer konventionellen Form zu Pellets beliebiger Größe

geformt werden. Die Elektrode muß, unabhängig davon, wie sie hergestellt wird, genügend porös sein, damit der Elektrolyt der Zelle durch die Elektrode diffundieren kann. Der Formkörper muß aber auch genügend dicht sein, damit er nur einen relativ kleinen Raum einnimmt, wenn er in Miniaturzellen benützt wird.

Wie bereits oben ausgeführt wurde, wird angenommen, daß die Reaktion zwischen dem Streifen aus oxidierbarem Metall und der Silberoxidkathode bei Kontakt mit dem Elektrolyten erfolgt, wobei ein Teil des AgO zu metallischem Silber und möglicherweise zu etwas Ag₂O mit oder ohne das Oxid des oxidierbaren Metalls reduziert wird. Diese Reaktion veranlaßt die Bildung von metellischem Silber auf der gemeinsamen Grenzfläche zwischen der AgO-Elektrode und der inneren Oberfläche des Kathodenbehälters. D±se Reaktion erfolgt während der Lagerung. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand von 4 Figuren erläutert wird.

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Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer kleinen, knopfgroßen Silberoxidzelle mit einem oxidierbaren Metallring, der an drei verschiedenen Stellen zwisehen der positiven Silberoxidelektrode und der inneren aufrechtstehenden Wand des Kathodenbehälters angebracht ist;

Pig. 2 eine Grundrißansicht des oxidierbaren Metallrings, dor sich für die auf Fig. 1 gezeigte Silberoxid-Zelle eignet;

Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 dargestellten oxidierbaren Metallrings, und

Fig. 4 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen oxidierbaren Metallrings.

Das bei dieser Erfindung bevorzugte Verfahren läßt sich am besten mit Hilfe der Zeichnungen beschreiben. Fig.1 zeigt eine Schnittansicht der Silberoxid-Zelle 1 mit einer negativen Elektrode 2, mit einem Separator 3 und mit einer positiven Elektrode 4, die sich in einem zweiteiligen Behälter befindet, der aus einem Kathodenbehälter 5 und aus einem Anodenbecher 6 besteht. Der Kathodenbehälter 5 enthält einen Flansch 7, der während des Zusammenbaus einwärts gegen einen U-förmigen Flansch 9 des Anodenbechers 6 gebogen ist, um die Zelle entsprechend dem in dem US-Patent 3 069 489angegebenen Verfahren zu verschließen. Der Kathodenbehälter 5 kann aus nickeltpLattiertem Stahl, aus Nickel, aus rostfreiem Stahl oder dergleichen bestehen, während der Anodenbecher6 aus zinnplattiertem Stahl, aus kupferplattiertem rostfreiem Stahl, gold-und kupferplattiertem rostfreiem Stahl oder dergleichen bestehen kann.

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- ίο -

Der Separator 3 kann eine Kunststoffolie sein, die aus zwei äußeren Äthylenschichten besteht; die innere Schicht besteht aus Cellophan oder dergleichen. Zwischen die Anode 2 und den Separator 3 ist eine Schicht aus einem elektrolytabsorbierenden Material 15 angebracht, das aus verschiedenen Zellulosefasern bestehen kann.

Die Anode kann aus feinverteiltem amalgamiertem Zink bestehen, und zwar in Form eines Preßkörpers 2 (unter leichtem Druck hergestellt); falls erwünscht, kann ein Geliermittel zugegen sein. Die Kathode kann aus einem AgO-Pulver oder aus einer Mischung AgO-Ag₂O bestehen, und zwar in Form eines ziemlich dichten Preßkörpers 4.

Als Elektrolyt kommt eine wässrige Lösung von Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid oder Mischungen daraus in Frage.

Nach Fig. 1 kann ein oxidierbarer Metallring 10 in drei verschiedenen Positionen (11, 12 und 13) zwischen die positive Elektrode 4 und die aufrechtstehende innere Wand 14 des Kathodenbehälters 5 gelagert werden. Der Metallring 10 ist auf den Fig. 2 und 3 dargestellt und umfaßt eine Oberfläche 20; diese ist die Oberfläche des Ringes 10 senkrecht zur aufrechtstehenden inneren Wand 14 des Kathodenbehälters 5; nach Fig. 3 ist eine Oberfläche 30 vorhanden; diese ist die Oberfläche des Ringes 10, welche die innere aufrechtstehende Wand 14 des Kathodenbehälters 5 berührt.

Nach der Fig. 1 kann der Metallring 10 an folgenden Stellen angebracht werden: auf dem peripheren oberen Teil 11 der Elektrode 4, auf dem peripheren mittleren Teil 12 der Elektrode 4 oder auf dem peripheren unteren Teil 13 der Elektrode 4. Wenn der Metallring 10 an der Stelle 11 angebracht wird, dann wird der

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Metallring auf das obere Ende der positiven Silberoxidelektrode gelegt, nachdem die Elektrode in den Kathodenbehälter 5 gebracht ■worden -war, und dann wird er zusammen mit der Elektrode in eine eingebaute Position gepreßt (siehe Fig. 1). Wenn der Metallring 10 an der Stelle 12 angebracht wird, dann wird er in den Behälter eingeführt, nachdem ungefähr die Hälfte des Kathodenmaterials (Silberoxid) in den Kathodenbehälter gepreßt worden -war. Danach wird die andere Hälfte des Kathodenmaterials (Silberoxid) In den Behälter gegeben; die gesamte Elektrode wird dann mit Hilfe konventioneller Mittel komprimiert. Wenn der Metallring an der Stelle 13 angebracht wird, dann wird er zuerst auf den Boden des Behälters gelegt; danach folgt das Kathodeninaterial (Silberoxid). Das Kathodenmaterial (Silberoxid) und die Metallringanordnung werden dann komprimiert.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung des oxidierbaren Metallrings 40 mit einer kreisrunden Querschnittfläche 41.

Der Metallring 10, 40 sollte einen etwas größeren Durchmesser aufweisen, als der innere Durchmesser des Kathodenbehälters 5, um sicherzustellen, daß der elektrische Kontakt zwischen den beiden gut ist, nachdem sie zusammengebaut worden sind.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer Anordnung mit dem Ring 10, 40 in Position 11, denn der Ring befindet sich dann in einer Position, die den besseren Kontakt mit dem Elektrolyten gewährleistet; dies ist für die oben erwähnte Reaktion zwischen dem Ring und der Kathode wichtig.

Es 3-iegt auch im Bereich der vorliegenden Erfindung, mehr als einen Ring in einer Silberoxidzelle zu benützen und jeden auf einer der Positionen 11, 12 und 13 anzubringen. Der gesamte Raumbedarf für zwei oder mehr Ringe muß jedoch innerhalb der

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angegebenen Grenzen liegen.

Es liegt auch im Bereich der Erfindung, zwei oder mehr Zellen mit Hilfe konventioneller Mittel in Serie oder parallel zu schalten und so eine Batterie herzustellen.
Beispiel I

Zur Herstellung von zwei knopfgroßen Zellen des auf Fig. 1 gezeigten Typs (1,14 cm Durchmesser und ungefähr 0,48 cm Höhe) wurden folgende Bestandteile verwendet: eine Anode aus Zinkpulver, das ein Gel enthält; eine pelletartige Kathode aus AgO (Preßdruck 2 Tonnen); ein Separator, der aus drei Schichten besteht (die zwei äußeren Schichten bestehen aus Polyäthylen und die innere Schicht besteht aus Cellophan). Eine zusätzliche Schicht aus einem elektrolytabsorbierenden Material wurde in der Nähe der Zinkanode gelagert. Diese Komponenten wurden zusammen mit einer 5,5 molaren NaOH-Lösung in einen nickelplattierten Kathodenbehälter und in einen Anodenbecher aus gold-kupferplattiertem rostfreiem Stahl gegeben; dann wurde die Zelle dadurch verschlossen, daß der obere kreisförmige Teil des Kathodenbehälters gegen die Anodenbecher zurückgebogen wurde (entsprechend dem US-Patent 3 069 489).

Jede Zelle zeigte den höheren Spannungspegel des AgO, wenn die Entladung über einen Widerstand von 96 K-Ohm bei Raumtemperatur erfolgte (Stromstärke: 16 Mikroampere). Bei kontinuierlicher Entladung wurden bei den zwei Zellen 22 Stunden benötigt, bevor die höhere Spannung des AgO auf den Spannungspegel des Ag^O absank.

Beispiel II

Eine mit den Zellen des Beispiels I identische Zelle wurde mit einem Zinkring versehen (0,027 cm dick, innerer Durchmesser 1cin, äußerer Durchmesser 1,12 cm); dieser Ring wurde zwischen der

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positiven Elektrode und dem Käthodenbehälter bei der Position 11 (siehe Fig. 1) angebracht; eine elektrisch isolierende Scheibe wurde zwischen die untere Oberfläche des Kathodenbehälters und die positive Elektrode angebracht.

Die Zeile wurde dann über einen 6,5 K-Ohmwiderstand entladen, wobei die Entladung sofort bei dem Spannungspegel des Ag~O erfolgte.

Beispiel III

Eine mit den Zellen des Beispiels I identische Zelle wurde mit einem Zinkring versehen (0,027 cm dick, innerer Durchmesser 0,83 cm und äußerer Durchmesser 1,14 cm); dieser Ring wurde zwischen die positive Elektrode und den Käthodenbehälter bei der Position 11 angebracht (siehe Fig. 1); eine elektrisch isolierende Scheibe wurde zwischen dem unteren Teil des Kathodenbehälters und der positiven Elektrode angebracht.

Die Zelle wurde dann über einen 6,5 K-Ohmwiderstand entladen, wobei die Entladung sofort bei dem Spannungspegel des AgpO erfolgte .

Beispiel IV

Eine mit den Zellen des Beispiels I identische Zelle wurde mit einem Zinkring versehen (0,027 cm dick, innerer Durchmesser 0,83 cm und äußerer Durchmesser 1,14 cm); dieser Ring wurde zwischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter bei der Position 13 angebracht (siehe Fig. 1); eine elektrisch isolierte Schicht wurde zwischen die untere Oberfläche des Kathodenbehälters und die positive Elektrode gebracht.

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Die Zelle (1,84 O.C.V.) wurde dann über einen 6,5 K-Ohmwiderstand entladen; nachdem 1 Stunde lang entladen worden war, sank die Spannung von 1,72 Volt auf 1,56 Volt (dies ist der Spannungspegel des

Beispiel V

Eine mit den Zellen des Beispiels I identische Zelle wurde mit einem Zinkring versehen (0,027 cm dick, innerer Durchmesser 0,99 cm und äußerer Durchmesser 1,14 cm); dieser Ring wurde zwischen der positiven Elektrode und dem Kathodenbehälter bei der Position 13 angebracht (siehe Fig. 1 ); eine elektrisch isolierende Scheibe wurde zwischen die untere Oberfläche des Kathodenbehälters und die positive Elektrode eingelagert.

Die Zelle (1,85 O.C.V.) wurde dann über einen 6,5 K-Ohmwiderstand entladen; nach einstündiger Entladung sank die Spannung von 1,82 Volt auf 1,57 Volt (dies ist der Spannungspegel des Ag₂O).

Aus den oben aufgeführten Beispielen entnehmen wir, daß eine erfindungsgemäße Silberoxidzelle mit AgO-Kathode einen Spannungspegel von ungefähr 1,57 Volt auf v/ei st.

Eine alkalische Silberoxidzelle mit einer negativen Elektrode, einem alkalischen Elektrolyten, und einer positiven Elektrode aus AgO in einem positiv geladenen zylinderförmigen Behälter mit einer aufrechtstehenden Wand und einem verschlossenen Ende, darin ist ein oxidierbarer Metallstreifen, z.B. ein Zinkring zwischen die positive Elektrode und die innere aufrechtstehende Wand des Behälters eingelagert, um eine Zelle zu erhalten, deren Entladung unter geringen Verlusten bei einem Potentialwert er-* folgt.

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Claims (12)

- 15 Patentansprüche

1. Eine alkalische Silberoxidzelle, gekennzeichnet durch eine negative Elektrode, eine positive Elektrode aus AgO und einen Elektrolyten in einem zweiteiligen leitenden Behälter mit einem oberen Teil und einem zylinderförmigen unteren Teil mit aufrechtstehender Wand und verschlossenem Ende; der zy~ linderförmige untere Teil mit der positiven Elektrode, in dem wenigstens ein oxidierbarer Metallstreifen zwischen die positive Elektrode und die innere aufrechtstellende Wand des zylinderförmigen unteren Teils eingeschoben ist (elektrischer und physikalischer Kontakt), so daß die elektrochemische Reaktion des oxidierbaren Metallstreifens in Gegenwart des Elektrolyten die Entladung bei einem Potentialwert hervorruft.

2. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Elektrode aus einem Gemisch von O und wenigstens 50 Gew.-% AgO besteht.

3. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Elektrode aus einem Gemisch von 50 Gew.-% Ag₂O und aus 50 Ge\f,-% AgO besteht.

4. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus oxidierbarem Metall ein Metall ring ist; daß der Metallring auf dem peripheren oberen Teil der positiven Elektrode gelagert ist.

5. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch isolierende Scheibe zwischen die positive Elektrode und das verschlossene Ende des zylinderförmigen unteren Teils des Gehäuses eingeschoben ist. *

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6. AlkalischQÖilberoxidzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus oxidierbarem Metall ein Metallring ist, daß der Metallring an dem peripheren mittleren Teil der positiven Elektrode angebracht ist.

7. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch isolierende Scheibe zv/ischen die positive Elektrode und das verschlossene Ende des zylinderförmigen unteren Teils des Gehäuses eingeschoben ist.

8. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus oxidierbarem Metall ein Metallring ist, daß der Metallring an dem peripheren unteren Teil der positiven Elektrode angebracht ist.

9. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch isolierende Scheibe zwischen die positive Elektrode und das verschlossene Ende des zylinderförmigen unteren Teils des Gehäuses gebracht ist.

10. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring aus Zink, Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium oder Blei besteht.

11. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring aus Zink, Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium oder Blei besteht.

12. Alkalische Silberoxidzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring aus Zink, Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium oder Blei besteht.

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