164239. lajstromszámú szabadalom • Eljárás galván primerelemek elektródjainak előállítására
3 164239 4 gélhez történő hozzáadásával. Az utóbbi változat kevésbé hasznos, mivel a magasabb szénatomszámú alkoholok nem oxidációállók. A lejátszódó kémiai reakciók eredményeképpen a megfelelő karbonsavak sóivá alakulnak át, és ezzel hatékonyságuk igen nagy mértékben csökken [lásd Watanabe, L: Shiramoto, T. és társai: „Zink-katód kialakítása és az elektrolit összetétele" Denki Kagaku 29, 650-654(1961)]. A találmány szerint a galván primercelláknál felhasználható pasztaelektródok fent felsorolt hátrányait kiküszöböljük. A fentiek alapján a találmány eljárás galván primerelemek elektródjainak előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy cinkoxidot tartalmazó 25-40%-os kálium-hidroxidhoz mint lúgos elektrolithoz 1-10% poiiakrilsavat vagy polimetakrilsavat vagy ezek alkálifémsóit adagoljuk, vagy adott esetben poliakrilsav-észterek, -amidok, -nitrilek, illetve polimetakrilsav-észterek, -amidok vagy -nitrilek lúgos közegben, célszerűen magában a lúgos elektrolitban végzett lúgos hidrolízise útján a poiiakrilsavat vagy a polimetakrilsavat vagy ezek alkálifémsóit előállítjuk, és a kapott gélhez mint oxigén-záróréteghez cinkport keverve az anódos cinkpor-elektród és a lúgos elektrolit szerkezeti kombinációját képező diszperziót kialakítjuk. A lúgos primerelemekhez lúg- és oxidációálló gélképzővel előállított, anód és lúgos elektrolit kombinációját képező cink-pasztaelektród gélképzője a lúgos elektrolit sűrítésén kívül további fontos követelményeket elégít ki, így csökkenti a lúgos elektrolit kapilláris kúszását, inhibitálja a cink korrózióját, csökkenti a cink passziválódását, 10 15 25 30 35 és megakadályozza az oxigén diffúzióját a lúgos cink-levegő-elemek cinkrészeihez. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során tehát lúgos közegben, előnyösen a lúgos elektrolitban nagymolekulasúlyú poliakrilsavak illetve polimetakrilsavak oldásával vagy ezek poliakrilsav-észterek, nitrilek, vagy -amidok hevítésén keresztül történő előállításával stabil gélt hozunk létre, melyhez végül amalgámozott cinkport keverünk. A. stabil gél előállításánál döntő tényező, hogy a polimer hosszú lánchossza mellett a molekula nagy számban tartalmazzon elszappanosított karboxil-csoportokat. Ezektől az elszappanosított karboxil-csoportoktól függ a szerves polielektrolitok oldhatósága és duzzaszthatósága. A találmányt az alábbi kiviteli példával közelebbről megvilágítjuk. 2o Példa: 36 súlyrész, 5% cinkoxidot tartalmazó, 90 C°-ra melegített 37%-os kálium-hidroxid-oldathoz 4 súlyrész 50%-os poliekrilsav-etilészter-emulziót állandó keverés mellett hozzácsepegtetünk. Az összekeveredéskor a hidrolízis gyorsan lejátszódik, és az etilalkohol gőzalakban távozik a reakció elegyből. Rövid idejű felhabzás után az oldatot lehűtjük, és 60 súlyrész amalgámozott cinkport keverünk hozzá. A cinkpor tisztasága 99,99% szemcsenagysága 0,2 mm és 0,6 mm között van, és 2-10 súly% higannyal van amalgámozva. Ha a találmány szerint a poliakrilsav valamilyen észterét lúgos elektrolitban feloldjuk, úgy az hidrolízist szenved az alábbi reakcióvázlat szerint: RCH2 —CH I COOCJHJ -R + KOH JK.CH2 -CHI COOK -R+C2 H 5 OH A hidrolízis során a poliakrilsav sója képződik, mely egy úgynevezett polielektrolit. A polielektrolit, mely egyidejűleg gélképző is, alkalmazásával azonos viszkozitásnál a megszilárdult elektrolit 45 vezetőképessége 10-15%-kal nő a szokásos gélképzők, mint például a karboximetil-cellulóz vagy a burgonyakeményítő alkalmazása esetén mérhető vezetőképességhez képest. A kapott poliakrilát-gél más lúgos gélekhez hasonlóan nagy 50 szerkezeti viszkozitást mutat, amikoris a találmány értelmében a gél viszkozitása a cinkpor hozzákeverése előtt 2000 din/cm2 nyírófeszültség esetén mintegy 5000-8000 cP kell hogy legyen. Továbbá a poliakrilát-gél a karboximetilcellulózvagy keményítőgéllel ellentétben nem tartalmaz oxidálható OH-csoportokat, így kémiai felépítése következtében lúg- és oxidációálló. Mivel az elem kisülése során az elektrolit cinkoxiddal túltelítődik, illetve a cinkoxid egy része kicsapódik, a poliakrilát-gél Zn2+ -ionokkal kelátot képezve megszilárdul: R -R COOK COOK COO, COO' Zn COOK COOK R COO. COO' ' Zn COOK COOK R Kapilláris cink- és nikkelfelületeken a lúgos elektrolit kúszási sebességének potenciálkülönbség mellett történt mérésekor a kúszási sebesség az eredeti érték felére csökkent. 65 A cink korróziójának mérésekor pozitív, S = +30% inhibitáló védőérték jelentkezett. A poliakrilátok inhibitáló hatása nem túl nagy, de azonos koncentrációban a karboximetilcelluióz 2
