<Desc/Clms Page number 1>
Trockene Gleichriehterzelle.
Es gibt trockene Gleichrichterzellen, bei welchen der Gleichrichtcffekt von der Eigenschaft gewisser Körper abhängt, die in der elektrochemischen Reihe verhältnismässig weit auseinander liegen und als Elektroden in der Gleiehriehterzelle dienen, Oberflächenschichter zu bilden, die den Strom im wesentlichen nur in einer Richtung leiten.
Bei diesen Zellen ist der Gleichrichteffekt schwankend und von verhältnismässig kurzer Dauer, sofern nicht gewisse Vorsichtsmassregeln getroffen werden, um den spezifischen Widerstand der Schicht hinreichend hoch zu machen und sie unter passenden Druck zu setzen. Was den spezifischen Widerstand der Schicht anbetrifft, so sollte er grösser gemacht werden als derjenige der Elektrodenelemente, und der Druck, mit dem die Zellenelement zusammengepresst werden, sollte genügen, um den dynamischen Effekten der elektrostatischen Abstossung zu widerstehen, welche an den Berührungsflächen auftritt.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektroden für Gleichrichterzellen der erwähnten Art und ein Verfahren zu ihrer Formierung, wodurch ihnen eine besonders ausgezeichnete Eigenschaft hinsichtlich der Stromleitung in nur einer Richtung verliehen wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Wahl besonderer Stoffe für die Elektroden und auf deren Behandlung, um sie für den Verwendungszweck zuzurichten.
Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Anoden, welche darauf berechnet sind, mit Kathoden zusammen zu wirken, welche, einen Oxydüberzug tragen. Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Gleichrichterzelle dieser Art, welche die bestmöglichen Gleichrichterwirkungen ergibt.
Gemäss vorliegender Erfindung besteht die elektronegativ Elektrode der Zelle aus einem Material, welches vorzugsweise ein Metalloxyd enthält, während die elektropositive Elektrode darauf berechnet ist, mit der erwähnten elektronegativen Elektrode in der Gleichrichterzelle den bestmöglichen Nutzeffekt zu liefern. Es ist festgestellt worden, dass ein Metall der Chromgruppe ein geeignetes Material für die elektropositive Elektrode bildet, besonders wenn das Metals voiler mit einem Oxydüberzug versehen worden ist.
Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung einer solchen mit einem Oxydüberzug versehenen Elektrode besteht darin, die Metallelektrode als Anode in einen Gleichstromkreis von etwa 150 Volt Spannung zu bringen, während die Elektrode in eine gesättigte Lösung von Ammonium-Borat eingetaucht ist. Ein anderes Verfahren zur Oxydierung der Elektrodenoberfläche besteht darin, das Metall in einer oxydierenden Atmosphäre zu erhitzen, aber bei dieser Verfahrensweise ist die entstehende Oberflächenschicht weniger befriedigend als bei Anwendung der erstgenannten Methode.
Der Metalloxydüberzug auf der Elektrode wirkt als Hindernis für den Stromdurchgang, wenn die Elektrode im Wechselstromkreis die Anode bildet, aber die Schicht gestattet den Stromdurchgang zur benachbarten Elektrode, wenn die Elektrode die Kathode bildet, so dass also eine Gleichrichtung des Wechselstromes erzielt wird.
Als Material für die positive Elektrode kann im wesentlichen irgend eines der Metalle der Chromgruppe, z. B. Chrom, Uran, Molybdän oder Wolfram benutzt werden, von welchen das letzterwähnte die beste Stromgleichrichtung ergibt. Als Material für die negative Elektrode können Manganoxyde, Eisenoxyde, Bleiperoxyd und verschiedene Vanadiumoxyde benutzt werden. Der beste Gleichrichteffekt wird im allgemeinen mit Vanadium-Pentoxyd erzielt, wobei die wirksamste Kombination diejenige ist, bei welcher das Vanadinm-Pentoxyd zusammen mit Wolfram benutzt wird, wobei eine verhältnismässig
<Desc/Clms Page number 2>
grosse Stromdichte für den gleichgerichteten Strom erzielt wird, da der Strom und das Potential konstant sind und der elektrische Widerstand der Gleichriehterzelle gering ist.
Es ist auch gefunden worden, dass, wenn auf eine Wolframelektrode eine Schicht von Vanadium-Pentoxyd in pulverförmigen Zustande aufgebracht wird und wenn dann die Masse hinreichend stark erhitzt wird, um das Vanadium-Pentoxvd zu schmelzen, so dass es über die Oberfläche der Wolframelektrode fliesst, dass dann die Vanadiumver- bindung, da sie von oxydischer Beschaffenheit ist, mit dem Wolfram reagiert und eine Oberflächenschicht
EMI2.1
Die Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch an dem Beispiel einer Gleichrichterzelle für die Ladung einer Sammlerbatterie veranschaulicht.
Auf der Zeichnung ist mit G eine Wechselstrommaschine bezeichnet. T bezeichnet einen Transformator für den Wechselstrom und B die im Gleichstromkreise liegende in Ladung befindliche Sammlerbatterie. Mit 2 ist eine Reihe von mit Oxyd überzogenen Wolframelektroden bezeichnet, die sich in Oberflächenberührung mit elektronegativen, eine gleichrichtende Oberflächenschicht bildenden Elektroden 3 befinden, welche ihrerseits in Oberflächenberührung mit leitenden Platten 1 stehen. Die mittlere Wolframelektrode ist mit Wolframoxyd auf beiden Seiten bedeckt und befindet sich beiderseitig in Obier- flächenberührung mit Elektroden 3. Jede der übrigen Wolframelektroden ist auf einer Seite mit einem Oxydüberzug versehen und befindet sich auch nur einseitig in Berührung mit einer Elektrode'.
Das Zellenaggregat wird durch einen Bolzen N, der durch eine dielektrische Röhre D gegen die Zellenelemente
EMI2.2
der negative Pol an die leitenden Platten 1 angeschlossen ist.
Wenn die Zuleitungen la und lb an eine Wechselstromquelle angeschlossen werden, dann fliesst Strom während der Stromperiode, in welcher die oxydüberzogenen Wolframplatten Kathoden sind, in einer Richtung, welche durch die Pfeile 111 und 11. angedeutet ist. Beim Polwechsel fliesst der Strom in der durch die Pfeile d und d3 angedeuteten Richtung. Man erkennt, dass eine Vollweg-Gleichrichtung erzielt wird und dass im wesentlichen ununterbrochen Gleichstrom über die Ableitungen Oa und Ob fliesst. Die Batterie B wird also geladen, wenn das Potential des Stromes auf der Gleichstromseite grösser ist, als das Batteriepotential.
Wenn das Potential im Gleichstromkreise sinkt, dann kann eine Entladung der Batterie in umgekehrter Richtung gleichwohl nicht eintreten, weil der Widerstand des Oxydüberzuges der Wolframelektrode praktisch eine Unterbrechung des Stromkreises bewirkt, wenn die Wolframelektrode die Anode bildet.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Trockene Gleichrichterzelle, dadurch gekennzeichnet, dass die elektropositive Elektrode ein
Metall der Chromgruppe enthält und mit einem Oxydüberzng versehen ist, welcher die Eigenschaft hat, eine Schicht mit Gleichrichterwirkung zu bilden, während die elektronegative Elektrode eine aus einem
Metall gebildete Verbindung, z. B. ein Metalloxyd, enthält.