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Trockene Gleichrichterzelle.
Es sind trockene Gleichrichterzellen bekannt, die mit Elektroden versehen sind, welche in der elektrochemischen Reihe verhältnismässig weit auseinanderliegen, und bei welchen der Gleichrichteeffekt von der Eigenschaft der Elektroden abhängt, Oberflächenschichten zu bilden, die für die beiden Stromrichtungen verschiedene elektrische Leitfähigkeit besitzen.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gleichrichterzellen der vorstehend genannten Art und hat zu ihrem Gegenstande die Schaffung von Elektroden für derartige Zellen. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine Zelle, bei welcher sich die elektronegative Elektrode in einem pulverförmigen Zustande befindet und befähigt ist, in innige Berührung mit der elektropositiven Elektrode zu treten.
Gemäss der Erfindung wird die elektropositive Elektrode unter Verwendung eines Metalles der Antimongruppe hergestellt. Diese Elektrode wird in innige Oberflächenberührung mit einem pulverförmigen, trockenen, eine Oberflächenschicht bildenden elektronegativen Material gebracht, das vorzugsweise aus einem Metalloxyd besteht. Um eine möglichst wirksame Stromgleichrichtung zu erzielen, wird der Erfindung gemäss die Oberfläche der Metallelektrode vorzugsweise vor dem Zusammenbau der Zellenelemente oxydiert.
Verschiedene Metalle der Antimongruppe können in dieser Zelle als Elektrodenstoff benutzt werden, z. B. Wismut, Antimon, Niob und Tantal, von welchen das letztere die besten Resultate liefert. Als zugeordnetes in Berührung mit dieser Elektrode zu bringendes metallisches Oxyd, welches als Oxydreserve dient für den Fall, dass die Oxydschicht der. erwähnten Elektrode durchbrochen werden sollte, kann ein Metalloxyd oder eine Mischung von Metalloxyd benutzt werden, z. B. Manganoxyde, Eisenoxyde, Vanadiumoxyde und Bleiperoxyd. Die wirksamste Kombination ist diejenige von Tantal und Bleiperoxyd.
Verhältnismässig befriedigende Resultate werden erzielt, wenn man die Metalloxyde in pulverförmigem Zustande in Mischung mit einer chemisch indifferenten Bindemittellösung als dünne Schicht auf die Elektrodenoberfläche aufträgt und das Gemisch erhitzt, bis die nicht leitenden Bestandteile des Bindemittels herausgebrannt sind und die Teilchen des Metalloxydes mit der Elektrodenoberfläche zusammen sintern. Ein anderes Verfahren besteht darin, das Metalloxyd in gepulvertem Zustande in inniger Oberfläehenberührung mit der Elektrodenoberfläche zu halten.
Zur Veranschaulichung der Erfindung dient die beigefiigte Zeichnung, welche wesentlich sehematisch eine Zelle gemäss der Erfindung in einer für die Ladung einer Sammlerbatterie geeigneten Schaltung zeigt.
Auf der Zeichnung bezeichnet l'einen Transformator für den gleichzurichtenden Wechselstrom und B eine Sammlerbatterie, welche durch den von der Zelle gleichzurichtenden Strom geladen werden soll. Mit ist eine mit Oxyd überzogene stabformige Tantalelektrode bezeichnet, welche in ein Metallgefäss.' ! eingesetzt und darin durch isolierende Scheiben 4, 4a in ihrer Lage gesichert wird. Die Tantalelektrode 1 befindet sich in Oberflächenberührung mit einer elektronegativen Masse 2, welche die Eigenschaft hat, eine Oberflächenschicht an der Berührungsfläche mit der Elektrode 1 zu bilden und welche nach der Darstellung der Zeichnung sich in pulverförmigem Zustande befindet und vorzugsweise aus Bleiperoxyd besteht.
Die Stromleiter sind unmittelbar einerseits mit der Tantalelektrode 1 und anderseits mit der Metallwand des Behälters 3 verbunden.
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Wenn Wechselstrom dent System zugeführt wird, dann gelangt dieser zur Batterie B während
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elektrode die Anode bildet, dann wird der Stromdurchgang durch die Zelle durch den Potentialabfall an der Berührungsfläche der Tantalelektrode mit dem ihr angelagerten elektronegativen Material verhindert. Auf diese Weise ergibt sich die Gleichrichtung des Stromes.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Trockene Gleichrichterzelle, dadurch gekennzeichnet, dass die elektropositive Elektrode aus einem Metall der Antimongruppe besteht, während die elektronegative Elektrode pulverförmig ist und ein Metalloxyd enthält, wobei beide Elektroden sich in inniger Berührung miteinander befinden.
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Dry rectifier cell.
Dry rectifier cells are known which are provided with electrodes which are relatively far apart in the electrochemical series and in which the rectification effect depends on the property of the electrodes to form surface layers which have different electrical conductivity for the two current directions.
The present invention relates to rectifier cells of the aforementioned type and has for its object the provision of electrodes for such cells. In particular, the invention relates to a cell in which the electronegative electrode is in a powdery state and is able to come into intimate contact with the electropositive electrode.
According to the invention, the electropositive electrode is produced using a metal from the antimony group. This electrode is brought into intimate surface contact with a powdery, dry, electronegative material which forms a surface layer and which preferably consists of a metal oxide. In order to achieve the most effective current rectification possible, according to the invention, the surface of the metal electrode is preferably oxidized before the assembly of the cell elements.
Various metals of the antimony group can be used as electrode material in this cell, e.g. B. bismuth, antimony, niobium, and tantalum, the latter of which gives the best results. As an associated metallic oxide to be brought into contact with this electrode, which serves as an oxide reserve in the event that the oxide layer of the. should be broken through, a metal oxide or a mixture of metal oxide can be used, e.g. B. manganese oxides, iron oxides, vanadium oxides and lead peroxide. The most effective combination is that of tantalum and lead peroxide.
Relatively satisfactory results are achieved if the metal oxides are applied in powder form in a mixture with a chemically inert binder solution as a thin layer on the electrode surface and the mixture is heated until the non-conductive components of the binder have burned out and the particles of the metal oxide together with the electrode surface sinter. Another method is to keep the metal oxide in a powdered state in intimate surface contact with the electrode surface.
To illustrate the invention, the attached drawing is used, which shows, essentially schematically, a cell according to the invention in a circuit suitable for charging a collector battery.
In the drawing, I denotes a transformer for the alternating current to be rectified and B a collector battery which is to be charged by the current to be rectified by the cell. With is a rod-shaped tantalum electrode coated with oxide, which is placed in a metal vessel. ' ! inserted and secured in position therein by insulating disks 4, 4a. The tantalum electrode 1 is in surface contact with an electronegative mass 2, which has the property of forming a surface layer on the contact surface with the electrode 1 and which, as shown in the drawing, is in a powdery state and preferably consists of lead peroxide.
The current conductors are directly connected on the one hand to the tantalum electrode 1 and on the other hand to the metal wall of the container 3.
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When alternating current is supplied to the system, it is supplied to battery B during
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electrode forms the anode, then the passage of current through the cell is prevented by the potential drop at the contact surface of the tantalum electrode with the electronegative material deposited on it. This is how the current is rectified.
PATENT CLAIMS:
1. Dry rectifier cell, characterized in that the electropositive electrode consists of a metal of the antimony group, while the electronegative electrode is powdery and contains a metal oxide, both electrodes being in intimate contact with one another.