AT109587B - Trockene Gleichrichterzelle. - Google Patents

Description

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     Bei-trockenen Gleichrichterzellen,   wie man sie bisher vorgeschlagen hat, hat sich gezeigt, dass die   Beschränkung   der Dicke der den Stromdurchgang hindernden Schicht ein verhältnismässig wichtiger Umstand für einen erfolgreichen Betrieb ist. Die Beschränkung der Dicke der Schicht hängt wesentlich von der Methode ab, durch welche die Schicht erzeugt wurde, und welche in einer trockenen Kontaktelektrolyse bestand. DieDicke der auf diese Weise erzeugten Schicht ist deshalb begrenzt, weil schon, nachdem sich eine ganz dünne Schicht gebildet hat, diese die weitere Entwicklung der Schicht hindert.

   Gleichviel wie hoch man auch das Potential zur Bildung der   Schicht wählen   mag, wirkt doch immer die zunächst gebildete dünne Schicht als Stromisolator und setzt den auf die weitere Schichtbildung hinwirkenden Strom so stark herab, dass eine Schicht, wie sie notwendig ist, um-dauerndem Wechselstrom im Betrieb zu widerstehen, nicht gebildet werden kann. 



   Es ist festgestellt worden, dass Sulfid enthaltende Überzüge, wenn sie dicht und gleichförmig sind, für Aluminiumelektroden geeignete, den Stromdurchgang hindernde Schichten abgeben und besonders geeignet sind, mit elektronegativen Sulfidelektroden, wie z. B. solchen aus Kupfersulfid, zusammenzuwirken. Eine Sulfid enthaltende Schicht von der erforderlichen Dicke kann auf einer Aluminiumelektrode, bevor man diese in eine Gleichrichterzelle einbaut, durch einen geeigneten chemischen Prozess erzeugt werden. Die Zelle arbeitet   gleichförmig,   ohne dass eine Funkenbildung zwischen dem Sulfid und dem Aluminium auftritt. 



   Das Verfahren zur Erzeugung der Schicht ist ein elektrochemisches und besteht darin, dass ein Aluminiumkörper in einem Bad eines Alkalisulfids der'elektrolytischen Einwirkung unterworfen wird, indem man den Strom hindurchschickt, während das z. B. aus Natriumsulfidlösung bestehende Bad auf etwa 1000 C erhitzt ist, wobei der Aluminiumkörper die Anode bildet, während die Kathode beispielsweise aus Messing oder Nickel bestehen kann. Die Stromquelle richtet man so ein, dass man die Spannung ändern kann. Die der zu formierenden   Aluminiumelektrode   aufzudrückende Spannung wird erhöht bis zu einer Spannung, welche höher ist als diejenige, die beim Betriebe der Gleichrichterzelle in Frage kommt, in welcher die zu formierende Elektrode Verwendung finden soll.

   Wenn die Spannung des durch die Zelle   gleichzurichtenden   Stromes verhältnismässig niedrig ist, dann kann die elektrolytische Formierung der   Aluminiumelektrode   fortfallen, weil in diesem Falle ein Kochen derselben in einer konzentrierten Lösung von Natriumsulfid eine Schicht von hinreichender Dicke erzeugt. Ebenso kann, wenn nur eine verhältnismässig dünne Schicht verlangt wird, die Erhitzung des Bades bei der elektrolytischen Formierung fortfallen. 



   Eine Einrichtung zur Durchführung der elektrolytischen Formierung der Elektrode ist in Fig. 4 der Zeichnung veranschaulicht. Hier bezeichnet 8 ein Gefäss, welches eine konzentrierte Lösung von Natriumsulfid enthält, in welche ein Aluminiumkörper 9 eingetaucht ist, der auf elektrolytischem Wege formiert werden soll und die Anode in dem   Formierungsprozess   bildet. Der Aluminiumkörper 9 ist durch einen Leiter 11 über ein Milliamperemeter 12 und einen Leiter 13 mit dem positiven Pol einer regelbaren Gleichstromquelle 14 verbunden. Die Kathode 10 ist durch einen Leiter 15 an eine variable Abzweigungstelle 16 der Batterie angeschlossen, welche bei der Elektrolyse den negativen Pol der Stromquelle bildet. 



  Die Ablesungen an dem Milliamperemeter 12 sind charakteristisch für die elektrische Beschaffenheit der Schicht, welche sich auf der Elektrode während des Prozesses bildet. Der   Formierungsprozess   wird so lange festgesetzt, bis das   Mjlliamperemeter   anzeigt, dass nur ein Strom von zu vernachlässigender Grösse durchgeht. 



   In Fig. 2 ist eine Anordnung veranschaulicht, welche zur Verwendung für grosse Stromleitung geeignet ist. Diese Anordnung weist die gleichen Bestandteile auf wie die der Fig. 1, aber sie bietet grössere   Berührungs-und Wärmeausstrahlungsflächen.   Diese Form der Zelle besitzt eine mittlere Elektrode 34 aus Kupfer, deren beide Flächen von grosser Ausdehnung sich in   Bertihrung   mit Platten   5. 3 von   Kupfersulfid (CuS) befinden, welche mit ihren von der mittleren Elektrode 34 abliegenden Flächen in Berührung mit einem Paar   Aluminiumelektroden-H   stehen. Die Zellenelemente werden durch Bolzen-36 zusammen- 
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 Druck gehalten.

   Die inneren oder in Berührung mit den Platten 33 stehenden Flächen der Aluminiumelektroden 31 sind mit einer Aluminiumsulfid enthaltenden   Schicht. 32 überzogen,   während die äusseren   Flächen   mit Rippen 38 versehen sind, die eine erhöhte Wärmeableitung ergeben. Wo die mittlere Elek- 
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   Durchführung   des Bolzens 36 zu ermöglichen, ohne dass die Elektrode mit dem Bolzen in Berührung tritt. 



  Die mittlere Elektrode 34 ist mit einer Polklemme   39   versehen behufs   Ermöglichung   des Stromansehlusses, während der   Stromanschluss   an die Aluminiumelektrode durch den unteren Bolzen 36 bewirkt werden kann. 



   Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung ist im wesentlichen die gleiche wie die in der Fig. 1, abgesehen davon, dass die Zellenelement   j,.   3, und 4 in mehrfacher Wiederholung vorgesehen sind, und dass das zylindrische Gehäuse 5 hinreichend lang gemacht ist, um die ganze Batterie von in Reihe geschalteten Zellen aufzunehmen. Diese Anordnung ist für Spannungen bestimmt, wie sie in den üblichen Lichtund Kraftstromkreisen vorliegen, ohne dass es für die Gleichrichtung einer Herabtransformierung der Spannung bedurfte, wobei die Zahl der zu einer Batterie zusammengeschlossenen Zellen der jeweilig in Frage kommenden Spannung angepasst wird. 

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   Bei allen   Ausführungsformen   der Erfindung ist es wichtig, dass die   Berührungsflächen   der Zellenelemente und besonders die mit einer Überzugsschicht versehene Fläche der Aluminiumelektrode und die ihr benachbarte Fläche der   Kupfersulfidschieht   abgeschliffen und möglichst glatt gemacht oder poliert sind. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :   l.   Trockene   Gleichriehterzelle   mit einer nur in einer Richtung leitenden Zwischenschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die elektropositive Elektrode ganz oder teilweise aus einem metallischen Körper mit einem Sulfid enthaltenden Überzug und die elektronegative Elektrode ganz oder teilweise aus Kupfersulfid besteht.

Claims (1)

1. 2. Trockene Gleichriehterzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektropositive Elektrode aus Aluminium mit einem auf elektrochemischen Wege erzeugten, Aluminiumsulfid enthaltenden Überzug besteht.

   3. Verfahren zur Erzeugung des Sulfid enthaltenden Überzugs für die elektropositive Elektrode einer Gleichrichterzelle nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aluminiumkörper der chemischen Einwirkung einer auf etwa 100 C erhitzten Alkalisulfidlösung unterworfen wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aluminiumkörper während der Behandlung mit der Lösung eine Spannung aufgedrückt wird. die vorzugsweise während der Behand- EMI3.1 bis der durchgehende Strom auf einen Mindestwert gesunken ist.

   5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumkörper der chemischen Einwirkung einer Natriumsulfidlösung unterworfen wird. EMI3.2