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Die Erfindung betrifft eine Wasserstoff absorbierende Anordnung, die beispielsweise in einer elektrochemi- schen Zelle verwendbar ist, insbesondere für die Verhinderung grosser Druckwerte durch Ansammlung von gas- förmigem Wasserstoff in verschlossenen galvanischen Zellen.
Es ist seit langer Zeit Ziel der Batterie-Industrie, verschlossene Zellen herzustellen, in welchen die Ent- stehung grosser Drücke durch überschüssiges Gas verhindert wird. Dieses Ziel wird teilweise in Nickel-Cadmium-
Zellen erreicht, indem solche Zellen nach dem Prinzip der Sauerstoff-Überladung betrieben werden. Die in einem solchen System verwendeten Elektroden sind derart gestaltet, dass nur Sauerstoff bei Überladungen ent- steht. Der so hergestellte Sauerstoff oxydiert die Anode aus Metall und verhindert so in wirksamer Weise einen grösseren Gasdruck in der Zelle.
Während das System der Sauerstoffüberladung insofern von Vorteil ist, als es verschlossene Batterien mög- lich macht, liegen doch in seiner Anwendung verschiedene Probleme, die einschränkend wirken. Zum Beispiel muss die Anode aus einem Material gebildet sein, das schnell mit Sauerstoff reagiert, und die Kathode muss aus einer Verbindung bestehen, welche nicht durch häufige Überladung nachteilig beeinflusst wird und bei Überla- dung keine löslichen Stoffe bildet. Ausserdem ist die Anwendung dieses Systems auf wiederaufladbare Zellsy- steme beschränkt, worin teure Komponenten zum Einsatz kommen, und es gibt keine wirksame Art, den durch
Korrosion bei der normalen Verwendung der Batterie auftretenden gasförmigen Wasserstoff zu rekombinieren.
Es wurde vorgeschlagen, den während der Zellentladung auftretenden Wasserstoff durch Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser zu entfernen. In einigen Batteriesystemenwirdz. B. eine dritte Elektrode eingeführt, um daran die während der Entladung entstandenen Gase Wasserstoff und Sauerstoff zu kombinieren. Im Blei-Säure-Batteriesystem wurde metallisches Palladium oder Platin benutzt, um die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser zu katalysieren.
Keine dieser Lösungen war vollständig zufriedenstellend, da die gebildeten Mengen an Sauerstoff- und Wasserstoffgas nicht notwendigerweise den für dieBildung vonWasserwirksamenstöchiometrischenMengengleich sind. Wenn nichtumgesetztes Wasserstoffgas im System verbleibt, kann der innere Druck in verschlossenen Zellen auf gefährliche Werte ansteigen oder sogar zu einer Sprengung der Versiegelung führen.
Gegenstand derErfindung ist eine Wasserstoff absorbierende Anordnung, die aus einem geschlossenen, selbsttragenden, für gasförmigen Wasserstoff durchlässigen, geformten Körper aus einer festen Verbindung, die imstande ist, mit gasförmigem Wasserstoff zu reagieren, insbesondere aus einem Metalloxyd, n-Dinitrobenzoloder Chinon, einem Katalysator aus der Gruppe VIII des Periodensystems für die Wasserstoff verbrauchende Reaktion und einem Binder, insbesondere einem organischen Polymeren oder einem anorganischen Zement, besteht.
Der Körper wird vorzugsweise von einem Material umgeben, welches für Wasserstoff durchlässig ist, jedoch für den Zellelektrolyten während der gesamten Lebensdauer der Zelle undurchlässig ist.
Fig. 1 zeigt eine stilisierte Querschnittsansicht einer käuflichen Mangandioxyd-Zink-Alkalibatterie, welche zusätzlich zu den üblichen Bestandteilen eine erfindungsgemässe Wasserstoff absorbierende Anordnung enthält, Fig. 2 ist eine stilisierte Querschnittsansicht einer Le Clanche-Kohlenstoff-Zink-Battetie, die eine ringförmige Wasserstoff absorbierende Anordnung der erfindungsgemässen Art enthält.
In Fig. 1 wird eine Manganoxyd-Zink-Zelle --10-- dargestellt, mit einer gelierten Anode --12-- aus pulverisiertem Zink, einem halbsteifen zylindrischen Stromkollektor-14-- aus Messing, einer Mangandioxydka- thode --16-- und einem Kaliumhydroxyd-Elektrolyten-18-, derindemStromkollektor-14-- und innerhalb der gesamten Anode --12-- vorliegt.
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sind um die äusseren Kanten eines metallischen Deckels --26-- und einer äusseren Bodenmetallplatte-28-ge- bogen. Ein Isolator--30-- isoliert den Behälter--20-- von der äusseren Bodenmetallplatte --28--.
Die Kathode ist in dem Behälter --20-- eng eingepasst und ist mit einem Trennkorb aus Vliesstoff, bestehend aus
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weisen kann) durch die Deckplatte des Trennkorbes-32-- getrennt. Ein Wasserstoff absorbierender Körper - ist im hohlen Zentrum des Stromkollektors --14-- angeordnet und besteht aus einer Mischung, die eine mit Wasserstoff reagierende Verbindung, einen Katalysator für diese Reaktion und einen geeigneten porösen Binder, der das Reagens und den Katalysator in der gewünschten Form hält, enthält. Der Körper --34-- ist im allgemeinen von zylindrischer Form und mit einer Schicht aus einem wasserstoff-durchlässigen, doch für den Elektrolyten undurchlässigen Film --36--, der den Körper vor chemischen Angriffen durch den Elektrolyten schützt, überzogen.
Die Zusammensetzung und die Herstellungsart für den Körper --34-- werden später ausführlich beschrieben.
Vorzugsweise besteht der Verschluss für diese Zelle aus einem ineren Metallboden --38--, der mit Hilfe einer Dichtung --40-- von der Kathode --16-- getrennt ist. Eine Niete bildet eine feste mechanische Bindung
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zwischen Stromkollektor --14-- und innerem Metallboden --38--, ist jedoch elektrisch vom inneren Metallboden durch die Dichtung --40-- isoliert. Eine Druckfeder --44-- ist in elektrischem Kontakt mit der Niete - und dem äusseren Metallboden --28-- angeordnet, um einen Kontakt zwischen dem Stromkollektor - und dem äusseren Metallboden --28-- herzustellen und aufrecht zu erhalten.
Während der Zellreaktion diffundiert aller gebildeter Wasserstoff durch die gelierte Anode und den Elektrolyten und kommt in Kontakt mit dem Wasserstoff absorbierenden Körper. Das Gas durchdringt-die den Körper umgebende Membran und reagiert in Gegenwart des Katalysators chemisch zu einem festen Produkt.
In käuflichen alkalischen Mangandioxyd-Zink-Batterien ist die gelierte Anode meist amalgamiertes pulverförmiges Zink, zusammengehalten mit geliertem Elektrolyt, worin das Gelierungsmittel z. B. Natriumcarboxymethyllzellulose ist. Eine wesentliche Menge an Quecksilber ist eingeschlossen, um die Zinkkorrosion und dadurch eine Freisetzung von gasförmigem Wasserstoff zu verhindern. Durch Einführung der erfindungsgemässen Wasserstoff absorbierenden Anordnung in alkalischen Batterien kann eine verschlossene Batterie hergestellt werden, worin die Menge anQuecksilber vermindert werden kann, da derwährend der Zellreaktion entstehendeWasser-
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ständig verschlossen ist und billiger herzustellen ist als alkalische Mangandioxyd-Zink-Batterien, wie sie gegenwärtig im Handel sind.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine runde Le Clanche-Zelle für einewirk- same Ausnutzung der erfindungsgemässen Wasserstoff absorbierenden Anordnung adaptiert wurde. Die runde Zelle --50-- besitzt einen üblichen Kohlestab-Kathodenkollektor --52-- und eine Mangandioxyd-Kathodendepo- larisatormischung --54--, die durch einen Separator --58-- von einem Zinkbehälter --56-- getrennt ist. Eine Metallverschlulsplatte --60--, z. B. eine mit Blei überzogene Stahlplatte, steht in elektrischem Kontakt mit
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während der Entladung dasKontaktplatte --60-- am Boden der Zelle und mit einem Kunststoffdeckel --64-- am oberen Ende der Zelle dicht verbunden ist.
Die Verbindungen dieser Vorrichtungselemente können luftdicht ausgeführt sein und so ein vollkommen verschlossenes Zellsystem, aus dem kein Austritt irgendwelcher Substanzen möglich ist, bilden.
Der Kathodenkollektor --52-- in Form eines Kohlestabes erstreckt sich durch den Kunststoffdeckel--64-- und ist mit einer Metallhülse --66-- abgeschlossen. welche als positives Ende der Zelle dient. Die Depolarisator- mischung --54-- ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass ein Luftspalt --67-- zwischen dem oberen Ende des Depolarisators und dem Kunststoffdeckel--64-- bleibt. Eine Wasserstoff absorbierende Anordnung --68--, umgeben von einem Kunststoff-Film ist über der Kathodendepolarisatormischung --54-- angeordnet und wirkt in gleicher Weise wie der Körper in Fig. l als Absorbens für gasförmigen Wasserstoff, der während der Lagerung oder der Entladung der Batterie freigesetzt wird.
In dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Wasserstoff absorbierende Körper jedoch ringförmig, um dem freien Luftspalt --67-- über der Katho - dendepolarisatormischung-54-zu entsprechen.
Der wahrend der Lagerung einer Zelle entwickelte Wasserstoff kann leicht durch den ringförmigen Absorber aufgenommen werden. Bei falschem Gebrauch der Batterie, z. B. durch fortdauernden Kurzschluss zwischen Anode und Kathode, wird auf der Kohleoberfläche in der Kathodenmischung so lange Wasserstoff gebildet, wie Zink vorhanden ist. Um diese Situation zu verhindern, sollte die Menge an Zink vorzugsweise auf wesentlich weniger als der Kathodenkapazität entspricht vermindert werden. Dadurch ist aber anderseits die Möglichkeit einer Durchlöcherung des Zinkbechers am Boden gegeben, weshalb die Verschlussplatte --60-- vorgesehen ist.
Aus dem bisher gesagten ist ersichtlich, dass die erfindungsgemässe Wasserstoff absorbierendeAnordnung verschiedenen Formen und Grössen angepasst werden kann, so dass sie in einer Vielzahl von Batteriekonstruktionen anwendbar ist, wo die Wasserstoff-Entwicklung ein Problem darstellt. Die erfindungsgemässe Anordnung kann in einzelne Zellen, in eine verschlossene Anordnung mehrerer Zellen oder in einen beliebigen verschlossenen Behälter, wo eine Absorption von Wasserstoff erwünscht ist, eingeschlossen werden.
Erfindungsgemässe. Wasserstoff absorbende Anordnungen bestehen aus drei grundsätzlichen Komponenten : einer Substanz, die mit gasförmigem Wasserstoff reagiert, einem Katalysator für die Wasserstoff-Oxydationsreaktion und einem Binder, der das Reagens und den Katalysatorzueinem zusammenhängenden Körper vereinigt. Vorzugsweise hat die Anordnung auch eine äussere Hülle, um eine Verunreinigung des Reaktanten und des Katalysators durch Zellkomponenten oder Nebenprodukte der Zellreaktion zu verhindern.
Das Material, das mit Wasserstoff reagiert, kann jede feste Substanz sein, die unter Bildung eines festen oder flüssigen Reaktionsproduktes mit Wasserstoff reagiert. Insbesondere sind geeignete Materialien solche, die bei Umgebungstemperatur eine negative freie Energiedifferenz (AF) für die Reaktion mit Wasserstoff besitzen.
Bevorzugte Reaktanten umfassen Manganoxyde, wie Mangandioxyd Mono2, Manganoxyd MnOg, Manganhy-
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muthtrioxyd, m-Dinitrobenzol und Chinon. Unter diesen Verbindungen ist Mangandioxyd besonders bevorzugt, da es verhältnismässig billig und leicht erhältlich ist und seine Eigenschaften in einem Batteriesystem gut bekannt sind.
Ein Katalysator für die Wasserstoff verbrauchende Reaktion ist erforderlich, da zwar jede der genannten
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Verbindungen spontan mit Wasserstoff reagiert, die Reaktion aber bei Raumtemperatur nicht mit genügender Geschwindigkeit vor sich geht, um sicherzustellen, dass der Wasserstoff absorbiert ist, bevor der Batterieverschluss durch inneren Druck gesprengt wird. Die Notwendigkeit eines Katalysators wird insbesondere dadurch erhellt, dass, obzwar der Grossteil der derzeit üblichen Batterien Mangandioxyd enthält, die Bildung von nicht umgesetztem Wasserstoff noch immer das grösste Problem bei den verschlossenen Batterien darstellt.
Die bevorzugten Katalysatoren enthalten die sogenannten Edelmetalle (Platingruppe, in Gruppe VIII des periodischen Systems der Elemente). Geeignete Edelmetalle für die Verwirklichung der Erfindung sind Palladium, Platin und Rhodium. Unter diesen ist Palladium bevorzugt, da es eine natürliche Tendenz hat, gasformi- gen Wasserstoff an seiner Oberfläche zu adsorbieren und zu halten, und daher das Gas in der Nähe des Reagens hält, bis die Reaktion stattgefunden hat. Besonders bevorzugt ist ein Material, das als palladiumbeladener Kob - lenstoff bekannt ist und etwa 5% Palladiummetall auf einem Substrat aus Kohleteilchen enthält. Ausser den Edelmetallen selbst können auch Verbindungen von Metallen der Gruppe VIII eingesetzt werden. Beispielhaft dafür sind Nickelborid und Raney-Nickel.
Der Binder für das System sollte ein solcher sein, der den reagierenden Stoff und den Katalysator in der gewünschten geometrischen Form, die für Wasserstoff-Gas durchlässig sein muss, hält, damit das Gas durch den Körper zirkulieren kann und die Oberfläche des Reaktanten und des Katalysators erreicht. Der Binder kann organisches oder anorganisches Material sein und muss nur die geforderten physikalischen Eigenschaften besit- zen.
Pulverisierte synthetische organische Polymeren, z. B. Polyäthylen, und natürliche Kondensationspolymeren, z. B. Stärke, sind für die Zwecke der Erfindung als Binder geeignet. Ein bevorzugter Binder ist ein anorganischer Zement, wie Portland-Zement. Dieser Binder ist bevorzugt, da er genügende Festigkeit und Porösität besitzt und den Metallkatalysator nicht verunreinigt oder vergiftet. Acetylenruss kann zugefügt sein, um die Leitfähigkeit des Körpers zu verbessern und die Anordnung mit einer möglichst grossen Zahl von Kanälen für den Wasserstoff zu versehen, damit das Gas in das Innere der Anordnung vordringen und in wirksamer Weise die darin enthaltenen Substanzen ausnutzen kann. Ausserdem steigert die Verwendung von Acetylenruss und andern elektrochemisch inaktiven Komponenten, wie z. B.
Stahlwollfasern, im Binder die Festigkeit und erlaubt eine wesentliche Verminderung der Katalysatormenge, die für einen Ablauf der Reaktion mit genügender Geschwindig- keit erforderlich ist.
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terial (Kohlenstoff) derart gewählt werden, dass sein spez. Gewicht der Anordnung erlaubt, auf dem Zellelektrolyten zu schwimmen, so dass der Körper automatisch an der Grenze zwischen Elektrolyt und Luftraum der Zelle liegt, wo sich der gebildete Wasserstoff sammelt. Kohlenstoff von niedriger Dichte oder Graphitpulver sind Beispiele für solche Materialien, die den Körper zum Schwimmen befähigen.
Die Herstellung der erfindungsgemässen Anordnung zur Absorption von Wasserstoff kann in verschiedener Weise erfolgen, je nach dem angewendeten Binder. Wenn der Binder Zement ist, ist es nur erforderlich, den pulverisierten Reaktanten, den Katalysator und gegebenenfalls inaktive Füllstoffe mit dem feuchten Zement zu vermischen und die Mischung zu der gewünschten Form zu giessen. Überschüssiges Wasser oder andere Lösungsmittel werden dann abgedampft und hinterlassen einen harten, geformten Körper. Dieselbe Vorgangsweise kann auch beiandern Bindern, z. B. pulverisierten Harzen, angewendet werden. In solchen Fällen sollte jedoch ein geeignetes organisches Lösungsmittel, wie Toluol oder Benzol, verwendet werden.
Nachdem der Körper geformt und getrocknet wurde, wird er vorzugsweise zur Gänze mit einem dünnen Kunststoff-Film überzogen, um ihn vor dem Eindringen von Elektrolyt oder andern flüssigen Materialien in der Zelle zu schützen. Der verwendete Film sollte für gasförmigen Wasserstoff durchlässig sein, für Flüssigkeiten jedoch undurchlässig.
Der Film kann nach einem der üblichen Verfahren aufgebracht werden, wie durch Lösendes Filmmaterials in einem organischen Lösungsmittel, Aufsprühen der Lösung auf den Körper und Abdampfen des Lösungsmittels ; Lösen des Filmmaterials in einem anorganischen Lösungsmittel, Eintauchen des Körpers in die Lösung und Abdampfen des Lösungsmittels von der Oberfläche des Körpers ;
Einhüllen des Körpers in den Film und Schrumpfen des Filmes durch Erhitzen, um einen fest verschlossenen, feuchtigkeitsdichten, wasserstoffdurchlässigen Über- zug zu bilden ; oder Heissversiegeln des Körpers in einem extrudierten Rohr aus dem gewähltenFilmmaterial. Jeder wasserstoffdurchlässige und feuchtigkeitsdichte Film kann zum Schutz der erfindungsgemässen An-
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lenfilme einer Dicke von 0, 012 bis 0, 06 mm bevorzugt, die um den Körper durch Hitzeschrumpfung eine sehr straffe, feste Haut bilden, welche für gasförmigen Wasserstoff gut durchlässig ist.
Die folgenden Beispiele sind nur als Erläuterung der Erfindung gedacht und sollen diese keinesfalls einschränken.
Beispiel l : In eine Kugelmühle wurden in trockenem Zustand 160 g elektrolytisches Mangandioxydpulver, 1 g Palladium auf Kohle (50go Pd auf C), 2 g Acetylenruss, 80 g Portlandzement und 5 g Stahlwolle,
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die auf 0, 3 cm Länge zerhackt war, gegeben. Diese Komponenten wurden 30 min lang gründlich vermischt.
Danach wurden 16 g der trockenen Mischung in ein Becherglas gegeben, und wenige Tropfeneiner9m Kaliumhydroxydlösung und danach 7 ml destilliertes Wasser wurden zugefügt, um eine streichbare Paste zu bilden.
Nach gründlichem Vermischen wurde die Paste in halbmondförmige Hohlräume einer Länge von 3, 8 cm und eines Durchmessers von 0, 45 cm, die in einen Lucit-Block geschnitten waren, gefüllt. Der mit der Paste gefüllte Block wurde bei 45 bis 650C 40 min lang in einem Ofen getrocknet, und die Formkörper wurden aus dem Block entfernt und über Nacht bei Zimmertemperatur weiter getrocknet. Das durchschnittliche Gewicht jedes Formkörpers betrug 1, 3 g, worin 0,85 g Mangandioxyd waren. Die geformten Körper wurden in eine Schicht aus in der Hitze schrumpfbarem Polyäthylen-Film einer Dicke von etwa 0, 05 mm eingeschlossen. Der Film wurde durch Hitzeeinwirkung geschrumpft, und die Kanten des Filmes wurden heiss versiegelt, unter Verwendung einer Heissluftdüse bei 1300C.
DieseFormkörper konnten bis zu 220 ems Wasserstoff bei Standard-Temperatur und-Druck absorbieren und verbesserten in Stromkollektoren wiederaufladbarer alkalischer Mangandioxyd-Zellen der in Fig. l gezeigten
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gleichen Behandlung.
Beispiel 2 : Um die Wirkung einer Abwandlung des Katalysatorgehaltes zu prüfen, wurden verschiedene Absorbent-Mischungen hergestellt, die auf Basis der folgenden Mischung hergestellt waren : Tabelle I
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<tb>
<tb> Komponente <SEP> Gewicht <SEP> (g) <SEP> %-Satz
<tb> Elektrolytisches <SEP> 160 <SEP> 64, <SEP> 5
<tb> MnO-Pulver
<tb> Acetylenruss <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Portlandzement <SEP> 80 <SEP> 32, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Stahlwolle <SEP> 5 <SEP> 2,0
<tb> 51o <SEP> Palladium <SEP> auf
<tb> Kohlenstoff <SEP> 1 <SEP> 0,4
<tb>
Diese Mischung stellt die Probe A dar. Die Menge an Katalysator wurde abgewandelt, so dass Proben, B, C, D, E und F erhalten wurden, die 2, 0, 5, 0, 10,0, 25,0 und 50, 0 g Palladium auf Kohlenstoff enthielten.
Die Menge an absorbiertem Wasserstoff und die Absorptionsgeschwindigkeit für jede ProbeistinTabelleII aufgestellt.
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TabelleII
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<tb>
<tb> Wirkung <SEP> der <SEP> Katalysatormenge <SEP> auf <SEP> die <SEP> Wasserstoffabsorptionsgeschwindigkeit <SEP> bei <SEP> 450C
<tb> Probe <SEP> Katalysatormenge <SEP> Probengewicht <SEP> In <SEP> 30 <SEP> min <SEP> absorbierte <SEP> in <SEP> 2 <SEP> h <SEP> absorbierte <SEP> Absorptionsgeschwindig-
<tb> (%) <SEP> (g) <SEP> H9-Menge <SEP> (cm3) <SEP> H2-Menge <SEP> (cm3) <SEP> keit <SEP> nach
<tb> 1 <SEP> h <SEP> (cm <SEP> 8/h) <SEP>
<tb> A <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 1, <SEP> 53 <SEP> 2. <SEP> 0 <SEP> 4. <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> B <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 1.
<SEP> 51 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 9, <SEP> 8 <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP>
<tb> C <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 1,47 <SEP> 10,5 <SEP> 23,6 <SEP> 7,0
<tb> D <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 45 <SEP> 15, <SEP> 0 <SEP> 32,6 <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP>
<tb> E <SEP> 9, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 35 <SEP> 27, <SEP> 5 <SEP> 48, <SEP> 0 <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP>
<tb> F <SEP> 16, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 38 <SEP> 32, <SEP> 0 <SEP> 54, <SEP> 5 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
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Aus Tabelle II ist ersichtlich, dass die Wasserstoff absorbierenden Körper der Erfindung mit verschiedenen Wasserstoffabsorptionsgeschwindigkeiten hergestellt werden können und für spezifische Zwecke genau"massge- schneidert"werden können, u. zw.
lediglich durch Abwandlung der im Körper vorliegenden Katalysatormen-
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eines Durchmessers von 0, 45 cm gegossen, von welchen jeder 0,645 g Mn02 enthielt.
Diese Körper waren für die Absorption von Wasserstoff geeignet, die Geschwindigkeit der Absorption war jedoch kleiner als bei Körpern derselben Zusammensetzung, die an Stelle des Polyäthylenbinders einen Zementbinder enthielten.
Beispiel 4 : Es ist allgemein üblich, etwa 8go Quecksilber auf Basis des Gewichtes des Zinkpulvers zur Amalgamierung des Zinks in alkalischen Zink-Manganoxyd-Zellen beizufügen, um die Wasserstoffbildung zu vermindern. Der Messingkollektor wird durch Berührung mit der Anode ebenfalls amalgamiert. Um die Wirkung der erfindungsgemässen Wasserstoff absorbierenden Körper in Zellen, die verschiedene Mengen an Quecksilber enthalten, zu prüfen, wurden einige dicht verschlossene Zellen hergestellt, die verschiedene Mengen an Quecksilber mit oder ohne einen Wasserstoff absorbierenden Körper im Kathodenkollektor enthielten. Die Zellen wurden fertiggestellt, wobei jedoch der Metallmantel und die äusseren Boden- und Deckelplatten fortgelassen wurden.
Diese Zellen wurden 150 Tage lang bei 450C gelagert. Nach dieser Zeit wurde die Ausbauchung des Bodens der Zellen, d. h. die mechanische Biegung des flachen Endes des Stahlbechers als Mass für die Menge an nicht absorbiertem Wasserstoff in der Zelle gemessen. Die Messung der Ausbauchung ist ein gutes Mass für die Menge an vorliegendem Gas, da der flache Boden der Zelle ziemlich leicht verbogen wird und als erstes vom Gasdruck angegriffen wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefasst.
Tabelle III
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<tb>
<tb> Bodenwölbung <SEP> von <SEP> Zellen <SEP> mit <SEP> verschiedenen <SEP> Mengen <SEP> an <SEP> Quecksilber
<tb> Zusammensetzung <SEP> Bodenwölbung <SEP> (cm)
<tb> 25o <SEP> Hg <SEP> ohne <SEP> erfindungsgem. <SEP> Körper <SEP> 0,058 <SEP> (gerissen)
<tb> 2lolo <SEP> Hg <SEP> mit <SEP> erfindungsgem. <SEP> Körper <SEP> 0, <SEP> 033 <SEP>
<tb> 40/0 <SEP> Hg <SEP> ohne <SEP> erfindungsgem. <SEP> Körper <SEP> 0, <SEP> 058 <SEP> (gerissen)
<tb> 4% <SEP> Hg <SEP> mit <SEP> erfindungsgem. <SEP> Körper <SEP> 0,028
<tb> 8% <SEP> Hg <SEP> ohne <SEP> erfindungsgem. <SEP> Körper <SEP> 0, <SEP> 046 <SEP>
<tb> 8% <SEP> Hg <SEP> mit <SEP> erfindungsgem.
<SEP> Körper <SEP> 0, <SEP> 028 <SEP>
<tb>
Aus der Tabelle III ist ersichtlich, dass die Zellen mit einemetfindungsgemässenWaMerstoffabsorbieren- den Körper wesentlich geringere Bodenwölbungen am Ende der Lagerungszeit von 150 Tagen aufweisen und keine dieser Zellen während des Versuches riss. Es ist auch ersichtlich, dass die Zellen mit2% Quecksilber und einem erfindungsgemässen Körper besser als solche mit 8go Quecksilber und ohne einen solchen Körper : waren.
Eine Verminderung desQuecksilbergehaltes bedeutet eine wesentliche Kostenersparnis, da Quecksilber eine der teuersten in den alkalischen Zink-Mangandioxyd-Zellen verwendeten Komponenten ist.
Obzwar die Verwendung der erfindungsgemässen Wasserstoff absorbierenden MittelfürBatteriesystemebe- schieben wurde, wird jederFachmann erkennen, dass diese Mittel überall dort von grossem Nutzen sind, wo eine Absorption von Wasserstoff erwünscht ist. Beispiele für solche Anwendungen sindFlüssigkeitsniveau-Schalter, Unterwasserminen und versiegelte Kondensatoren, wo die Bildung von Wasserstoff unerwünscht ist und bisher eine Ursache für ein Versagen war.
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