BE376775A - - Google Patents

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BE376775A
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/20Semi-lead accumulators, i.e. accumulators in which only one electrode contains lead
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 in PERFECTIOTTTdEIi7NTS A LA CONSTRUCTION D'ELEMENTS D'ACCUMULATEURS " 
La présente invention est relative à des perfectionnements apportés à la construction d'éléments d'accumulateurs, et a pour objet un élément d'un type tel qu'il puisse être charge par un courant électrique après décharge, et être   rechargé   un certain nombre de fois, ainsi qu'il est d'usage dans les accumulateurs. 



   Un des avantages do l'invention consiste en ce qu'elle permet de réaliser un élément d'accumulateur sous la forme 

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 d'un élément sec, mais ayant dés' dimensions plus grandes que d'usage, cet élément ayant les mêmes dimensions qu'un accumu- lateur et possédant des qualités spéciales en ce qui concerne la légèreté de poids pour les ampères-heures et les watts   em-   magasinés, et un élément de ce genre sera utilisé pour un service sévère, tel que le démarrage et l'éclairage de voi- tures automobiles. 



   L'invention a également pour objet un élément d'accumu- lateur de construction très robuste du fait que le corps de l'élément est en cuivre, et il est préférable que le bac de l'élément soit employé comme électrode négative pour remplacer le zinc utilisé dans un élément sec ordinaire. 



   Bien qu'on se réfère à l'élément en cuivre comrne étant l'électrode positive, il est entendu qu'il s'agit de la par- tie du cuivre qui se trouve dans l'électrolyte, ou en contact avec   ltélectrolyte,   et que la pièce polaire attachée à la pièce en cuivre constitue le pôle négatif. 



   L'invention a également trait à des accumulateurs de traction   (c'est-à-dire   aux accumulateurs employés pour le dé- marrage de voitures automobiles et autre service sévère ana- logue), dont la construction permet d'obtenir un élément de poids beaucoup plus faible, plus solide et de fonctionnement plus efficace. 



   La caractéristique essentielle de l'invention consiste en l'emploi de cuivre comme électrode positive portant le pôle négatif, le cuivre étant sous la forme d'une plaque suspendue de toute manière convenable dans un récipient, ou on peut donner au cuivre une forme cylindrique ou autre, pour consti- tuer le bac ou corps de   l'élément,   comme cela est le cas pour le récipient en zinc dans un élément sec du genre courant qui utilise une tige de charbon entourée de bioxyde de manganèse comme électrode négative et le récipient en zinc comme électrode 

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 positive, et l'invention est relative à ce type d'élément sec.

   bes éléments secs du type actuel sont défectueux pour de nombreuses raisons, dont l'une est la résistance interne relativement élevée, une autre que l'élément ne peut être rechargé, et une autre que la chute de voltage est ressentie dès que les éléments sont disposés dans un circuit fermé. 



   La présente invention a pour objet un élément ayant une faible résistance interne, une longue durée, c'est-à-dire qu'il peut être conservé en magasin presque indéfiniment, cet élément pouvant être rechargé de temps à autre. 



   Un accumulateur efficace doit pouvoir donner une force motrice élevée et constante, il ne doit pas pouvoir se po- lariser, il doit avoir une faible résistance interne, il ne doit pas se décharger lorsque le circuit est ouvert, il ne doit pas dégager de gaz lorsqu'il fonctionne, et doit être bon marché, résistant et ne pas être susceptible de s'épuiser rapidement. L'accumulateur qui va être décrit présente ces très importantes caractéristiques. 



   Four la commodité de la description et du dessin, l'in- vention va être décrite comme étant appliquée à une seule forme d'élément d'accumulateur, mais il est entendu qu'on ne se limite à aucune construction particulière, étant donné que l'invention peut être réalisée de diverses manières sans s'écarter pour cela de son principe. 



   Afin que l'invention puisse être plus facilement comprise, on se reportera au dessin annexé, dans lequel : 
La Fig. 1 est une coupe centrale de l'élément d'accumula- teur perfectionné. 



   La   Fig.  est un plan en coupe. 



   On va maintenant décrire le dispositif objet de l'inven- tion et la façon dont il est monté. 

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   CORPS DE   L'ELEMENT   D'ACCUMULATEUR 
Suivant une forme de réalisation, l'élément d'accumula- teur comprend un corps cylindrique en cuivre 5 qui constitue la caractéristique essentielle de l'invention, étant donné qu'il forme l'électrode positive et le pôle négatif de l'élé- ment. 



   Le corps 5 de l'élément peut être obtenu de toute manière appropriée, par exemple par étirage à froid, ou il peut pré- senter un joint longitudinal et un disque inférieur rapporté, qui est fixé au corps 5. 



   Sur le côté du corps 5 est disposée une borne 5a qui est le pôle négatif de l'élément de l'accumulateur. 



   ELECTRODE NEGATIVE 
L'électrode négative 6 peut être obtenue suivant n'importe lequel des procédés de fabrication des électrodes négatives d'accumulateurs, et bien que l'on ait indiqué ci-après un mode de fabrication, il est entendu que l'on peut modifier les proportions sans sortir pour cela du cadre de l'invention, car les exigences et les conditions d'emploi détermineront nécessairement les proportions des constituants employés dans les électrodes. 



   Le mélange ci-dessous, indiqué à titre d'exemple, permet- tra d'obtenir une électrode négative de très grande effica- cité. 



   Litharge pbo 50 % 
Minium, Pb3o4 50 % 
H2SO4 dilué, ayant un poids spécifique de 1150 à   1280.   



   Les ingrédients ci-dessus sont intimement mélangés en- semble pour former une pâte. 



   Ce mélange est bien malaxé, enfoncé dans les plaques à grille et complètement séché, les plaques étant alors plongées 

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 dans une solution d'acide sulfurique dilué ayant un poids spécifique de   1150,   deux parties, une solution à moitié sa- turée de sulfate d'ammoniaque, une partie, glycérine, une partie. 



   Après avoir été ainsi immergées, les plaques sont reti-   rées et séchées lentement ; sont alors prêtes à être   formées, ce qui est effectué en les chargeant à l'aide d'un courant approprié pour transformer les oxydes de plomb, qui sont maintenant durs, en peroxydes. 



   Une électrode négative formée de cette manière présente des avantages spéciaux; entre autres, il n'existe pas d'ac- tion locale entre la pâte et la grille de la plaque par in- corporation du sulfate d'ammoniaque dans l'électrolyte, ceci s'appliquant, naturellement, à l'électrode négative seule- ment, et comme les électrodes positives sont faites en cuivre qui n'est pas soumis à des actions locales, on obtient un cou- ple électrique idéal présentant toutes les propriétés néces- saires permettant la fabrication d'éléments d'accumulateur pouvant être rechargés et destinés à servir au même usage que les éléments secs actuellement en vogue. 



   L'électrode négative 6 ainsi formée, est placée à l'in- térieur du corps 5, après avoir tout d'abord entouré les bords 7, 8 et 9 à l'aide d'une bande de papier 10 destinée à compenser l'inégalité de distance entre les bords 7 et 8 de la plaque 6 et le corps 5, et les faces 7a et 8a et le corps 5, car il est évident que, si la bande de papier n'était pas utilisée, le courant serait plus fort à l'endroit où les dites distances ou vides sont les plus faibles. 



   Entre les bandes de papier 10 et les côtés du corps 5 sont disposées des pièces en bois 11 isolées à la cire, qui maintiennent la plaque 6 en position dans le corps 5, la plaque 6 reposant sur une petite barre ou latte 12 enduite de cire. 

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   Une substance entoure la plaque 6 et est disposée dans le corps 5; cette substance est composée de trois parties d'acide sulfurique dilué ayant un poids spécifique de 1150 à      1280, et de silicate de sodium ayant une force suffisante pour former un gel qui est versé dans le corps 5 et que l'on lais- se se solidifier. 



   Des bornes 13 et 5a sont prévues pour les électrodes po- sitive et négative 5 et 6, respectivement; entre le niveau 14 de l'électrolyte 16a et la fermeture usuelle en poix ou cire 15 est disposé un tampon élastique 16 formé de sciure ou d'une matière quelconque qui n'est pas attaquée par l'acide sulfurique; cette matière pourrait être formée de fibres d'amiante ou de poudre de liège, mais on a trouvé que la sciure donnait des résultats satisfaisants pour le but visé. 



   Le tampon élastique 16 a pour but de permettre la dila- tation et la contraction du gel 16a, à base de silice, qui, s'il était en contact intime avec la fermeture en poil ou en cire 15, ferait sortir ou chasserait cette fermeture 15, de sorte que le gel se répandrait à l'extérieur; en outre, afin de permettre aux gaz de s'échapper, il est prévu une valve qui comprend un tube métallique ou en verre 17, fermé à sa partie supérieure et présentant dans son coté un orifice 18 sur lequel est placé un manchon en caoutchouc 19, de sorte que pendant que le gaz est évacué à mesure qu'il se forme, l'éva- poration est empêchée en coupant la communication entre l'évent et l'atmosphère. 



   Lorsque cet élément d'accumulateur est chargé, l'élec- trode négative, c'est-à-dire la plaque 6, est transformée en peroxyde de plomb PbO2, et lorsque l'élément est connecté pour la décharge, de l'oxygène est libéré de l'électrode positive,   c'est-à-dire   que, comme le corps 5 forme de l'oxyde de cuivre CuO ou Cu2O et que le CuO ou Cu2O est soluble dans l'acide sulfurique, du sulfate de cuivre CuSO4+ 5H2O est formé, 

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Le sulfate de cuivre ainsi forme pénètre dans le gel et, du fait qu'il exige une forte proportion d'eau dans sa molé- cule, l'électrolyte reste parfaitement sec et aucune quantité d'eau n'est libérée. 



   L'hydrogène libéré à l'endroit de l'électrode négative se combine avec l'oxygène du peroxyde de plomb (PbO2), le réduisant en oxyde de plomb PbO, et, dans ce cas, de l'eau est formée et l'acide sulfurique est absorbé par l'oxyde de plomb pour former un des sulfates de plomb. 



   L'eau libérée entre maintenant dans le gel et aide à fournir l'eau requise par la molécule de sulfate de cuivre à l'endroit de l'électrode positive. 



   Les rapports des quantités sont suffisants pour satisfaire aux exigences d'un électrolyte qui ne devient pas soluble lors de la charge ou de la décharge. 



   Ainsi qu'il a été expliqué précédemment, le principe es- sentiel de cet élément d'accumulateur consiste en ce que du cuivre est utilisé comme électrode positive et, étant donné que le cuivre n'est pas soluble dans l'acide sulfurique, l'oxy- gène provenant de la plaque positive transforme le cuivre en un des oxydes de cuivre, tel que Cu2O, c'est-à-dire l'oxyde rouge de cuivre, et cuO l'oxyde noir de cuivre qui sont so- lubles dans l'acide sulfurique. 



     'utilisation   de cuivre présente de nombreux avantages, entre autres, du fait que le cuivre est employé comme élec- trode positive et comme récipient contenant l'élément propre- ment dit et, étant donné que le cuivre n'est pas attaqué par l'acide, sa durée est beaucoup plus grande que celle du zinc utilisé actuellement dans les éléments d'accumulateur. 



   En outre, des éléments d'accumulateurs de toute force électromotrice requise peuvent être construits et transportés ou emmagasinés pendant une période de temps quelconque, 

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 étant donné que, lorsque les éléments ne sont pas intercalés dans un circuit, aucune perte   ne* se   produit par sulfatation ou autres causes qui attaquent les éléments secs ordinaires. 



   Comme expliqué précédemment, un élément d'accumulateur formé de cette manière convient parfaitement comme accumula- teur de traction ou pour le démarrage de voitures automobiles, et dans ce   cas   l'électrolyte ou gel n'a pas besoin d'avoir une viscosité particulière, mais il suffit qu'il ait une consistance empêchant qu'il se répande ou soit agité d'une   manière excessive ; outre, les électrodes négatives peuvent   être formées de constituants dont les proportions sont dif- férentes de celles indiquées dans la formule donnée ci-dessus à titre d'exemple. 



   Un avantage résultant de l'utilisation de cuivre comme électrode positive consiste en ce que n'importe lequel des oxydes cuivre est formé par l'oxygène se rendant à l'élec- trode positive pendant la décharge, l'oxyde particulier formé dépendant de la densité de courant par centimètre carré sur l'électrode positive pendant la décharge; il existe un point optimum dans la densité du courant pour produire l'oxyde rouge de cuivre cu2O et, si cette densité est dépassée, de l'oxyde noir de cuivre est produit, ces deux oxydes étant particu- lièrement solubles dans l'acide sulfurique. 



   Dans une électrode positive contenant une proportion convenable de cuivre, la mise en court-circuit de l'élément d'accumulateur n'a aucun effet sérieux sur celui-ci (la mise en court-circuit d'un élément d'accumulateur ordinaire a un effet nuisible en ce sens qu'il détermine le cintrage des plaques), pour la raison qu'une pellicule d'oxyde de cuivre CuO ou Cu2O se forme sur l'électrode positive, dé- terminant la polarisation rapide de l'élément d'accumulateur sur le coté positif, car le temps exigé pour dissoudre le CuO formé par l'action de l'accumulateur, lors de la décharge, 

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      est proportionnel aux quantités d'oxyde devant être dissoutes par l'électrolyte, cette quantité de CuO dépendant, à chaque déorhrge, de   l'ampèrage   auquel l'élément d'accumulateur est déchargé,

   Si la vitesse de décharge est plus rapide que l'ac- tion de l'acide, une quantité d'oxygène plus importante est formée à une vitesse plus grande que celle à laquelle l'acide peut disperser le sulfate de cuivre formé dans le gel, de manière à permettre que de l'acide libre se trouve juxtapose à la plaque de cuivre. Une polarisation locale sera effectuée du fait que la plaque de cuivre se trouve complètement plon- gée dans l'oxyde de cuivre, alors que la différence de poten- tiel entre l'électrode négative est bien au-dessous de celle du cuivre.

   En outre, l'oxygène qui se rend à l'élctroide po- sitive en cuivre ne pourra pas rencontrer les parties non oxydées pour se combiner efficacement avec celles-ci, car la totalité de la surface sera complètement recouverte de CuO ou Cu2O, et c'est en ce point que l'oxyde noir de cuivre CuO se formera de même que le Cu2O,   c'est-à-dire   que l'oxyde rouge qui se forme en premier se divisera pour absorber da- vantage d'oxygène afin de former du CuO. Dès que le court- circuit est supprima, l'oxyde de cuivre CuO est lentement dissous par l'acide sulfurique Sc4H2, formant ainsi du sulfate de cuivre CuSO4 +   SE 0,   une surface négative fraîche de cui- vre sera ainsi exposée à l'action de l'électrolyte et l'ac- cumulateur commencera à fonctionner normalement. 



   Suivant une autre disposition, l'élément en cuivre 5 peut être rempli de sciure au lieu de gel de silice, et de préférence de sciure de bois tendre d'où l'acide tannique a été éliminé, la sciure étant sèche et tassée autour des élec- trodes négatives en plamb 6 , jusqu'à ce que l'élément soit      complètement rempli de sciure. 

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   L'électrolyte est versé dans   1'élément   5, autour de la plaque 6, jusqu'à ce que la sciure soit saturée,   l'élément   étant alors bouché ou obturé de la manière précédemment dé-   crite.   



   Dans ce cas, l'électrolyte est formée d'acide sulfurique et de l'eau est employée dans les batteries d'accumulateurs de type courant. 



   Un élément d'accumulateur établi de la manière décrite ci-dessus, est simple, de construction peu coûteuse et d'une grande utilisé pour les services que peuvent rendre des éléments d'accumulateurs de ce genre. 



   REVENDICATIONS 
1., Un élément d'accumulateur du genre indiqué,   compor   tant un pôle positif et un pôle négatif montés sur uneélec0 trode négative et une électrode positive, respectivement, et caractérisé par le fait que l'électrode positive est en cuivre. 



   2. Un élément d'accumulateur comportant un pôle positif et un pôle négatif, ce pôle négatif étant caractérisé par le fait qu'il est monté sur une électrode positive en cuivre formant le corps de l'élément d'accumulateur. 



   3. Un élément d'accumulateur du genre indiqué comportant une électrode positive et une électrode négative, cette électrode négative comprenant une grille ou plaque supportant une composition formée de litharge, de minium et d'acide sulfurique dilué. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



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 EMI1.1
 in PERFECTIOTTTdEIi7NTS TO THE CONSTRUCTION OF ACCUMULATOR ELEMENTS "
The present invention relates to improvements made to the construction of accumulator elements, and relates to an element of a type such that it can be charged by an electric current after discharge, and be recharged a certain number of times. times, as is customary in accumulators.



   One of the advantages of the invention consists in that it makes it possible to produce an accumulator element in the form

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 of a dry element, but having dimensions larger than usual, this element having the same dimensions as an accumulator and possessing special qualities as regards the lightness of weight for the ampere-hours and the stored watts, and such an item will be used for severe service, such as starting and lighting motor vehicles.



   The invention also relates to an accumulator element of very robust construction because the body of the element is made of copper, and it is preferable that the cell of the element is employed as a negative electrode to replace the battery. zinc used in an ordinary dry element.



   Although the copper element is referred to as the positive electrode, it is understood that this is the part of the copper which is in the electrolyte, or in contact with the electrolyte, and that the pole piece attached to the copper piece constitutes the negative pole.



   The invention also relates to traction accumulators (that is to say to accumulators used for starting motor vehicles and other similar severe service), the construction of which makes it possible to obtain a weight element. much weaker, stronger and more efficient in operation.



   The essential feature of the invention consists in the use of copper as a positive electrode carrying the negative pole, the copper being in the form of a plate suspended in any suitable manner in a container, or the copper can be given a cylindrical shape. or the like, to constitute the pan or body of the element, as is the case with the zinc container in a dry cell of the common type which uses a carbon rod surrounded by manganese dioxide as a negative electrode and the container zinc as electrode

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 positive, and the invention relates to this type of dry element.

   Dry cells of the current type are defective for many reasons, one of which is the relatively high internal resistance, another that the cell cannot be recharged, and another that the voltage drop is felt as soon as the cells are switched on. arranged in a closed circuit.



   The present invention relates to an element having a low internal resistance, a long life, that is to say that it can be kept in store almost indefinitely, this element being able to be recharged from time to time.



   An efficient accumulator must be able to give a high and constant motive force, it must not be able to polarize, it must have a low internal resistance, it must not discharge when the circuit is open, it must not release gas when it works, and must be inexpensive, durable and not liable to run out quickly. The accumulator which will be described has these very important characteristics.



   For convenience of description and drawing, the invention will be described as being applied to a single form of accumulator element, but it will be understood that no particular construction is limited to it, as the invention can be implemented in various ways without departing from its principle.



   In order that the invention may be more easily understood, reference is made to the appended drawing, in which:
Fig. 1 is a central section of the improved accumulator element.



   Fig. is a sectional plan.



   We will now describe the device which is the subject of the invention and the way in which it is mounted.

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   ACCUMULATOR ELEMENT BODY
According to one embodiment, the accumulator element comprises a cylindrical copper body 5 which constitutes the essential feature of the invention, since it forms the positive electrode and the negative pole of the element. is lying.



   The body 5 of the element may be obtained in any suitable manner, for example by cold drawing, or it may have a longitudinal seal and an attached lower disc, which is fixed to the body 5.



   On the side of the body 5 is arranged a terminal 5a which is the negative pole of the element of the accumulator.



   NEGATIVE ELECTRODE
The negative electrode 6 can be obtained according to any of the methods of manufacturing negative electrodes of accumulators, and although a method of manufacture has been indicated below, it is understood that the proportions without departing for this from the scope of the invention, since the requirements and conditions of use will necessarily determine the proportions of the constituents used in the electrodes.



   The mixture below, given by way of example, will make it possible to obtain a negative electrode of very high efficiency.



   Litharge pbo 50%
Minium, Pb3o4 50%
Diluted H2SO4, having a specific gravity of 1150 to 1280.



   The above ingredients are thoroughly mixed together to form a paste.



   This mixture is well kneaded, pressed into the grid plates and completely dried, the plates then being immersed

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 in a solution of dilute sulfuric acid having a specific gravity of 1150, two parts, a half-saturated solution of ammonium sulphate, one part, glycerin, one part.



   After being so immersed, the plates are removed and dried slowly; are then ready to be formed, which is done by charging them with a suitable current to transform the now hard lead oxides into peroxides.



   A negative electrode formed in this way has special advantages; among other things, there is no local action between the paste and the grid of the plate by the incorporation of ammonium sulphate in the electrolyte, this applying, of course, to the negative electrode alone. - ment, and as the positive electrodes are made of copper which is not subjected to local actions, an ideal electric torque is obtained having all the necessary properties allowing the manufacture of battery elements which can be recharged. and intended to serve the same purpose as the dry elements currently in vogue.



   The negative electrode 6 thus formed is placed inside the body 5, after having first of all surrounded the edges 7, 8 and 9 with the aid of a strip of paper 10 intended to compensate for the inequality of distance between edges 7 and 8 of plate 6 and body 5, and faces 7a and 8a and body 5, since it is obvious that if the paper strip was not used the current would be more strong at the point where said distances or voids are the smallest.



   Between the strips of paper 10 and the sides of the body 5 are wax insulated wooden pieces 11, which hold the plate 6 in position in the body 5, the plate 6 resting on a small bar or lath 12 coated with wax. .

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   A substance surrounds the plate 6 and is disposed in the body 5; this substance is composed of three parts of dilute sulfuric acid having a specific gravity of 1150 to 1280, and sodium silicate having sufficient strength to form a gel which is poured into the body and left solidify.



   Terminals 13 and 5a are provided for the positive and negative electrodes 5 and 6, respectively; between the level 14 of the electrolyte 16a and the usual pitch or wax closure 15 is disposed an elastic plug 16 formed of sawdust or of any material which is not attacked by sulfuric acid; this material could be formed from asbestos fibers or cork powder, but sawdust has been found to give satisfactory results for the intended purpose.



   The purpose of the elastic pad 16 is to allow the expansion and contraction of the gel 16a, based on silica, which, if it were in intimate contact with the hair or wax closure 15, would release or expel this closure. 15, so that the frost would spread outside; furthermore, in order to allow the gases to escape, a valve is provided which comprises a metal or glass tube 17, closed at its upper part and having in its side an orifice 18 on which is placed a rubber sleeve 19 , so that while gas is being vented as it is formed, evaporation is prevented by cutting off communication between the vent and atmosphere.



   When this accumulator cell is charged, the negative electrode, i.e. plate 6, is transformed into lead peroxide PbO2, and when the cell is connected for discharge, oxygen. is released from the positive electrode, that is, since body 5 forms copper oxide CuO or Cu2O and CuO or Cu2O is soluble in sulfuric acid, copper sulfate CuSO4 + 5H2O is formed,

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The copper sulphate thus formed penetrates the gel and, because it requires a high proportion of water in its molecule, the electrolyte remains perfectly dry and no quantity of water is released.



   The hydrogen released at the location of the negative electrode combines with the oxygen in the lead peroxide (PbO2), reducing it to the lead oxide PbO, and, in this case, water is formed and the Sulfuric acid is absorbed by lead oxide to form a lead sulfates.



   The liberated water now enters the gel and helps deliver the water required by the copper sulfate molecule to the positive electrode location.



   The quantity ratios are sufficient to meet the requirements of an electrolyte which does not become soluble on charge or discharge.



   As explained above, the main principle of this accumulator element is that copper is used as the positive electrode and, since copper is not soluble in sulfuric acid, the Oxygen from the positive plate converts copper into one of the copper oxides, such as Cu2O i.e. red copper oxide, and cuO black copper oxide which are soluble in sulfuric acid.



     The use of copper has many advantages, inter alia, because the copper is employed as a positive electrode and as a vessel containing the element itself and, since the copper is not attacked by the copper. acid, its duration is much greater than that of the zinc currently used in battery cells.



   In addition, battery cells of any required electromotive force can be constructed and transported or stored for any period of time,

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 since, when the elements are not interposed in a circuit, no loss occurs by sulphation or other causes which attack ordinary dry elements.



   As explained above, an accumulator element formed in this way is perfectly suitable as a traction accumulator or for starting motor vehicles, and in this case the electrolyte or gel does not need to have a particular viscosity, but it is sufficient that it has a consistency preventing it from spreading or being excessively agitated; Furthermore, the negative electrodes may be formed from constituents the proportions of which are different from those indicated in the formula given above by way of example.



   An advantage resulting from the use of copper as a positive electrode is that any of the copper oxides are formed by oxygen flowing to the positive electrode during discharge, the particular oxide formed being dependent on the pressure. current density per square centimeter on the positive electrode during discharge; there is an optimum point in the current density to produce red copper oxide cu2O and, if this density is exceeded, black copper oxide is produced, these two oxides being particularly soluble in sulfuric acid .



   In a positive electrode containing a suitable proportion of copper, shorting the battery element has no serious effect on it (shorting an ordinary battery element has a deleterious effect in that it determines the bending of the plates), for the reason that a film of copper oxide CuO or Cu2O forms on the positive electrode, determining the rapid polarization of the element d 'accumulator on the positive side, because the time required to dissolve the CuO formed by the action of the accumulator, during discharge,

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      is proportional to the quantities of oxide to be dissolved by the electrolyte, this quantity of CuO depending, at each deorhrge, on the amperage at which the accumulator element is discharged,

   If the discharge rate is faster than the ac- tion of the acid, more oxygen is formed at a rate greater than that at which the acid can disperse the formed copper sulfate in the gel. , so as to allow free acid to be juxtaposed with the copper plate. Local polarization will be effected because the copper plate is completely immersed in the copper oxide, while the potential difference between the negative electrode is well below that of the copper.

   In addition, the oxygen that goes to the positive copper electroid will not be able to meet the non-oxidized parts to combine effectively with them, because the entire surface will be completely covered with CuO or Cu2O, and it is at this point that the black copper oxide CuO will form as well as the Cu2O, i.e. the red oxide which forms first will divide to absorb more oxygen in order to to form CuO. As soon as the short circuit is removed, the copper oxide CuO is slowly dissolved by the sulfuric acid Sc4H2, thus forming copper sulphate CuSO4 + SE 0, a fresh negative surface of copper will thus be exposed to the action of the electrolyte and the accumulator will begin to function normally.



   In another arrangement, the copper element 5 can be filled with sawdust instead of silica gel, and preferably with soft sawdust from which the tannic acid has been removed, the sawdust being dry and packed around the edges. negative electrodes in plamb 6, until the element is completely filled with sawdust.

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   The electrolyte is poured into element 5, around plate 6, until the sawdust is saturated, the element then being plugged or sealed in the manner previously described.



   In this case, the electrolyte is formed from sulfuric acid and water is used in accumulator batteries of the common type.



   An accumulator element constructed in the manner described above is simple, inexpensive to construct, and of great utility for the services which accumulator elements of this kind can render.



   CLAIMS
1., An accumulator element of the kind indicated, comprising a positive pole and a negative pole mounted on a negative electrode and a positive electrode, respectively, and characterized in that the positive electrode is made of copper.



   2. An accumulator element comprising a positive pole and a negative pole, this negative pole being characterized in that it is mounted on a positive copper electrode forming the body of the accumulator element.



   3. An accumulator element of the type indicated comprising a positive electrode and a negative electrode, this negative electrode comprising a grid or plate supporting a composition formed of litharge, of minium and of dilute sulfuric acid.

** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.


    

Claims (1)

4. Dans un élément d'accumulateur du genre indiqué, une électrode positive en cuivre constituant l'enveloppe cylin- drique extérieure du corps de l'élément d'accumulateur, et une électrode négative, cette électrode négative comprenant une grille ou plaque formée de litharge, de minium, et d'une solution d'acide sulfurique dilué. <Desc/Clms Page number 11> 4. In an accumulator element of the type indicated, a positive copper electrode constituting the outer cylindrical casing of the body of the accumulator element, and a negative electrode, this negative electrode comprising a grid or plate formed of litharge, minium, and a solution of dilute sulfuric acid. <Desc / Clms Page number 11> 5,Un élément d'accumulateur du genre indiqué, comprenant un corps en cuivre constituant l'électrode positive et por- tant le pôle négatif, une électrode négative disposée dans le corps en cuivre, cette électrode négative comprenant une grille ou plaque supportant une composition formée de litharge, de minium et d'acide sulfurique, des bandes pour espacer l'électrode négative de l'électrode positive en cuivre, du papier paraffiné ou son équivalent entourant les bords de l'électrode négative, un gel de silice contenant de l'acide sulfurique dilué et entourant l'électrode négative, une couche de sciure ou matière équivalente disposée au-dessus du gel de silice, une couche de cire ou de poix pour fermer l'élément d'accumulateur, des bornes sur les pêles positif et négatif, et un évent ménagé dans le dit élément d'accu- mulateur. 5. An accumulator element of the type indicated, comprising a copper body constituting the positive electrode and carrying the negative pole, a negative electrode arranged in the copper body, this negative electrode comprising a grid or plate supporting a composition. formed of litharge, red lead and sulfuric acid, strips to space the negative electrode from the positive copper electrode, waxed paper or its equivalent surrounding the edges of the negative electrode, silica gel containing l 'dilute sulfuric acid and surrounding the negative electrode, a layer of sawdust or equivalent material placed on top of the silica gel, a layer of wax or pitch to close the accumulator element, terminals on the positive poles and negative, and a vent in said accumulator element. 6. Un élément d'accumulateur du genre indiqué, carac- térisé par uns électrode positive en cuivre et une électrode négative disposée dans un composé de gel de silice et d'acide sulfurique dilué placé dans l'électrode positive, une cou- che de matière élastique au-dessus du gel de silice, et une couche de cire ou de poix pour fermer l'élément d'accumula- teur. 6. An accumulator cell of the kind indicated, characterized by a positive copper electrode and a negative electrode arranged in a compound of silica gel and dilute sulfuric acid placed in the positive electrode, a layer of elastic material on top of the silica gel, and a layer of wax or pitch to close the accumulator element. 7. Un élément d'accumulateur caractérisé par la combi- naison, avec une électrode positive en cuivre constituant le corps de l'élément d'accumulateur, d'une électrode négative comprenant une grille supportant une composition formée de litharge, de minium et d'acide sulfurique dilué, la dite électrode négative étant disposée à l'intérieur du corps en cuivre constituant l'électrode positive et étant entourée d'un gel de silice contenant de l'acide sulfurique dilué, une couche de matière élastique au-dessus du gel de silice, et une couche de cire ou de poix pour fermer le corps de l'élé- ment d'accumulateur. <Desc/Clms Page number 12> EMI12.1 8. 7. An accumulator element characterized by the combination, with a positive copper electrode constituting the body of the accumulator element, of a negative electrode comprising a grid supporting a composition formed of litharge, minium and d. 'dilute sulfuric acid, said negative electrode being disposed inside the copper body constituting the positive electrode and being surrounded by a silica gel containing dilute sulfuric acid, a layer of elastic material above the silica gel, and a layer of wax or pitch to seal the body of the accumulator cell. <Desc / Clms Page number 12> EMI12.1 8. Un élément d'acc4ulateur.comprenant une électrode positive en cuivre constituant le corps de 1'±1µment d'accu- mulateur, ce corps recevant une électrode négative et un électrolyte, la dite électrode négative étant caractérisée par le fait qu'elle consiste en une grille supportant une composition renfermant 50 % de litharge et 50 % de minium mélangés avec une solution d'acide sulfurique dilué ayant un poids spécifique de 1150 à 1280, la matière résultante étant plongée dans une solution composée de deux parties d'acide sulfurique dilué ayant un poids spécifique de 1150 à 1280, une partie d'une solution à moitié saturée de sulfate d'ammonia- que, et une partie de glycérine, An accumulator element comprising a positive copper electrode constituting the body of the accumulator element, this body receiving a negative electrode and an electrolyte, said negative electrode being characterized in that it consists of a grid supporting a composition containing 50% litharge and 50% minimum mixed with a solution of dilute sulfuric acid having a specific gravity of 1150 to 1280, the resulting material being immersed in a solution composed of two parts of dilute sulfuric acid having a specific gravity of 1150 to 1280, part of a half-saturated solution of ammonium sulphate, and part of glycerin, les plaques étant séchées après avoir été plongées dans la dite solution et étant sou- mises à l'action d'un courant électrique dans le but spécifié. the plates being dried after being immersed in said solution and being subjected to the action of an electric current for the specified purpose. 9. Un élément d'accumulateur caractérisé en ce que l'électrode positive constitue le corps de l'élément d'accu- rnulateur, une électrode négative en plomb est suspendue dans le corps de l'élément d'accumulateur dans lequel de la sciure est tassée autour de la dite électrode négative, la sciure étant saturée à l'aide d'un électrolyte après que le tasse- ment de la sciure a été effectué. 9. An accumulator element characterized in that the positive electrode constitutes the body of the accumulator element, a negative lead electrode is suspended in the body of the accumulator element in which sawdust is packed around said negative electrode, the sawdust being saturated with an electrolyte after the sawdust has been settled. 10. Un élément d'accumulateur comportant une électrode négative en plomb et une électrode positive en cuivre, de la sciure étant tassée dans le dit élément d'accumulateur et étant ensuite saturée à l'aide d'un électrolyte. 10. An accumulator element comprising a negative lead electrode and a positive copper electrode, sawdust being packed into said accumulator element and then being saturated with an electrolyte. R E S U M E.- Un élément d'accumulateur du genre indiqué,com- portant un pôle positif et un pôle négatif montés sur une électrode négative et une électrode positive, respectivement, et caractérisé par le fait que l'électrode positive est en cuivre. @ R E S U M E.- An accumulator element of the kind indicated, comprising a positive pole and a negative pole mounted on a negative electrode and a positive electrode, respectively, and characterized in that the positive electrode is made of copper. @
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