CH619259A5 - - Google Patents

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CH619259A5
CH619259A5 CH220776A CH220776A CH619259A5 CH 619259 A5 CH619259 A5 CH 619259A5 CH 220776 A CH220776 A CH 220776A CH 220776 A CH220776 A CH 220776A CH 619259 A5 CH619259 A5 CH 619259A5
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weight
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carbon black
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CH220776A
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Erich Schallus
Gerhard Dr Mietens
Gregor Fucker
Juergen Petrell
Friedrich Wilhelm Dr Dorn
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Hoechst Ag
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    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
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    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/56Treatment of carbon black ; Purification
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
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    • H01M4/625Carbon or graphite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

619259 2
PATENTANSPRÜCHE Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
1. Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Russes für leitfähigen Russes für Depolarisatormassen von Trockenbatte-Depolarisatormassen von Trockenbatterien, dadurch gekenn- rien. Hierfür geeignete Russe müssen bestimmte Eigenschaften zeichnet, dass man eine wässrige Suspension von Russ mit aufweisen, die die Verarbeitbarkeit des Russes zu elektrischen einer AS-Zahl von mindestens 15, die durch thermische 5 Batterien und deren Entladungsvorgang beeinflussen. Es sind Umwandlung von bei Raumtemperatur flüssigen Kohlenwas- dies beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit und das Feuch-serstoffen in Gegenwart von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen tigkeitsaufnahmevermögen, das durch die Absorptionszahl Gasen bei 1200 bis 2000 °C und Drucken von 1 bis 80 at sowie (AS-Zahl, «absorption stiffness») empirisch bewertet wird. Die anschliessendes Waschen des russhaltigen Reaktionsgases mit AS-Zahl gibt diejenige Menge eines Wasser/Aceton-Gemi-Wasser gewonnen wurde, mit verdampfbaren aliphatischen io sches (9:1) in cm3 an, die erforderlich ist, um in einem Rundkoloder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen in einer Menge ben aus 5 g Russ eine einzige Kugel zu formen. Russe mit AS-von 0,5 bis 10 g Kohlenwasserstoff je Gramm Russ bei Tempe- Zahlen unter 15 genügen den Anforderungen der Batterieher-raturen von 5 bis 120 °C und Drucken von 1 bis 20 at in flüssiger steller nicht.
Phase während 1 bis 20 Minuten intensiv mischt, und dass man Da der Einfluss einzelner Russeigenschaften auf die Funk-
den Russ von der Flüssigkeit abtrennt, durch Erhitzen von Koh- is tionsfähigkeit der Batterie quantitativ nicht ausreichend lenwasserstoffen und Wasser befreit und anschliessend die bekannt ist, kann die Eignung eines Russes schlüssig nur durch
Temperatur während 2 bis 30 Minuten auf 1100 bis 2200 °C stei- den Batterietest belegt werden. Um das Ergebnis des erfindungs-
gert. > gemässen Verfahrens zu beurteilen, werden daher Trockenbat-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, terien gebaut und nach IEC-Normen (International Electroche-dass die wässrige Suspension 5 bis 40 g Russ je Liter enthält. 20 mical Commision) entladen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Es ist bekannt, in Depolarisatormassen Russe zu verwen-dass die wässrige Suspension von Russ bei einer Wasserstoff- den, die durch Zerfall von Acetylen bei Temperaturen oberhalb ionenaktivität von pH 7 bis 10 mit Kohlenswasserstoffen inten- 2300 °C gewonnen werden. Derartige Acetylenrusse sind siv gemischt wird. wegen des in energieintensiven Herstellungsverfahren gewon-
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 25 nenen Acetylens teuer. Sie sind mit AS-Zahlen von 15 bis 35 im dass die zugemischten Kohlenwasserstoffe zwischen 25 und Handel, wobei Russtypen mit hoher AS-Zahl ein vergleichs-
100 °C sieden. weise niedriges Schüttgewicht von etwa 60 g/1 aufweisen, was
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, besonders beim Versand über grössere Entfernungen zu erheb-dass man den Russ durch Erhitzen auf 200 °C von Kohlenwas- liehen Transportkosten führt. Auch ist die für die AS-Zahl ver-serstoffen und Wasser befreit. 30 antwortliche Struktur des Acetylenrusse schon durch ziemlich
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, geringe mechanische Beanspruchung abbaubar, so dass nicht dass man den von Kohlenwasserstoffen und Wasser befreiten pressbare Depolarisatormassen erhalten werden oder unver-Russ während 5 bis 15 Minuten in Gegenwart von Stickstoff, hältnismässig grosse Mengen Russ eingesetzt werden müssen. Wasserstoff oder Kohlenmonoxid auf 1400 bis 1800 °C erhitzt. Der spezifische elektrische Widerstand der Acetylenrusse
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 35 beträgt 2 bis 3 • IO-2 Ohm • cm unter einem Pressdruck von dass man den von Kohlenwasserstoffen und Wasser befreiten 1500 at.
Russ in Gegenwart von Chlor, Chlorwasserstoff oder halogen- Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass Russe, die in abspaltenden Verbindungen auf Temperaturen oberhalb sauerstoffhaltiger Atmosphäre bei Temperaturen wesentlich
1200 °C erhitzt unterhalb 2300 °C entstehen und einer Nachbehandlung unter-
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 40 zogen werden, bei der die Temperatur ebenfalls wesentlich dass die wässrige Suspension von Russ durch thermische unterhalb 2300 °C liegt, hinsichtlich ihrer spezifischen elektri-Umwandlung der Kohlenwasserstoffe in Gegenwart von sehen Leitfähigkeit und ihrer Verwendbarkeit für Depolarisa-Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen und Wasserdampf tormassen Acetylenrussen gleichkommen.
gewonnen wurde. Im einzelnen betrifft die Erfindung nunmehr ein Verfahren
9. Leitfähiger Russ für Depolarisatormassen von Trocken- 45 zur Herstellung eines leitfähigen Russes für Depolarisatormas-batterien, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1, sen von Trockenbatterien, welches dadurch gekennzeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Gehalt von mindestens dass man eine wässrige Suspension von Russ mit einer AS-Zahl 97 Gewichts-% Kohlenstoff, eine Absorptionszahl (AS-Zahl) von mindestens 15, die durch thermische Umwandlung von bei von 15 bis 35, einen spezifischen elektrischen Widerstand von Raumtemperatur flüssigen Kohlenwasserstoffen in Gegenwart IO-1 bis IO-3 Ohm • cm bei einem Pressdruck von 1500 at, ein so von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen und ggf. Wasser-Schüttgewicht von 100 bis 180 g/1, eine BET-Oberfläche von dampf bei 1200 bis 2000 °C und Drucken von 1 bis 80 at sowie 100 bis 1000 m2/g und eine in einer Depolarisator-Testmischung anschliessendes Waschen des russhaltigen Reaktionsgases mit in Millivolt gemessene Freie Feuchte aufweist, die 35 bis 55% Wasser gewonnen wurde, mit verdampfbaren aliphatischen der Freien Feuchte eines verdichteten Acetylenrusses gleicher oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen in einer Menge AS-Zahl beträgt, wobei die Testmischung aus 70 Gewichtstei- 55 von 0,5 bis 10 g Kohlenwasserstoff je Gramm Russ bei Tempelen Braunstein, 17 Gewichtsteilen Ammoniumchlorid, 1 raturen von 5 bis 120 °C und Drucken von 1 bis 20 at in flüssiger Gewichtsteil Zinkoxid, 24 Gewichtsteilen 20prozentiger wäss- Phase während 1 bis 20 Minuten intensiv mischt, und dass man riger Zinkchloridlösung als Innenelektrolyt und 12 Gewichts- den Russ von der Flüssigkeit abtrennt, durch Erhitzen von Koh-teilen des zu untersuchenden Russes bestand. lenwasserstoffen und Wasser befreit und anschliessend die
10. Leitfähiger Russ gemäss Anspruch 9, dadurch gekenn- 60 Temperatur während 2 bis 30 Minuten auf 1100 bis 2200 °C stei-zeichnet, dass die Freie Feuchte 370 bis 570 Millivolt beträgt. gert.
11. Leitfähiger Russ gemäss Anspruch 9 oder 10, hergestellt Im vorliegenden Verfahren zur Herstellung eines leitfähi-nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 2 bis 8. gen Russes für Depolarisatormassen von Trockenbatterien geht man also von Russen aus, die bei der thermischen 65 Umwandlung bei Raumtemperatur flüssiger, vorzugsweise hochsiedender, Kohlenwasserstoffe, z. B. Rückständen der Erd-
öldestillation wie schweres Heizöl, in Gegenwart von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen und ggf. Wasserdampf bei 1200 bis 2000 °C entstehen. Solcne Russe werden durch Waschen des russhaltigen Gases mit Wasser gewonnen, wobei im allgemeinen wässrige Suspensionen mit einem Gehalt von 5 bis 40 g Russ/Liter anfallen. Die AS-Zahl solcher Russe liegt bei mindestens 15.
Die auf diese Weise hergestellten Russe sind naturgemäss preiswerter als Acetylenrusse, besonders dann, wenn das gleichzeitig entstehende CO/Hî-Gemisch verwertet wird, genügen jedoch noch nicht den Anforderungen des IEC-Batterie-tests (vergleiche Batterietest zu Beispiel 1). Erfindungsgemäss werden derartige Russsuspensionen daher in einem ersten Schritt mit verdampfbaren, üblicherweise gesättigten, aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen in Mengen von 0,5 bis 10 g je Gramm Russ behandelt, wobei sich die Einhaltung eines pH-Wertes zwischen 7 und 10 als vorteilhaft erwiesen hat, da im sauren Bereich, z. B. bei pH 3, nur eine unvollständige Abscheidung von nicht frei fliessfähigem Russ erzielt wird. Die Behandlung mit Kohlenwasserstoffen erfolgt bei 5 bis 120 °C, wobei, falls Temperaturen oberhalb des Siedepunktes von Wasser oder Kohlenwasserstoff gewählt werden, bei Drucken gearbeitet wird, die die Aufrechterhaltung der flüssigen Phase gewährleisten. Dabei trennen sich normalerweise Russ und Kohlenwasserstoff von der Hauptmenge des Wassers. Zur Russabscheidung eignen sich aromatische Kohlenwasserstoffe kaum. Beispielsweise erhält man beim Einsatz von Benzol eine schwer verarbeitbare, pastenartige Masse. Darüber hinaus ist die Russabscheidung unvollständig. Für die Behandlung der Suspension werden je nach Mischleistung des Rührers 1 bis 20 Minuten benötigt. Der Russ wird in der Regel als «trockenes» Gut mit einem Gehalt von 20 bis 30 Gew.-% Kohlenstoff, Rest Kohlenwasserstoff und Wasser, abgeschieden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen 25 und 100 °C siedende Kohlenwasserstoffe einzusetzen, sofern deren Wiedergewinnung beabsichtigt ist und Reaktionen der Kohlenwasserstoffe an der Russoberfläche bei ihrer Rückgewinnung vermieden werden sollen.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird der so abgeschiedene Russ in einem zweiten Schritt einer Temperaturbehandlung unterworfen, wobei im allgemeinen zunächst der Kohlenwasserstoff und das Wasser verdampfen und zurückgewonnen werden und wobei anschliessend die Temperatur während 2 bis 30 Minuten auf 1100 bis 2200 °C gesteigert wird.
Die Pressfähigkeit einer Depolarisatormasse für Trockenbatterien hängt vom Feuchtigkeitsaufnahmevermögen des Russes (AS-Zahl) und der Nassmischzeit ab. Hierbei ist unter Nassmischzeit die für das Mischen der z. B. aus Braunstein, Ammoniumchlorid, Zinkoxid und Russ bestehenden Trockenmischung mit dem z. B. aus einer wässrigen Zinkchloridlösung bestehenden Innenelektrolyten erforderliche Zeit zu verstehen. Bei dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Russ lässt sich jedoch nicht in üblicher Weise von der AS-Zahl auf ein bestimmtes Verhalten in der Depolarisatormasse schliessen, d. h. der erfindungsgemäss erhaltene Russ und ein handelsüblicher Acetylenruss vergleichbarer AS-Zahl zeigen ein unterschiedliches Verhalten in der Depolarisatormasse.
Um eine Vorstellung von den Unterschieden zwischen einzelnen Russen zu geben, wurde handelsüblicher Acetylenruss mit einer AS-Zahl von 32 in einer Kugelmühle 15 Minuten gemahlen, wonach die AS-Zahl zu 16 bestimmt wurde. Demgegenüber änderte ein Russ, gemäss vorliegender Erfindung hergestellt, unter den gleichen Mahlbedingungen seine ursprüngliche AS-Zahl von 23 nicht.
Zur Verdeutlichung dieser Tatbestände sei folgendes ausgeführt:
In Trockenbatterien verwendbare Russe weisen eine mittlere Teilchengrösse von 25 bis 60 nm auf. Wie die elektronenmi-
3 619259
kroskopische Betrachtung zeigt, lagern sich diese Primärteilchen in Ketten zusammen, die mehr oder weniger verknäuelt sind. Je nach dem Grad der Verknäuelung unterscheidet man hoch- oder niedrigstrukturierte Russe, doch ist eine auch nur 5 annäherend quantitative Charakterisierung der Struktur bzw. des Verknäuelungsgrades bisher nicht gelungen.
Mit der AS-Zahl wird empirisch das Anfüllen des Leervolumens mit Flüssigkeit ohne mechanische Beanspruchung erfasst. Für die Verarbeitung des Russes in Depolarisatormassen ist 10 jedoch die Strukturstabilität wichtig, d. h. die Beständigkeit der Verknäuelung gegenüber mechanischer Beanspruchung, insbesondere Pressdruck.
Eine Möglichkeit der praxisnahen Messung des Verhaltens eines Russes in der Depolarisatormasse unter Pressdruck bie-,5 tet die bekannte Bestimmung der Freien Feuchte. Danach werden 4 g Depolarisatormasse, bestehend aus 70 Gewichtsteilen Elektrolytbraunstein, 17 Gewichtsteilen NHtCl, 1 Gewichtsteil ZnO, 12 Gewichtsteilen Russ und 24 Gewichtsteilen 20ge-wichtsprozentiger ZnCU-Lösung, mti einem konstanten 20 Gewicht von 8 kg auf ein Fliesspapier von 5,4 cm2 Fläche, das auf einer Zinkplatte liegt, gedrückt. Gewicht und Zinkplatte bilden eine Kathode bzw. Anode. Durch den Pressdruck wird die Struktur des Feuchtigkeit enthaltenden Russes mehr oder weniger verändert und Feuchtigkeit freigesetzt. Je stabiler eine 25 Russstruktur ist, desto geringer ist unter dem Pressdruck die Menge der freigesetzten Feuchtigkeit bzw. der «Freien Feuchte». Je nach dem Gehalt an Freier Feuchte wird das Fliesspapier durchfeuchtet und beim Anlegen der Spannung eine entsprechende Stromstärke hervorgerufen. Der maximale 3o Spannungsabfall in Millivolt über einen Fixwiderstand von 10 Ohm ist das Mass der Freien Feuchte.
In der nachfolgenden Tabelle 1 ist die Abhängigkeit der Freien Feuchte von der Nassmischzeit einiger gemäss der Erfindung hergestellter Russe und handelsüblicher Acetylen-35 russe vergleichbarer AS-Zahl aufgeführt. Die Andersartigkeit der erfindungsgemäss hergestellten Russe kommt deutlich zum Ausdruck.
Tabelle 1
Russ
AS-Zahl
Freie Feuchte in mV
(ml/5 g)
Nassmischzeit
8 min
14 min
Acetylenruss,
20
1030
1050
hochverdichtet
Acetylenruss, verdichtet 22
1005
1020
Russ, Beispiel 3
21,5
425
420
Russ, Beispiel 4
20
500
505
Russ, Beispiel 5
22
495
495
Das Verfahren der Erfindung kann weiterhin vorzugsweise dadurch gekennzeichnet sein, dass a) die wässrige Suspension 5 bis 40 g Russ je Liter enthält;
55 b) die wässrige Suspension von Russ bei einer Wasserstoff-ionenaktivität von pH 7 bis 10 mit Kohlenwasserstoffen intensiv gemischt wird;
c) die zugemischten Kohlenwasserstoffe zwischen 25 und 100 °C sieden;
6o d) man den Russ durch Erhitzen auf 200 °C von Kohlenwasserstoffen und Wasser befreit;
e) man den von Kohlenwasserstoffen und Wasser befreiten Russ während 5 bis 15 Minuten in Gegenwart von Stickstoff, Wasserstoff oder Kohlenmonoxid auf 1400 bis 1800 °C erhitzt;
65 f) man den von Kohlenwasserstoffen und Wasser befreiten Russ in Gegenwart von Chlor, Chlorwasserstoff oder halogenabspaltenden Verbindungen auf Temperaturen oberhalb 1200 °C erhitzt.
619259
Als halogenspaltende Verbindungen, die aus Gründen der Korrosionsverhinderung an Stelle von Chlor oder Chlorwasserstoff verwendet werden können, sind z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Vinylchlorid und Dichloridifluormethan besonders hervorzuheben.
Ein erfindungsgemäss hergestellter, leitfähiger Russ für Depolarisatormassen von Trockenbatterien, ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass er einen Gehalt von mindestens 97 Gew.-% Kohlenstoff, eine Absorptionszahl (AS-Zahl) von 15 bis 35, einen spezifischen elektrischen Widerstand von 10~! bis IO-3 Ohm • cm bei einem Pressdruck von 1500 at, ein Schüttgewicht von 100 bis 180 g/1, eine BET-Oberfläche von 100 bis 1000 m2/g und eine in einer Depolarisator-Testmischung in Millivolt gemessene Freie Feuchte aufweist, die 35 bis 55% der Freien Feuchte eines verdichteten Acetylenrusses gleicher AS-Zahl beträgt, wobei die Testmischung aus 70 Gewichtsteilen Braunstein, 17 Gewichtsteilen Ammoniumchlorid, 1 Gewichtsteil Zinkoxid, 24 Gewichtsteilen 20prozentiger wässrig'er Zinkchloridlösung als Innenelektrolyt und 12 Gewichtsteilen des zu untersuchenden Russes bestand.
Die Freie Feuchte liegt bei der genannten Testmischung bevorzugt bei 370 bis 570 mV.
Die nachstehenden Beispiele sollen das Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Russes für Depolarisatormassen von Trockenbatterien verdeutlichen. Hierbei wird ein Russ eingesetzt, der bei der thermischen Umwandlung von schwerem Heizöl, mit Sauerstoff und Wasserdampf bei 1400 °C und 50 at Druck und nachfolgender Wasserwäsche der russhaltigen Reaktionsgase als wässrige Suspension mit einem Gehalt von 15 g Russ/Liter anfällt.
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel):
Die wässrige Russ-Suspension wurde eingedämpft und folgende Kennwerte bestimmt:
AS-Zahl: 28
Spezifischer elektrischer Widerstand: 2,5 • IO-2 Ohm • cm
Schüttgewicht: 102 g/1
BET-Oberfläche: 600 m2/g
Kohlenstoffgehalt: 97,5 Gew.-%
Batterieprüfung: siehe Tabelle 2
Beispiel 2 (V ergleichsbeispiel):
Aus 200 Liter der wässrigen Russsuspension wurde in einem Rührbehälter durch Zugabe von 6 kg Benzin (Siedebereich 30 bis 90 °C) bei pH 9, einer Temperatur von 25 °C, einem Druck von 1,2 at, und einer Rührdauer von 10 Minuten Russ abgeschieden. Das erhaltene Schüttgut bestand aus 20 Gew.-% Russ, 40 Gew.-% Benzin und 40 Gew.-% Wasser und wurde unter Rückgewinnung des Benzins auf 200 °C erhitzt. Man erhielt 3 kg wasser- und benzinfreies Produkt. Dieses Produkt wurde 60 Minuten lang unter Stickstoff auf 1000 °C erhitzt.
Kennwerte des Russes:
AS-Zahl: 26
Spezifischer elektrischer Widerstand: 2,4 • 10_20hm • cm
Schüttgewicht: 102 g/1
BET-Oberfläche: 630 m2/g
Kohlenstoffgehalt: 98 Gew.-%
Batterieprüfung: siehe Tabelle 2.
Beispiel 3:
Man arbeitete wie in Beispiel 2 gezeigt, erhitzte jedoch den getrockneten, wasser- und benzinfreien Russ 20 Minuten lang unter Stickstoff auf 1500 °C.
Kennwerte des Russes:
AS-Zahl: 21,5
Spezifischer elektrischer Widerstand: 2,5 • IO-2 Ohm • cm Schüttgewicht: 120 g/1
BET-Oberfläche: 250 m2/g
Kohlenstoffgehalt: 98,6 Gew.-%
Freie Feuchte (Nassmischzeit 8 min): 425 Millivolt
Batterieprüfung: siehe Tabelle 2.
Beispiel 4:
Man arbeitete wie in Beispiel 2 gezeigt, behandelte jedoch den getrockneten, wasser- und benzinfreien Russ 20 Minuten lang bei 1800 °C mit Chlorwasserstoff.
Kennwerte des Russes:
AS-Zahl: 20
Spezifischer elektrischer Widerstand: 4,1 • 10_20hm • cm
Schüttgewicht: 160 g/1
BET-Oberfläche: 160 m2/g
Kohlenstoffgehalt: 99,5 Gew.-%
Freie Feuchte (Nassmischzeit 8 min): 500 Millivolt
Batterieprüfung: siehe Tabelle 2.
Das gleiche Ergebnis wurde erzielt, wenn man statt Chlorwasserstoff Stickstoff verwendete, dem 5 Vol.-% Dichlordifluor-methan zugesetzt wurden.
Beispiel 5:
2001/h der Russsuspension und 91/h (= 6 kg/h) Benzin (Siedebereich 30 bis 90 °C, Aromatengehalt < 1 Gew.-%) wurden kontinuierlich am Boden eines Rührbehälters zugepumpt, in dem durch Rühren für intensiven Kontakt von Russsuspenion und Kohlenwasserstoff gesorgt wird. Die Verweilzeit im Rührbehälter betrug 15 Minuten bei einem pH-Wert von 9,1, einer Temperatur von 30 °C und einem Druck von 1,1 at Wasser und abgeschiedener Russ wurden gemeinsam im Oberteil des Behälters abgezogen und einem Trennbehälter zugeführt, in dem schwach getrübtes, russfreies Wasser und «trockenes» Schüttgut mit 25 Gew.-% Russ, 50 Gew.-% Benzin und 25 Gew.-% Wasser anfielen. Das Schüttgut gelangte über einen Zwischenbehälter mit Dosiervorrichtung in einen aussenbe-heizten Drehrohrofen, in dem bei 200 °C Benzin und Wasser verdampften und in einem angeschlossenen Kühlsystem kondensiert wurden. Der getrocknete Russ wurde abgezogen und in einem durch elektrische Widerstandsheizung beheizten Ofen in Stickstoffatmosphäre auf 1800 °C erhitzt. 3 kg/h Russ wurden über eine gekühlte Austragsvorrichtung ausgetragen. Kennwerte des Russes:
AS-Zahl: 22
Spezifischer elektrischer Widerstand: 2,5 • IO-2 Ohm • cm
Schüttgewicht: 135 g/1
BET-Oberfläche: 170 m2/g
Kohlenstoffgehalt: 98,5 Gew.-%
Freie Feuchte : 495 Millivolt
Batterieprüfung: siehe Tabelle 2.
Die batterietechnische Prüfung der Russe erfolgte in Zink/ BraunsteinTZellen der Grösse R 20 (IEC), die in «paperlined» Technik ausgeführt waren.
Die Depolaristatormasse (Kathodenmasse) bestand aus einer Mischung von 70 Gewichtsteilen Braunstein, 18 Gewichtsteilen Ammoniumchlorid, 1 Gewichtsteil Zinkoxid, 12 Gewichtsteilen der in den Beispielen 1 bis 5 herstellten Russe und 27 Gewichtsteilen eines aus einer 23,5 gewichtsprozentigen wässrigen Zinkchloridlösung mit 0,2 Gew.-% HgCh bestehenden Innenelektrolyts.
Je 6 Zellen wurden nach 5tägiger Lagerung bei 20 °C (n) bzw. nach 5tägiger Lagerung und anschliessender 30tägiger Lagerung bei 45 °C (T) unter folgendes Bedingungen entladen:
a) Beleuchtungsentladung: 30 min/Tag über 5 Ohm bis 0,75 Volt b) Transistorentladung: 4 h/Tag über 40 Ohm bis 0,9 Volt c) Taperecorderentladung: 2 h/Tag über 5 Ohm bis 1,1 Volt.
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
5 * 619259
Batterien, die aus Russ nach Beispiel 1 hergestellt wurden, zeigt, dass erst durch Verwendung von erfindungsgemäss herzeigten bei der Tropenlagerung (45 °C) eine erhebliche Zahl gestelltem Russ Ergebnisse erzielt werden, die denen von Ace-von Ausfällen durch Auftreiben. Die nachstehende Tabelle 2 tylenruss vergleichbar sind.
Tabelle 2 Entladüng von R 20 - Zellen
Russ nach Lagerung Beleuchtung-Transistor- Tapere-Beispiel sentladung entladüng in corderentla-
in Stunden Stunden dung in
Stunden
1
n
13,83
163,75
9,89
T
14,00
139,00
6,92
2
n
13,50
182,00
9,89
T
13,45
136,00
7,50
3
n
13,92
204,00
11,72
T
12,33
144,00
10,00
4
n
18,00
200,00
10,00
T
15,50
179,60
9,67
5
n
17,00
204,00
12,00
T
9,75
148,00
9,75
Acetylen- n 21,00 211,50 10,00
russ
T 17,00 187,83 9,18
G
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