CH95122A - Einrichtung zur Bildung von Gaselektroden. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Bildung von Gaselektroden.    Sogenannte "Gaselektroden" werden er  halten,     wenn        gewisse        Elektrodenmetalle    bei  bestimmter Temperatur in bestimmten Elek  trolyten mit geeigneten Gasen bespült wer  den. Die Elektrode zeigt dann nicht mehr  die Spannung, die dem reinen     Elektroden-          metall    zukommt, sondern eine Spannung, die  unter günstigen Umständen nahe bei der  jenigen liegt, welche dem     Elektrodengas    aus  theoretischen Gründen unter den     gegebenen     Umständen zukommt.

   Diese Spannung ist es,  die bei Gaselektroden als Nutzspannung in  Betracht kommt, im Gegensatz zu den ge  wöhnlichen Metallelektroden, bei denen die  an den Metallen auftretende Potentialdiffe  renz die Nutzspannung ergibt. Auch dann,       wenn    vorübergehend     Verbindungen    des Gases  mit dem Metall auftreten, wie zum Beispiel  bei Sauerstoff, die Bildung von Oxyden (da  her     "Oxydelektroden)    bei Wasserstoff die  Bildung von     Wasserstoff-Metallegierungen,     ist es üblich, die Elektrode als     "Gaselektrode"     zu bezeichnen.  



       Gegenstand    der vorliegenden Erfindung  ist nun eine     Einrichtung    zur Bildung von  Gaselektroden - derjenigen Art, bei welcher    das Gas mit dem Elektrolyten     emulsionsartig     gemischt an den Träger des     Elektrodengases     gebracht wird, wodurch der Bedingung, dass  möglichst viele Teile aller drei wirksamen  Phasen:

   Gas,     Elektrodengasträger    und Elek  trolyt, in der Zeiteinheit in     gegenseitige     Berührung kommen, Genüge geleistet     wird.     Gemäss der Erfindung besteht der Elektroden  gasträger aus mehreren miteinander ver  bundenen Teilen; zwischen die der Elektrolyt  eintreten kann;

   auch sind     Mittel        vorhanden,     um den Elektrolyten     zwischen    den Teilen des       Elektrodengasträgers    in wirbelnde     Bewegung     zu versetzen   und     ihm    dabei das Gas zuzu  führen, das Ganze derart, dass     eine        Mischung     des     Elektrolytes    mit     dem.    Gas ausserhalb der  Teile des     Elektrodengasträgers    vermieden  wird.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei       Ausführungsbeispiele    des Erfindungsgegen  standes, zur Bildung von Sauerstoffelektroden  von     Alkalimetallelementen    dienend, schema  tisch     veranschaulicht.     



  In     Fig.    1 ist 1 ein     Elektrolysegefäss;     als negative     Elektrode    dient eine Legierung 2       von    Blei oder- Zinn mit Natrium, in welche      das Natrium in geschmolzenem Zustande von  unten eingespritzt wird. Das Natrium rei  chert sich an der Oberfläche der Legierung  an. Der     Elektrodengasträger    zur Bildung der  positiven Sauerstoffelektrode besteht aus einer  Reihe     nebeneinanderliegender    feststehender  Platten 3 aus     ovy        dierbarem    Material, z. B.

    Silber, die durch einen Steg 4 leitend mit  einander verbunden sind, und aus einer Reihe  von rotierenden Scheiben 5, die aus demselben  Material wie die Platten 3 bestehen können  und die auf der Welle 6 nebeneinander sitzen,  so, dass sie zwischen die Platten 3 hinein  _greifen. Durch eine Riemenscheibe 7 können  die     Scheiben    5 in Drehung versetzt werden.

         Lm    den     Elektrodengasträger    in     wirksamen          Zustand    für die Stromerzeugung zu versetzen  und in demselben zu erhalten, das heisst zur  Bildung der Sauerstoffelektrode, wird den  Platten und Scheiben eine     emulsionsartige     Mischung von oxydierend wirkendem Gas  (zum Beispiel Sauerstoff oder Luft) mit dem  Elektrolyten (bei dem     besprochenen    Beispiel       Ätznatronschmelze)    zugeführt. Das Gefäss  ist durch einen Deckel 8 geschlossen.  



  Die Arbeitsweise der Einrichtung ist  folgende:  Bei der Rotation der Scheiben 5 werden  auf dem untern Scheibenweg Teile der im  vorliegenden Falle aus     Atznatronselimelze     bestehenden     Elektrolytflüssigkeit    mitgerissen,       während    auf dem     obern    Teil des Scheiben  weges Luft mitgerissen wird, so dass nun die  zur     Oxydation    erforderliche     Luft    und Ätz  natronschmelze infolge der zwischen den  Platten entstehenden Wirbel     einulsionsartim     miteinander     gemis-ht    werden und so in feiner       @lisehung    an die Platten 3 und Scheiben 5  gelangen,

   wodurch das Zusammentreffen  möglichst vieler Teile aller drei wirksamen       Pligsen    - Sauerstoff,     Elehtrödensauerstoff-          träger    und Elektrolyt - erzielt wird.     Dabei     ist wichtig, dass die     Durchwirbeliing    und Mi  schung der gesamten     Elektrolytflüssigkeit    des  Elementes mit dem Gas vermieden werde,  namentlich der     Zutritt    des letzteren zur ne  gativen Elektrode 2.

   Dies wird erreicht durch  die feststehenden Platten 3, die die Durch-         wirbeliing    des     Elektrolytes    und damit eine  Mischung mit dem Gas ausserhalb der Platten  durch Hemmung der Flüssigkeitsbewegung  hindern.  



  Die Arbeitsweise gemäss dem in     Fig.    2  dargestellten Beispiel ist folgende:  Durch eine Pumpe 10 und Rohrleitungen  11 und 12 wird der Elektrolyt, z. B.     Ätz-          n.atronschmelze,    zwischen den miteinander  leitend verbundenen feststehenden Platten 3  des     Elektrodengasträgers    hindurch in Zirku  lation gesetzt,     -wobei    durch einen     Injektor    13  vor dem Wiedereintritt in das Gefäss Luft  mit angesaugt wird.

   Diese mischt sich bei  der Zirkulation zwischen den Platten und  beim     nachherigen    Durchgang eines Teils der  Mischung durch die Pumpe innig mit dem  Elektrolyten, so dass auch hier ein     einulsions-          artiges    Gemisch entsteht. 14 ist ein     R.ück-          schlagventil.    Die Luft könnte übrigens auch  in die Pumpe hineingesaugt werden, so dass  sie sich dort schon von Anfang an     niit    dem  angesaugten Elektrolyten mischen würde.  Anstatt Luft könnte natürlich auch reiner  Sauerstoff dem Elektrolyten beigemischt  werden. Die Bewegung der Flüssigkeit und  deren Mischung mit dem Gas findet nur zwi  schen den Platten 3 statt, während ausser  halb derselben eine Mischung nicht eintritt.

    



  Die vorliegende Erfindung kann auch  zum Beispiel für     Eleldroden    von Kohlen  elementen angewendet werden.  



  Die     Flüssigkeitsbewegungspumpe    könnte  auch durch einen     In,jektor    ersetzt sein, des  sen Treibmittel das     Elektrodengas    ist.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Einrichtung zur Bildung von Gaselektro den, bei welcher das Gas in emulsionsa.rtiger Mischung mit dem Elektrolyten an den Elek- trodengasträger gebracht wird, dadurch ge kennzeichnet, dass der Elektrodengasträger aus mehreren miteinander verbundenen Tei len besteht, zwischen die der Elektrolyt ein treten kann, und dass Mittel vorhanden sind, um jlen Elektrolyten zwischen den Teilen des Elektrodengasträgers in wirbelnde Bewegung zu versetzen und ihm dabei das Gas zuzu- führen, das Ganze derart,

   dass eine Mischung des Elektrolotes mit dem Gas ausserhalb der Teile des Elektrodengasträgers möglichst ver mieden wird. UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Elektroden gasträger eine Reihe nebeneinander an geordneter, feststehender Platten besitzt, zwischen denen die Durchwirbelung des Elektrolytes und dessen Mischung mit dem Gas stattfindet. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die feststehenden Platten einerseits in den Elektrolyten eintauchende, anderseits von dem einzuführenden Gas bespülte rotierende Scheiben eingreifen. so dass bei deren Rotation Gas zwischen die feststehenden Platten hineingerissen und dort durch die daselbst entstehenden Wirbel mit dem Elektrolyten emulsions- artig gemischt wird, während ausserhalb der Platten eine Mischung des Elektrolytes mit dem Gas möglichst vermieden wird. Einrichtung nach Patentanspruch,

   ge kennzeichnet durch eine Zirkulations- pumpe, um den Elektrolyten zwischen den Teilen des Elektrodengasträgers hindurch in' Zirkulation zu setzen, und Mittel, um ihn auf dem Wege zwischen Austritt aus den Teilen des Gasträgers und Wiederein tritt zwischen dieselben das Gas beizu mischen.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Reihe der fest stehenden Platten zwischen Saugleitung und Druckleitung der Zirkulationspumpe angeordnet ist, so dass Bewegung und Durchmischung des Elektrolyten möglichst auf dessen Durchgang zwischen den Plat ten beschränkt ist.