Elektrischer Akkumulator. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Akkumulator, welcher eine von Säuren angreifbare Elektrode. und eine von Alkalien angreifbare Elektrode in einer praktisch neu tralen Lösung aufweist. Der Erfinder gelangte folgendermassen zu dieser Zusammenstellung Um die Kapazität des Akkumulators pro Gewichtseinheit zu erhöhen, sucht man schon lange das spezifisch schwere Blei durch ein leichteres Metall zu ersetzen, das wenn mög lich auch eine höhere Spannung des Akku mulators ergibt. Dafür hat sich nach meinen Untersuchungen das Mangan, insbesondere als negative Elektrode, am besten bewährt.
Mangan zu benutzen ist schon vorge schlagen worden, jedoch mit einem Mangan oxyd als positive Elektrode, in alkalischem Elektrolyt, wegen der Löslichkeit des Man gans und seines Oxydes in Säuren. Diese Konstruktion ist unhaltbar, weil das Man ganoxyd bei der Ladung zu Permangansäure weiter oxydiert wird, welche sich im alka lischen Elektrolyt auflöst. Der den Gegen stand der vorliegenden Erfindung bildende Akkumulator vermeidet diesen Übelstand.
Der Aufbau des Akkumulators kann der übliche sein. Auch die positive Elektrode kann von üblicher. Beschaffenheit sein, zweck mässigerweise ein Gitter aus Blei, das mit Pba04 oder Pb02 gefüllt wird. Als negative Platte ist an Stelle der bisherigen Bleielektrode bei spielsweise eine Manganelektrode vorgesehen, die folgendermassen hergestellt werden kann:
In einem besondern Bade, das. aus einer konzentrierten Lösung von MnS04 oder MnC12 besteht, dem NaHS03 beigefügt ist, um die Auflösung des abgeschiedenen Manganes durch die freiwerdende Säure zu verhindern, schlägt man auf ein Eisengitter als Kathode das Mangan nieder bei einer Stromdichte von 0,5 Amp. pro dml und bei 4-5 Volt Spannung. Dieses Gitter stellt man als ne gative Elektrode in den Akkumulator.
Als Elektrolyt kann zweckmässigerweise eine folgendermassen hergestellte Flüssigkeit benützt werden Ein Teil gesättigte Na2S04 Lösung wird mit '/io Teil konzentrierter HSP04 (spez. Gew. 1,7 gleich 84 %) +'/io Teil gesättigter Lösung von Na2B407 gemischt.
Zu dieser Lösung fügt man '/2 Teil einer gesättigten Lösung von Na2HP04 hinzu.
Die Na2S04 Lösung dient lediglich dazu, die Leitungsfähigkeit der Flüssigkeit zu erhöhen. Man kann statt derselben auch eine konzentrierte K2S04 Lösung verwenden und dabei statt Na2HP04 auch K#,HP04 verweir- den.
Ist nun der Akkumulator zusammen gestellt, so kann der Akkumulator geladen werden, indem man die Pb0s Platte als positiven Pol verwendet, die Manganplatte als negativen Pol; man wendet bei den ersten Ladungen zweckmässigerweise eine Klemmen spannung von 5 Volt an, bei gleicher Grössen ordnung der Stromdichte wie bei den ge wöhnlichen Bleiakkumulatoren. Ist die elek tromotorische Kraft auf 3,8 Volt gestiegen, so ist die Ladung zu unterbrechen.
Als Schema für die Entladung und Ladung kann angenommen werden Mn -+- 2 NaH2P04 -\- Pb02 = NaMiiP04 -\-- NaPbP04 -; 2 H20, beziehungsweise: 3 Mn -j- 6 NaH2P04 1 3 Pb02 = M1I3(P04)2 -+- Pb3(P0i)2 -@- 2 Na,-,P04+61-i20.
Electric accumulator. The present invention relates to an accumulator which has an electrode that can be attacked by acids. and has an electrode susceptible to alkalis in a practically neutral solution. The inventor arrived at this compilation as follows: In order to increase the capacity of the battery per unit weight, one has long sought to replace the specifically heavy lead with a lighter metal which, if possible, also gives a higher voltage of the battery. According to my investigations, manganese, especially as a negative electrode, has proven to be the best for this.
Using manganese has already been proposed, but with a manganese oxide as the positive electrode, in an alkaline electrolyte, because of the solubility of the man and its oxide in acids. This construction is untenable, because the manganese oxide is further oxidized during the charge to permanganic acid, which dissolves in the alkaline electrolyte. The subject of the present invention forming accumulator avoids this drawback.
The structure of the accumulator can be the usual one. The positive electrode can also be of the usual. It should be a lead grid that is filled with Pba04 or Pb02. As a negative plate, a manganese electrode is provided in place of the previous lead electrode, for example, which can be manufactured as follows:
In a special bath, which consists of a concentrated solution of MnS04 or MnCl2, to which NaHS03 is added, in order to prevent the dissolved manganese from being dissolved by the acid released, the manganese is deposited on an iron lattice as cathode at a current density of 0 , 5 amps per dml and at 4-5 volts voltage. This grid is placed in the accumulator as a negative electrode.
A liquid prepared as follows can expediently be used as the electrolyte. One part of saturated Na2S04 solution is mixed with 1/10 part of concentrated HSP04 (specific weight 1.7 equal to 84%) + 1/10 part of saturated solution of Na2B407.
1/2 part of a saturated solution of Na2HPO4 is added to this solution.
The Na2S04 solution only serves to increase the conductivity of the liquid. Instead of the same one can also use a concentrated K2S04 solution and instead of Na2HP04 also use K #, HP04.
Once the accumulator has been put together, the accumulator can be charged by using the Pb0s plate as the positive pole and the manganese plate as the negative pole; it is advisable to use a terminal voltage of 5 volts for the first charges, with the same order of magnitude of the current density as with the usual lead-acid batteries. If the electromotive force has risen to 3.8 volts, the charging must be interrupted.
The scheme for discharging and charging can be assumed to be Mn - + - 2 NaH2P04 - \ - Pb02 = NaMiiP04 - \ - NaPbP04 -; 2 H20, or: 3 Mn -j- 6 NaH2P04 1 3 Pb02 = M1I3 (P04) 2 - + - Pb3 (P0i) 2 - @ - 2 Na, -, P04 + 61-i20.