DE1571968A1

DE1571968A1 - Components for fuel batteries to convert gaseous fuels

Info

Publication number: DE1571968A1
Application number: DE19651571968
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Binder; Alfons Koehling; Wolfgang Dr Kuhn; Karin Metzelthin; Gerd Dr Sandstede
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1965-10-30
Filing date: 1965-10-30
Publication date: 1971-04-01

Description

Bauelemente für Brennstoff-Batterien zur Uns-etzung gasförmiger Brennstoffe* Die Erfindung betrifft eine besonders einfache Konstruktion eines Bauelementes für denAufbau von Batterien aus mechanisch in Reihe befindlichen galvanischen Brennstoffzellen zur Umsetzung gasförmiger Brennstoffe mit Sauerstoff oder Luft inelekiischer Reihen- oder Parallels#chaltung. Eine Brenhatoffzelle, in der gasförmige Brennstoffe unter Stromlieferung mit gastärmigem Sauerstoff umgesetzt worden, besteht im Grundprinzip aus einem elektrolytgefUZ1ten Raum, in den eine vom Brenngan bespülte Elektrode als Anode. und eine vom Oxyd4tionamittel (Sauerstoff oder Luft) beapülte Elektrode als Kathode eingetaucht sind. (W. VüLetich, Brenn-4toffelemente, Veinheim 1965v S. 145) Baut man solche Zellen zu einer-Batterie zusammen, so kann man mehrere Anoden und Kathoden in einen einzigen elektrolytgeftillten Trog einsetzen und jeweils alle -Anoden und Kathoden elektrisch miteinander verbinden. Man erhält so eine Batterie, die wegen der großen Elektrodenfläche hohe Stromstärken zu liefern vermag, allerdings bei einer Spannung von nur etwa 1 Volt. So niedrige Gleichspannung ist nur für wenige Zwecke brLuch:)ar. Will man ajaer die Spannung-durch Hintereinanderschälten mehrerer Elektroden-Paare oder -gruppen erhöhen, so muß man für eine galva-, -nische Trennung der Elektrclyträume sorgen, kann also nicht einen einzigen Flüssigkeitstrog verwenden. ZweckmäRig und vielfach angewendet ist das Verfahren, Elektroden und Trennscheiben mit sinngemäß angeordneten Zwischenräumen in sogenannter "Filterpressen--Anordnung" zusammenzustellen (DBP io64 576; US Pat- 3#126 302;3101 285; s.a. Vielstich a.a.0, Z-B-S- 366 ff). Components for fuel batteries for converting gaseous fuels * The invention relates to a particularly simple construction of a component for building batteries from mechanically in series galvanic fuel cells for converting gaseous fuels with oxygen or air in electrical series or parallel circuit. A fuel cell, in which gaseous fuels are converted with gas-poor oxygen while supplying electricity, consists in the basic principle of an electrolyte-filled space in which an electrode flushed by the fuel element acts as an anode. and an electrode coated with the oxidizing agent (oxygen or air) is immersed as a cathode. (W. VüLetich, Brenn-4toffelemente, Veinheim 1965v p. 145) If you assemble such cells into a battery, you can insert several anodes and cathodes in a single electrolyte-filled trough and electrically connect all the anodes and cathodes to one another. In this way a battery is able to deliver due to the large electrode surface area high current, but only at a voltage of about 1 volt. Such a low DC voltage is only useful for a few purposes:) ar. If one wants to increase the voltage by connecting several pairs or groups of electrodes one behind the other, one has to provide for a galvanic separation of the electrics, so one cannot use a single liquid trough. The method of assembling electrodes and separating disks with correspondingly arranged spaces in a so-called "filter press arrangement" is expedient and widely used (DBP 1064 576; US Pat. 3 # 126 302; 3101 285; see multi-stitch aa0, ZBS- 366 ff).

Dabei wird häuftg eine Anordnung ge#qählt, bei der der Elektrolyt in gebundener'Form - aufgesaugt in eine Trägersubstanz, wie Aabestg oder in Form von Ionenaustauschermembranen - vorliegt, da sich ein solcher Blektrolyt leicht und ohne gegenseitigen elektrischen Kontakt in der genannten Schichtenanordnung unterbringen läßt* Demgegenüber hat ein freier, flüssiger Blektrolyt den Vorteil, daß einmal der Kontakt zu den Elektroden mit gräßerer Sicherheit und Gleichmäßigkeit gewährle,istet ist, zum anderen, daß die Temperafurführung In der Zelle bzwe Batterie durch Messungen und ggf. Kühlen der Flüssigkeit besonders einfachzu kontrollieren ist,>was ingbasonclei,i-e bei wechselnder Belastung und daher ungleichmäßiger Erwärmung der Zelle durch ihren inneren Widerstand erforderlich ist. Außerdem kann das beim Betriebnjit wasserstoffhaltigen Brennstoffen bei der Reaktion gebildete Wasser, das den Blektrolyt verdünnt, in einer gesonderten Vorrichtung entfernt werden. Für eine Filterpressenanordnung mit flüssigem Elektrolyt aber muß für einen dichten, elektrisch isolierenden Abschluß zwischen den einzelnen Elektrolytabteilungen gesorgt werden und dieE bedingt eine Anzahl verschhdener Einzelteile TWie Abstandshalter, #Rennscheiben, Dichtungen u.s.w« (Brit. Pat. 1 001 506). Es wurde nun gefunden, daß man die'Verwendung von derart verschiedenen für den Zusammenbau einer Batterie notwendigen Einzelteilen dann vermeiden kann, wenn man ein Bauelement konstruiert, welches die Eigenschaften dieser Einzelteile möglichst vollzählig in sich vereinigt._Ein solches Bauelement muß demnach als Elektrodenhalter sowie als Teil des Behälters für den Elektrolyt dienen; es muß sowohl für den nötigen konstanten Abstand zwischen den einzelnen Elektroden sorgen als auch die Isolierenden Trennwände zwischen den einzelnen Zellen der Batterie in Form von Gasräumen herstellbn.- Das erfIndungsmäßige Bauelement besteht aus einem Rahmen von elektrisch isolierendem Material, der an seiner inneren Begrenzung einen Falz aufweist, in den Rahmeilecken mit Bohrungen für Schrauben zum Zusammenhalten mehrerer Rahmen versehen ist und in dem2wei Bohrungen für die Zuführung des Elektrolyts oder der Gase (Sauerstoff oder Brennstoff) und eine Bohrung für den Leitungsdraht angeordnet sind.In doing so, an arrangement is often chosen in which the electrolyte is present in a bound form - absorbed into a carrier substance such as Aabestg or in the form of ion exchange membranes - because such a lead electrolyte can be accommodated easily and without mutual electrical contact in the above-mentioned layer arrangement * In contrast, a free, liquid lead electrolyte has the advantage that, on the one hand, contact to the electrodes is guaranteed with greater safety and uniformity, and, on the other hand, that the temperature control in the cell or battery is particularly easy to control through measurements and, if necessary, cooling the liquid is> what ingbasonclei, ie with changing loads and therefore uneven heating of the cell by its internal resistance, is necessary. In addition, the water which is formed during the reaction and which dilutes the lead electrolyte during operation of hydrogen-containing fuels can be removed in a separate device. For a filter press arrangement with liquid electrolyte, however, a tight, electrically insulating seal between the individual electrolyte compartments must be ensured, and this requires a number of different individual parts such as spacers, racing disks, seals, etc. (Brit. Pat. 1 001 506). It has now been found that the use of such different individual parts necessary for assembling a battery can be avoided if a component is constructed which combines the properties of these individual parts as completely as possible. Such a component must therefore be used as an electrode holder and as Serving part of the container for the electrolyte; it must ensure the necessary constant distance between the individual electrodes as well as the insulating partitions between the individual cells of the battery in the form of gas spaces has, is provided in the frame corners with bores for screws to hold several frames together and in dem2wei bores for the supply of the electrolyte or gases (oxygen or fuel) and a bore for the lead wire are arranged.

WEiterhin wird die Erfindung darin gesehen, daß das Bauelement aus vorzugsweise durchsichtigem Kunststoff besteht, so daß es sich in Massenfertigung besonders leicht herst.ellen läßt.Furthermore, the invention is seen in that the component from is preferably made of clear plastic so that it can be mass produced particularly easy to manufacture.

Ein weiteres Erfindungsmerkmalwird darin gesehen, daß die Bohrungen für die Zuleitung von Brennstoff, Sauerstoff, El ektrolyt und Leitungsdraht so angeordnet sind, daß zwei gegenüberliegende Schmalseiten des Rahmens von Bohrungen -bllig-frei bleiben, während nach dem Zusammenbau die zusammengehörigen Anschlüsse an den beiden anderen Seiten Jeweils eine Reihe bilden. Weitere Einzelheiten und Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervor.Another feature of the invention is seen in the fact that the bores so arranged for the supply of fuel, oxygen, electrolyte and lead wire are that two opposite narrow sides of the frame of holes -bllig-free remain, while after assembly the associated connections on the two Form a row on each other side. More details and features go to from the following description and the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt ein Bauelement in Aufsicht, von zwei Seiten und im S chnitt.Fig. 1 shows a device in top view, from two sides and chnitt in S.

Fig. 2 zeigt die schematische Anordnung mehrerer gleicher Baue.lemente Im Schnitt, !vIe sie zu einer-' Batterie zusammenzusetzen-sind.Fig. 2 shows the schematic arrangement of several same Structural elements On average, how they can be put together to form a battery.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Bauelement aus einem Rahmen 1 besteht, der beispielsweise in seiner äußeren Begrenzung quadratisch und in seiner inneren Begrenzung kreisrund ist. Der innere Rand des Rahmens 1 weist einen Falz 2 auf# mit welchem die einzusetzenden-Elektroden, die in ihrer Größe der lichten Weite des Rahmens entsprec'hen,.stets an der gleichen Stelle mittels einer abdichtenden Klebemasse gehalten werden. In den Rahmenecken sind vier Bohrungen 3 symmetrisch angeordnet, durch welche Schrauben gesteckt werden, um mehrere Rahmen zweckmäßig mit einer Flti-elmutter zu einer Batterie zusammenzuhalten. Für die Zuführung von Gasen. (Sauerstoff oder ga-aförmiger Brennstoff) oder Blektrolytflüssigkeit sind zwei von zwei gegenüberliegenden Schmalseiten in Innere führende Bohrungen 4 vorgesehen, derenäußere Öffnungen 5 Erweiterungen aufweiseng in welche Nippel für die Verbindungeschläuche eingeklubt werden können. Diese Zuführungebohrungen enden innen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist> jede nach einer anderen Fläche des Rahmeris, so daß nur eine Bohrung des Rahmensfür eine Kammer der Batteri 9 als Zu- oder Abfluß..-der Gase oder der Blektrolytflüssigkeit dient. Die Enden dieser beiden Bohrungen 4 liegen daher auf der jeweiligen Fläche des Rahnens innerhalb der kreistörmigen Abdichtung mittels eines Gummi- oder einen, elastomeren Kunststoff-Ringes, vorzugsweise mit kreis-' rundem Querschnittv,der In den zweckmäßig beiderseitig vorgesehenen Nuten 6 beim Zusammenbau der Batterie anzuordnenen Ist. Damit die einzelnen in die Rahmen einzubauenden Elektroden mit einem Leitungsdraht verbunden worden könnA ist noch eine weitere Bohrung 7 vorgesehen, in welche der Leitungsdraht mit einem elektrolytbeständigen Kleber eingekittet werdenkann. Das erfindungsgemäße Bauelement kann aus jedem beliebigen elektrisch isolierenden 14a-terial hergestellt sein. Es ist jedoch zweckmäßig,zur Herstellung dieses Bauelementes einen durchsichtigen möglichst glasklaren thermoplastischen Kunststoff, z.B. ein Acrylharz, zu verwenden. Dadurch wird einerseits eine Massenanfertigung des Bauelementes ermöglicht und andererseits die Be(bachtung der Vorgänge in der zusammengebauten arbeitenden'Betterie erleichtert. Die Bohrung 7 für den Leitungsdraht kann selbstverständlich an jeder Seite des Rahmens 1 angeordnet sein. Es ist jedoch zweckmäßig, diese Durchführung 7 sowohl wie die Zu- und Ab leitungskanäle 4 nur an zwei gegenüberliegenden Seiten anzuordnen, so daß die beiden anderen Seiten das Rahmens völlig glatte Flächen bilden, mit welchen Flächen die aus den Bauelementen gemäß Erfindung zusammengesetzten Batterien leicht übereinander angeordnet werden können,wobei die einzelnen Reihen derche Brennstoffzellen miteinander verbindenden Leitungsdrähte, Gas-und Blektrolytschläuche auf beiden Seiten der gestapelten Batterien ohne wei-teres kontrolliert werden können. Aus der Fig. 2 ist nun ersichtlich, in welcher Weise das erfindungsgemäße Bauelement bei dem Aufbau einer Batterie verwendet wird. Die Fig. 2 gibt einen schematischen Schnitt durch-ei-n.e-von der Seite gesehene Batterie wieder. Der Rahmen 1 gemäß-der Erfindung ist hierbei so,eingesetzt.-daß die Durchführung 7 für den Leitungsdraht 20 sich auf der Vorderseite befindet. Nach dem ersten Rahmen ist jeder 0 Rahmen um seine waagerechte Achse um 180 gegenüber dem --vorhergehenden Rahmen gedreht eIngeietzt, so daß die Leitu.ngsdraht-"D.u-rchftihring 7 auf der gleichen Seite bleibt, wobei sich der Falz 2 der einzelnen Rahmen 1.abwechselnd rechts undli nks befindet. From Fig. 1 it can be seen that the component according to the invention consists of a frame 1 which, for example, is square in its outer boundary and circular in its inner boundary. The inner edge of the frame 1 has a fold 2 with which the electrodes to be inserted, the size of which corresponds to the clear width of the frame, are always held in the same place by means of a sealing adhesive. In the frame corners, four bores 3 are arranged symmetrically, through which screws are inserted, in order to hold several frames together to form a battery using a valve nut. For the supply of gases. (Oxygen or gas in the form of fuel) or lead electrolyte liquid, two bores 4 leading into the interior from two opposite narrow sides are provided, the outer openings 5 of which have extensions into which nipples for the connecting hoses can be clipped. These feed bores end on the inside, as can be seen from FIG. 1 , each after a different surface of the frame, so that only one bore of the frame for a chamber of the battery 9 serves as an inlet or outlet for the gases or the electrolyte liquid. The ends of these two bores 4 therefore lie on the respective surface of the frame within the circular seal by means of a rubber or an elastomeric plastic ring, preferably with a circular cross-section, which in the grooves 6 expediently provided on both sides when assembling the battery Is to be arranged. So that the individual electrodes to be built into the frame can be connected to a lead wire, a further bore 7 is provided, into which the lead wire can be cemented with an electrolyte-resistant adhesive. The component according to the invention can be produced from any desired electrically insulating material. However, it is expedient to use a transparent thermoplastic material, for example an acrylic resin, which is as transparent as possible, as crystal clear as possible, for the production of this component. Thus, a mass production of the component is the one hand, enables the other hand, the Be (stream processing of the transactions in the assembled arbeitenden'Betterie facilitates the bore 7 for the lead wire may be arranged, of course, on each side of the frame 1.. However, it is expedient, this passage 7 both as the inlet and from conduits 4 only on two opposite sides to be arranged so that the other two sides forming the frame completely smooth surfaces, with which surfaces the invention assembled batteries can be easily arranged above each of the devices according to, the individual rows derche Fuel cells connecting lead wires, gas and lead electrolyte hoses on both sides of the stacked batteries can be easily checked. From FIG gives a scheme Table section through-a-battery seen from the side again. The frame 1 according to the invention is used in such a way that the bushing 7 for the conductor wire 20 is located on the front side. After the first frame of each frame is 0 eIngeietzt rotated about its horizontal axis 180 against the --vorhergehenden frame so that the Leitu.ngsdraht- "Du-rchftihring 7 remains on the same side, wherein the rebate 2 of the individual frames 1 . is alternately right and left.

Die Nuten 6, wie sie in Fig. 1 angedeutet sind, sind in FI-g. 2 der Einfachheit halber fortgelassen.The grooves 6, as indicated in Fig. 1 , are in FI-g. 2 omitted for the sake of simplicity.

In dir Rahmen l'sind Elektr - oden,8 (Sauerstoff-Elektrode, Kathode) und 9 (Brennstoff-Elektrode, Anodel).gasdicht eingeklebt.-Zwischen dLe Rahmen 1 sind-als Dichtungen O-Ringe 10 aus ele . ktrol:ytbeständigem Gummi oder' gummiartigem Kunststoff eingelegt, und das ganze Paket.wird durch Schrauben zusammengehalten, die durch die B6hrungen 3 in denEcken der Bauelemente - siehe Figo 1 gesteckt werden. So entsteht eine Feihe von abgeschlossenen Kammern, die abwechselnd Elektrolyt enthalten (11)oder mit Sauerstoff (12)bzw. Brennstoff(13)beschickt werden. Wesentlich ist nun die richtige Anordnung der in die Bauelemente eingebohrten Zu- und Abfährungskanäle für Blektrolyt, Luft (oder Sauerstoff)', Brennstoff und elektrische Verbindungen. Die in Fig. 2 sichtbaren Kanäle 14, 15, 16, 17, 18 und 19 führen teils'von vorn, vom Betrachter her, in die Kammern zwischen den Elektroden 8 und 9, teils von der Rückseite der Batterie. Diese letzteren Kanäte(18 und 19)sirid gestrichelt gezeichnet. Die elektrischen Verbindungen 20 fuhren jeweils von der Kathode einer Zelle zur Anode der nächsten. Es dienen nur die Kanäle der Vorderseite der Gasströmung, 14 und 15 sind Ein- bzw. Auslaß für Sauerstoff oder Luft, 16 und 17 Ein- bzw. Auslaß für den Brennstoff.*Die Auslässe sind am unteren Rand der Kammern, damit gegebenenfalls eingedrungene Flüssigkeitstropfen ausgeblasen wer-den undIGeine leitende Verbindung zwischen den Elektroden verschiedener Zellen herstellen kömen. Die Kanäle 18 und 19 auf der Rück-Seite der Batterie sind Ein- bzw. Auslaß für den Elektrolyt, wobei durch 19 gelegentlich gebildete Gasblasen weggeführt werden können. Es ist leicht zu erkennen, daß die Anordnung der Kanäle in allen Rahmen 1 die - gleiche ist; es entsprechen sich also 149 15, 16, und 17 sowie 18 und 19. Lediglich ihre Lage beim Zusammenbau und ihr Verwendungszweck sind verschieden. Durch diese Anordnung der Verbindungen nach außen ist erreicht, daß sowohl die Unterseite der Batterie als Standfläche als auch die Oberseite eine glatte Fläche bilden, so daß man mehrere solcher Batterie-Einheiten aufeinander-. stapeln kann. Außerdem lie-en alle Gasleitungen auf der einen, alle Elektrolytleitungen auf der anderen Seite# so daß sich Pumpen, Zuleitungen und Ventile übersichtlich anordnen lassen, Darüberhinaus sind die elektrischen Verbindungen sehr-kurz und widerstandsarm und sie liegen auf derjenigen Seite der Batterieg wo sich keine Elektrolytleitungen befind3n. Die Elektroden 8 und 9 worden in den Rahmen 1 mit einem elektrolytbeständigen Kitt 21 befestigt, wobeilauch die Durchführung 7 den Leitungsdrahte.a 20 mit abgedichtet wird. Als Endplatten 22'können beliebige Platten dienen, die in don Rahmenleingeklebt word-en. Aus Gründen der Gewie Üteersparnls wird man gewöhnlich Kunstotoffscheiben wählen, Die Abmessung den Rahmens und der Elektroden, die in den Fig. 1 und 2 wegen einer deutlichen Wiedergabe etwas groß gehaften# sind, können beliebig sein. Zweckmäßig ist es jedoch, dIE Stärke (Dicke) derElektroden und entsprechend der Rahmer so gering wie möglich unter Erhaltung einer ausredchenden Stabilität zu halten, damit in Bezug auf den gebramhten Raum der größe Nutzeffekt erzielt werden kann. Anwendungsbeispiel: Eine Batterie der beschriebenen--Art wurde folgendermaßen zusammengestellt: 10 Sauerstoff-Elektroden vom Doppelschicht-Typ wurden durch Pressen und Sintern aus Nickelpulver und Silberearbonat hergestellt, Ihr Durchmesser betrug 8994 mm, Ihre Dicke 2,8 mm. Sie wurden in-10 Bauelemente 1 (Fig 1) aus Acrylglas mit eineL Epoxid-Harz eingegossen. Diese Bauelemente hatten eine Kantenlänge von 100 mm, eine Dicke von 4 mm und eine dem Blektrodendurzhmesser entsprechende lichte Weite von 90 mm. 10 Wass-erstoff-elektroden vom Doppelschicht-Typ-wurden dur3h Pressen.und Sintern aus N.I.ckelpulver und Nickelearbonat hergestellt, anschließend wurden sie durch -Tränken mit Palladiumnitrat-Lösung aktiviert. Die Elektroden hatten einen Durchmesser von 89,1 mm und eine Dicke von 2,7 Inn,- Sie wurden in gleicher Welsö -wie die Sauerstoffelektroden in 10 Bauelemente 1, aus eingeklebt, Die Bauelemente wurden in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise zusammengestellt, als Dichtung kam zwischen je zwei Bauelemente ein O-Ring 95x3 mm aus einem'laugebaständigem Kunststoff z.B. einem Polyäthylen-Chlorsulfonc. Die abschließenden Bauelemente wurden mit 3 mm starken Platten aus Acrylhaez verschlossen, die mit einem Acrylharzkleber eingeklebt wurden.L'are in thee frame Electric - oden, 8 (oxygen electrode, cathode) and 9 (fuel electrode Anodel) .gasdicht eingeklebt. intermediate dle frames 1 are as ele-seals O-rings 10 from. Ktrol: yt-resistant rubber or rubber-like plastic is inserted, and the whole package is held together by screws that are inserted through the holes 3 in the corners of the components - see Fig. 1. This creates a row of closed chambers that alternately contain electrolyte (11) or oxygen (12) or. Fuel (13) are charged. What is essential is the correct arrangement of the inlet and outlet channels drilled into the components for lead electrolyte, air (or oxygen), fuel and electrical connections. The channels 14, 15, 16, 17, 18 and 19 visible in FIG. 2 lead partly from the front, from the viewer, into the chambers between the electrodes 8 and 9, partly from the rear of the battery. These latter channels (18 and 19) are shown in dashed lines. The electrical connections 20 each lead from the cathode of one cell to the anode of the next. Only the channels on the front side of the gas flow serve, 14 and 15 are inlet and outlet for oxygen or air, 16 and 17 inlet and outlet for the fuel blown out and I can create a conductive connection between the electrodes of different cells. The channels 18 and 19 on the back of the battery are inlets and outlets for the electrolyte, with 19 occasionally formed gas bubbles can be carried away. It is easy to appreciate that the arrangement of the channels in all the frame 1 - is the same; 149 15, 16 and 17 as well as 18 and 19 correspond to one another. Only their position during assembly and their intended use are different. This arrangement of the connections to the outside ensures that both the underside of the battery as a standing surface and the top form a smooth surface, so that several such battery units can be stacked on top of one another. can stack. In addition, all gas lines were left on one side, all electrolyte lines on the other, so that pumps, supply lines and valves can be clearly arranged. In addition, the electrical connections are very short and low in resistance and they are on the side of the battery where none Electrolyte lines are located. The electrodes 8 and 9 were fixed in the frame 1 with an electrolyte-resistant cement 21, with the feed-through 7 also being sealed off from the lead wires 20. Any plates that are glued into the frame can serve as end plates 22 '. For reasons of convenience, plastic disks will usually be selected. The dimensions of the frame and the electrodes, which are somewhat large in FIGS. 1 and 2 for clear reproduction, can be any size. However, it is expedient to keep the thickness (thickness) of the electrodes and, accordingly, of the framers as low as possible while maintaining sufficient stability, so that the greatest efficiency can be achieved in relation to the buried space. Application example: A battery of the type described was put together as follows: 10 oxygen electrodes of the double-layer type were produced from nickel powder and silver carbonate by pressing and sintering, their diameter was 8994 mm, their thickness 2.8 mm. They were cast into 10 structural elements 1 (Fig. 1) made of acrylic glass with an epoxy resin. These components had an edge length of 100 mm, a thickness of 4 mm and a clear width of 90 mm, which corresponds to the sheet metal cutting knife. 10 hydrogen electrodes of the double-layer type were produced by pressing and sintering from nickel powder and nickel carbonate, then they were activated by soaking them with palladium nitrate solution. The electrodes had a diameter of 89.1 mm and a thickness of 2.7 inns, - They were glued in the same way as the oxygen electrodes in 10 components 1 , The components were put together in the manner shown in FIG. An O-ring 95x3 mm made of a plastic resistant to lye, for example a polyethylene chlorosulfonate, was placed between each two components as a seal. The final building elements were closed with 3 mm thick acrylic sheets, which were glued in with an acrylic resin adhesive.

.In die etwas erweiterten äußeren Öffnungen aller Kanäle 14 bis 19 wurden Nippel aus Nickel mit 1 mm#Bohrung eingeklebt,- auf die sich Polyäthylenschäuche vom 1 mm lichter Weite und 1 mm Wandstärke aufschieben ließen. Diese Nippel können gerade, aber auch umgeknickt sein, so daß sich noch kürzere Schlauchverbindungen und ein verringerter Platzbedarf ergeben. Als Elektrolyt wurde aus einem Vorratsgefäß 6,«5-n Kalilauge von einer Zelle zur anderen geleitet, indem jeweils der Kanal 19 mit dem-zur nächsten-Blektrolytkammer führenden Kanal 18 verbunden wurde. Die Gasströme wurden entgegengesetzt zur Richtung der Elektrolytströmung durch eie-Batterie geleitet, so daß also an dem Ende der Batterie wo der-Blektrolyt abgeführt wurde, die ZufüÜrungen für Brennstoff und Luft bzw. Sauerstoff lagen& Da-s-hat insbesondere beim Betrieb mit Luft den Vorteil-besseren Wärmeausgleiches*zwischen.den einzelnen Zellen, da nach beiden Seitenhin Wärme abtransportiert wird. Den Sauerstoffelektroden wurde Luft oder Sauerstoff von O,r; atü zugeleitet, indem jeweils ein Kanal 15 mit dem Kanal 14 der nächsten Sauerstoffkammer durch ein Schlauchstück verbunden wurde, am Ausgang der letzten Kammer wurde ein Nadelventil angebrachtt das die GasgeEchwindigkeit zu regeln erlaubte. Ebenso wuide durch alle Brennstoffkammern Wasserstoff von 095 atü geleitet, indem jeweils ein Kanal 17 mit dem nächsten Kanal 16 verbunden wurde. Auch am letzten Ausgang-17uar ein Nadelyentil angebracht, das von Zeit zu Zeit geöffnet wurde, um mit einem kräftigen dasstrom die angereicherten gasförmigen Verunreinigungen des Wasserstoffs ebenso wie geringe Flüssigkeltsmengen. aus den Gasräumen auszublasen. In gleicher Weise wurde mit dem Sauerstoff-Auslaß verfahren, während beim Betrieb mit Luft ein ständig gleichmäßIger Gasstrom durch die Kathodenräume einreguliert wurde. Bei einer Temperatur von 70 0 C lieferte die Batterie eine offene Klemmenspannung von 11 Volt; unter* einer Belastung mit 9 Ag deh. mit einer Stromdichte von 150 mA/cm 2 Elektrodenflächeebetrug die_Spannung 6 Volt beim Betrieb'mit Sauerstoff. Beim Betrieb mit Luft ergab sich unter gleicher Belastung eine Spannung von 5 Volt.In the somewhat enlarged outer openings of all channels 14 to 19 , nipples made of nickel with 1 mm # bore were glued - onto which polyethylene tubes with a clear width of 1 mm and a wall thickness of 1 mm could be pushed. These nipples can be straight, but also kinked, so that even shorter hose connections and a reduced space requirement result. As the electrolyte, 5N potassium hydroxide solution was passed from one cell to the other from a storage vessel 6, in that the channel 19 was connected to the channel 18 leading to the next lead electrolyte chamber. The gas flows were directed opposite to the direction of the electrolyte flow through the battery, so that the feeds for fuel and air or oxygen were located at the end of the battery where the lead electrolyte was discharged & Da-s-has the especially when operating with air Advantage - better heat balance * between the individual cells, since heat is transported away to both sides. The oxygen electrodes were air or oxygen from O, r; atu by connecting a channel 15 with the channel 14 of the next oxygen chamber by a piece of hose, at the exit of the last chamber a needle valve was attached that allowed the gas speed to be regulated. Likewise, hydrogen at 095 atmospheres was passed through all fuel chambers by connecting one channel 17 to the next channel 16 . A needle valve was also attached to the last exit in January, which was opened from time to time to allow the enriched gaseous impurities of hydrogen as well as small amounts of liquid to be removed with a strong flow of gas. to blow out of the gas spaces. The same procedure was used with the oxygen outlet, while a constant, even gas flow through the cathode chambers was regulated during operation with air. At a temperature of 70 ° C. , the battery delivered an open terminal voltage of 11 volts; under * a load of 9 Ag deh. with a current density of 150 mA / cm 2 electrode area, the voltage was 6 volts when operated with oxygen. When operated with air, a voltage of 5 volts resulted under the same load.

Bei Verwendung von Kupfer- oder Si.lberdraht von 1,5 mm Stärke für die Verbindung der Elektroden untereinander hatte die Batterie einen Innenwiderstand.von 0,05 Ohm, Eine Belastung mit 6 A genügt, um die Betriebstemperatur von 70 0 C durch innere Erwärmung aufrechtzuerhalten.When using copper or silver wire with a thickness of 1.5 mm to connect the electrodes to one another, the battery had an internal resistance of 0.05 ohm. A load of 6 A is sufficient to maintain the operating temperature of 70 ° C due to internal heating maintain.

.Bei höherer Belastung muß eine Kühlung im Blektrolytkreislauf vorgesehen sein..In the case of higher loads, cooling must be provided in the lead electrolyte circuit be.

Wenn die Bauelemente aus einem Material mit einer höheren Wärmebeständigkeit gefertigt sind, als Acrylglas hat, so kann auch eine Betriebstemperatur von 100 0 C erreicht werden. In diesem Fall gibt die Batterie eine um etwa 50 % ertöhte Leistung ab. Mit Erfolg- wurden z.B. gegossene und nachbearbeitete Platten aus Epoxid-Harz verwendet.If the components are made of a material with a higher heat resistance than acrylic glass, an operating temperature of 100 ° C. can also be achieved. In this case, the battery delivers an output increased by around 50%. For example, cast and reworked panels made of epoxy resin have been used with success.

Claims

PATENT CLAIMS Component for fuel batteries for converting gaseous fuels, characterized in that it consists of a frame (1) of electrically insulating material, which is expediently square in its outer boundary and circular in its inner boundary, this inner edge having a fold (2) ', in that arranged in the frame corners four bores (3) is symmetrical and two leading two opposite narrow sides of the inside supply holes (4) are provided with extended outer apertures, tung the circular within a zweckmäklc to be mounted in grooves (6) waterproofing namely each end on a different one of the two surfaces of the frame, and that a lead-through (7) for a lead wire is provided, especially on one of the sides facing the feeds (4).

2. Component according to claim 1, characterized in that it consists of an electrically non-conductive, particularly thermoplastic and transparent, plastic. Component according to Claims 1 and 2, characterized in that 'tile bores (4) for the supply and discharge of fuel, oxygen and lead electrolyte and the duct (7) for the line wire are arranged in such a way that two opposite sides' of the frame (1) of bores, completely free, while after assembly the - associated connections on the two other sides each form a row.