DE1955668C3 - Geschlossener Bleisammler mit einem porösen reaktiven Teil, dessen eine Oberfläche der Atmosphäre auBerhalb des Sammlers und dessen andere Oberfläche dem Gas im Sammler ausgesetzt ist und das einen Katalysator, der Sauerstoff und Wasserstoff Ionisiert, enthält - Google Patents

Description

vorhanden ist, den Nachteil, daß der überschüssige Wasserstoff, der an dieser Gasphasenreaktion nicht

teilnimmt, sich im Sammler anreichert, worauf

50 schließlich der Sammlerbehälter durch den darin entwickelten Druck zerstört wird. In der älteren Anmeldung P 19 43 183.5 der gleichen Anmelderin wurde daher bereits ein geschlossener Bleisammler der ein-

Die Erfindung bezieht sich auf einen geschlossenen gangs genannten Art vorgeschlagen, durch den die Bleisammler mit einer positiven Elektrode, einer 55 genannten Nachteile bisher bekannter Bleisammler negativen Elektrode, einem Elektrolyten, einem ge- ausgeglichen werden und das Sauerstoffdefizit durch lchlossenen Behälter zur Aufnahme der Elektroden Zufuhr von außen ausgeglichen wird,
und des Elektrolyten und mit einem porösen reaktiven Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Teil, dessen eine Oberfläche der Atmosphäre außerhalb geschlossenen Bleisammler, wie ihn die ältere Andes Sammlers und dessen andere Oberfläche dem Gas 60 meldung vorschlägt, noch weiter zu verbessern und im Sammler ausgesetzt ist und das aus einem Kataly- sicherzustellen, daß das reaktive Teil immer mit sator, der elektrochemisch Sauerstoff und Wasserstoff Elektrolyt versorgt ist und nur der Wasserstoff, der ionisiert, aus einem Katalysatorträger und einer durch die Elektrolytschicht hindurchdringt, mit dem wasserabweisenden Substanz besteht. von außen eindiffundierten Sauerstoff reagieren kann,

Bleisammler wurden bisher wegen ihrer geringen 65 sowie zu verhindern, daß Schwefelsäurenebel, Gase Kosten und ihrer großen Zuverlässigkeit auf vielen und Wasserdampf durch die Öffnungen im reaktiven Anwendungsgebieten benutzt. Bei derartigen Samm- Teil nach außen gelangen können,
lern wird jedoch auf der letzten Stufe des Ladens oder Diese Aufgabe wird bei einem geschlossenen Blei-

sammler der eingangs genannten Art dadurch gelöst, gebildet werden, direkt durch die Öffnungen im daß die dem Gas im Sammler ausgesetzte Oberfläche reaktiven Teil aus dem Samrnlcrsystem nach außen des porösen reaktiven Teiles dicht mit einem elektrolyt- dringen. Dieser Körper dient auch dazu, die Zufuhr getränkten Körper verbunden ist und daß ein Teil des Wasserstoffes entsprechend der Geschwindigkeit des elektrolytgetränkten Körpers in den Elektrolyten 5 d^s von außen eingeführten Sauerstoffes zu vertaucht, zögern, dadurch, daß der Wasserstoff sofort in der

Man erzielt hierdurch außerdem noch den Vorteil, Elektrolytschicht gelöst wird, so daß er unter Bildung

daß die Zufuhr des Wasserstoffs durch den reaktiven von Wasser vollständig mit dem Sauerstoff reagieren

Körper entsprechend der Geschwindigkeit des von kann. Der Körper dient auch dazu, um den Elektro-

außen zugiführten Sauerstoffs dadurch verzögert io lyten an den Katalysator heranzuführen, um die

wird, daß der Wasserstoif sofort in der Elektrolyt- elektrochemische Reaktion zwischen dem Sauerstoff

schicht gelöst wird, sobald er unter Bildung von und dem Wasserstoff zu fördern und um das gebildete

Wasser mit dem Sauerstoff vollständig reagieren kann. Wasser in die Hauptmenge des Elektrolyten zurück-

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der zuleiten. Der mit dem Elektrolyten imprägnierte

Erfindung an Hand der Figuren erläutert. 15 Körper kann beispielsweise aus einem Wirrvlies aus

F i g. 1 bis 3 sind Teilquerschnitte, die die Bauweise Chemiefasern, einer dünnen Platte aus gesintertem

der wesentlichen Teile der geschlossenen Bleisammler Polyvinylchlorid, einem Glasvlies oder aus einem

gemäß der Erfindung zeigen; Kohlefasertuch bzw. aus einem anderen Material

F i g. 4 zeigt einen senkrechten Schnitt, der sehe- hergestellt sein, das gegenüber Säure beständig ist und

matisch die Bauweise eines geschlossenen Bleisammlers 20 das sich mit dem Elektrolyten imprägnieren läßt: die

zeigt, bei dem die charakteristischen Bestandteile der genannten Werkstoffe können aber auch miteinander

Erfindung zusammen mit einer gasverzehrenden Hilfs- kombiniert werden,

elektrode verwendet werden, und Aus dem vorstehend Gesagten ergibt sich also, daß

F 1 g. 5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen es erlindungsgemäß möglich ist. den nichtoxydierten der Dauer der Überladung und dem Innendruck des 25 Teil durch Einbringen von Sauerstoff in das System geschlossenen Bleisammlers gemäß der Erfindung im von außen her zu oxydieren, ohne daß der über-Vergleich mit den entsprechenden Parametern eines schüssige Wasserstoff, der nicht an der Gasphasenüblichen Bleisammlers mit einer gasverzehrenden reaktion innerhalb des Sammlers teilgenommen hai. Hilfselektrode zeigt. nach außen geleitet wird.

Das erfindungsgemäß verwendete reaktive Teil stellt 30 Das erfindungsgemäß verwendete reaktive Teil soll, ein Bauteil dar, in dem der überschüssige Wasserstoff wie schon gesagt, das Aussickern des Elektrolyten veiim Inneren des Sammlers und der von außen ein- hindern und den Sauerstoff von außen zutreten lassen, dringende Sauerstoff iv.iUiiiandcr reagieren; es besteht damit dieser mit dem Wasserstoff reagiert, um eine aus einem porösen Körper miteiner in geeigneter Weise Druckänderung im Sammler zu verhindern. Deshalb wasserabstoßend gemachten Katalysatorschicht. Dicht 35 muß es ein poröser Körper mit einer geeigneten an der Innenfläche des reaktiven Elements ist ein mit Druckfestigkeit und einem geeigneten Wasserabdem Elektrolyten imprägnierter Körper angebracht, Stoßungsvermögen sein und in der Lage sein, einen der teilweise in den Elektrolyten eintaucht. Aus Katalysator zu tragen. Als Material des reaktiven diesem Grund ist die Innenfläche des reaktiven Teiles Teils können leitende Werkstoffe, wie Aktivkohle, immer mit Elektrolyt versorgt, und nur der Wasser- 40 Graphit und Borcarbid oder nichtleitende Werkstoffe, stoff, der durch die Elektrolytschicht in dem mit dem wie SiO₂, Al₂O₃ ■ 3 SiO₃, TiO₂, Glaspulver und PolyElektrolyten imprägnierten Körper hindurchdringt, styrol-Pulve^r oder beliebige andere säurebeständige kann mit dem von außen her in das reaktive Teil Werkstoffe verwendet werden. Vorzugsweise wird eindiffundierenden Sauerstoff reagieren. Da sich der jedoch im allgemeinen ein leitender Werkstoff verElektrolyt in der Katalysatorschicht befindet, nimmt 45 wendet.

man an, daß es sich in diesem Fall im wesentlichen um Als wasserabstoßende Werkstoffe können beispielselektrochemische Reaktionen eines Lokalelements weise Polyiluoräthylen, Paraffin, Silikonharz, PoIyhandelt, die sich durch folgende Gleichungen aus- styrol oder andere Werkstoffe, die bereits bisher als drücken lassen: säurebeständige und wasserabstoßende Werks'.offe H ->2H¹ f- 2e 5° verwendet wurden, verwendet werden. Als Kataly-Q _>2 O² — 4e satoren werden Metalle der Platingruppe, wie Platin

und Palladium, die bereits als säurebeständige Kataly-

Man nimmt weiterhin an, daß der Sauerstoff und satoren für Elektroden verwendet wurden, verwendet, der Wasserstoff, die in dem Maße, daß ein Elektronen- Eine ähnliche Wirkung bezüglich der Sauerstoff-Übergang stattfindet, auf derselben Oberfläche des 55 zufuhr kann mit jeder beliebigen Kombination der Katalysators adsorbiert sind, eine ähnliche Lokal- vorstehend genannten Werkstoffe für das Teil, die element-Reaktion verursachen, auch wenn der Träger Katalysatoren und die wasserabstoßenden Mittel für den Katalysator nicht aus einem leitenden Material, erzielt werden, doch hat beispielsweise ein reaktives sondern einem nichtleitenden Material, wie SiO₂ oder Teil, das unter Verwendung von Graphit als Träger, Al₂O₃ · 3 SiO₂ besteht. Weiterhin findet in diesem Teil 60 Platin als Katalysator und Polyfluoräthylen als wasseraiich eine Gasphasenreaktion vom Typ 2 H₂ · O₂ abstoßendes Mittel hergestellt wurde, eine ausgezeich- ~> 2 H₂O statt. Das Wasser, das auf diese Weise in nete Verformbarkeit, wasserabstoßende Eigenschaften. der Nähe des Elektrolyten gebildet wird, geht über den Reaktionsfähigkeit und Druckfestigkeit,
mit dem Elektrolyten imprägnierten Körper in die Anstatt daß man die katalytischen und wasser-Hauptmenge des Elektrolyten zurück. 65 abstoßenden Eigenschaften gleichmäßig über das

Andererseits verhindert der mit dem Elektrolyten gesamte reaktive Teil verteilt, kann man auch ein

imprägnierte Körper, daß Schwefelsäurenebel, Gase reaktives Teil, das aus zwei Schichten, nämlich einer

und Wasserdampf, die im Inneren des Sammlers Katalysatorschicht mit einem geringen Wasserab-

Stoßungsvermögen und einer katalysatorfreien, dichten Schicht mit einem hohen Wasserabstoßungsvermögen, besteht, verwenden, wobei die erste Schicht auf der Seite der Gasphase im Inneren des Sammlers und die zweite Schicht auf der Seite der atmosphärischen Luft liegt. Da in diesem Fall der katalysatorfreien Schicht eine hohe Druckfestigkeit und ein hohes Wasserabstoßungsvermögen verliehen werden kann, ist es nicht nötig, in der Katalysatorschicht eine große Menge eines wasserabstoßenden Mittels zu verwenden. wodurch die Aktivität des Katalysators durch das wasserabstoßende Mittel nicht beeinträchtigt wird. Der Nachteil einer solchen Bauweise besteht jedoch darin, daß sich die beiden Schichten mit unterschiedlicher Zusammensetzung beim Verformen verziehen und daß eine Berührung zwischen dem reaktiven Teil und dem Sammlerbehälter gefährlich ist. Das Verziehen kann dadurch vermieden werden, daß man auf der der Katalysatorschicht abgewandten Seite der katalysatorfreien Schicht eine oder mehrere Schichten vorsieht, um die Schrumpfung und Ausdehnung der Katalysatorschicht auszugleichen. Der einfachste Weg, dieses Ziel zu erreichen, besteht darin, auf der der Katalysatorschicht gegenüberliegenden Seite der wasserabstoßenden Schicht eine Schicht mit der gleichen Zusammen-Setzung wie die Katalysatorschicht vorzusehen. Ein reaktives Teil mit einer solchen Schicht, die ein Verziehen verhindert, hat zusätzlich eine ausgezeichnete Wirkung, ähnlich der eines Doppdschicht-Tcils.

Bei der Herstellung der wcssera stoßenden Schicht müssen, wie sich aus der Wnku igsweise ergibt, ein kompakter, säurebeständiger Werkstoff und ein säurebeständiger, wasserabstoßender Werkstoff verwendet werden, während kein Katalysator notwendig ist. Ein weiteres wichtiges Merkmal dieser Schicht besteht darin, daß sie Durchtrittsöffnungen zum Einleiten von Sauerstoff hat. Die Schicht, die ein Verziehen verhindern soll, braucht nicht unbedingt säurebeständig und wasserabstoßend zu sein, wenn die wasserabstoßende Schicht intakt ist. und kann aus einem beliebigen Material hergestellt sein, das ein Verziehen verhindert. Damit aber auch bei einem zufälligen Aussickern des Elektrolyten durch die wasserabstoßende Schicht keine Schwierigkeiten auftreten, ist auch die Schicht, die das Verziehen verhindert, vorzugsweise wasserabstoßend und säurebeständig.

Die Schicht, die das Verziehen verhindert, soll auch den Durchtritt des Sauerstoffs nicht nennenswert behindern.

Anschließend ist die Bauweise der Teile gemäß der Erfindung an Hand von Beispielen erläutert. In den F i g. 1 bis 3 ist der Sammlerbehälter aus Kunststoff mit 1, der Elektrolyt mit 2, die Gasphase im Sammler mit 3. die Gasphase außerhalb des Sammlers mit 4, der mit dem Elektrolyten imprägnierte Körper mit 5 und das reaktive Teil mit 6 bezeichnet. Das reaktive Teil 6 ist an der Grenze zwischen der inneren und der äußeren Gasphase des Sammlers angebracht. Der mit dem Elektrolyten imprägnierte Körper 5 ist dicht an der Innenseite des reaktiven Teils 6 angebracht und taucht teilweise in den Elektrolyten 2 ein.

Das reaktive Teil 6 nach F i g. 1 stellt ein Beispiel für einen Typ dar, der aus einer homogenen Schicht mit einem geeigneten Wasserabstoßungsvermögen und einer geeigneten katalytischen Aktivität besteht.

Das reaktive Teil in F i g. 2 ist ein Beispiel für einen Typ. der aus einer aktiven Katalysatorschicht 6, mit niedrigem Wasserahsloßunssvermögen und einer stark wasserabstoßenden, katalysa'iorfreicn, druck beständigen Schicht 6₂ besteht, die auf der Außenseite der Katalysatorschicht 6, angeordnet ist.

Das in Fig. 3 dargestellte reaktive Teil ist ein Beispiel eines Typs, das aus einer aktiven Katalysatorschicht 6. mit geringern Wasserabstoßungsvermögcn. einer katalysatorfreien, stark wasserabstoßenden Schicht 6., an der Außenseite der Katalysatorschichi und einer das Verziehen verhindernden Schicht 6_;,

ίο auf der Außenseite der wasserabstoßenden Schicht 6₂ besteht.

Fig. 4-zeigt einen Blcisammler mit den Teilen gemäß der Erfindung. Mit 7 ist ein Widerstand zur Regelung des Potentials einer gasvcrzchercndci Hilfselektrode 8 bezeichnet, wodurch das Potential auf einen für die Entfernung von Gasen geeigneten Wert gehalten wird. Mit 9 ist die positive Elektrode, mit 10 die negative Elektrode, mit 11 die Sauerstoffzuleitung, mit 12 eine Befestigungskappe für das reaktive Teil.

mit 13 ein O-Ring zum Abdichten der Verbindung zwischen dem Behälter 1 und der Kappe 12. mit 14 ein Gewinde zur Befestigung der Kappe 12 und mit 15 ein Sicherheitsventil bezeichnet.

Die Oberfläche des Teils 6, die mit der Gasphase im Inneren des Sammlers in Berührung steht und die nicht durch den mit dem Elektrolyten imprägnierten Körper 5 bedeckt isi, ist mit einem Klebstoff überzogen, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Nachstehend sind einige Beispiele für das reaktive Teil gemäß der Erfindung angegeben.

Beispiel 1

Reaktives Teil, bestehend aus einer homogenen Schicht mit ausreichendem Wasserabstoßungsvermögcn und

katalytischer Aktivität

Aktivkohle, die durch Reduktion einer PLuinwrbindung mit Formaldehyd mit 2°/„ Platinschwarz imprägniert wurde, und ein Mischpolymcrisatpuhei

aus Äthylentetrafluorid und Propylenhexafluorid wurden in einem GewichtsvcrhältnisJ von 73 : 27 miteinander vermischt. 10 g des erhaltenen Gemisches wurder unter einem Druck von etwa 0,5 Tonnen cm² zu einen Körper mit den Abmessungen 50 mm-60 mm ge formt.

B e i s ρ i e 1 2

Reaktives Teil, bestehend aus einer Katalysatorschich mit geringem Wasserabstußungsvcrmögcn und eine

katalysatorfreien druckbeständigen Schicht mit einen

hohen Wasserabstoßungsvermögen

Aktivkohle, die durch Reduktion einer Platinver bindung mit Formaldehyd mit 2°/₀ Platinschwar imprägniert wurde und ein Mischpolymerisatpulve

aus Äthylentetrafluorid und Propylenhexafluorid wui den im Gewichtsverhältnis ^l>5 : 5 miteinander vermisch wobei ein Gemisch zur Herstellung der Katalysatoi schicht erhalten wurde. Getrennt davon wurden ei feines Graphitpulver und ein Äthylentetrafluoric Propylenhexafluorid-Mischpolymensat im Gewicht: verhältnis 1 : 1 miteinander vermischt, wobei ei Gemisch zur Herstellung der wasset abstoßende Schicht erhalten wurde. 5 g des ersten Gemisches un 10 g des nveiten Gemisches wurden unter einem Druc von etwa 0.5 Tonnen cm² zu eniem reaktiven Teil m den Abmessungen 50 · 60 mm, das aus einer Katal satorschicht und einer wasserabstoßenden Schic! bestand, geformt.

7 "~ 8

B e i s ρ i e I 3 stellt wurde. Jedes plalteiiförmige reaktive Teil wurde

Reaktives Teil mn einer das Verziehen ^{so aus dc}" ^{nach dc}" »«^P^n erhaltenen Teilen

verhindernden Schicht herausgeschnitten, daß die Oberfläche aiii einer

Seite 2.r>cm- betrug. Die I berladeslromstarke betrug

Aktivkohle, die durch Reduktion einer Platinver- 5 H)OmA. l-'iir die positive Elektrode wurde eine

nindung mit Formaldehyd mit 2"₍, Platinschwarz Elektrode vom 1 udor-Typ mn einer Nennkapa/ität

imprägniert wurde und ein Alhylenletralluorid- vcm 100 \h νervvendei. Der mit dem F.lei trolyien

Propylenhcxatluorid-Misehpolvmeiisatpuber wurden imprägnierte Körper war ein \ erhundkörpei aus

in einem Gewiehlsverhaltnisvon 95 : 5 miteinander ver- 2 elwa 0.!5 mm starken, säurebeständigen Wirrvliesen

mischt, wobei ein Gemisch für die Herstellung der m aus Chemiefasern.

Katalysalorschicht erhalten wurde. Getrennt davon I in den erlindungsgemüß er/ielbaren Effekt zu

wurden ein feines Graphitpulver und ein Alhvlen- /eigen, ist in Fig. 5 auch die Druckänderung bei

tiMrafluorid-Propylenhexafluorid-Misehpolvnicnsaipul- einem Sammler/, angegeben, der die Bauweise von

ver in einem Gewichtsverhällnis von 1 : 1 miteinander F ι g. 4 halte, der aber uicla die Feile gemäß der

vermischt, wobei ein Gemisch zur Herstellung der 15 Eriindtm« enthielt.

wasserabstoßenden Schicht erhallen wurde. Weiterhin Wie Fig. 5 zeigt, nimmt der Innendruck in dem

wurden katalysatorfreie Aktivkohle und ein Alhvlen- bekannten Sammler, der die Teile gemäß der Erlindunp

telrafluorid-Propylenhexafluorid-Misehpohmerisalpiil- nicht cuthält, /u Beginn der ('beiladung infolge einer

vcr im Gcwichtsverhälluis von 95 : 5 miteinander ver- Gasphasenreakiion an der Hilfselektrode /wischen

mischt, wobei ein Gemisch zur Herstellung einer das 20 dem im Sammle vorhandenen Wasserstoff und

Verziehen verhindernden Schicht erhalten wurde. Sauerstoff ab. worauf er auf einen hohen Wert ansteigt,

3 g des Gemisches für die Katalvsatorschicht. 5 g des wenn sich überschüssiger Wasserstoff anreichert, bis

Gemisches für die wasserabstoßende Schicht und 3 g ein von der Kapazität der Hilfselektrode abhängiger

des Gemisches für die das Verziehen verhindernde Gleichgewichtszustand erreicht ist.

Schicht wurden unter einem Druck von etwa 0.5 Ton- .15 In den Sammlern.!. H. C und /' mit den Teilen

neu cm'-/u einem reaktiven Teil mil den Abmessungen gemäß der I r.indiing nimmt der Innendruck zu

50 · W) mm geformt. Beginn der L beiladung /war ebenfalls ab. hiebt jedoch

anschließend auf einem niedrigen Wert, da der über-

Beispiel 4 schüssige W assersioff nut dem von außen eingeführten

Reaktives Feil mit einer das Verziehen verhindernden ⁱ⁰ ' ^a'!^Lls °' ^Udt-^ILI ■

Schicht aus einem anderen Material und anderer ^ ^e Fn.ladekapa/i.ai nach der I berladung

Zusanimcnselzunc als die Katalvsatorschicht Ixtnüt so IxMMg₁ die Eiul.ukkapa. Kai des Sanimicis

.·! nach 000 Stunden 112 „ der Anfangskapa/ilat.

Aktivkohle, die durch Reduktion einer Platinvcr- während die Kapazität des Sammlers /. nur SO",,der bindung mit Formaldehyd nut 2"„ Platinschvar/ 35 Anfangskapa/iiäi betrug. Die Fntladungskapa/itäien imprägniert wurde, und ein Athylenieirafluorid- der Sammlei B. C und P nach ST(Mi Stunden betrugen PropvlcnhcxalFuorid-Misehpolymerisatpulvcr wurden 1⁽^2. 99.7 bzw. 9¹V",, eier einsprechenden Anlangsim Gewichtsverhältnis 95:5 miteinander vermischt. kapazitäten, wogegen die Kapazität des Sammlers λ" wobei ein Gemisch zur Herstellung der Katalysator- nur 7S"„ der Anfangskapaziläi betrug. schicht erhalten wurde. Getrennt davon warden ein 4-¹ In keinem Sammler konnte auch nach elwa 9000 feines Graphitpulver und ein AiIn lent et rafluorid- Stunden emc Abnahme der Elektrolyt men ge beobachtet Propylenhcxafhiorid-MisehpoKmerisatpulver im Ge- werden.

w ichtsvcrhällnis 1 : 1 miteinander vermischt, wobei ein Wie vorstehend ausgeführt wurde, wird ertindimgs-

Gcmisch zur Herstellung einer druckfesten wasser- gemäß ein geschlossener Bleisammler geschaffen, bei abstoßenden Schicht erhalten wurde. Weiterhin wurde 45 dem ein .Anstieg des Innendnickes infolge der Anein Kieselsäureanhydridpulver und Silikonharz im reicherung von überschüssigem Wasserstoff dadurch Gewichtsv erhält nis 90 : 10 mi'einander vermischt, wobei verhindei t werden kann, d.iß der überschüssige W asser· ein Gemisch zur Herstellung einer das Verziehen stoff mil dem \on außen eingeführten Sauerstoff umverhindernden Schicht erhallen wurde. 3 g des Gc- gesetzt wird. Fs kann ein Kapazitätsabfall infolge dei tnisches für die Katalvsatorschicht. 5 g des Gemisches 5° Selbstentladiing der positiven Elektrode und ein< für die wasserabstoßende Schicht und 1,8 g des Ge- Abnahme des Elektrolyten verhindert werden, weshalt misches für die das Verziehen verhindernde Schicht der Sammler praktisch wartungsfrei ist. wurden unter Druck von etwa 0.5 Tonnen cm² zu Ist die (. berladestromstärke gering, das heißt si

einem reaktiven Teil mit den Abmessungen 50 ■ W) mm gering, daß der im Sammler gebildete Sauerstoff um geformt. Die eingesetzte Menge des Gemisches für die 55 Wasserstoff in den Elektrolyten, der sich in dem mi das Verziehen verhindernde Schicht wurde so ge- dem Elektrolyten imprägnierten Körper befindet wählt, daß durch das Kieselsäureanhydrid-Silikonharz- diffundieren und im reaktiven Teil zur Reaktioi Gemisch ein Verziehen verhindert wurde. Diese kommen können, kann ein geschlossener Sammle Menge hängt von der Zusammensetzung des Gemisches nur aus den Teilen gemäß der Erfindung zusammen sowie von der Art des verwendeten Materials und der 60 gesetzt sein. Wird der Sammler jedoch mit eine Zusammensetzung und der eingesetzten Menge des hohen Stromstärke überladen, so wird der erfindungs Gemisches für die Katalysatorschicht ab. gemäß erzielbare Effekt noch beträchtlich vergrößert

F i g. 5 zeigt die Beziehungen zwischen dem im wenn ein Katalysator für eine Gasphasenreaktioi Inneren des Sammlers herrschenden Druck und der zwischen Sauerstoff und Wasserstoff zur Bildung voi Überladezeit, die bei Sammlern mit der in F i g. 4 65 Wasser und eine gasverzehrende Hilfselektrode wi dargestellten Bauweise unter Verwendung der reak- im letzten Beispiel entweder allein oder in Kombina tiven Teile nach den Beispielen 1. 2. 3 bzw. 4 festge- tion verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 6C9 638 34

Claims (5)

beim Überladen an der positiven Elektrode gasförmiger Patentansprüche: Sauerstoff und an der negativen Elektrode brennbarer, gasförmiger Wasserstoff gebildet, da das Wasser

1. Geschlossener Bleisammler mit einer positiven elektrotysiert wird, wobei auch ein stark korro-Elektrode, einer negativen Elektrode, einem Elek- 5 dierender Schwefelsäurenebel gebildet wird. Es besteht Irolyten, einem geschlossenen Behälter zur Auf- deshalb die Gefahr, daß Geräte um den Dammler nähme der Elektroden und des Elektrolyten und korrodieren oder Feuer fangen. Weiterhin muß der mit einem porösen reaktiven Teil, dessen eine Sammler gewartet werden, wobei der Elektrolyt Oberfläche der Atmosphäre außerhalb des Samm- häufig ergänzt werden muß, da der Wassergehalt im lers und dessen andere Oberfläche dem Gas im io Elektrolyten infolge der Elektrolyse oder der natür-Sammler ausgesetzt ist und das aus einem Kataly- liehen Verdampfung abnimmt. Das wirksamste Versator, der elektrochemisch Sauerstoff und Wasser- fahren zur Beseitigung dieser Nachteile besteht darin, stoff ionisiert, aus einem Katalysatorträger und den Sammler zu verschließen, wofür eine ganze Reihe einer wasserabweisenden Substanz besteht, d a- von Verschließverfahren vorgeschlagen wurden. Weidurch gekennzeichnet, daß die dem 15 terhin wird, wie schon gesagt, bei der Überladung des Gas im Sammler ausgesetzte Oberfläche des Bleisammlers an der positiven Elektrode Sauerstoff porösen reaktiven Teiles (6) dicht mit einem und an der negativen Elektrode Wasserstoff erzeugt. elektrolytgetränkten Körper (5) verbunden ist Es sind daher schon (s. deutsche Auslegeschrift und daß ein Teil des elektrolytgetränkten Körpers 1 222 154) verschlossene Sammler bekannt, die einen (5) in den Elektrolyten (2) taucht. 20 Katalysator aufweisen, mit dessen Hilfe der im

2. Geschlossener Bleisammler nach Anspruch 1, Sammler erzeugte Wasserstoff und Sauerstoff in dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Teil aus Wasser umgesetzt wird, der dem Elektrolyten wieder einer homogenen Schicht mit katalytischen und zufließt.

wasserabstoßenden Eigenschaften besteht. Es ist jedoch bekannt, daß zwar der Wasserstoff im

3. Geschlossener Bleisammler nach Anspruch 1, 25 elektrochemischen Äquivalent gegenüber dem Ladedadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Teil aus strom gebildet wird, die gebildete Säuerst off menge einer aktiven Kalalysatorschicht (6,) mit niedrigem aber beträchtlich unterhalb der dem Ladestrom ent-Wasserabstoßungsvermögen und einer katalysator- sprechenden Menge liegt. Es wird im allgemeinen freien Schicht (1S₂) mit einem hohen Wasser- weniger als 1 Volumteil Sauerstoff auf 2 Volumteile abstoßungsvermögen besteht, wobei die Kataly- 30 Wasserstoff erzeugt. Dies beruht wahrscheinlich darauf. satorschicht auf der Seite der Gasphase im Sammler daß die Oxydation von PbSO₄ und PbO, die im aktiven und die wasserabstoßende Schicht auf der Seite Material der positiven Elektrode vorhanden sind, und der Außenluft angebracht ist. von Pb aus dem positiven Elektrodengitter weitergeht.

4. Geschlossener Bleisammler nach Anspruch 3, auch wenn der Sammler überladen wurde und alle dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Teil 35 anderen Reduktionsreaktionen als die Erzeugung von eine Schicht (6₃) zur Verhinderung des Verziehens Wasserstoff an der negativen Elektrode praktisch enthält, die das gleiche Ausdehnungs- und Kon- aufgehört haben. Das Sauerstoffdefizit entspricht traktionsvermögen wie die Katalysatorschicht auf- gerade der Strommenge, die für diese Oxydation weist und auf der Seite der wasserabstoßenden verbraucht wird.

Schicht (6₂) angebracht ist, die von der Kataly- 40 Deshalb haben von den bekannten geschlossenen satorschicht (O₁) abgewandt ist und sich auf der Sammlern, bei denen nur ein Katalysator für eine Seite der Außeriluft befindet. Gasphasenreaktion zur Umwandlung des Sauerstoffs

5. Geschlossener Bleisammler nach Anspruch 1, und des Wasserstoffs in Wasser nach der Gleichung dadurch gekennzeichnet, daß er eine gasver-

zehrende Hilfselektrode (8) enthält. ₄₅ 2 H₂ I O₂ --> 2 H₂O