DE2008548C3 - Positive electrode for rechargeable electrical zinc-halogen cells of a storage battery - Google Patents
Positive electrode for rechargeable electrical zinc-halogen cells of a storage batteryInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine positive Elektrode für wiederaufladbare elektrische Zink-Hallogenzellen eines Akkumulators, aus einem metallischen Träger und wenigstens einer mit diesem verbundenen Schicht aus porösem Kohlenstoff.The invention relates to a positive electrode for rechargeable zinc-halogen electric cells an accumulator, made of a metallic carrier and at least one layer connected to it porous carbon.
Eine positive Elektrode dieser Art ist aus der FR-PS 9 72 048 bekannt. Bei diesem Stand der Technik wird bei Verwendung von Chlor als Elektrolyt Zink als geeignetes, gegen chemische Einflüsse widerstandsfähiges Material für die negative Elektrode benannt. Es wird auch der direkte chemische Angriff durch das Chlor auf das Metall der positiven Elektrode angegeben. Es fehlt jedoch jegliche Angabe eines besonderen Materials für die positive Elektrode, für welche ganz allgemein Metall als verwendbarer Werkstoff angegeben wird. Diese Angabe ist jedoch sehr weit und umfaßt selche .Metalle wie z. B. Eisen und Aluminium. Obwohl als Nachteil die chemischen Einflüsse des Chlors auf das Metall der positiven Elektrode beschrieben worden ist, wird kein bestimmtes Material für die positive Elektrode ausgewählt, welches gegen Chlor widerstandsfähig istA positive electrode of this type is known from FR-PS 9 72 048. In this state of the art, Use of chlorine as an electrolyte Zinc as a suitable one that is resistant to chemical influences Material for the negative electrode named. There will also be direct chemical attack by the chlorine the metal of the positive electrode indicated. However, there is no indication of any special material for the positive electrode, for which metal is generally indicated as the material that can be used. These However, the specification is very broad and includes such metals such as B. iron and aluminum. Although the chemical influences of chlorine on the metal are a disadvantage positive electrode has been described, will not be certain material selected for the positive electrode, which is resistant to chlorine
Über die positive Elektrode wird allein ausgesagt, daß diese durchlässig für Gas aber nicht für Flüssigkeiten ist. Es wird ferner angegeben, daß das Chlor die Oberfläche der positiven Elektrode angreift und daß diese aus porösem Kohlenstoff besteht, wohingegen die negative Elektrode aus Zink besteht. Es wird schließlich ausgeführt, daß das Chlor auf das Zink als negative Elektrode einwirkt, aber es wird nicht angegeben, wie die positive Elektrode auf das Zink reagiert. Demzufolge gehen keine genauen Angaben über die Bauart und Bauweise der positiven Elektrode aus dem genannten Stand der Technik als bekannt hervor. Insbesondere wird offengelassen, welche Materialien für die positive Elektrode verwendet werden sollten, um eine ständig wiederaufladbare elektrische Zin-Halogenzelle für einen Akkumulator zu schaffen.The only statement about the positive electrode is that it is permeable to gas but not to liquids. It is also stated that the chlorine attacks the surface of the positive electrode and that this off porous carbon, while the negative electrode is made of zinc. It will eventually stated that the chlorine acts on the zinc as a negative electrode, but it is not stated how the positive electrode reacts to the zinc. As a result, there are no precise details about the type and Construction of the positive electrode from the prior art mentioned as known. In particular it is left open which materials should be used for the positive electrode in order to keep a constant to provide a rechargeable tin-halogen electric cell for a storage battery.
Die bekannte positive Elektrode für wiederaufladbare elektrische Zink-Halogenzellen eines Akkumulators ermöglicht keine häufige Wiederaufladung über eine lange Lebensdauer mit einer guten elektrischen Ausgangsleistung.The well-known positive electrode for rechargeable electrical zinc-halogen cells of a storage battery does not allow frequent recharging over a long life with a good electrical one Output power.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode für wiederaufladbare elektrische Zink-Halogenzellen eines Akkumulators der eingangs genannten Art zu schaffen, die über eine lange Lebensdauer ständig wiederaufladbar ist und jeweils eine hohe elektrische Leistung abgibt.The invention is therefore based on the object of providing an electrode for rechargeable zinc-halogen electrical cells an accumulator of the type mentioned to create that over a long Lifespan is continuously rechargeable and delivers high electrical power in each case.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der metallische Träger aus einem anodisierbaren Metall aus der Gruppe I V(A)und V(A)Oc* periodischen Systems und in Form eines Gitters ausgebildet ist, daß der poröse Kohlenstoff in körniger Form mit einem Kunststoffpulver gebunden ist und daß das Gemisch aus Kohlenstoff und Kunststoff an den metallischen Träger unter Druck gebunden ist und diesen allseitig umschließt. Für den metallischen Träger werden insbesondere Titan oder Titanlegierungcn vorgeschlagen, die in Form eines Siebes oder eines gelochten Mctallblcchcs oJ. dgl. verarbeitet sind. Als poröser Kohlenstoff in körniger Form wird insbesondere Acetylenruß vorgeschlagen, der im Kunststoff pulver gebunden ist.To solve this problem, the invention provides that the metallic support is made of an anodizable metal from the group I V (A) and V (A) Oc * periodic system and is designed in the form of a lattice that the porous carbon is in granular form with a plastic powder is bound and that the mixture of carbon and plastic is bound to the metallic support under pressure and surrounds it on all sides. Titanium or titanium alloys, in particular, which are in the form of a sieve or a perforated metal block or similar are proposed for the metallic carrier. Like. Are processed. In particular, acetylene black, which is powder-bound in the plastic, is proposed as the porous carbon in granular form.
Das crfindiingsgcmäßc, in körniger Form verarbeite-The crfindiingsgcäßc, processed in granular form-
te und in Kunststoffpulver gebundene poröse Kohlenstoffmaterial bildet winzig kleine Poren, in welche und durch welche der Elektrolyt mit eingeschlossenem oder absorbiertem Halogen, insbesondere Chlor, fließt. Dabei entstehen Berührungsflächen zwischen den Elektrolyten und dem Halogengas. Der mit Halogengas beladene Elektrolyt, der sich in dnn winzig kleinen Poren oder Löchern innerhalb des porösen Kohlenstoffes, insbesondere Acetylenruß, befindet, bildet nur einen dünnen Flüssigkeitsfilm auf der Kohlenstoffoberfläche aus, weil die Poren oder Löcher nicht groß genug sind, um eine Masse oder einen Tropfen von Flüssigkeit aufzunehmen. Dieses befähigt das Halogen, insbesondere Chlor, durch die Flüssigkeit und aus der Flüssigkeit herauszugelangen, so daß es dann frei ist, um z. B. als freies Chlor zu wirken und um mit dem metallischen Träger, insbesondere aus Titan, elektrisch als positive Elektrode zu kontaktieren. Der erzeugte elektrische Strom fließt durch den metallischen Träger aus Titan aus der Batterie heraus, da das Titan als Stromsammler und -leiter arbeitet Es muß bemerkt werden, dau hier eine Drei-Phasen-Grenzschicht zwischen Flüssigkeit, Gas und festem Metall vorliegt.The porous carbon material bound in plastic powder forms tiny pores in which and through which the electrolyte with trapped or absorbed halogen, especially chlorine, flows. Included contact surfaces arise between the electrolyte and the halogen gas. The one loaded with halogen gas Electrolyte, which is contained in tiny tiny pores or holes within the porous carbon, in particular Acetylene black, only forms a thin liquid film on the carbon surface because the pores or holes are not large enough to hold a mass or drop of liquid. This enables the halogen, especially chlorine, to get through the liquid and out of the liquid, so that it is then free to B. to act as free chlorine and to work with the metallic carrier, in particular made of titanium, to make electrical contact as a positive electrode. The generated electric current flows through the metallic carrier made of titanium out of the battery, since the titanium acts as a current collector and -leiter works It must be noted that there is a three-phase boundary layer between liquid and gas and solid metal is present.
Ein mit den erfindungsgemäß ausgestalteten positiven Elektroden hergestellter Akkumulator ist mehrere Monate mit konstanter Ladung und Entladung betrieben worden, ohne daß offensichtlich irgendeine Abnutzung der Akkumulatorbauteile festgestellt worden ist, obwohl mit einem relativ hohen elektrischen Ausgangsstrom gearbeitet worden ist. Der Grund hierfür ist in der Elektrodenspeicherwirkung für Halogen, insbesondere Chlor, zu sehen. Diese Wirkung beruht darin, daß der verwendete poröse Kohlenstoff, d. h. Acetylenruß, amorph ist und daß die körnigen Bestandteile mit einem synthetischen Kunststoff gebunden sind, der gegenüber dem Halogen, d. h. insbesondere Chlor, oder dem Elektrolyten inert ist.One with the positive ones designed according to the invention Batteries made with electrodes are operated for several months with constant charge and discharge without any apparent wear and tear on the battery components although a relatively high electrical output current was used. The reason this can be seen in the electrode storage effect for halogen, especially chlorine. This effect is based on the fact that the porous carbon used, i.e. H. Acetylene black, is amorphous and that the granular Components are bound with a synthetic plastic, which is opposite to the halogen, d. H. in particular Chlorine, or the electrolyte is inert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.
Die Erf.ndung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles eines Akkumulators aus wiederaufladbaren elektrischen Zink-Halogenzellen mit positiven Elektroden dargestellt. Es zeigtThe Erf.ndung is based on an embodiment of a shown in the drawings Accumulator made of rechargeable electric zinc-halogen cells with positive electrodes is shown. It shows
Fig. I einen vertikalen Querschnitt durch ein positives tlektrodenpaar,Fig. I a vertical cross section through a positive electrode pair,
Fig.2 einen vertikalen Längsschnitt durch eine positive Elektrode längs der Linie 11-11 in Fig. 1,FIG. 2 shows a vertical longitudinal section through a positive electrode along the line 11-11 in FIG. 1,
F i g. 3 eine Seitenansicht der positiven Elektrode,F i g. 3 is a side view of the positive electrode;
Fig.4 einen horizontalen Querschnitt durch eine negative Zinkelektrode,4 shows a horizontal cross section through a negative zinc electrode,
F i g. 5 eine Draufsicht auf den Akkumulator,F i g. 5 a plan view of the accumulator,
Fig.6 einen horizontalen Teilquerschnitt durch den Akkumulator nach F i g. 5 längs der Linie H-Il 'n F i g. 7, 8 und 8a,6 shows a horizontal partial cross-section through the Accumulator according to FIG. 5 along the line H-II 'n F i g. 7, 8 and 8a,
Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Teil des Akkumulators längs der Linie VII-VII in F i g. 5,7 shows a cross section through part of the accumulator along the line VII-VII in FIG. 5,
Fig.8 einen Querschnitt durch einen Teil des Akkumulators längs der Linie VIII-VIII in F i g. 7,8 shows a cross section through part of the accumulator along the line VIII-VIII in FIG. 7,
F i g. 8a einen der F i g. 8 entsprechenden Querschnitt längs der Linie Vl I la-Villa in Fig. 7 undF i g. 8a one of the FIGS. 8 corresponding cross-section along the line Vl I la-Villa in Fig. 7 and
F i g. 9 eine Prinzipdarstcllung des I lalogengaskreises im Akkumulator.F i g. 9 shows the principle of the halogen gas circuit in the accumulator.
Der dargestellte Akkumulator ist aus mehreren wiederaiifladbarcn elektrischen Zink-Halogenzellen mi? positiven Kohlenstoff-Kunststoff-Elektroden 12 und negativen ZinkclcktrtkL-n 13 gebildet. Das Halogen ist vorzugsweise Chlor, es kann auch Jod oder Brom sein, wobei entsprechende Abwandlungen des mechanischen Aufbaus des Akkumulators erforderlich sind.The accumulator shown is made up of several rechargeable zinc-halogen electric cells with? positive carbon-plastic electrodes 12 and negative zinc-sheet metal-n 13 are formed. The halogen is preferably chlorine, it can also be iodine or bromine, with corresponding modifications of the mechanical Structure of the accumulator are required.
Jede positive Elektrode 12 (Fig. 1 bis 3) weist einen Träger 1 aus Titan auf, wobei es sich auch um ein anderes anodisierbares Metall der Gruppen IW(A) oder V(A)aes periodischen Systems handeln kann, wie Tantal oder Zirkon oder Legierungen aus diesen Metallen. Der Träger 1 besieht aus einem offenen Netz, insbesondere aus geschäumtem Metall oder einem Drahtnetz der Metalle, und weist einen Stromsammler 2 auf, der sich nach außerhalb der positiven Elektrode 12 erstreckt und eine elektrische Verbindung bildet.Each positive electrode 12 (Fig. 1 to 3) has a support 1 made of titanium, which can also be another anodizable metal of groups IW (A) or V (A) aes periodic system, such as tantalum or zirconium or Alloys of these metals. The carrier 1 consists of an open network, in particular made of foamed metal or a wire network of the metals, and has a current collector 2 which extends outside the positive electrode 12 and forms an electrical connection.
Mit dem Träger 1 ist ein Kohlenstoff-Kunststoff-Gemisch 3 derart poröser Art verbunden, daß bei der Benutzung im Akkumulator, wie es weiter unten erläutert werden wird, die Chlorionen beim elektrolytischen Verfahren durch den Träger i hindurch wandern können. Der Kohlenstoff liegt in Form von Ruß oder Kohlenstoffkörnern vor, die vorzugsweise miteinander unter Ausbilden des Kohlenstoff-K..-.ststoff-Gemisches 3 mit einem Kunststoff, wie Polyvin; !chlorid, einem synthetischen Nitrilkautschuk oder Polychloropren gebunden sind. Das eigentliche Vermischen des Kunststoffes mit dem Kohlenstoff kann mittels Walzen unter Anwenden von z. B. einer erhitzten Trommel oder einer Granuliervorrichtung bewirkt werden. Kleine Scheiben aus Kohlenstoff oder Graphit können mit einer Latex- oder Kunststofflösung getränkt werden, die als eine undurchlässige Schranke zwischen den Zellen wirkt Es werden kleine Kohlenstoffscheiben in eine große Platte, z. B. mittels Spritzguß unter Ausbilden einer flexiblen Kohlenstoffelektrode 12 gebunden. Das Aufbringen einer aktiven Oberflache auf die Kohlenstoffoberfläche mittels Überziehen kann mit Aktiv-Kohlepulver, wie Acetylenruß, gebunden mit einer Lösung von Kunststoff, wie Polyäthylen in Tetrachlorkohlenstoff oder Äthylentrichlorid bewirkt werden. Es können Katalysatoren, wie Platin, auf den Korjenstoff mittels imprägnieren und anschließendem BrennenWith the carrier 1, a carbon-plastic mixture 3 is connected such a porous type that in the Use in the accumulator, as will be explained further below, the chlorine ions in the electrolytic Method can migrate through the carrier i. The carbon lies in the form of soot or Carbon grains, preferably with one another to form the carbon-plastic mixture 3 with a plastic such as Polyvin; ! chloride, one synthetic nitrile rubber or polychloroprene are bound. The actual mixing of the Plastic with the carbon can by means of rollers using z. B. a heated drum or a granulating device. Small discs made of carbon or graphite can be used with soaked in a latex or plastic solution that acts as an impermeable barrier between the cells acts Small carbon disks are placed in a large plate, e.g. B. by means of injection molding with training a flexible carbon electrode 12 bound. The application of an active surface to the carbon surface by means of coating, activated carbon powder such as acetylene black, bound with a Solution of plastic, such as polyethylene in carbon tetrachloride or ethylene trichloride. It Catalysts, such as platinum, can be impregnated on the coria fabric and then fired
ι oder mittels elektrolytischer Abscheidung aufgebracht ν erden. Dort, wo Kohlenstoffpulver mit Polyäthylen gelöst in Tetrachlorkohlenstoff gebunden wird, kann ein inertes Füllmittel, wie Zinkchlorid angewandt werden, das anschließend unter Ausbilden einer poröseren Elektrode herausgelaugt wird. Das Kohlenstoffpulver kann mittels Erhitzen auf etwa 4000C in einem inertem Gas, wie Argon oder Kohlendioxid oder sogar in Chlor aktiviert werden.ι or applied by means of electrolytic deposition ν earth. Where carbon powder is bound with polyethylene dissolved in carbon tetrachloride, an inert filler such as zinc chloride can be used, which is then leached out to form a more porous electrode. The carbon powder can be activated by heating to approximately 400 ° C. in an inert gas such as argon or carbon dioxide or even in chlorine.
Die optimale Teilchengröße des Kohlenstoff hängtThe optimal particle size of the carbon depends
ι für ein zufriedenstellendes elektrisches Arbeiten der Zellen davon ab. daß die größtmögliche Oberfläche ausgebildet wird, jedoch müssen die Teilchen entweder natürlich, wie bei Acetylenruß, zusammenhaften oder es muß ein Zusammenhaften durch Anwenden des Kunststoffes bew'tkt werden. Wenn das in .Anwendung kommende Kunststoffpulver Polychloropren ist, weist das Polychloropren vorzugsweise eine Teilchengröße von 50 μΐη und 190 μιη auf Es können ebenfalls, quaternäre Ammoniumverbindungen als ein oberflächenaktiväs Mittel zwecks Erzielung optimaler Berührungswinkel des Elektrolyten mit den Kohlen3toffteilchen in iner Zelle angewandt werden. Es kann Kieselerdegel dem Kohlenstoff zugesetzt werden, um so die Chlorspeicherung zu verbessern und die Wirkung des Kohlenstoffs und Silikagels ist bezüglich der Leistung der Zelle synergistisch. Das Einarbeiten des Gels kann mittels imprägnieren der vollständigen Elektrode bewirkt werden, um so einen Abfall derι for satisfactory electrical operation of the Cells from it. that the largest possible surface is formed, but the particles must either naturally, as with acetylene black, stick together or it must stick together by applying the Plastic. If that in .application Coming plastic powder is polychloroprene, the polychloroprene preferably has a particle size from 50 μΐη and 190 μιη to It can also, quaternary ammonium compounds as a surfactant Means to achieve optimal contact angles of the electrolyte with the carbon particles can be applied in a cell. Silica gel can be added to the carbon in order to do so to improve the chlorine storage and the effect of the carbon and silica gel is regarding the Cell performance synergistically. The incorporation of the gel can be done by means of impregnating the whole So as to cause a drop in the electrode
Leitfähigkeit zu vermeiden, der ansonsten wahrscheinlich in der Elektrode eintritt, wenn die Kieselerde zuvor mit dem in der Zelle angewandten Kohlenstoff vermischt wird.Avoid conductivity, which is otherwise likely occurs in the electrode if the silica previously combined with the carbon used in the cell is mixed.
Das Kohlenstoff-Kunststoff-Gemisch 3 kann mit dem Trüger 1 mittels heißem oder kaltem Verpressen gebunden werden. Hierbei können Drücke von 3135 N und 7845 N/cm2 bei Temperaturen von 15—1400C angewandt werden.The carbon-plastic mixture 3 can be bonded to the carrier 1 by means of hot or cold pressing. In this case, pressures of 3135 N and 7845 N / cm 2 are applied at temperatures of 15 to 140 0 C.
Anstelle des Titans in der positiven Elektrode 12 können Legierungen von Titan oder 'tantal oder Zirkon oder dieser Metalle untereinander angewandt werden. Nachdem das Titan einmal für die Aufnahme des Kohlenstoffs vorbereitet worden ist. muß dasselbe unter geeigneten Bedingungen, wie z. B. unter Wasser gehalten werden, um so das Ausbilden eines Oxides zu verhindern.Instead of the titanium in the positive electrode 12, alloys of titanium or tantalum or zirconium can be used or these metals are used with one another. Once the titanium has been used to accommodate the Carbon has been prepared. must do the same under suitable conditions, such as. B. under water are held so as to prevent the formation of an oxide.
Der Stromsammler 2 steht über das Kohlenstoff-Kunststoff-Gemisch 3 in Kontakt und erstreckt sich bis nach außerhalb der positiven Elektrode 12. Ein weiteres Beispiel des Aufbringens des Kohlenstoffes auf das Titan besteht darin, daß das Titannetz in einem mit Kohlenstoffkörnern gefüllten Sack eingeschlossen wird.The current collector 2 is in contact via the carbon-plastic mixture 3 and extends up to to the outside of the positive electrode 12. Another example of applying the carbon to the Titanium consists in enclosing the titanium mesh in a sack filled with carbon grains.
Insbesondere können der Kohlenstoff und der Kunststoff miteinander gebunden werden unter Anwendung von Acetylenruß, der mit etwa dem lOfachen Gewicht an Wasser bei 500C benetzt wird, wobei dem Wasser ein oder zwei Tropfen Aceton zugesetzt werden. Es wird eine 5°/oige Nitrilkunststofflatexmasse mit etwa der lOfachen Menge an kaltem Wasser verdünnt und langsam unter Rühren dem Kohlenstoff zugesetzt. Das Rühren muß kräftig und gründlich sein, jedoch muß sorgfältig dahingehend gearbeitet werden, daß das Gemisch nicht geschlagen wird. Das Rühren muß aufhören, sobald der Kunststoff absorbiert worden ist und sich ein krümeliges Produkt gebildet hat. Beste Ergebnisse sind mit dem Kunststoff erhalten worden, der 5 — 25 Gewichtsprozente des gebundenen Gemisches enthält. Die richtige Teilchengröße des Latex sollte ausgewählt werden, die zu der optimalen Leitfähigkeit und zu Festigkeitswerten für das dreidi-In particular, the carbon and the plastic can be bound together using acetylene black, of the ten-fold weight is wetted in water at 50 0 C with about, wherein the water one or two drops of acetone are added. A 5% nitrile plastic latex compound is diluted with about 10 times the amount of cold water and slowly added to the carbon with stirring. The stirring must be vigorous and thorough, but care must be taken to ensure that the mixture is not beaten. Stirring must stop once the plastic has been absorbed and a crumbly product has formed. The best results have been obtained with the plastic which contains 5 to 25 percent by weight of the bonded mixture. The correct particle size of the latex should be selected, which leads to the optimal conductivity and strength values for the three-dimensional
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Kunststoff oder anderem geeigneten Material zusammengehalten sind. Die positive Elektrode 12 ist in dem Überzug eingeschlossen oder ist als ein Teil desselben ausgebildet. Im unteren Hereich der beiden ElektrodenPlastic or other suitable material are held together. The positive electrode 12 is in the Cover is included or formed as a part thereof. In the lower part of the two electrodes
12 sind an der Außenseite innere und äußere Abstandshalter 6 bzw. 7 für den weiter unten beschriebenen Zweck vorgesehen. Unter den Abstandshaltern 6, 7 erstrecken sich die positiven Elektroden 12 unter Ausbildung eines Kanales 8 als Chlorgaskanal in der Zelle.12 are on the outside inner and outer spacers 6 and 7 for the below intended purpose. The positive electrodes 12 extend under the spacers 6, 7 forming a channel 8 as a chlorine gas channel in the cell.
Die in der K ι g. 4 gezeigte negative MetallelektrodeThe in the K ι g. Negative metal electrode shown in Fig. 4
13 besteht aus einem Mctallnct/. 38 ähnlich dem in der positiven Elektrode 12 nach Fig. I bis 3 vorhandenen netzartigen Träger 1. Dieses Mctallnct/ 38 ist mit einem Überzug 9 aus Zink versehen. Es sind Abstandshalter 10 aus einem geeigneten inerten Kunststoff, vorzugsweise einem mikroporösen Kunststoff, wie /.. B. Polyvinylchlorid, vorgesehen, um so sicherzustellen, daß die negative Metallelektrode 13 im Abstandsverhältnis von der positiven Elektrode 12 in der zusammengebauten Zelle vorliegt. Geeignete Kunststoffe für die Abstandshalter 10 sind Polyäthylen oder Polytctrafluoräthylen.13 consists of a Mctallnct /. 38 similar to that in the positive electrode 12 of FIG. I to 3 existing net-like support 1. This Mctallnct / 38 is provided with a coating 9 made of zinc. Spacers 10 made of a suitable inert plastic, preferably a microporous plastic such as / ... B. polyvinyl chloride, are provided to ensure that the negative metal electrode 13 is spaced apart from the positive electrode 12 in the assembled cell. Suitable plastics for the spacers 10 are polyethylene or polytrafluoroethylene.
Bei der Herstellung der negativen Metallelektrode 13 kann Zinkpulver mit Ammoniumchlorid bei 250°C auf da« Metallnctz 38 aus Titan unter Druck gesintert w:::den. wobei die Menge an Ammoniumchlorid unter Ausbildung der angestrebten Porosität von etwa 50 Voluiiitn-Prozent eingestellt wird. Das Titan unterstützt eine Verringerung der Zinkwanderung. Die negativen Elektroden 13 mit vergrößerter Oberfläche führen zu höheren Maximalströmen. Das Zinkpulver kann mit dem Metallnetz 38 mitteis Vermischen mit einem Kunststoff verbunden werden, wie er bei dem Kohlenstoff-Kunststoff-Gemisch 3 in der positiven Elektrode 12 angewandt wird.When manufacturing the negative metal electrode 13 zinc powder with ammonium chloride can be sintered under pressure at 250 ° C on the metal zinc 38 made of titanium w ::: den. taking the amount of ammonium chloride below Formation of the desired porosity of about 50 percent by volume is set. The Titan supports a reduction in zinc migration. The negative electrodes 13 with an enlarged surface lead to higher maximum currents. The zinc powder can be mixed with the metal mesh 38 with be connected to a plastic, as in the case of the carbon-plastic mixture 3 in the positive Electrode 12 is applied.
Um ein Brüchigwerden des Titans durch Wasserstoffcinuirkung auszuschalten, kann dasselbe durch eine Zinkplattierung oder Plattierung mit einem Edelmetall geschützt werden. Das Zink kann entweder mittels Elektroplattierung oder durch Aufsprühen oder Eintauchen des Metallnetzes 38 in geschmolzenes Zink, das mitAbout the brittleness of titanium by the action of hydrogen can be switched off by zinc plating or plating with a noble metal to be protected. The zinc can either be electroplated or sprayed or dipped of the metal mesh 38 in molten zinc, which is with
kdlkdl
A: C_l_:_L A : C_l _: _ L
Kohlenstoff gehalten wird. Der Nitrilkunststoff erhärtet bei der Chlorierung, wodurch die Elektrodenanordnung in situ vernetzt wird.Carbon is held. The nitrile plastic hardens during the chlorination, whereby the electrode assembly is networked in situ.
Die sich ergebende Elektrodenanordnung ist vorzugsweise zu 30—50% porös.The resulting electrode assembly is preferably 30-50% porous.
Um das Anhaften des Kohlenstoffes an dem Träger 1 zu verbessern, kann dieser mittels Ätzen in einer 4%igen Ammoniumbifluoridlösung behandelt werden. Im Anschluß hietan erfolgt ein Abdecken mit Wasser oder mit verdünnter Salzsäure, bis der Kohlenstoff auf den Träger 1 gepreßt wird. Wahlweise kann der Träger 1 mit Platin mittels eines beliebigen bekannten Verfahrens plattiert werden oder mit einer Nitritschicht versehen werden. In order to improve the adhesion of the carbon to the carrier 1, this can be treated by means of etching in a 4% ammonium bifluoride solution. Hietan in connection is a covering with water or with dilute hydrochloric acid, is pressed onto the carrier 1 to the carbon. Optionally, the carrier 1 can be plated with platinum by any known method or provided with a nitrite layer .
Die positive Elektrode 12 aus dem Träger 1 und dem Kohlenstoff-Kunststoff-Gemisch 3 ist in den F i g. 1 bis 3 so gezeigt, daß eine Abdeckung aus einem Kunststoffrahmen 4 aus Polyäthylen hoher Dichte, Polypropylen oder Polyamid vorhanden ist Dieser Kunststoffrahmen 4 in Folienform kann in beliebiger bekannter Weise so ausgebracht werden, daß die Oberflächen des Kohlenstoff-Kunststoff-Gemisches 3 frei bleiben. The positive electrode 12 made from the carrier 1 and the carbon-plastic mixture 3 is shown in FIGS. 1 to 3 so shown that a cover made of a plastic frame 4 made of high density polyethylene, polypropylene or polyamide is present. This plastic frame 4 in film form can be deployed in any known manner so that the surfaces of the carbon-plastic mixture 3 remain free.
Das in den F i g. 1 bis 3 gezeigte positive Elektrodenpaar ist aus zwei positiven Elektroden 12, wie bereits oben beschrieben, ausgebildet, die miteinander am oberen Ende mittels eines Verbindungsteiles 5 aus The in the F i g. 1 to 3 shown positive electrode pair is composed of two positive electrodes 12, as already described above, formed from each other at the upper end by a connecting part 5
I I I I
ist, plattiert werden. Das Zink kann auf das Metallnetz 38 aus Titan unter Druck gegebenenfalls in der üblichen Weise aufgemangelt werden. Es kann auch ein Aufpressen auf das Metallnetz 38 in jeder geeigneten Weise erfolgen.is to be plated. The zinc can get on the metal mesh 38 made of titanium can optionally be ironed on under pressure in the usual way. It can also be a Pressing onto the metal mesh 38 can be carried out in any suitable manner.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8A weist der Akkumulator Seite-an-Seite in einem Gehäuse 11 angeordnet abwechselnd positive Kohlenstoff-Metallelektroden 12 nach den Fig. 1 bis 3 und negative Zinkelektroden 13 nach der F i g. 4 auf, die alle in einen Elektrolyten 14 eingetaucht sind. Die positiven Elektroden 12 sind mit einer Anschlußklemme 15 und die negativen Elektroden 13 mit einer Anschlußklemme 16 verbunden, wie es weiter unten erläutert ist. With reference to FIGS. 5 to 8A, the accumulator has alternating positive carbon-metal electrodes 12 as shown in FIGS. 1 to 3 and negative zinc electrodes 13 as shown in FIG. 3 arranged side-by-side in a housing 11. 4, all of which are immersed in an electrolyte 14. The positive electrodes 12 are connected to a connection terminal 15 and the negative electrodes 13 are connected to a connection terminal 16, as will be explained below.
Insbesondere sind im Inneren des Gehäuses 11 eine Mehrzahl an Zellen angeordnet, von denen einige im Querschnitt in den F i g. 7, 8 und 8A gezeigt sind. Die Zellen erstrecken sich quer über den Akkumulator und sind groß und dünn sowie Seite-an-Seite unter Ausbildung des Akkumulators angeordnet, wobei das Gehäuse 11 als Zellwandabschnitte 17 ausgebildet ist, die miteinander mittels Zugstangen 18 flüssigkeitsdicht in Berührung gebracht sind. Die Zellwandabschnitte 17 stehen auf einem Basisteil 19 und sind mittels eines Deckels 20 abgedeckt, wodurch alle Verbindungen flüssigkeitsdicht sind. Die Zellen sind durch Platten 21In particular, inside the housing 11 are a A plurality of cells are arranged, some of which are shown in cross-section in FIGS. 7, 8 and 8A are shown. the Cells extend across the accumulator and are large and thin and side-by-side below Formation of the accumulator arranged, wherein the housing 11 is designed as cell wall sections 17, which are brought into contact with one another in a liquid-tight manner by means of tie rods 18. The cell wall sections 17 stand on a base part 19 and are covered by a cover 20, whereby all connections are liquid-tight. The cells are through plates 21
eines elektrisch leitfähigen inerten Materials, wie z. I). Titan oder Titanlegierung getrennt. Längs der Seiten der Zcllenumk'eidung liegen rechtwinklig zu den Elektroden 12, 13 ähnliche Platten 22, von denen eine in F i g. 6 und 8 gezeigt ist.an electrically conductive inert material, such as. I). Titanium or titanium alloy separately. Along the sides of the cell casing are at right angles to the Electrodes 12, 13 like plates 22, one of which in F i g. 6 and 8 is shown.
Jede Zelle bestellt abwechselnd aus positiven und negp'iven Elektroden 12 bzw. 13, deren jede elektrisch mittelr der Stromsammler 2 mit den Platten 21 bzw. 22 verbunden ist. Die positiven Elektroden 12 sind an ihren unteren Enden durch die inneren :md äußeren Abstandshalter 6 bzw. 7 zusammengehalten, die unter Ausbildung einer dichten Anordnung der Kohlenstoff-Metallelektroden 12 über die gesamte Länge der Zellen zum Einrasten gebracht sind. Die oberen Verbindungsteile 5 der positiven Elektroden 12 werden in Berührung mittels der Zugstange 18 gehalten. Die negativen Elektroden 13 sind so angeordnet, daß sich dieselben nach oben in der Zelle zwischen den positiven Elektroden 12 erstrecken, von wo diese mittels der Abstandshalter 10 getrennt gehalten sind. Die Platten 21, 22 sind mittels Dichtungsringen 22.) in Ausnehmungen 226 in den Zellwandabschnitten 17 abgediente (Fig.b).Each cell alternates between positive and negative electrodes 12 and 13, each of which is electrically Mittelr the current collector 2 is connected to the plates 21 and 22, respectively. The positive electrodes 12 are on theirs lower ends held together by the inner: md outer spacers 6 and 7, which are below Formation of a dense arrangement of the carbon metal electrodes 12 over the entire length of the cells are locked into place. The upper connecting parts 5 of the positive electrodes 12 are brought into contact held by means of the pull rod 18. The negative electrodes 13 are arranged so that the same extend upward in the cell between the positive electrodes 12, from where these by means of the Spacers 10 are kept separate. The plates 21, 22 are in recesses by means of sealing rings 22.) 226 served in the cell wall sections 17 (Fig.b).
Die Anschlußklemmen 15, 16 sind vorzugsweise quadratische Platten mit Flächenabmessungen von etwa 7,5 cm, wobei die Stromsammler 15a und 16a eine große Fläche mit U- oder X-Form bedecken.The terminals 15, 16 are preferably square plates with surface dimensions of approximately 7.5 cm, with the current collectors 15a and 16a covering a large area with a U or X shape.
Im Inneren des Gehäuses ist der weiter unten beschriebene Elektrolyt 14 vorhanden, in den alle Elektroden 12, 13 eingetaucht sind. Es ist ein Haiogengaseinlaß 23 an einem Ende jeder Zelle vorgesehen, der mittels eines nicht gezeigten Kanals vorzugsweise durch den hohlen Raum in einer der positiven Elektroden 12 mit einem durch die Kanäle 8 der positiven Elektrode 12 gebildeten Gaskanal 24 am Boden des Gehäuses 11 in dem sich unter der Elektrode 12, 13 erstreckenden Elektrolyten 14 in Verbindung steht. Der Gaskanal 24 ist an den Zellenenden durch den Kunststoffrahmen 4 der endständigen positiven Elektroden 12 verschlossen und steht mit dem hohlen Innenräumeii aller positiven Elektroden 12 für den ",VCilCr ϋΓιΐΟΓι L/CjCitfiCOCi'lcll A-WCV-Λ III Vci LMMUUng. UCV Elektrolyt 14 erstreckt sich in den Gaskanal 24 unter Ausbildung einer Gasdichtung, jedoch ist ein Herausperlen des Gases in den Elektrolyten 14 möglich, sobald der Gasdruck im Inneren der positiven Elektroden 12 ausreichend hoch ansteigt.In the interior of the housing there is the electrolyte 14, described below, in which all electrodes 12, 13 are immersed. A halogen gas inlet 23 is provided at one end of each cell, which by means of a channel (not shown) preferably through the hollow space in one of the positive electrodes 12 with a gas channel 24 formed by the channels 8 of the positive electrode 12 at the bottom of the housing 11 under the electrode 12, 13 extending electrolyte 14 is in communication. The gas channel 24 is closed at the cell ends by the plastic frame 4 of the terminal positive electrodes 12 and, with the hollow interior space of all positive electrodes 12, represents the ", VCilCr ϋΓιΐΟΓι L / CjCitfiCOCi'lcll A-WCV-Λ III Vci LMMUUng. UCV electrolyte 14 extends into the gas channel 24 with the formation of a gas seal, but the gas can bubble out into the electrolyte 14 as soon as the gas pressure inside the positive electrodes 12 rises sufficiently.
Die Spiegelhöhe des Elektrolyten 14 wird unter dem Deckel 20 des Gehäuses 11 so eingestellt, daß ein Raum 25 über dem Elektrolyten 14 zwecks Ausdehnen desselben verbleibt.The level of the electrolyte 14 is adjusted under the cover 20 of the housing 11 so that a space 25 remains over the electrolyte 14 for the purpose of expanding the same.
Der Deckel 20 des Gehäuses 11 weist ein Druckablaßventil 26 auf, das durch ein Rohr 27 und Ablaßöffnungen 28 mit dem Raum 25 über dem Elektrolyten 14 und unter dem Deckel 20 so in Verbindung steht, daß bei Oberschreiten des Gasdrucks im Innern des Akkumulators über einen vorherbestimmten Wert der Druck durch das Druckablaßventil 26 aus und durch die Halogenabsorptionskammer 29 hindurch an die Außenluft tritt. Hierdurch wird sichergestellt, daß kein giftiges oder schädliches Halogen, z. B. Chlorgas, an die Außenluft austreten kann. In dem Fall eines Austritts der Gase durch das Ventil 26 werden dieselben in der Zelle ausgehend von dem weiter unten beschriebenen Halogenzylinder 30 ersetzt.The cover 20 of the housing 11 has a pressure relief valve 26 on, through a tube 27 and drain holes 28 with the space 25 above the electrolyte 14 and below the cover 20 is connected so that when the gas pressure inside the accumulator is exceeded over a predetermined value the pressure through the pressure relief valve 26 and through the Halogen absorption chamber 29 passes through to the outside air. This ensures that no toxic or harmful halogen, e.g. B. chlorine gas, can escape to the outside air. In the event of an exit of the gases through valve 26 will be the same in the cell based on that described below Halogen cylinder 30 replaced.
Unter Bezugnahme auf F i g. 9 ist in dem Zellen- oder Akkumulatorchlorkreis der Chlorzylinder 30 über ein Druckregelventil 31 mit den Gaseinlässen 28 des Akkumulators verbunden. Die Gasauslässe 23 am oberen Ende des Akkumulators sind mit einer Leitung 32 verbunden, die zurück zu dem Chlorzylinder 30 durch eine UV-Lampe 33, wie weiter unten beschrieben, und einen Halogenvcrflüssiger 34 führt. Die UV-Lampe 33 liegt in bekannter Weise eng benachbart zur Leitung 32 und dient dazu, Wasserstoff zu entfernen, der im Halogengas gegebenenfalls auftreten kann, wobei dasselbe in Chlorwasserstoffsäure umgewandelt wird.Referring to FIG. 9 is in the cell or Accumulator chlorine circuit of the chlorine cylinder 30 via a pressure control valve 31 with the gas inlets 28 of the Accumulator connected. The gas outlets 23 at the upper end of the accumulator are connected to a pipe 32 connected back to the chlorine cylinder 30 by a UV lamp 33, as described below, and a halogen condenser 34 leads. The UV lamp 33 lies closely adjacent to the line 32 in a known manner and serves to remove hydrogen which may possibly occur in the halogen gas, wherein it is converted to hydrochloric acid.
Diese wird durch die Leitung 35 dem Akkumulator, d. h. dem Elektrolyten, zusammen mit kondensiertem Wasserdampf und Flüssigkeit zugeführt.This is through the line 35 to the accumulator, i. H. supplied to the electrolyte, together with condensed water vapor and liquid.
Wenn auch der Akkumulator mit jedem Halogen betrieben werden kann, ist doch Chlor als am leichtesten zu handhaben bevorzugt. Die Beschreibung der Zelle oder des Akkumulators unter Bezugnahme auf die Zeichnung erfolgt lediglich anhand von Chlor. Entsprechende Anpassungen sind für ein Arbeiten mit Rmm und/oder Jod erforderlich.Even if the accumulator can be operated with any halogen, chlorine is the easiest preferred to handle. The description of the cell or the accumulator with reference to the Drawing is only based on chlorine. Corresponding adjustments are necessary for working with Rmm and / or iodine required.
Der indem Akkumulator vorliegende Elektrolyt 14 ist Zinkchlorid in wäßriger Lösung. Es kann etwas Quecksilber. Indium oder Gallium dem Elektrolyten 14 zugesetzt werden, um so die Bildung von Dentriten zu ve meiden. Wenn sich die Quecksilbermenge auf mehr als 2 Gew.-% des Zinks beläuft und die Temperatur des Elektrolyten 14 während des Aufladens des Akkumulators, wie weiter unten beschrieben, auf über 43°C ansteigt, wird stets eine gewisse Menge an flüssiger Phase vorliegen.The electrolyte 14 present in the accumulator is zinc chloride in aqueous solution. It can do something Mercury. Indium or gallium to the electrolyte 14 be added in order to avoid the formation of dendrites. When the amount of mercury is on more than 2 wt .-% of the zinc and the temperature of the Electrolyte 14 during the charging of the accumulator, as described below, to over 43 ° C increases, there will always be a certain amount of liquid phase.
Dies wird die Bildung von Dendriten vermeiden. Die Temperatur kann jedoch auch durch Zusatz kleiner Mengen an Zinn, Indium oder Gallium verringert werden. Diese Zusätze führen ebenfalls zu einem Erhöhen der Wasserstoffüberspannungen.This will avoid the formation of dendrites. However, the temperature can also be lower by adding Amounts of tin, indium or gallium can be reduced. These additions also lead to a Increase in hydrogen overvoltages.
Es können Polyelektrolyte, wie Polyvinylalkohol, zwecks Vermeidung der Bildung von Dendriten angewandt werden, wobei derartige Polyelektrolyte in kleinen Mengen von weniger als 0,5 Gew .-'!■'(> des Elektrolyten herangezogen werden. Thioharnstoff inPolyelectrolytes, such as polyvinyl alcohol, can be used to prevent the formation of dendrites can be used, with such polyelectrolytes in small amounts of less than 0.5 wt .- '! ■' (> of the electrolyte can be used. Thiourea in
einer Menge von etwa 1 Vol.-% im Elektrolyter, unterstützt ebenfalls das Unterdrücken der Dendriten biidung.an amount of about 1% by volume in the electrolyter, also supports the suppression of the dendrites education.
Die Reinheit des Elektrolyten 14 ist wichtig für das Vermeiden der Dendritenbildung. Der ElektrolM 14 kann vermittels Auflösen von Zinkchlorid in entionisiertem Wasser unter Einrühren von Zinkslaub und mehrstündigem Stehenlassen zwecks Ausfällen der Verunreinigungen gereinigt werden. Das Vorliegen einer kleinen Menge Zinkoxid unterstützt das Entfernen von Eisen, von welchem bekannt ist, daß es zu einer verstärkten Dendritenbildung führt. Der Elektrolyt 14 kann ebenfalls mittel Vorelektrolysieren bei einer eingestellten Spannung von 2,1 Volt gereinigt werden, bis der Strom auf einen konstanten Wert abfällt.The purity of the electrolyte 14 is important to avoid dendrite formation. The ElektrolM 14 can by dissolving zinc chloride in deionized water while stirring in zinc leaves and Allowing to stand for several hours should be cleaned for the purpose of precipitating the impurities. The presence a small amount of zinc oxide aids in the removal of iron, which is known to be a leads to increased dendrite formation. The electrolyte 14 can also mean pre-electrolyze at a set voltage of 2.1 volts can be cleaned, until the current drops to a constant value.
Hierdurch wird die Selbstentladung der Zelle verringert, die Wasserstoffüberspannung erhöht und weniger Zinkoxidation beim Stehen verursacht. Dies bedingt ebenfalls, daß bei höheren pH-Wert gearbeitet werden kann.This reduces the self-discharge of the cell, increases the hydrogen overvoltage, and less Causes zinc oxidation when standing. This also means that work must be carried out at a higher pH value can.
Es wurde festgestellt, daß ein einwandfrei optimalerIt was found that a perfectly optimal
Wert für eine hohe Leistungsfähigkeit im Elektrolyten vor'iegt, wenn sich der pH-Wert auf 2,5 bis 4,0 und dieValue for high performance in the electrolyte is present when the pH is between 2.5 and 4.0 and the
Dichte auf 1,1 bis 1,25 belaufen.Density range from 1.1 to 1.25.
Die Anwendung einer niedrigen Dichte hält ebenfalls das Schäumen während des Aufladens und des Einsetzens der Dendritenbildung hinten an. Wenn sich unter diesen Bedingungen Dendriten bilden, weisen diese eine unterschiedliche Form auf und widerstehenThe use of a low density also keeps foaming during charging and discharging Onset of dendrite formation at the back. If dendrites form under these conditions, be wise these take a different shape and resist
langzeitig einem Kurzschließen der Zelle.long-term short-circuiting of the cell.
In den Elektrolyten 14 kann bis zu Sättigung Kaliumchlorid eingeführt werden, um so die Leitfähigkeit und den Stromwirkungsgrad zu verbessern. Gleichzeitig wird der Zinkniederschlag moosartiger. Dies kann durch Zusatz eines Salzes einer schwachen Säure, wie eines Acetates, zwecks Stabilisieren des pH-Wertes benachbart zum Zink verbessert werden.Potassium chloride can be introduced into the electrolyte 14 up to saturation in order to increase the conductivity and improve power efficiency. At the same time, the zinc precipitate becomes more moss-like. This can be done by adding a salt of a weak acid such as an acetate to stabilize the pH value adjacent to zinc can be improved.
Der Zusatz eines eine Säure bildenden Depolarisator, wie HCIO, ist zwecks Unterbrechung der Dendritenbildung günstig und wird mittels Auflösung des Chlors gebildet. Bei Anwenden dieses Depolarisators kann es zweckmäßig sein, eine kleine Vorrichtung, wie eine Pumpe, im Akkumulator anzuwenden, durch die der Elektrolyt in den Zellen zum Umlaufen gebracht wird. Eine Geschwindigkeit von etwa 15—60 cm/sec. ist eine geeignete Umlaufgeschwindigkeit und kann durch Anwendung einer Pumpe oder Heranziehung derThe addition of an acid-forming depolarizer, like HCIO, it is favorable for the purpose of interrupting the dendrite formation and is made by means of dissolution of chlorine. When using this depolarizer, it may be useful to use a small device, like a pump, to be used in the accumulator, by means of which the electrolyte is made to circulate in the cells will. A speed of about 15-60 cm / sec. is a suitable rotational speed and can be achieved by using or using a pump
selbsttätig umpumpt, bewirkt werden. Das Chlor neigt dazu, alle Dendriten abzulösen, die bei ihrem Wachsen sich der Kohlenstoff-Oberfläche der positiven Elektroden 12 zu sehr nähern. Das Chlor kann, gelöst in dem Elektrolyten 14, in die Zelle eingeführt werden, der sodann über feste Kohlenstoffelektroden im Gegensatz zu den angewandten hohlen Elektroden geführt wird, wobei der an Chlor verarmte Elektrolyt 14 über die Zinkelektroden vor dem erneuten Sättigen mit Chlor geführt wird.automatically pumped around, are effected. The chlorine tends to peel off all the dendrites that grow as it grows get too close to the carbon surface of the positive electrodes 12. The chlorine can be dissolved in the Electrolyte 14, introduced into the cell, is then opposed to solid carbon electrodes is fed to the applied hollow electrodes, the chlorine-depleted electrolyte 14 via the Zinc electrodes are passed before being saturated again with chlorine.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird das Chlor in flüssiger Form unter hohem Druck in dem Chlorzylinder 30 gehalten und zwecks Aufladung des bereits m:t Elektrolyt 14 gefüllten Akkumulators wird das Ventil 31 geöffnet, so daß das Chlor zum Einlaß 28 im Deckel 20 des Gehäuses 11 fließen kann. Das Chlor fließt sodann nach unten durch die endständige positive Elektrode 12 zum Gaskanal 24 und von hier zur Unterseite aller positiver Elektroden 12 und verdrängt hierbei jeglichen Elektrolyten 14 in dem Raum zwischen den positiven Kohlenstoff-Metallelektroden 12. Jegliches überschüssige Chlor, das gegebenenfalls zu diesem Zeitpunkt abgegeben wird, verläßt Jen Akkumulator rliirrh den Auslaß 23 und fließt durch das Rohr 32 vorbei an der UV-Lampe 33, d'e in üblicher Weise unter Entfernung von Wasserstoff und weiteren Verunreinigungen aus dem Chlor arbeitet. Das Chlor tritt sodann zum Verflüssiger 34 und von hier aus zurück durch das Rohr 36 zu dem Chlorzylinder 30 unter einem Druck, wobei das Ventil 31 geschlossen ist, der einen Eintritt des Chlors in den Chlorzylinder 30 gegen den darin herrschenden Druck ermöglicht. Das Entfernen des Wasserstoffs wird durch Umwandlung desselben in. Referring to Figure 9, the chlorine is maintained in liquid form under high pressure in the chlorine cylinder 30 and to charge the already m: t electrolyte 14 filled accumulator, the valve 31 is opened so that the chlorine to the inlet 28 in the cover 20 of the housing 11 can flow. The chlorine then flows down through the terminal positive electrode 12 to the gas duct 24 and from here to the underside of all positive electrodes 12, thereby displacing any electrolyte 14 in the space between the positive carbon-metal electrodes 12. Any excess chlorine that may be present at this point in time is discharged, the accumulator rliirrh leaves the outlet 23 and flows through the tube 32 past the UV lamp 33, d'e works in the usual manner, removing hydrogen and other impurities from the chlorine. The chlorine then passes to the condenser 34 and from there back through the pipe 36 to the chlorine cylinder 30 under a pressure, the valve 31 being closed, which enables the chlorine to enter the chlorine cylinder 30 against the pressure prevailing therein. The hydrogen is removed by converting it into
ίο Chlorwasserstoffsäure bewirkt, die, wie bereits beschrieben, sodann mittels der Leitung 35 erneut dem Akkumulator an einer geeigneten Eintrittsstelle in der Mitte des Deckels 20 zugeführt wird, von wo aus ein Verdünnendes Elektrolyten 14erfolgt.ίο causes hydrochloric acid, which, as already described, then by means of the line 35 again the accumulator at a suitable entry point in the The middle of the lid 20 is fed, from where a dilution of the electrolyte 14 takes place.
Das erste Aufladen des Akkumulators kann wahlweise elektrisch oder durch Einblasen von Chlorgas durch den Gaskreis bewerkstelligt werden. Nach dem Entladen des Akkumulators wird derselbe erneut mittelsThe battery can be charged for the first time either electrically or by blowing in chlorine gas the gas circuit can be accomplished. After the battery is discharged, it is again using
11;„a Lu;«nn π:_η,. „ini.*..: u„— c» , nr. λ. u λ 11; " a Lu;" nn π : _ η,. "Ini. * ..: u" - c ", no . λ. u λ
Μ Akkumulator mittels Anschluß an den Anschlußklemmen
15,16 bewerkstelligt, wobei z. B. der übliche und in
üblicher Weise transformierte und gleichgerichtete Strom des Stromnetzes verwendet wird.
Sollten die Dendriten soweit wachsen, daß ein Kurzschließen der Zelle oder des Akkumulators erfolgt,
kann Abhilfe dadurch geschaffen werden, daß der Elektrolyt 14 ausgegossen und ein Füllen mit Chlorwasserstoffsäure
unter Auflösung des Zinks und sodann Herauswaschen und erneutes Aufladen mit dem
Zinkchlorid-Elektrolyten 14 ausgeführt wird. Dies ist jedoch nicht häufig erforderlich.Μ Accumulator accomplished by means of connection to the terminals 15,16, with z. B. the usual and in the usual way transformed and rectified current of the power grid is used.
If the dendrites grow to such an extent that the cell or the accumulator is short-circuited, this can be remedied by pouring out the electrolyte 14 and filling it with hydrochloric acid to dissolve the zinc and then washing it out and recharging it with the zinc chloride electrolyte 14 . However, this is not often necessary.
Wenn auch die positiven Kohlenstoff-Titanelektroden 12 hier bezüglich der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Form beschrieben worden sind, versteht es sich doch, daß dieselben jede plaltenförmige Form, wie kreisförmig oder oval, besitzen können. In ähnlicher Weise können die negativen Zink-Titanelektroden 13 auch kreisförmig oder oval sein.Albeit the carbon-titanium positive electrodes 12 here with respect to those shown in FIGS Shape have been described, it is to be understood that the same are any pleated shape such as circular or oval. Similarly, the zinc-titanium negative electrodes 13 can also be circular or oval.
Der oben beschriebene Akkumulator ist z. B. für das Anwenden in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen geeignet und findet weiterhin Nutzanwendung z. B. bei Her Solpnelekirolyse. der Abwasserbehandlung und weiteren synthetischen Verwendungsgebieten.The accumulator described above is z. B. for use in electrically powered vehicles suitable and continues to find useful application z. B. at Her Solpnelekirolyse. wastewater treatment and other synthetic areas of application.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OI | Miscellaneous see part 1 | ||
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: LUEKE, D., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 1000 BERLIN |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |