DE2042266A1 - Mittel zum Absorbieren von gas förmigem Wasserstoff - Google Patents
Mittel zum Absorbieren von gas förmigem WasserstoffInfo
- Publication number
- DE2042266A1 DE2042266A1 DE19702042266 DE2042266A DE2042266A1 DE 2042266 A1 DE2042266 A1 DE 2042266A1 DE 19702042266 DE19702042266 DE 19702042266 DE 2042266 A DE2042266 A DE 2042266A DE 2042266 A1 DE2042266 A1 DE 2042266A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hydrogen
- catalyst
- electrolyte
- gaseous hydrogen
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 64
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 64
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 57
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 23
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical group [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 16
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 15
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 13
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 claims description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 230000002999 depolarising effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims 1
- UKVIEHSSVKSQBA-UHFFFAOYSA-N methane;palladium Chemical compound C.[Pd] UKVIEHSSVKSQBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 43
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- -1 platinum metals Chemical class 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WDCYWAQPCXBPJA-UHFFFAOYSA-N 1,3-dinitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 WDCYWAQPCXBPJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920001283 Polyalkylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(III) oxide Inorganic materials O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDWJUBJKEHXSMT-UHFFFAOYSA-N boranylidynenickel Chemical compound [Ni]#B QDWJUBJKEHXSMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- CPSYWNLKRDURMG-UHFFFAOYSA-L hydron;manganese(2+);phosphate Chemical compound [Mn+2].OP([O-])([O-])=O CPSYWNLKRDURMG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 229910000474 mercury oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N mercury(ii) oxide Chemical compound [Hg]=O UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003863 metallic catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229920005613 synthetic organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001296 zinc oxide Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8671—Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
PATENTANWALT
DIPL-Ii.'G
DIPL-Ii.'G
HE,..,, ,URTZ 21 August 1970
6 Fra·: Main 70 "
Schnecken! ioLtr. 27 - Tel. 61 7079
Union Carbide Corporation, 27o Park Avenue, New York, USA
Mittel zum Absorbieren von gasförmigem Wasserstoff
Die Erfindung betrifft ein Mittel zum Absorbieren von gasförmigem
Wasserstoff, insbesondere in elektrochemischen Zellen. Durch das Mittel soll der Aufbau eines Waeeerstoffdruckes
in verschlossenen abgedichteten galvanischen Zellen verhindert werden.
Es ist schon seit langem das Ziel gewesen, abgedichtete Zellen für Batterien herzustellen, in welchen ein übermäßiger
Gasdruck nicht entstehen kann. Dieses Ziel wird teilweise erreicht in Nickel-Cadmium-Zellen, wenn man diese
Zellen nach dem Prinzip der Überladung mit Sauerstoff betreibt. Die in solchen Systemen verwendeten Elektroden sind
derart, daß beim Überladen nur Sauerstoff entwickelt wird. Der so entstandene Sauerstoff oxydiert die Metallanode,
wodurch die Entstehung eines übermäßigen Gasdruckes in der Zelle wirksam verhindert wird.
Dieses Syetem mit der Überladung mit Sauerstoff ist vorteilhaft, weil dadurch abgedichtete Batterien ermöglicht
werden. Verschiedene Schwierigkeiten begrenzen aber seine Anwendung« So muß beispielsweise die Anode aus einem Material beetehen, daß schnell mit Sauerstoff reagiert. Die
Kathode darf nur aus einem solchen Material bestehen, das
109810/20U
bei wiederholtem Überladen nicht beschädigt wird und das beim Überladen keine löslichen Stoffe entstehen läßt. Ein
weiterer Nachteil dieser Systeme besteht darin, daß teure Bestandteile benötigt werden. Es ist auch noch kein wirksamer Weg gefunden, um den üblicherweise durch Korrosion bei
normalem Betriebe entstehenden gasförmigen Wasserstoff zu binden.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zur Entfernung des beim Entladen entstehenden Wasserstoffs die Umsetzung von
Wasserstoff und Sauerstoff unter Bildung von Wasser zu verwenden. So ist beispielsweise bei bestimmten Batteriesystemen eine dritte Elektrode vorgesehen, welche den Wasserstoff
und Sauerstoff während der Entladung verbinden. In Zellen mit Blei und einer Säure sind Palladium oder Platinmetalle
verwendet worden, um die Umsetzung von Wasserstoff und Sauerstoff unter Bildung von Wasser zu katalysieren. Keine
dieser Lösung ist vollständig zufriedenstellend, weil Wasserstoff und Sauerstoff nicht notwendigerweise in stöchiometrischen Mengen entsteher und daher auch bei der Bildung von Wasser gewisse Mengen von unreagiertem Gas in dem
System zurückbleiben. Wenn restlicher nicht umgesetzter gasförmiger Wasserstoff in dem System vorhanden ist, so
kann der Innendruck in abgedichteten Zellen gefährlicherweise so hoch steigen, daß er zu einem Bruch der Dichtung
führt.
Die Erfindung sieht ein Verfahren und ein Mittel vor, durch welche die Ansammlung von nichtreagiertem gasförmigen Wasserstoff in geschlossenen abgedichteten Zellen verhindert
wird. Insbesondere ist ein gasförmigen Wasserstoff absorbierendes Mittel vorgesehen. Dieses Mittel besteht aus
109810/20U
2ÜA2266
einem Formkörper eines Materials, das chemisch mit gasförmigem Wasserstoff reagiert, einen Katalysator für die Wasserstoff
verbrauchende Reaktion und einem Bindemittel, das mit den anderen Bestandteilen verträglich ist und diese als
Formkörper zusammenhält, gleichzeitig aber durchlässig für gasförmigen Wasserstoff ist. Vorzugsweise ist der Formkörper
eingepackt in ein Material, das für gasförmigen Wasserstoff durchlässig, aber während der Gebrauchsdauer für den Elektrolyten
undurchlässig ist.
Die Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine handelsübliche alkalische Zelle mit Mangandioxyd und Zink, die erf jridungsgemäß
zusätzlich zu den üblichen Bestandteilen ein Mittel zum Absorbieren von Wasserstoff enthält.
Fig. 2 zeigt im Längsschnitt eine LeClanche-Zelle mit Kohle
und Zink, die ein erfindungsgemäßes ringförmiges Mittel zum Absorbieren von Wasserstoff enthält.
In der Fig. 1 ist eine Zelle 1o dargestellt, die eine gelierte
Anode 12 aus pulverförmigem Zink, einen halbatarren rohrförmigen
Stromabnehmer 14 aus Messing, eine Kathode 16 aus Mangandioxyd und einen Elektrolyten 18 aus Kaliumhydroxyd
enthält. Dieser Elektrolyt befindet sich in dem Zwischenraum zwischen dem Stromabnehmer 14 und der gelierten Anode 12.
Die inneren Bestandteile der Zelle sind umschlossen von einem Metallbecher 2o, der von einem Metallmantel 22 umgeben
ist. Der Becher und der Mantel sind gegeneinander isoliert durch einen Isoliereantel 24. Die äußeren Teile des Isoliermantels
24 und des Metallmantels 22 sind um die äußeren Kan-
109810/20H
ten eines Metalldeckels 26 und eines Metallbodens 28 umgebördelt. Ein Isolator 3o isoliert den Becher 2o gegen den
äußeren Metallboden 28. Die Kathode sitzt fest innerhalb des Bechers 2o und ist innen ausgekleidet mit einem Scheiderkorb
32 aus einem filzartigen Gewerbe von regenerierter Zellulose und Vinylchlorid. Der Stromabnehmer 14, der Elektrolyt
18 und die gelierte Anode 12 sind isoliert gegen den Oberteil des Bechers 2o durch den oberen Teil des Scheiderkorbes
32. Auf dem Oberteil des Bechers 2o kann sich eine dünne Schicht eines kathodischen Gemisches befinden. Ein
Wasserstoff absorbierendes Pellet 34 ist in dem hohlen Kerr des Stromabnehmers 14 angeordnet. Dieses Pellet besteht
aus einem Gemisch einer Verbindung, die mit gasförmigem Wasserstoff reagieren kann, einem Katalysator für diese
Wasserstoff verbrauchende Reaktion und einem geeigneten porösen Bindemittel, das die Verbindung und den Katalysator
in der gewünschten Form hält. Das Pellet ist in der Regel zylindrisch und ist überzogen mit einem Film 36
eines für gasförmigen Wasserstoff durchlässigen, für den Elektrolyten undurchlässigen Stoffes, der das Pellet gegen
den chemischen Angriff durch den Elektrolyten schützt. Die Zusammensetzung und die Herstellungsverfahren für das Pellet
werden weiter unten genauer beschrieben.
Vorzugsweise besteht der Verschluß für diese Zelle aus einem inneren Metallboden 38, der mittels der Dichtung
an der Kathode 16 befestigt ist. Ein Niet sichert eine feste mechanische Verbindung zwischen dem Stromabnehmer
und dem inneren Metallboden 38. Das Niet ist elektrisch isoliert gegen den inneren Metallboden durch die Dichtung
4o. Eine Druckfeder 44 sichert einen elektrischen Kontakt
109810/201
2ÜA2266
zwischen dem Niet 42 und dem äußeren Metallboden 28, um einen Kontakt zwischen dem Stromabnehmer H und dem äußeren
Metallboden 28 herzustellen und aufrechtzuerhalten.
Während des Betriebes der Zelle diffundiert etwa entstehendes Wasserstoffgas durch die gelierte Anode und den Elektrolyten
und gelangt in Berührung mit dem Wasserstoff absorbierenden Pellet. Das Gas durchdringt die das PeIIeL umhüllende
Membrane, kommt mit der Verbindung in Berührung in Gegenwart des Katalysators und setzt sich chemisch unter Bildung eines
festen Stoffes um.
In handelsüblichen Zellen mit Mangandioxyd und Zink und einem alkalischen Elektrolyten besteht die gelierte Anode in der
Regel aus pulverförmigem amalgamierten Zink, das durch den
gelierten Elektrolyten zusammengehalten wird. Als Gelierungsmittel wird ein Stoff wie beispielsweise Natriumcarboxylmethylzellulose
verwendet. Eine erhebliche Menge von Quecksilber ist vorhanden, um die Korrosion des Zinks herabzusetzen
und dadurch die Bildung von gasförmigem Wasserstoff zu verhindern. Bei Verwendung eines Wasserstoff absorbierenden
Mittels gemäß der Erfindung in alkalischen Batterien können abgedichtete Batterien hergestellt werden, in welchen nicht
mehr so viel Quecksilber vorhanden zu sein braucht, da etwa entwickelter gasförmiger Wasserstoff während des Betriebes
der Zelle durch das Wasserstoff absorbierende Mittel entfernt wird. Das Ergebnis ist eine Batterie, die vollständig
abgedichtet ist und deren Herstellung billiger ist als die der bisher handelsüblichen alkalischen Batterien mit Mangandioxyd
und Zink.
109810/20U
2ÜA2266
Die Pig. 2 zeigt eine runde LeClanche-Zelle, bei welcher das
Wasserstoff absorbierende Mittel erfindungsgemäß verwendet wird. Die runde Zelle 5o enthält einen üblichen stabförmigen
Stromabnehmer 52 aus Kohle und ein depolarisierendes kathodisches Gemisch 54 aus Mangandioxyd und Kohle. Dieses Gemisch
ist von dem Zinkbecher 56 getrennt durch einen Scheider 58. Eine metallische Yerschlußplatte 6o, z.B. aus mit
Blei plattiertem Stahl, steht in elektrischem Kontakt mit dem Boden des Zinkbechers, so daß ein Lecken vermieden
wird, wenn das Zink während der Entladung durchlöchert wird. Der Zinkbecher 56 befindet sich in einem üblichen Kunststoffmantel
62, der gegen die Kontaktplatte 6o am Boden der Zelle und gegen einen Kunststoffdeckel 64 oben auf
der Zelle abgedichtet ist. Diese Dichtungen können luftundurchlässig gemacht werden und ergeben damit eine Zelle,
die vollständig abgedichtet und nicht leckend ist. Der stabförmige kathodische Stromabnehmer 52 aus Kohle erstreckt
sich durch den Kunststoffdeckel 64. Er hat als Kappe einen
Metalldeckel 66, der als positives Terminal dient. Das depolarisierende Gemisch 54 hat eine derartige Form, daß ein
Luftraum 67 sich zwischen der Oberfläche des Depolarisierungsgemisches und dem Kunststoffdeckel 64 entsteht. Ein
Wasserstoff absorbierendes Mittel 68 ist mit einem Kunststoffilm
7o überzogen und befindet sich über dem kathodischen depolarisierenden Gemisch 54. Es wirkt ähnlich wie
das Pellet nach der Fig. 1 so, daß während der Lagerung und des Entladens der Batterie entstehendes Wasserstoffgas
absorbiert wird. Bei dieser Ausführungsform ist das Mittel zum Absorbieren von gasförmigem Wasserstoff ringförmig,
so daß es dem Luftstrom 67 über dem kathodischen depolarisierenden
Gemisch 54 entspricht.
1 09810/20U
2UA2266 - 7 -
Das bei der Lagerung der Zelle entstehende Wasserstoffgas
wird leicht absorbiert von dem ringförmigen Absorber. Indessen kann unter extremen Bedingungen, z.B. bei einem fortgesetzten
elektrischen Kurzschluß zwischen der Anode und der Kathode, Wasserstoffgas auf der Kohlenoberfläche des kathodischen Gemisches
entstehen, solange noch nicht verbrauchtes Zink vorhanden ist. TJm eine solche Situation zu vermeiden, sollte
die Menge des Zinks vorzugsweise so begrenzt sein, daß sie geringer ist als die Kapazität der Kathode. Dadurcn entsteht
die Möglichkeit für die Durchlöcherung des Zinkbechers am Boden der Zelle und aus diesem Grunde ist die Verschlußplatte
60 notwendig.
Nach dem Vorgehenden sieht man, daß das Wasserstoff absorbierende
erfindungsgemäße Mittel verschiedene Formen und Größen haben kann und in Zellen verschiedener Form und Größe untergebracht
werden kann. Es ist verwendbar bei verschiedenen Batterien, in welchen Schwierigkeiten durch die Entwicklung
von gasförmigem Wasserstoff entstehen. Das Wasserstoff absorbierende Mittel kann in einzelnen Zellen eingeschlossen
sein, kann auch in verschlossenen Packungen mit einer Reihe von Zellen vorhanden sein, oder in anderen geschlossenen
Behältern, in welchen die Absorption von gasförmigem Wasserstoff
erwünscht ist.
Die erfindungsgemäßen Mittel zum Absorbieren von Wasserstoff
enthalten drei wesentliche Bestandteile; einen Stoff, der mit gasförmigem Wasserstoff reagieren kann, einen Katalysator
für die Oxydation von Wasserstoff, und ein Bindemittel, welches den reagierenden Stof-f und den Katalysator als Einheit
zusammenhält. Vorzugsweise hat das Mittel auch einen
109810/20U
2ÜA2266
äußeren Überzug, um seine Verunreinigung durch Bestandteile der Zelle oder durch Nebenprodukte während des Betriebes
oder der Lagerung der Zelle zu verhindern.
Als mit gasförmigem Wasserstoff reagierendes Material kann jede beliebige feste Verbindung verwendet werden, die mit
Wasserstoff reagiert oder diesen oxydiert, wobei ein festes oder flüssiges Umsetzungsprodukt entsteht. Geeignete Stoffe
dieser Art sind solche, die bei Raumtemperatur ein freies Energie (^F) haben, um das Material mit dem Wasserstoff
umzusetzen. Bevorzugte derartige Stoffe sind beispielsweise Manganoxyds wie MnOp, MhpO-z, MnOOE oder Mn-,0,,
Kupferoxyd, Silberoxyd, Quecksilberoxyd, Manganphosphat, Bismuttrioxyd, m-Dinitrobenzol und Chinon. Unter diesen
Stoffen ist das Mangandioxyd besonders bevorzugt, weil es verhältnismäßig billig und leicht erhältlich ist,und weil
seine Eigenschaften und sein Verhalten in Batterien gut
bekannt sind.
Ein Katalysator für die Wasserstoff verbrauchende Reaktion ist erforderlich, weil zwar jede der oben genannten Verbindungen
mit Wasserstoff spontan reagiert, die Umsetzung aber bei Raumtemperatur so langsam geschieht, daß es nicht möglich
ist, das Wasserstoffgas im System zu absorbieren, bevor ein solcher Druck entsteht, daß die Dichtung bricht. Die Notwendigkeit
eines Katalysators wird besonders dadurch betont, daß, obwohl die meisten der jetzt vorhandenen Batterien
größere Mengen von Mangandioxyd enthalten, durch den Aufbau eines Druckes von Wasserstoffgas immer noch große Schwierigkeiten
in vollständig abgedichteten Batterien entstehen. Bevorzugte Katalysatoren sind beispielsweise die Edelmetalle
der Platingruppe VIII des periodischen Systems.Geeignete
1 098 1 0/ 2OU
Edelmetalle für die Erfindung sind Palladium, Platin und Rhodium. Unter diesen wird Palladium vorgezogen, weil es
von sich aus Wasserstoff absorbiert und an seiner Oberfläche festhält, und weil es das Gas in der Nachbarschaft des
Reaktionsmittels festhält, bevor die Umsetzung zwischen dem Gas und dem Mittel stattfindet. Insbesondere bevorzugt
ist ein Material, das aus mit Palladium versetzter Kohle besteht und etwa 5 $>
metallisches Palladium auf einem Träger aus Kohleteilchen enthält. Anstelle dieser Edelmetalle
können auch andere Verbindungen von Metallen der Gruppe VIII des periodischen Systems verwendet werden,
beispielsweise Nickelborid und Raney-Nickel.
Das Bindemittel für das erfindungsgemäße System sollte ein solches sein, welches das Reaktionsmittel und den Katalysator
in der gewünschten Form hält und so porös ist, daß gasförmiger Wasserstoff durchtreten und in dem Pellet
zirkulieren kann, so daß es die Oberflächen des Reaktionsmittels und des Katalysators berührt. Man kann organische
oder anorganische Bindemittel verwenden, wenn sie nur die gewünschten physikalischen Eigenschaften besitzen. Gepulverte
synthetische organische Polymere, z.B. Polyäthylen, und natürliche kondensierte Polymere, z.B. Stärke, sind
als erfindungsgemäße Bindemittel geeignet. Bevorzugte Bindemittel sind anorganische Zemente wie Portlandzement. Dieses
Bindemittel wird bevorzugt, weil es genügend Festigkeit und Porosität hat, und den metallischen Katalysator nicht
verunreinigt oder vergiftet. Man kann Acetylenruß zugeben, um die Leitfähigkeit dee Pellets zu erhöhen, und um ein
Mittel mit einer maximalen Zahl von für gasförmigen Wasserstoff durchlässigen Kanälen zu schaffen, so daß das Gas in
109810/20U
- 1o -
das Innere des Mittels eintreten und dort unter Mitwirkung des Katalysators wirksam mit dem Stoff sich umsetzen kann.
Zusätzlich können weitere elektrochemisch inaktive Bestandteile, z.B. Pasern aus Stahlwolle, im Bindemittel vorhanden
sein, um dessen Festigkeit zu erhöhen und um mit geringeren Mengen des Katalysators auszukommen. Weitere physikalische
Eigenschaften des erfindungsgemäßen Mittels, z.B. das spezifische Gewicht, können ebenfalls geändert werden durch geeignete
Auswahl von Zusatzstoffen und geeigneten Mengenverhältnissen.
Beispielsweise kann Kohle als elektronisch leitendes Material so ausgesucht sein, daß sie durch ihre
spezifische Dichte das Pellet schwimmend in dem Elektrolyten hält. Dadurch befindet sich das Mittel automatisch an
der Berührungsfläche zwischen dem Elektrolyten und dem Luftraum in der Zelle, wo gebildeter Wasserstoff sich ansammelt.
Kohle oder Graphitpulver geringer Dichte ist ein Beispiel
eines solchen Stoffes, der verwendet werden kann, um ein schwimmendes Pellet herzustellen.
Das erfindungsgemäße Wasserstoff absorbierende Mittel kann auf verschiedene Arten hergestellt werden, in Abhängigkeit
von dem verwendeten Bindemittel. Wenn man als Bindemittel Zement verwendet, so brauchen lediglich die gepulverten
Ausgangsstoffe, der Katalysator und die inaktiven Füllstoffe, wenn solche vorhanden sind, mit dem feuchten Zement
gemischt werden. Dann bringt man das Gemisch in die gewünschte Form. Überschüssiges Wasser oder andere Lösungs
mittel verdampfen und lassen einen harten trockenen Formkörper zurück. Dasselbe Verfahren kann angewendet werden
mit anderen Bindemitteln, z.B. mit gepulverten Harzen. In diesen Fällen verwendet man aber ein geeignetes organisches
109810/2014
2ÜA2266
lösungsmittel wie Toluol oder Benzol.
Nach dem Formen und Trocknen dea Mittels wird es vorzugsweise vollständig überzogen mit einem dünnen Film aus
Kunststoff, um das Eindringen des Elektrolyten oder anderer Flüssigkeiten in der Zelle zu verhindern. Der verwendete
Film sollte durchlässig sein für gasförmigen Wasserstoff, aber undurchlässig für Flüssigkeiten. Der Film kann aufgebracht
werden durch beliebige übliche Verfahren. Zu diesen gehören das Auflösen des Filmmaterials in einem organischen
Lösungsmittel, Aufsprühen der Lösung auf das Pellet und Verdampfen des Lösungsmittels; Auflösen des Mim bildend.er
Materials in einem anorganischen Lösungsmittel, Eintauche:' des Pellets in die Lösung und Verdampfen des Lösungsmittels
von der Oberfläche des Pellets; Einschlagen des Pellets in den Film und Aufschrumpfenlassen des Films, so daß ein dicht
verschlossener, feuchtigkeitsbeständiger für Wasserstoff durchlässiger Überzug entsteht; oder durch Einschweißen des
Pellets in einen extrudierten Schlauch des jeweiligen Filmmaterials.
Beliebige für gasförmigen Wasserstoff durchlässige und für Flüssigkeiten undurchlässige Filme können verwendet werden,
um die erfindungsgemäßen Mittel zu schützen. Besonders geeignete Fume sind solche aus Polyäthylen, aus Copolymeren
von Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid, aus Polystyrol, aus Äthylzellulose und aus Polyalkylenterephthalat.
Polyäthylenfilme mit Dicken von 13 bis 65 Mikron sind bevorzugt, die man um das Pellet aufschrumpfen läßt, da sie
eine sehr zähe feste Haut ergeben, die gasförmigen Wasserstoff gut durchläßt.
109810/20U
2ÜA2266
In eine Kugelmühle brachte man in trockenem Zustande 16o g
pulverförmiges Elektrolyt-Mangandioxyd, 1 g von mit Palladium
überzogenem Kohlepulver (5 % Palladium auf Kohle), 2 Gramm Acetylenruß, 8o Gramm Portlandzement und 5 Gramm
Stahlwollfasern mit einer Länge von o,3 cm. Diese Bestandteile wurden in der Kugelmühle etwa 3o Minuten lang innig
gemischt. Anschließend wurden 16 Gramm der trockenen Mischung in einen Becher gebracht. Man gab hierzu einige
Tropfen einer 9-molaren Lösung von Kaliumhydrcxyd und darauf 7 ml destilliertes Wasser, so daß eine Paste entstand.
Nach gutem Mischen füllte man die Paste in halbmondförmige Kanäle von 3,8 cm Länge und o,45 cm Durchmesser in einen
Block aus Lueite. Der mit der Paste gefüllte Block wurde 4o Minuten lang in einem Ofen bei 45 bis 650C getrocknet.
Die Pellets wurden aus dem Block entfernt und über Nacht bei Raumtemperatur an Luft getrocknet. Jedes Pellet wog
etwa 1,3 Gramm, von welchen o,85 Gramm aus Mangandioxyd bestanden. Die gebildeten Pellets wurden umhüllt mit
einer Schicht von in der Wärme schrumpfendem Polyäthylenfilm mit einer Dicke von etwa 25 bis 5o Mikron. Dann
schrumpfte man den Film durch Wärme auf. Die Kanten des Filmes wurden mit Heißluft bei 13o°C miteinander verschweißt.
Diese Pellets konnten bis zu 22o cm gasförmigen Wasserstoff
absorbieren. Wenn die Pellets in das Innere eines Stromabnehmers einer wieder aufladbaren Zelle nach Fig. 1
(D-Größe)eingebracht wurden, so wurde die Lagerfähigkeit solcher Zellen bei höherer Temperatur erheblich verbes-
1 0981 0/20U
sert, und nach 14-wöchiger Lagerung "bei 710C fand kein Bruch
der Zellen statt. 5o i° der Vergleichszellen, die keine
Wasserstoff absorbierenden Pellets enthielten, brachen bei der gleichen Lagerung.
Um den Einfluß der Menge des Katalysators festzrsbellen,
wurden verschiedene Wasserstoff absorbierende Mischungen gemäß der nachstehenden Tabelle hergestellt:
Tabelle 1 | Gehalt | |
Formel A | 64,5 | |
Bestandteile | Gewicht (g) |
o,8 |
Pulverförmiges Elektrolyt-Mangan dioxyd |
16o | 32,3 |
Acetylenruß | 2 | 2,0 |
Portlandzement | 8o | 0.4 |
Stahlwolle | 5 | |
Kohle mit 5% Palladium |
1 | |
Die Mengen des Palladium enthaltenden Katalysators nach der Formel A wurden so geändert, daß die Formeln B, C, D,
E und F entstanden, die 2,o, 5,o, 1o,o, 25,ο und bo,o Gramm
des Katalysators enthielten. Die Menge des absorbierten Wasserstoffs und die Absorptionsgeschwindigkeit in Pellet;
dieser Formel sind in der Tabelle 2 wiedergegeben.
1 09810/201 4
2ÜA2266
Wirkung des Gehaltes an Katalysator auf die Absorptionsgeschwindigkeit
von Wasserstoff bei 45 C
Formel
Gehalt an
Katalysator
(#)
Katalysator
(#)
Gewicht des Absorbierte Absorbierte Absori-Musters
Menge Hp in Menge H2 tionsge-(g)
den ersten innerhalb
0,4 | 1,53 | 3ο Minuten | von 2 Std. (cm5) |
digkc | |
0,8 | 1,51 | (cm7) | 4.8 | nach (cm7/; |
|
A | 2,0 | 1,47 | 2,ο | 9,8 | 1,5 |
B | 4,0 | 1,45 | 3,5 | 23,6 | 4,; |
C | 9,2 | 1,35 | 1o,5 | 32,6 | 7,o |
D | 16,8 | 1,38 | 15,o | 48,0 | 11,: |
E | 27,5 | 54,5 | 11,0 | ||
F | 32,0 | 13,5 | |||
Die Tabelle 2 zeigt, daß man erfindungsgemäße Pellets mit verschiedenen
Absorptionsgeschwindigkeiten für Wasserstoff herstellen kann, und daß man daher diese Pellets für bestimmte
Zwecke den Umständen anpassen kann, wo hohe Absorptionsgeschwindigkeiten erforderlich sind, und zwar lediglich durch
Erhöhung des Gehaltes des Katalysators im Pellet.
Es wurden Pellets hergestellt aus einer Mischung von 16 Gramm Elektrolyt-Mangandioxyd, o,1 Gramm mit Palladium versetzter
Kohle, o,2 Gramm Acetylenruß, ο,8 ml einer 9-molaren Lösung
von Kaliumhydroxyd und 1,43 Gramm eines Polyäthylen enthaltenden Bindemittels in Form einer Aufschlämmung in Toluol.
Die Pellets wurden bei 1oo°C unter einem Druck von 21 ο kg/cm
109B10/20U
2Ü42266
geformt, wobei Pellets mit einer Länge von 1,5 cm und einem Durchmesser von o,45 cm entstanden, die jedes o,645 g Mangandioxyd
enthielten.
Diese Pellets waren wirksam beim Absorbieren von gasförmigen!
Wasserstoff, absorbierten das Gas aber nicht so schnell *;e
Pellets der gleichen Zusammensetzung, die an Stelle von Polyäthylen einen Zement als "Binder hatten.
Es ist üblich, etwa 8 $> Quecksilber, bezogen auf das Gewicht
des Zinkpulvers zuzusetzen, um das Zinkpulver in alkalischen Mangandioxyd enthaltenden Zellen zu amalgamieren und damit
die Entwicklung von gasförmigem Wasserstoff zu verringern. Der Stromabnehmer aus Messing wird bei Berührung mit der
Anode amalgamiert. TJm die Wirksamkeit der erfindungsgemaßen
Mittel zum Absorbieren von Wasserstoff und die Möglichkeit der Herabsetzung des Gehalts an Quecksilber zu prüfen, wurden
verschiedene dicht verschlossene Zellen der C-Größe hergestellt,
die verschiedene Mengen von Quecksilber mit und ohne den erfindungsgemäßen Wasserstoff absorbierenden Pellets in
dem kathodischen Stromabnehmer enthielten. Diese Zellen wurden ohne den Metallmantel und ohne die äußeren Deckel und
Böden hergestellt. Sie wurden 15o Tage lang bei 45 0C gelagert.
Nach dieser Zeit wurde die Ausbeulung der Zellen, d.h. die mechanische Verformung 4er flachen Enden des Stäübechers
geprüft, der oben in der Fig. 1 gezeigt ist. Diese Verformung wurde gemessen und diente als Maß für die Menge von nicht
absorbiertem gasförmigen Wasserstoff in der Zelle. Das gab einen guten Hinweis auf die Menge des in der Zelle vorhandenen
109810/20U
Gases, weil der flache Boden der Zelle verhältnismäßig leicht
verformt wird und der erste Teil ist, der dem Gasdruck nachgibt.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 enthalten.
Ausbeulung des Bodens (cm) |
|
Tabelle 3 | o,o58 (gebrochen) |
Ausbeulung des Bodens der Zelle mit verschiedenen Mengen von Quecksilber |
o,o33 |
Zusammensetzung | o,o58 (gebrochen) |
2% Quecksilber (kein Pellet) |
o,o28 |
2fo Quecksilber (mit Pellet) |
o,o46 |
4$ Quecksilber (kein Pellet) |
o,o28 |
4% Quecksilber (mit Pellet) |
|
8?o Quecksilber (kein Pellet) |
|
&fo Quecksilber (mit Pellet) |
Die Tabelle 3 zeigt, daß Zellen mit erfindungsgemäßen Wasserstoff
absorbierenden Pellets weit weniger ausgebeulte Böden nach der 15o-tägigen Lagerung haben, und daß keine der Zellen
mit diesen Pellets während des Versuches gebrochen war. Man sieht ferner, daß Zellen mit 2 % Quecksilber und einem
Pellet besser waren als solche mit 8 % Quecksilber und keinem Pellet. Die Herabsetzung des Gehaltes an Quecksilber
bringt eine erhebliche Kostenersparnis mit sich, weil Quecksilber eines der teuersten Bestandteile in alkalischen
Zink- und Mangandioxyd enthaltenden Zellen ist.
1 098 10/ 20U
Oben ist die Verwendung von erfindungsgemaßen Wasserstoffgas
absorbierenden Mitteln insbesondere zur Verwendung In Batteriesystemen
beschrieben. Es ist aber für Fachleute klar, daß dieses Mittel überall dort gebraucht werden kann, wo die
Absorption von gasförmigem Wasserstoff erwünscht ist. Beispiele solcher Anwendungsformen sind Flüssigkeitsschalter,
Unterwasserminen und abgeschlossene und abgedichtete Kondensatoren,
wo der Aufbau von Wasserstoffgas unerwünscht ist und häufig der Grund für schlechtes Funktionieren ist.
1 O 9 8 1 O / 2 O U
Claims (12)
1. Mittel zum Absorbieren von gasförmigem Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem selbsttragenden,
aus einem Stück bestehenden, für gasförmigen Wasserstoff durchlässigen Formkörper einer festen Verbindung, die
chemisch mit Wasserstoff reagiert, einem Katalysator
für die Wasserstoff Reaktion und einem Bindemittel
besteht.
chemisch mit Wasserstoff reagiert, einem Katalysator
für die Wasserstoff Reaktion und einem Bindemittel
besteht.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper von einer für gasförmigen Wassere eoff durchlässigen, für eine Flüssigkeit aber undurchlässigen Umhüllung umgeben ist.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die feste Verbindung ein Metalloxyd ist.
daß die feste Verbindung ein Metalloxyd ist.
4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxyd pulverförmiges Mangandioxyd ist.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Katalysator ein Edelmetall ist.
6. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator Palladium ist.
7. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Katalysator aus mit Palladium versetzter Kohle besteht.
8. Mittel nach einen der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein anorganischer Zement
ist.
109810/2014 ORlGlMAL INSPECTED
2Ü42266
9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bindemittel aus einem Gemisch von Portlandzement, Acetylenruß und Stahlwollfasern besteht.
10. Mittel nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekenrzeichnet,
daß die Umhüllung ein Film aus Polyäthvlen ifι■
11. Elektrochemische Zelle mit einer Metallanode, einer depolarisierenden
Kathode aus einem Metalloxyd And einem eine Metallverbindung enthaltenden Elektrolyten, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ein Mittel nach eine?» der Ansprüche 1 bis 1o enthält.
12. Zelle nach Anspruch 11, mit einem mittigen hohlen Stromabnehmer,
einer Anode aus geliertem Zink, einer Kathode aus Mangandioxyd und einer wäßrigen Lösung von Kaliumhydroxyd
als Elektrolyt, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis io im Hohlraum des
Stromabnehmers in Berührung mit dem Elektrolyten enthält.
109810/201 U
Leerseite
ORIGINAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85331169A | 1969-08-27 | 1969-08-27 | |
US05/268,785 US3939006A (en) | 1969-08-27 | 1972-07-03 | Hydrogen absorbing material for electrochemical cells |
US369866A US3893870A (en) | 1969-08-27 | 1973-06-14 | Hydrogen absorbing material for electrochemical cells |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2042266A1 true DE2042266A1 (de) | 1971-03-04 |
DE2042266B2 DE2042266B2 (de) | 1978-03-02 |
DE2042266C3 DE2042266C3 (de) | 1978-11-02 |
Family
ID=27402109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2042266A Expired DE2042266C3 (de) | 1969-08-27 | 1970-08-26 | Mittel zum Absorbieren von gasförmigem Wasserstoff und seine Verwendung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US3939006A (de) |
BE (1) | BE755337A (de) |
CA (1) | CA945208A (de) |
DE (1) | DE2042266C3 (de) |
GB (1) | GB1321853A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2447381A1 (de) * | 1974-10-04 | 1976-04-15 | Varta Batterie | Gasdichter akkumulator |
DE3241555A1 (de) * | 1982-11-10 | 1984-05-10 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Akkumulator |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4129687A (en) * | 1972-03-18 | 1978-12-12 | Accumulatorenwerk Hoppecke | Reaction catalyst for the elimination of oxyhydrogen gas in lead-acid storage batteries |
US4014346A (en) * | 1975-06-26 | 1977-03-29 | Research Corporation | Hermetically sealed cardiac pacer system and recharging system therefor |
US4054727A (en) * | 1975-08-25 | 1977-10-18 | P.R. Mallory & Co. Inc. | Battery with an agent for converting hydrogen to water and a second agent for retaining formed water |
US4224384A (en) * | 1975-09-30 | 1980-09-23 | Union Carbide Corporation | Silver catalyzed manganese dioxide hydrogen gas absorber |
SU920907A1 (ru) * | 1979-05-23 | 1982-04-15 | Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского | Герметичный кислотный аккумул тор |
US4252666A (en) * | 1979-06-07 | 1981-02-24 | Union Carbide Corporation | Silver catalyzed manganese dioxide hydrogen gas absorber |
US4275127A (en) * | 1979-06-19 | 1981-06-23 | Trw Inc. | Sealed nickel-cadmium battery with self-regulating precharge adjustment capability |
US4350745A (en) * | 1980-12-29 | 1982-09-21 | Duracell Inc. | Electrochemical cells having hydrogen gas absorbing agent |
GB2140967B (en) * | 1982-11-19 | 1986-03-05 | Gould Inc | Sealed nickel-zinc cell |
HU207612B (en) * | 1987-10-27 | 1993-04-28 | Battery Technologies Inc | Primary or rechargeable closed electrochemical cell |
CA1307818C (en) * | 1987-10-27 | 1992-09-22 | Karl Kordesch | Catalytic recombination of corrosion evolved hydrogen in alkaline cells |
AU621079B2 (en) * | 1987-10-27 | 1992-03-05 | Battery Technologies Inc. | Catalytic recombination of corrosion evolved hydrogen in alkaline cells |
US4810598A (en) * | 1988-03-24 | 1989-03-07 | Energy Research Corporation | Gas recombination assembly for electrochemical cells |
US4948484A (en) * | 1988-06-23 | 1990-08-14 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Process for producing improved electrolytic manganese dioxide |
ES2055675T1 (es) * | 1990-05-09 | 1994-09-01 | Battery Technologies Inc | Recombinacion catalitica de hidrogeno en baterias alcalinas. |
DE4221849C1 (de) * | 1992-07-03 | 1994-02-03 | Grillo Werke Ag | Batterien mit verringertem Wasserstoff-Partialdruck und Verfahren zur Herstellung derselben |
DE4322190A1 (de) * | 1993-07-03 | 1995-01-12 | Varta Batterie | Galvanisches Element |
US5483228A (en) * | 1994-01-31 | 1996-01-09 | Eveready Battery Company, Inc. | Safety indicating device for flashlights |
US5535107A (en) * | 1994-12-20 | 1996-07-09 | Eveready Battery Company, Inc. | Combination gas recombination/venting means for portable lighting device |
NO972640L (no) * | 1996-06-10 | 1997-12-11 | Honda Motor Co Ltd | Elektrolytisk pröveapparat |
US5997831A (en) * | 1996-07-12 | 1999-12-07 | Engelhard Corporation | Method of catalytically treating the atmosphere and heat exchange devices produced thereby |
US5998325A (en) * | 1997-01-24 | 1999-12-07 | Sandia Corporation | Composition and method for polymer moderated catalytic water formation |
US6833217B2 (en) * | 1997-12-31 | 2004-12-21 | Duracell Inc. | Battery cathode |
JP3338361B2 (ja) * | 1998-03-23 | 2002-10-28 | 三洋電機株式会社 | アルカリ二次電池 |
US6428922B2 (en) | 1998-04-07 | 2002-08-06 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell incorporating an external hydrogen removing agent |
JP2002538584A (ja) | 1999-02-26 | 2002-11-12 | ザ ジレット カンパニー | 高性能アルカリ蓄電池 |
EP1101237B2 (de) * | 1999-06-02 | 2017-08-16 | SAES GETTERS S.p.A. | Sorptionsfähige verbundwerkstoffe die unabhängig sind von aktivierungsbehandlungen und verfahren zur herstellung |
US6500576B1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-12-31 | The Gillette Company | Hydrogen recombination catalyst |
US6333123B1 (en) * | 2000-06-28 | 2001-12-25 | The Gillette Company | Hydrogen recombination catalyst |
US6953637B2 (en) * | 2001-06-01 | 2005-10-11 | Energy Related Devices, Inc. | Catalytic hydrogen vent filter for batteries |
SG104277A1 (en) * | 2001-09-24 | 2004-06-21 | Inst Of Microelectronics | Circuit for measuring changes in capacitor gap using a switched capacitor technique |
US20040043900A1 (en) * | 2002-08-12 | 2004-03-04 | Combs Glenn A. | Heterogeneous gaseous chemical reactor catalyst |
US7211344B2 (en) * | 2003-05-14 | 2007-05-01 | The Gillette Company | Fuel cell systems |
US7544435B2 (en) * | 2003-05-15 | 2009-06-09 | The Gillette Company | Electrochemical cell systems comprising fuel consuming agents |
US7160647B2 (en) * | 2003-12-22 | 2007-01-09 | The Gillette Company | Battery cathode |
US8721743B2 (en) * | 2004-10-21 | 2014-05-13 | The Gillette Company | Battery cathodes |
US7611803B2 (en) * | 2004-12-03 | 2009-11-03 | Eveready Battery Co., Inc. | Electrochemical cell |
JP2007073489A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Mase Shunzo | 鉛蓄電池添加剤ペレット |
US20070148533A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Anglin David L | Batteries |
US8168321B2 (en) * | 2008-02-29 | 2012-05-01 | The Gillette Company | Alkaline battery having a protective layer |
US20100008849A1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | William John Martin | Method of generating hydrogen and of selectively transferring the generated hydrogen to drinking water as a potential source of alternative cellular energy (ACE) |
FR2939700B1 (fr) * | 2008-12-11 | 2014-09-12 | Commissariat Energie Atomique | Materiau pour le piegeage d'hydrogene, procede de preparation et utilisations |
US8334067B2 (en) | 2009-01-13 | 2012-12-18 | The Gillette Company | Non-uniform conductive coating for cathode active material |
JP5574045B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2014-08-20 | 新神戸電機株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
US10193154B2 (en) | 2013-01-31 | 2019-01-29 | Medtronic, Inc. | Cathode composition for primary battery |
US10886548B2 (en) | 2014-05-07 | 2021-01-05 | L3 Open Water Power, Inc. | Hydrogen management in electrochemical systems |
US10096392B2 (en) * | 2015-08-13 | 2018-10-09 | P&T Global Solutions, Llc | Ion exchange column configured to reduce internal levels of radiolytic hydrogen gas |
CN106402475B (zh) * | 2016-10-25 | 2018-09-18 | 华东理工大学 | 具有泄露氢气去除功能的氢气阀门 |
CN110010917B (zh) * | 2019-04-23 | 2021-11-12 | 深圳市三信新能源科技有限公司 | 一种节能型化学电池 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1288722A (en) * | 1915-04-24 | 1918-12-24 | Walter O Snelling | Battery-electrode. |
DE674829C (de) * | 1933-11-18 | 1939-04-26 | Accumulatoren Fabrik Akt Ges | Elektrischer Sammler |
NL86959C (de) * | 1951-02-27 | |||
US2951106A (en) * | 1957-02-19 | 1960-08-30 | Electric Storage Battery Co | Storage battery construction |
US3261714A (en) * | 1963-01-07 | 1966-07-19 | Union Carbide Corp | Sealed dry cells having an ionization catalyst in the depolarizer |
-
0
- BE BE755337D patent/BE755337A/xx unknown
-
1970
- 1970-07-06 CA CA087,298A patent/CA945208A/en not_active Expired
- 1970-08-26 DE DE2042266A patent/DE2042266C3/de not_active Expired
- 1970-08-26 GB GB4096470A patent/GB1321853A/en not_active Expired
-
1972
- 1972-07-03 US US05/268,785 patent/US3939006A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-06-14 US US369866A patent/US3893870A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2447381A1 (de) * | 1974-10-04 | 1976-04-15 | Varta Batterie | Gasdichter akkumulator |
DE3241555A1 (de) * | 1982-11-10 | 1984-05-10 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Akkumulator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3893870A (en) | 1975-07-08 |
BE755337A (fr) | 1971-02-26 |
DE2042266B2 (de) | 1978-03-02 |
DE2042266C3 (de) | 1978-11-02 |
GB1321853A (en) | 1973-07-04 |
US3939006A (en) | 1976-02-17 |
CA945208A (en) | 1974-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2042266A1 (de) | Mittel zum Absorbieren von gas förmigem Wasserstoff | |
DE967708C (de) | Alkalisches Trockenelement | |
DE3122080C2 (de) | ||
DE3632130C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Kathode und Mittel zur Durchführung des Verfahrens | |
AU682541B2 (en) | Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture | |
DE2706489A1 (de) | Elektrochemische zelle (i) | |
DE2164069A1 (de) | Kondensatorartiges Element zum Speichern elektrischer Energie | |
CH638343A5 (de) | Elektrische primaerzelle. | |
DE2837729B2 (de) | Wiederaufladbare galvanische Zelle und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE102012211745B4 (de) | Metall-Sauerstoff-Batterie | |
DE102012216323B4 (de) | Metall-Sauerstoff-Batterie | |
DE2137753C3 (de) | Wiederaufladbare, abgedichtete, alkalische elektrochemische Zelle mit einer Zink enthaltenden negativen Elektrode und einem mehrschichtigen Separator | |
DE2328050A1 (de) | Elektrokatalysator | |
DE2050683C3 (de) | Vorrichtung zur Vereinigung von Wasserstoff und Sauerstoff in einem geschlossenen Akkumulator, der eine Katalysatorvorrichtung, bestehend aus einem Träger und einem Katalysator, enthält | |
DE19724450B4 (de) | Eine gewickelte Elektrodenanordnung | |
DE2629028A1 (de) | Elektrochemische zelle | |
DE2721109C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Elektroden-Platte und eines Elektrodenpulvers für galvanische Akkumulatoren | |
DE2246753B2 (de) | Galvanisches Element mit sich verbrauchender Zinkelektrode | |
AT266237B (de) | Verfahren zur Herstellung von Cadmiumelektroden | |
DE2212581A1 (de) | Elektrolytzelle mit Separator und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE1237193C2 (de) | Akkumulator mit positiver silberund negativer cadmiumelektrode | |
DE3390339T1 (de) | Abgedichtete Nickel/Zink-Zelle | |
DE2912177A1 (de) | Aluminiumhaltiger zusatz fuer zellen, bei denen elektroden aus zweiwertigem silberoxid verwendet werden | |
DE2318534A1 (de) | Elektrochemische energiequelle | |
DE1496291B2 (de) | Wiederaufladbares gasdicht verschlos senes galvanisches Element mit einer elektrisch mit der positiven Elektrode verbundenen Wasserstoffionen katalysierenden Hilfs elektrode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |