DE212943C

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Publication number: DE212943C
Application number: DENDAT212943D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- JTi 212943 KLASSE 21L· GRUPPE

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 11. August 1906 anerkannt.

die Priorität

Es ist bisher bekanntlich unmöglich gewesen, den Bleisuperoxyd-Zinksammler trotz seiner großen Vorzüge, zu denen in erster Linie hohe Kapazität gehört, in dauernden praktischen Gebrauch einzuführen, da seiner negativen Polelektrode, dem Zink, schwere Ubelstände anhaften. Das Zink ist nämlich nicht genügend säurebeständig, selbst wenn es gut' amalgamiert ist, und gehört weiterhin, soweit es sich um Erzielung eines guten galvanischen Niederschlages handelt, zu den am schwierigsten zu behandelnden Metallen, wie aus der Galvanotechnik und Elektrometallurgie wohl bekannt ist. . Insbesondere ist es bei stark sauren Elektrolyten unmöglich, einen gleichmäßigen und fest anhaftenden Niederschlag zu erhalten. Leider ist diese ungünstige Bedingung gerade beim Bleizinksammler vorhanden, da er auch nach der Entladung noch einen großen Teil überschüssiger Säure enthält.· Aus diesem Grunde ist es ■praktisch unmöglich, diesen Sammler in dem Zustande wieder aufzuladen, in welchen er durch die Entladung gelangt ist. Tut man dies trotzdem, so geht der Hauptvorzug der Bleizinkbatterie, ihre hohe Kapazität nach der ersten Entladung verloren, nicht zu reden von anderen. Übelständen. Man hat zu diesem Zwecke z. B. versucht (vgl. die russische Patentschrift 1649, auch das Referat über letztere im Zentralblatt für Akkumulatoren- und Elementenkunde, Jahrg. 1, S. 16) als Elektrolyten von vornherein statt verdünnter Schwefelsäure eine Zinksulfatlösung zu verwenden und einem solchen Element noch Zinkverbindungen, welche mit Säure zusammen Zinksulfat ergeben, z. B. Zinkoxyd oder Zinkhydroxyd, hinzuzufügen; hierbei wird allerdings bei der Ladung die frei werdende Säure durch die erwähnten Zinkverbindungen gebunden und die Ladung durch freie Säure demnach nicht behindert. Es wird indes diese Zinksulfatlösung auch für die Entladung verwendet; infolgedessen ist der innere Widerstand ziemlich hoch und die Kapazität geringer. Das Ziel ist also auf diesem in der russischen Patentschrift angegebenen Wege nicht zu erreichen; denn die Hauptbedingung für die Erzeugung und Beibehaltung einer hohen Kapazität ist die Verwendung einer verdünnten Schwefelsäure von solcher Dichte für die Entladung, daß sie nach der Entladung noch einen großen Überschuß freier Säure ergibt und daher bei der Ladung für einen guten Niederschlag ungeeignet ist. Diesem Übelstände kann nun aber dadurch abgeholfen werden, daß man für Ladung und Entladung verschiedene Elektrolyte benutzt, und zwar für die Entladung verdünnte Schwefelsäure, für die Ladung Zinksulfatlösung, die durch Zusatz von Zink oder Zinkoxyd bzw. Zinkhydroxyd dauernd neutral oder nur schwach sauer erhalten wird.

Demnach ergibt sich z. B. folgendes Aufladungsverfahren:

Die positiven und negativen Platten werden in

eine Lösung von Zinksulfat gehängt und außerdem wird in dasselbe Ladebad, jedoch ohne jede elektrische Verbindung mit dem übrigen Stromkreis, Zink in Form von Platten oder Stücken anderer geeigneter Form eingebracht. Für diesen Zweck können ζ Β. kleine Zinkabfälle verwendet werden, die in geeigneten durchlöcherten Gefäßen aus Glas, Porzellan in das Bad gebracht werden. Die freie Säure

ίο löst dann diese Zinkstücke im gleichen Maße auf, als sie frei wird, und wird so stets neutralisiert.

An Stelle von metallischem Zink können mit Vorteil Zinkverbindungen Anwendung finden, die mit der frei werdenden Säure zusammen Zinksulfat bilden, wie dies bereits in der russischen Patentschrift vorgeschlagen wird, nämlich Zinkoxyd oder Zinkhydroxyd, die sich leichter als metallisches Zink auflösen.

Die für die Neutralisierung erforderlichen Stoffe können auch in einem besonderen, mit dem Aufladungsbad kommunizierenden Gefäße untergebracht sein und darin besonders unter Benutzung von Wärme aufgelöst werden. Um eine gute Vermischung dieser Flüssigkeit mit jener im eigentlichen Ladegefäße herbeizuführen, wird der Elektrolyt durch eine geeignete Rührvorrichtung in dauernde Zirkulation gesetzt. Dies kann entweder durch eine rein mechanische Rührvorrichtung oder durch Druckluft bewirkt werden, die durch ein System durchlöcherter Röhren, ähnlich einer Heizschlange in das Ladebad eingeführt wird. Durch eine solche Zirkulation des Elektrolyten werden gleichzeitig die sich während der Ladung an den Zinkplatten bildenden Gasbläschen dauernd entfernt, wodurch die Gleichmäßigkeit und Dichte des Zinknieder-Schlages eine weitere Förderung erfährt.

Bei der praktischen Ausführung dieses besonderen Ladeprozesses können die Ladebäder bei Beginn mit einer neutralen oder nur schwach sauren Lösung von Zinksulfat bestimmter Verdünnung angefüllt und die Ladung in diesen Gefäßen zunächst ohne besondere Neutralisierungsmittel vorgenommen werden. Die Größe der' Gefäße wird derart gewählt, daß die während der Aufladung von einem Satz Platten frei werdende Säure nicht ausreichend ist, um die eingangs erwähnten Übelstände in merkbarer Weise auftreten zu lassen. Der Zusatz des Zinks und der Zinkverbindungen in bestimmten Mengen geschieht dann erst, wenn der Säuregehalt eine gewisse Grenze überschreitet. Der Zusatz wird zweckmäßig unter Zuhilfenahme von Wärme durchgeführt, indem z. B. Dampf eingeblasen wird. Sollte das Ladebad dadurch heißer werden, als dies für die Aufladung der positiven Platten von Vorteil ist, so kann man die Temperatur durch Einblasen von kalter Luft leicht wieder erniedrigen. Das Ladebad ist dann wieder im gleichen Zustand hinsichtlich Zinkgehalt und Neutralisation wie vor der ersten Ladung. Es kann also der Säuregehalt der Ladeflüssigkeit ohne Rücksicht auf die bei der Entladung zu erzielende Kapazität auf einem beliebig niedrigen Werte gehalten werden, wie er sich eben für die Verhältnisse bei der Aufladung und die Erzielung eines guten Zinkniederschlages als am günstigsten erweist. Das der vorliegenden Neuerung zugrunde liegende Aufladeverfahren ist daher nicht durch die Anwendung der angegebenen Neutralisierungsmittel gekennzeichnet, sondern vielmehr durch die Kombination nachstehender beiden Merkmale:

1. Die Ladung findet in einer anderen Flüssigkeit statt wie die Entladung, um eine regelrechte, vollkommene, gleichzeitige Aufladung beider Platten sowohl der positiven wie der negativen, zu bewirken, und zwar unter Wahrung des dieser Art Batterie eigentümlichen Haupt Vorzuges, der großen Kapazität.

2. Die bei der gleichzeitigen Aufladung der positiven und negativen Platten frei werdende Säure wird andauernd neutralisiert durch Mittel, die den sonstigen Ladeprozeß in keiner Weise beeinträchtigen oder nachteilig beeinflüssen.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zum Betriebe von Bleisuperoxyd-Zinksammlern, dadurch gekennzeichnet, daß positive und negative Platten nach erfolgter Entladung in verdünnter Schwefelsäure in einer neutralen oder schwach sauren Zinksulfatlösung aufgeladen werden.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeflüssigkeit metallisches Zink in Form von Platten, Stangen, Stücken oder Zinkverbindungen, wie Zinkoxyd oder · Zinkhydroxyd, die auch ■ in einem mit dem Aufladegefäß in Verbindung stehenden Behälter untergebracht sein können, zugesetzt werden, wobei die gleichmäßige Verteilung dieser Neutralisierungsmittel, namentlich bei Anwendung eines besonderen Behälters, durch Bewegung der Ladeflüssigkeit mittels Rührvorrichtung begünstigt werden kann.