DE216248C

DE216248C -

Info

Publication number: DE216248C
Application number: DENDAT216248D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

^:- Λ£ 216248'-KLASSE 216. GRUPPE

HARRY SCOTT JOHNSTON in BORDEAUX und JAQUES CAMILLE DEPRET in PARIS.

Betriebsverfahren für Bleisuperoxyd-Zinksammler.

Zusatz zum Patente 212943 vom 13. Juli 1907.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Juli 1907 ab. Längste Dauer: 12. Juli 1922.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom ⁰ ° °

f

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 10. August 1906 anerkannt.

Priorität

Der praktischen Anwendung des Bleisuperoxyd-Zinksammlers hat sich außer dem bekannten Übelstande der Selbstauflösung der Zinkelektrode im Ruhezustande die weitere wesehtliehe Schwierigkeit entgegengestellt, daß es unmöglich. ist, diesen Sammler fortlaufend aufzuladen. Es sinkt die der Kombination Bleisuperoxyd-verdünnte Schwefelsäure - Zink eigene hohe Kapazität nach der ersten Entladung sehr wesentlich herab, sobald man versucht, die Zelle unverändert wieder aufzuladen. Dieser sehr erhebliche Übelstand, welcher der Wirkung der mit fortschreitender Ladung mehr und mehr frei werdenden Säure zuzuschreiben ist, hat sich bisher noch nicht beseitigen lassen und scheint ein grundsätzlicher Nachteil dieser sonst so vorteilhaften Kombination zu. sein.

Es ist nun durch Patent 212943 bereits ein Verfahren geschützt, mittels dessen man die entladenen Bleisuperoxydplatten des Sammlers direkt aufladen kann, d. h. bei welchem gleichzeitig mit der Aufladung der Superoxydplatten auf den Zinkplatten ein fester, gut haftender Zinkniederschlag bei genügender Stromausbeute erhalten wird. Es geschieht dies durch Benutzung eines besonderen Aufladebades, verschieden von der zur Entladung benutzten ursprünglichen Schwefelsäure bestimmter Dichte, welche durch die Entladung in eine stark saure Zinksulfatlösung übergeführt wird. Für die Ladung.wird im Gegensatz dazu eine neutrale Zinksulfatlösung benutzt. Diese würde aber' im Laufe des elektrolytischen Prozesses immer saurer werden und dadurch das soeben auf der Kathode niedergeschlagene Zink zum großen ■Teil wieder auflösen, wofern nicht die bei der" Zerlegung des Zinksulf at es entstehende Schwefelsäure durch entsprechende Mittel neutralisiert wird. Dieses Neutralisieren hat aber noch den weiteren Zweck, hierdurch gleichzeitig dem Ladebade neues .Zink zum Ersatz des durch den Strom ausgeschiedenen Zinkes zuzuführen. Denn anderenfalls würde das Bad schnell an Zinkgehalt verarmen. Es erfordert dies also ■ eine laufende Aufwendung von Zink oder zinkhaltigen Substanzen.

Andererseits muß man danach trachten, das bei der Entladung in dem Elektrolyten aufgelöste und in ihm enthaltene Zink in irgendeiner Weise zurückzugewinnen, da sonst bei unbenutztem Wegschütten dieser Flüssigkeit der hierbei auftretende Zinkverlust den Preis der

so erzeugten Elektrizität übermäßig erhöhen und die praktische wirtschaftliche Anwendung sehr beschränken würde. Es ist .bekanntlich der Haupteinwurf, der gegen die Blei-Zinkbatterie erhoben wird, daß es unmöglich sei, . das aufgelöste Zink zurückzugewinnen. .

. Man hat also das doppelte Ziel zu erreichen, die bei der Entladung sich ergebende stark saure Zihksufatlösung auf möglichst einfache

ίο und billige Weise in diejenigen Stoffe überzuführen und zu trennen, deren man einerseits zur laufenden Beschickung der Ladebäder bedarf und aus denen man andererseits den für die neue Entladung nötigen Elektrolyten — ver-.. 15 dünnte Schwefelsäure — bilden kann. In diesem Falle sind dann die bei der Entladung wirksamen Stoffe in einen Kreisprozeß eingeordnet, in welchem zur Erzeugung der elektrischen Energie keinerlei Material verbraucht wird, sondern in welchem die Stoffe lediglich Träger der elektrischen Energie darstellen. Das sind aber, im wesentlichen die Bedingungen, denen ein elektrischer Aufspeicherungsapparat, ein Akkumulator zu entsprechen hat. Gegenstand der Erfindung bildet nun ein Verfahren zur Umwandlung der verbrauchten Flüssigkeit, wodurch dieser Kreisprozeß erst möglich wird. Zu diesem Zweck wird der nach erfolgter Entladung aus dem Batteriekasten entfernte Elek-. trolyt, eine stark saure Zinksulfatlösung, in einem Vakuumapparat zur Verdampfung gebracht. . .

Der Apparat besteht aus einem Verdampfungskessel geeigneter Konstruktion aus säure- und feuerfestem Material in Verbindung mit einer Vakuumpumpe. Die Anwendung des Vakuums

" gestattet bekanntlich, das Verdampfen großer Flüssigkeitsmengen mittels sehr geringer Wärmemengen durchzuführen. Wird nun zur Heizung des Kessels noch der Abdampf vorhandener Betriebsmaschinen benutzt, so kann die Verdampfung mit verschwindend geringen Kosten durchgeführt werden. Es verdampft hierbei zunächst das Wasser, welches, in entsprechender Weise aufgefangen, destilliertes Wasser ergibt, und es entsteht immer konzentrierter werdende Schwefelsäure, welche ihrerseits dem in ihr enthaltenen Zinksulfat nach' und nach das Wasser entzieht. Zum Schluß ergeben sich die drei Körper: destilliertes Wasser, konzentrierte Schwefelsäure und wasserfreies Zinksulfat. Während das Wasser und die Schwefelsäure ohne weiteres zur Bildung der für die Entladung erforderlichen Flüssigkeit benutzt werden können, wird das wasserfreie Zinksulfat in das für die'fortlaufende Beschickung der Aufladeflüssigkeit erforderliche Zinkoxyd übergeführt, indem durch weitere Erhitzung des Zinksulfates Zinkoxyd und schweflige Säure bzw. Schwefelsäure und Wasser gebildet werden, d. h. drei Stoffe, welche für den Kreisprozeß erforderlich sind.

Claims

Patent-An SPRU ch:

Das durch Patent 212943 geschützte Verfahren zum Betriebe von Bleisuperoxyd-Zinksammlern mit der Maßgabe, daß die bei der Entladung sich ergebende stark saure Ziriksulfatlösung einer Verdampfung zweckmäßig im Vakuum unterworfen und in die bei dem Betrieb der Batterie wirksamen Stoffe, Wasser, Schwefelsäure und ' Zinkverbindungen (Zinksulfat bzw. Zinkoxyd) übergeführt wird, um diese einerseits für die laufende Beschickung des zur Auf- 75 , ladung dienenden Bades und andererseits zur Bildung des frischen Elektrolyten zu verwenden.