DE229542C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 b. GRUPPE 25./ /<£.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. April 1910 ab.

Die Herstellung eines als wirksame Masse für die negative Polelektrode alkalischer Sammler geeigneten Eisenpräparates war bisher mit verhältnismäßig großen Schwierigkeiten verknüpft, und zwar teils infolge der Luftoxydation des metallischen Eisens und teils infolge der Schwerreduzierbarkeit der höheren Eisen-Sauerstoffverbindungen.

Eine Bedingung für die größtmögliche Wirksamkeit der Elektrodenmasse ist, daß das Eisen sich in der geladenen oder fertig präparierten Elektrode in chemisch feinverteiltem Zustande befindet. Da indessen das Eisen in diesem Zustande pyrophorisch ist, kann es nicht direkt zu dem betreffenden Zwecke verwendet werden, sondern man ist gezwungen, die Masse auf Umwegen herzustellen.

Wie bekannt, erhält man eine Masse von guten Eigenschaften, wenn man das Eisen mit Kadmium vermischt. Die Bedingung für die gute Wirkung des letztgenannten Metalles ist indessen hauptsächlich dieselbe als für das Eisen. Das Metall muß in feinverteiltem Zustande zur Wirkung kommen. Obwohl die Herstellung des metallischen Kadmiums in einem solchen feinverteilten Zustande, welcher für die aktive Wirkung erforderlich ist, verhältnismäßig leicht ist, bietet die Einführung des Metalles in die Elektrode erhebliche Schwierigkeiten, weil das Metall infolge seiner Weichheit sich leicht zusammenbackt, wobei der feinverteilte Zustand in den massiven übergeht. Man war deswegen bisher gezwungen, gewisse Umwege zu ergreifen, um die Aktivität hervorzurufen, indem man als Ausgangsmaterial das Oxyd, das Hydrat oder ein unlösliches basisches Salz benutzt hat.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die erwähnten Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß die beiden Metalle Eisen und Kadmium zusammen auf elektrolytischem Wege ausgefällt werden.

Wie bekannt, wird das Kadmium aus seinen neutralen Lösungen in schwammartigem Zustand ausgefällt, wenn die Stromdichte an der Kathode genügend groß ist. Auch Eisen kann in derselben Weise ausgefällt werden, obwohl nicht in einem dem Zweck enstprechenden Zustand, da neben dem feinverteilten Metall auch massive Körner oder Klumpen entstehen. Und auch wenn ein gleichförmig feinverteilter Eisenschwamm sich herstellen ließe, könnte derselbe infolge der Oxydation des Eisens nicht weiter präpariert werden.

Werden aber die beiden Metalle gleichzeitig ausgefällt, so erhält man eine feinverteilte schwammartige Legierung, welche sehr wertvolle Eigenschaften besitzt. Dieselbe kann, ohne zu rosten, gewaschen und getrocknet werden, weil das Kadmiummetall das Eisen gegen Oxydation schützt, und das Eisen seinerseits das Kadmium verhindert, zusammenzusintern.

Die Legierung besitzt also Eigenschaften, die bei den einzelnen Metallen nicht vorhanden sind.

Die Legierung wird zweckmäßig aus einer beinahe konzentrierten Lösung von Ferrosulfat und Kadmiumsulfat hergestellt, wobei die beiden Metalle in solchen Mengen vorhänden sind, die der gewünschten Zusammensetzung der Legierung entsprechen. Die Anoden bestehen aus Eisen- und Kadmiumplatten, welche derart angepaßt sind, daß ■■' deren wirksame Oberflächen in direktem Verhältnis zu den in die Legierung eingehenden Mengen, hingegen in umgekehrtem Verhältnis zu den Äquivalentgewichten der Metalle stehen.

Soll z. B. die Legierung zwei Gewichtsteile Eisen und einen Gewichtsteil Kadmium enthalten, so soll, in Anbetracht dessen, daß das Äquivalentgewicht des Eisens im Oxydulzustand nur die Hälfte des Kadmiums beträgt, die wirksame Oberfläche des Eisens viermal so groß als diejenige des Kadmiums sein.

Als Kathode werden zweckmäßig Platten aus Eisen oder Kadmium verwendet, wobei die Stromdichtigkeit etwa 10 Ampere pro Quadratdezimeter betragen soll.

Nachdem die Legierung gewaschen worden ist, wird das Wasser in geeigneter Weise ausgepreßt, wobei harte Kuchen entstehen, die bei 50 bis 60 ° C. getrocknet werden.

Die Kuchen werden dann zu einem groben Pulver zermahlen; das Pulver wird brikettiert und in die Taschenelektroden eingeführt. Diese werden nun der Kathodenelektrolyse in Alkali ausgesetzt, um die beim Waschen und Trocknen entstandenen sehr geringen Mengen von Oxyd zu reduzieren, und sind dann fertig zum Gebrauch.

Jedes Korn des groben Pulvers bildet eine poröse Zusammenballung von äußerst feinen Metallkörnchen. Diese besitzen eine genügende Feinverteilung, um die aktive Wirkung des Kadmiummetalles hervorzurufen. Indem dies geschieht, wird indessen das Eisen aus der Legierung frei gemacht und bekommt dabei die hochgradige Feinverteilung, die eine nötige Voraussetzung für die Aktivität dieses Metalles ist.

Mit einer Legierung, bestehend aus 56,5 Prozent Kadmium und 43,5 Prozent Eisen, war eine Kapazität von 1 Amperesturide auf jede 3,54 g der Legierung zu. erreichen, was etwa 82 Prozent der theoretischen Kapazität entspricht.

Das oben beschriebene Verfahren bietet den Vorteil, daß das wirksame Material in metallischem Zustand erhalten wird. Es besitzt also eine große Masse pro Volumeneinheit, so daß eine größtmögliche Menge davon in eine Elektrode von bestimmtem Rauminhalt eingeführt werden kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zur Herstellung einer aus Eisen und Kadmium bestehenden wirksamen Masse für die negativen Polelektroden alkalischer Sammler, dadurch gekennzeichnet, daß Eisen und Kadmium auf elektrolytischem Wege gleichzeitig aus einer Mischung ihrer Lösungen ausgefällt werden, wonach die erhaltene schwammartige Legierung gewaschen, getrocknet und zu einem Pulver geeigneter Korngröße zermahlen wird.