DE26205C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf die Einrichtung von secundären Batterien und Vorrichtungen zur Erhaltung, der in. denselben aufgespeicherten Elektricität auf lange Zeit hinaus.

In der Zeichnung ist Fig. 1 ein senkrechter Schnitt und Fig. 2 eine obere Ansicht der verbesserten secundären Batterie. Die Fig. 3 und 4 zeigen in senkrechtem Schnitt und in oberer Ansicht eine Modification. Auch Fig. 5 zeigt in senkrechtem Schnitt eine etwas modificirte Batterie, aufserdem aber auch noch die Vorrichtung, mit Hülfe deren die in der Batterie aufgespeicherte Elektricität erhalten wird. Die Fig. 6 und 7 sind Einzelansichten, welche in der folgenden Beschreibung ihre Erläuterung finden.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Batterie besteht aus der porösen Zelle A, welche in ein gewöhnliches Batteriegefäfs B aus Glas oder Porcellan gestellt wird und mindestens ebenso lang ist wie dieses, aber einen viel kleineren Durchmesser hat.

Diese Zelle wird mit einem innigen Gemenge von pnlverisirter Holzkohle und pulverisirtem Graphit oder Retortenkohle angefüllt, wobei die Holzkohle als Absorptionsmittel· für den an dem negativen Pol sich bildenden Wasserstoff, der Graphit aber als Elektricitätsleiter nach der Holzkohle und durch dieselbe hindurch dienen soll.

In den von der Zelle gelassenen Raum wird die oben mit einem Metallring zusammengehaltene Bürste C aus Bleifäden oder Bleibändern eingesetzt. Diese Bürste ist lang genug, um bis auf den Boden des Gefäfses und oben noch etwas aus dem Gefäfs herauszureichen.

Mitten in das Gemenge von gepulverter Holzkohle und Graphit wird . eine Stange Ό aus Silber gesteckt.

Das Gefäfs B wird mit irgend einer elektrolytischen Flüssigkeit gefüllt und die als positive Elektrode dienende Bleibürste C mit dem negativen und die in der negativen Elektrode C steckende Silberstange D mit dem positiven Pol einer primären Batterie verbunden.

Nachdem der Strom in dieser Weise geschlossen ist, wird in bekannter Weise das Wasser der elektrolytischen Flüssigkeit in B zersetzt und der frei werdende Wasserstoff von der Holzkohle der negativen Elektrode absorbirt, während sich der Sauerstoff mit dem Blei der positiven Elektrode verbindet.

Wenn die secundäre Batterie geladen ist, wird sie in bekannter Weise gebraucht, wobei sich die während des Ladens der Batterie zersetzte elektrolytische Flüssigkeit wieder etablirt.

Je inniger in der negativen Elektrode Holzkohle und Graphit mit einander gemengt sind, desto vollständiger ist die Wirkung dieser Elektrode, da alsdann der Graphit die Elektricität nach allen Partikeln der Holzkohle hinleitet und diese infolge dessen den frei werdenden Wasserstoff um so reichlicher zu absorbiren im Stande ist.

In Fig. 3 und 4 ist die Zelle A durch eine solche aus perforirtem Blei E ersetzt. Diese Zelle wird durch Ringe F aus Holz oder einem anderen geeigneten Material gehalten.

An Stelle des Gemenges aus Graphit und Holzkohle tritt hier ein massiver, mit sehr vielen verticalen Kanälen versehener Cylinder e aus Holzkohle. In die Kanäle dieses Cylinders werden Metalldrähte i gesteckt, die oben durch einen Draht ff unter einander und durch die Klemmschraube J mit der primären Batterie bezw. dem Leitungsdraht für die secundäre Batterie verbunden sind. Diese Drähte versehen die Stelle des Graphits als Vertheiler der Elektricität in der Holzkohle.

Diese Modificationen können natürlich noch weitergeführt werden, ohne dafs das Wesen der Erfindung alterirt wird, welches in der möglichst vollständigen Vertheilung der Elektricität in der zur Absorption des Wasserstoffes dienenden Holzkohle besteht. Man kann auch das Gemenge von Holzkohlen- und Graphitpulver mit Zucker oder einem anderen Bindemittel zu einer plastischen Masse verarbeiten. Man hat bereits früher die negativen Elektroden von secundären Batterien aus einer Combination einer Graphitplatte mit gepulvertem Graphit hergestellt, doch ist Graphit kein Absorptionsmittel für Wasserstoff. Auch hat man bereits für solche negative Elektroden eine Graphitplatte in Verbindung mit Holzkohlenpulver angewendet, doch auch dieses ohne den gewünschten Erfolg. Da nämlich Graphit ein guter, Holzkohle aber ein schlechter Elektricitätsleiter ist, so circulirt der Strom, ohne die Holzkohle zu durchdringen; es bleibt infolge dessen viel Wasserstoff frei.

Es ist bekannt, dafs secundäre Batterien, nachdem sie geladen werden, noch vor ihrem Gebrauch nach und nach die in ihnen aufgespeicherte elektrische Energie verlieren, die eine mehr, die andere weniger, so dafs sie nach einer gewissen Zeit wirkungslos werden.

Bei den beschriebenen secundären Batterien ist der Sauerstoff wohl chemisch mit dem Metall der positiven Elektrode verbunden, der Wasserstoff dagegen ist von der negativen Elektrode nur mechanisch absorbirt und zeigt das Be-, streben, sich nach und nach wieder frei zu machen; mit dem Schwinden des Wasserstoffes aus seinem Absorptionsmittel hält aber der Verlust der Batterie an elektrischer Energie gleichen Schritt.

Um dies zu vermeiden, schliefst Erfinder die negative Elektrode, sei es innerhalb, sei es aufserhalb der elektrolytischen Flüssigkeit, vollständig ab, so dafs weder die atmosphärische Luft Zutritt zu derselben hat, noch irgend welche chemische oder elektrische Action zwischen beiden Elektroden stattfinden kann.

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung soll diesem Zweck dienen.

Die Batterie besteht hier ebenso, wie vorher beschrieben, aus der porösen Zelle A, in welcher sich das Gemenge C aus Graphit und Holzkohle, sowie die silberne Leitungsstange D befindet und die in dem mit elektrolytischer Flüssigkeit gefüllten Gefäfs B sitzt. In demselben Gefäfs sitzt auch die Bleielektrode E. Leitungsdrähte / und J verbinden die Elektrode mit der primären Batterie bezw. dem Apparat, nach welchem die Elektricität aus der geladenen Batterie hingeleitet werden soll.

Auf der Spitze der Silberstange D sitzt die Glocke H, welche das Innere der Zelle A gegen die Luft abschliefst.

Mit Hülfe der Winde G und der Schnüre F können beide Elektroden oder auch nur eine derselben aus der elektrolytischen Flüssigkeit herausgehoben werden.

Die Glocke H ist in Fig. 5 beständig und unbeweglich über der Elektrode befestigt und schützt' dieselbe gegen den Zutritt der ' atmosphärischen Luft, so dafs der absorbirte Wasserstoff in diese nicht entweichen kann. Die Glocke H kann jedoch auch, wie in Fig. 7 dargestellt, bis auf den Boden der Zelle A reichen, in welcher Stellung ' sie alsdann die negative Elektrode vollständig von der positiven scheidet und eine chemische oder elektrische Wechselwirkung zwischen beiden nicht stattfinden kann. Die Glocke ist in diesem Falle durch die Schnüre F mit der Winde G verbunden und wird von dieser in die Höhe gehoben und niedergelassen. Auf diese Weise kann man einen gröfseren oder geringeren Theil der Elektrode nach Mafsgabe ihrer Inanspruchnahme in die Leitung einschalten, ohne dieselbe selbst in der Flüssigkeit heben oder senken zu müssen.

Die Welle der Winde G ist mit verschiebbaren Kupplungsmuffe!! versehen, durch welche die Rollen zum Aufwinden der Elektroden bezw. der Glocke H mit der Welle in und aufser drehende Verbindung gesetzt werden können, wodurch es möglich ist, entweder beide Elektroden oder nur eine derselben bezw. die Glocke H zu heben. In der Zeichnung, Fig. 5, ist die positive Elektrode B gehoben, während die negative Elektrode in der Flüssigkeit belassen ist.

Ein Energieverlust der Batterie wird sehen vermieden, wenn man nur eine Elektrode aus der Flüssigkeit heraushebt,. oder aber, wenn man die beiden Elektroden innerhalb der Flüssigkeit durch irgend eine Zwischenwand von einander abschliefst; stets soll man aber Sorge tragen, dafs die negative Elektrode möglichst vollkommen von der atmosphärischen Luft abschliefst. Dies geschieht in sehr vollkommener Weise durch die in Fig. 6 dargestellte Anordnung, bei welcher die aus der Flüssigkeit genommene Elektrode A¹ in einem Gefäfse oder Sack B¹ von mit Paraffin überzogenem Papier oder Wachspapier oder dergleichen steckt und oben von einer Glocke aus Kautschuk oder dergleichen überdeckt ist. Mit Hülfe einer solchen

Vorrichtung kann man die Elektroden an irgend einer Centralstation laden, in die beschriebenen Verschlufshüllen stecken und nach ihrem Bestimmungsorte bringen, woselbst sie in das mit elektrolytischer Flüssigkeit gefüllte Gefäfs eingesetzt werden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche: Bei secundären Batterien:

1. Die Herstellung von negativen Elektroden aus einem innigen Gemenge von gepulverter Holzkohle oder einem ähnlichen Wasserstoff absorbirenden Körper und gepulvertem Graphit, Retortenkohle oder einem anderen guten Elektricitätsleiter.

2. Die Herstellung von negativen Elektroden aus einem massiven, vielfach durchbohrten Cylinder aus Holzkohle, in dessen Bohrungen elektrische Leitungsdrähte eingesteckt werden, zur möglichst vollständigen Vertheilung der Elektricität in dem den Wasserstoff absorbirenden Cylinder.

3. Eine secundäre Batterie, bestehend aus einer porösen, ein Absorptionsmittel für Wasserstoff und einen die Elektricität möglichst vertheilenden Leiter enthaltenden Zelle A, Fig. ι, 2 und 5, bezw. B, Fig. 3 und 4, als negative und einer aus Bleifäden oder -Streifen bestehenden Bürste C als positive Elektrode, welche beide Elektroden in einem mit elektrolytischer Flüssigkeit gefüllten Gefäfs B stehen.

Die in Patent-Anspruch 3. gekennzeichnete Batterie in Verbindung mit der stationären kurzen Glocke oder Haube H zum Äbschlufs der negativen Elektrode gegen die atmosphärische Luft.

Dieselbe Batterie in Verbindung mit der in Fig. 7 dargestellten Glocke H, welche über die negative Elektrode gestülpt ist, bis zum Boden derselben niedergelassen werden kann und den dreifachen Zweck hat: erstens die Elektrode gegen die atmosphärische Luft abzuschliefsen, zweitens dieselbe von der positiven Elektrode chemisch und elektrisch zu trennen, und drittens eine gröfsere oder geringere Fläche der Elektrode nur je nach Mafsgabe ihrer Inanspruchnahme mit der positiven Elektrode in elektrische Verbindung zu setzen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.