DE38383A

DE38383A - Secondary element (accumulator)

Info

Publication number: DE38383A
Application number: DE1885D2446
Authority: DE
Original assignee: A. DUN in Frankfurt a. M. Ulmenstr. 37
Filing date: 1885-12-10

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die bis jetzt construirten Bleiaccumiüatoren haben den grofsen Nachtheil, dafs ihre Haltbarkeit eine sehr begrenzte ist, dafs nämlich infolge der Ladungen und Entladungen die negative Bleiplatte mehr ■ oder weniger rasch, je nach dem stärkeren oder geringeren Gebrauch, jedenfalls aber in einem so kurzen Zeitraum zerfällt, dafs die Haltbarkeit mit den verhältnifsmäfsig hohen Anschaffungskosten dieser Accumulatoren in einem : sehr ungünstigen Verhältnifs steht, und dafs sich' dadurch einer lallgemeinen Anwendung ein grofses Hindernifs.in den Weg stellt.The lead batteries constructed up to now have the great disadvantage that their durability is very limited, namely that as a result of the charges and discharges the negative lead plate more or less rapidly, depending on the greater or lesser use, but in any case in such a short period of time that the durability with the comparatively high acquisition costs of these falls apart Accumulators are in a very unfavorable relationship, and that one is thereby lt presents a great obstacle to general application.

Das hier zu beschreibende secunda're Element, dessen Haltbarkeit nicht begrenzt ist, soll, die erforderlichen Eigenschaften eines brauchbaren Accumulators besitzen, nämlich genügend hohe Spannung, grofse Stromstärke und sofortige Brauchbarkeit nach dem ersten Laden, da die kostspielige und zeitraubende sogen. Formirung dabei fortfällt.The secunda're element to be described here, the durability of which is not limited, should have the required properties of a useful accumulator, namely sufficiently high voltage, great amperage, and immediate usability after the first Load, as the costly and time-consuming suck. Formation is omitted.

Das Secundärelement ist nach folgenden Principien hergestellt:The secondary element is manufactured according to the following principles:

Die negative Platte besteht aus Retortenoder künstlicher Kohle, oder aber aus einem in kaustischer Kali- 'oder Natronlauge unlöslichen Metalle, wie Kupfer, Silber, Eisen,, "Platin, Antimon u. s. w.The negative plate is made of retort or charcoal, or one metals insoluble in caustic potash or sodium hydroxide solution, such as copper, silver, iron, "Platinum, Antimony, etc.

Die depolarisirende Substanz besteht aus einem in Aetzkali oder Natronlauge unlöslichen Metalloxyd bezw. Superoxyd oder deren Hydraten, welches die Fähigkeit besitzt, durch •Aufnahme von Sauerstoff in eine höhere Oxydationsstufe überzugehen, insbesondere aus Silberoxyd ,Kupferoxyd , Mangansuperoxyd,: -Nickeloxydul bezw. Oxyd, Kobaltoxydul und Wismuthoxyd, wobei entweder jeder Körper für sich allein oder ein Gemisch von zwei oder drei dieser Substanzen angewendet wird.The depolarizing substance consists of one which is insoluble in caustic potash or caustic soda Metal oxide or Superoxide or its hydrates, which has the ability to through • The absorption of oxygen to go over to a higher oxidation level, in particular from Silver oxide, copper oxide, manganese superoxide ,: -Nickeloxydul resp. Oxide, Cobalt Oxide and Bismuth Oxide, with either body is used alone or a mixture of two or three of these substances.

Die Anwendung von Kupferoxyd für sich allein hat sich wohl deswegen als weniger geeignet erwiesen, weil die höheren Oxydationsstufen desselben zu unbeständig sind, wohl aber ist es sehr anwendbar als Zusatz zu einem oder mehreren der anderen hierher gehörenden Oxyde, so z.B. in Combination mjt Silberoxyd, Nickeloxydul U. s. w., wahrscheinlich wohl aus dem Grunde, weil es als Superoxyd bezw. Säure durch seine leichte Sauerstoffabgäbe die höhere Oxydation der übrigen beigemischten Oxyde unterstützt und beschleunigt. The use of copper oxide on its own has therefore proven to be less proved to be suitable, because the higher degrees of oxidation are too unstable, probably but it is very applicable as an adjunct to one or more of the others belonging here Oxides, e.g. in combination with silver oxide, nickel oxide, etc., probably probably for the reason, because it as superoxide respectively. Acid due to its light release of oxygen the higher oxidation of the other admixed oxides supports and accelerates.

Um die Leitungsfähigkeit zu erhöhen, kann auch Kohlenpulver oder auch ein gepulvertes oder mehr oder weniger fein vertheiltes, in Kali- oder Natronlauge unlösliches Metall, z. B. Kupfer, Eisen, Silber Und Antimon, der depolarisirenden Substanz beigemischt werden.In order to increase the conductivity, you can also use carbon powder or a powdered one or more or less finely divided metal insoluble in potash or sodium hydroxide solution, z. B. copper, iron, silver, and antimony, are admixed with the depolarizing substance.

Die mit Wasser oder einem anderen geeigneten Bindemittel zu einer homogenen, plastischen Masse verarbeiteten depolarisirenden Substanzen werden auf die als negative Elektrode bestimmten Kohlen- oder Metallplatten in geeignet dicker Schicht aufgetragen und so lange getrocknet, bis sie fest genug geworden sind, um die weitere Behandlung zu vertragen, ohne sich von der Unterlage abzulösen.The with water or another suitable binder to a homogeneous, plastic Mass-processed depolarizing substances are used as the negative electrode certain carbon or metal plates applied in a suitable thick layer and for so long dried until firm enough to tolerate further treatment without to detach from the base.

Sind auf diese Weise beide PlattenflächenThis way, both plate faces are

belegt, so wird die so präparirte Elektrode in dünnes Asbestpapier, Leinen-, Jute- oder Hanf-' gewebe, Pergamentpapier oder ein anderes fürcovered, the electrode prepared in this way is wrapped in thin asbestos paper, linen, jute or hemp ' tissue, parchment paper or another for

die Flüssigkeit und den Strom durchlässigesthe liquid and the current permeable

Material eingeschlagen bezw. damit umhüllt. Zur gröfseren Haltbarkeit wird die Platte mit einem Gewebe von Eisen- oder Kupferdraht fest umgeben oder umstrickt.Material hammered resp. wrapped with it. For greater durability, the plate comes with firmly surrounded or knitted around a fabric of iron or copper wire.

Hiermit ist die negative Elektrode, die am oberen Ende mit einem Ableitungsstreifen versehen ist, zum Gebrauch fertiggestellt.With this the negative electrode is provided with a discharge strip at the upper end is ready for use.

Anstatt der massiven Metallplatten lassen sich auch Plattirungen, z. B. Silber oder Platin auf Kupfer plattirt, oder auf galvanischem oder anderem Wege hergestellte Ueberzüge, z. B. versilbertes, verplatinirtes, vernickeltes Kupfer oder Eisen, anwenden. Auch kann schliefslich ein Metall einfach mit einem anderen mechanisch überzogen werden, so z. B. eine Eisenplatte mit einem Kupferblech.Instead of the solid metal plates, plating, e.g. B. silver or platinum plated on copper, or coatings produced by galvanic or other means, z. B. silver-plated, platinum-plated, nickel-plated copper or iron. Also can Finally, one metal can simply be mechanically coated with another, e.g. B. an iron plate with a copper sheet.

Die zur positiven Elektrode bestimmte Platte besteht ebenfalls aus einem in Aetzkali oder Natron unlöslichen Metall oder aus Kohle, doch wird dem Kupfer vor der Hand der Vorzug gegeben.The plate intended for the positive electrode also consists of one in caustic potash or Soda is an insoluble metal or made from coal, but copper is preferred over hand.

Als erregende Flüssigkeit dient eine mehr oder weniger concentrirte Lösung von Zinkoxyd oder Bleioxyd in Aetzkali- oder Aetznatronlauge, also eine Zinkoxyd- oder Bleioxyd-Kali- oder Natronlösung mit gröfserem oder geringerem Ueberschufs von Kali oder Natron.One more fluid serves as a stimulating fluid or less concentrated solution of zinc oxide or lead oxide in caustic potash or caustic soda, thus a zinc oxide or lead oxide, potash or soda solution with a greater or lesser excess of potash or Baking soda.

Behufs Zusammenstellung des Accumulators werden die negativen Elektroden mit den positiven abwechselnd in beliebiger Anzahl in einem Gefäfs zusammengestellt, so dafs die Platten durch Zwischenräume von einander getrennt sind, und dann die negativen und ■ positiven Platten zu je einem gemeinschaftlichen Pol verbunden.For the purpose of assembling the accumulator, the negative electrodes are connected to the positives alternately put together in any number in a vessel, so that the Plates are separated from each other by spaces, and then the negative and ■ positive plates each connected to a common pole.

Beim Laden wird der elektrische Strom so eingeleitet j dafs die Sauerstoffabscheidung an den zum negativen Pol bestimmten, also den mit den Oxyden belegten Platten auftritt. Die Oxyde werden infolge dessen in die HyperOxyde oder höheren Sauerstoffverbindungen übergeführt, während sich auf den zum positiven Pol bestimmten Platten Zink oder Blei in metallischem Zustände aus der Zinkoxydoder Bleioxyd-Kali- oder Natronlösung abscheidet. When charging, the electric current is introduced in such a way that the oxygen separation starts the negative pole, i.e. the plates covered with the oxides. the As a result, oxides turn into hyper-oxides or higher oxygen compounds transferred, while zinc or lead is on the plates intended for the positive pole separates in a metallic state from the zinc oxide or lead oxide, potash or soda solution.

• Bei der Entladung nimmt der Procefs den umgekehrten Verlauf, indem die durch die Ladung gebildeten höheren Sauerstoffverbindungen desoxydirt bezw. in die früheren niedrigen Verbindungen übergeführt werden, während das auf den positiven Platten abgeschiedene ■Zink oder Blei oxy dirt wird und sich aufs Neue in der Kali- oder Natronlauge löst, um beim nächsten Laden wieder abgeschieden zu werden.• When discharging, the Procefs takes the reverse course, in that the through the Charge formed higher oxygen compounds deoxidized respectively. in the earlier low Compounds are transferred while that deposited on the positive plates ■ Zinc or lead becomes oxy-dirt and dissolves anew in the caustic potash or caustic soda to be deposited again the next time it is charged.

Anstatt Zink oder Blei kann auch ein anderes in Kali- oder Natronlauge nur bei Strorfischlufs lösliches Metall in Verbindung mit Kali oder Natron, so z. B. Zinn als Zinnoxyd-Kali oder -Natron (zinnsaures Kali oder Natron) angewendet werden. Bei jeder neuen Ladung und Entladung wiederholt sich dieser Vorgang in gleicher Weise, ohne dafs die Platten, welche gleichsam als Träger der wirkenden Metalle und Substanzen dienen, irgendwie verändert oder zerstört werden, so dafs die Dauer eines solchen Secundärelementes eine unbegrenzte sein mufs.Instead of zinc or lead, another can be used Metal soluble in potash or caustic soda only in connection with Strorfischlufs with potash or baking soda, e.g. B. Tin as tin oxide potash or soda (tin acid potash or Baking soda) can be used. This is repeated with every new charge and discharge Process in the same way, without the plates, which, as it were, act as supports for the active ones Metals and substances serve, are somehow changed or destroyed, so that the duration of such a secondary element must be unlimited.

Es empfiehlt sich, die positiven Kupferplatten zu amalgamiren, da alsdann der Zinkniederschlag nicht nur compacter wird, sondern auch bedeutend fester anhaftet, als bei nicht amalgamirten Kupferplatten. Auch ist dadurch jede, wenn auch geringe locale Wirkung zwischen Kupfer und Zink aufgehoben, was besonders für den Fall in Betracht kommt, wenn die Accumulatoren längere Zeit die Ladung halten sollen.It is advisable to amalgamate the positive copper plates, because then the zinc deposit not only becomes more compact, but also adheres considerably more firmly than with non-amalgamated copper plates. Also is thereby every, albeit slight, local effect between copper and zinc is abolished, which is particularly important in the event that the accumulators have been charging for a longer period of time should hold.

Um zu vermeiden, dafs bei sehr starken Zinkniederschlägen hier und da Stückchen von den Platten sich absondern und zu Boden fallen und dadurch, weil nicht mehr mit den Platten in Berührung befindlich, aufserhalb des Stromkreises gerathen und infolge dessen nicht mehr gelöst werden wurden, empfiehlt es sich, den Boden des Accumulators mit einer dünnen Quecksilberschicht zu bedecken, in welche sämmtliche positive Kupferplatten eintauchen, wobei jedoch dafür gesorgt werden mufs, dafs die negativen Platten nicht mit der Quecksilberlage in Berührung kommen.In order to avoid that with very heavy zinc precipitation here and there bits of the plates separate and fall to the ground and thereby, because no longer with the Plates in contact, got outside the circuit and as a result not More loosened, it is advisable to cover the bottom of the accumulator with a thin To cover a layer of mercury into which all positive copper plates are immersed, care must be taken, however, that the negative plates do not interfere with the mercury layer come into contact.

Anstatt der Quecksilberschicht kann jedoch auch der Boden des Accumulators mit einer Kupferplatte bedeckt sein. Indem diese in Berührung mit den positiven Platten steht, so werden auf diese Weise die etwa auf dieselbe fallenden Zinkstückchen nicht der Wirkung des Stromes entzogen.Instead of the mercury layer, however, the bottom of the accumulator can also have a Be covered with copper plate. By being in contact with the positive plates, so In this way, bits of zinc that fall on it will not have any effect withdrawn from the current.

Uebrigens kann auch das ganze Accumulatorgefäfs aus Eisen, Kupfer oder einem in Lauge unlöslichen Metall bestehen und dient in diesem Falle als ein Theil der positiven Elektrode.Incidentally, the entire accumulator vessel can also be made of iron, copper or a lye insoluble metal, and in this case serves as part of the positive Electrode.

Anstatt der Kupferplatte kann auch eine ein- oder mehrfache Lage Kupferdrahtgeflecht angewendet werden, indem auf einem solchen nicht nur die metallische Ablagerung des Zinkes oder Bleies erleichtert wird, sondern auch die festere Anhaftung des Metalles bedeutend unterstützt wird.Instead of the copper plate, a single or multiple layer of copper wire mesh can also be used be applied by placing on such not only the metallic deposit of zinc or lead is relieved, but also the stronger adhesion of the metal is significantly supported will.

Schliefslich kann auch anstatt des Metallgewebes allein eine perforirte Kupferplatte angewendet werden, wobei diese noch obendrein mit einer oder mehreren Schichten Kupfergewebe bedeckt sein kann.Finally, instead of the metal mesh, a perforated copper plate alone can be used with one or more layers of copper mesh on top of that can be covered.

Um die Kohlensäure der Luft von der Lauge abzuhalten, wird die Accumulatorflüssig-In order to keep the carbon dioxide in the air from the lye, the accumulator liquid

Claims

covered with paraffin oil or the vessel is sealed by a layer of solid paraffin and gypsum. This' blanket, which hermetically seals the vessel, and through which only the two poles are passed is only given an opening, which, closed by a ball valve, is not just that Escape of the gases occurring during loading allows, but also as an opening to the The pouring in of water serves to replace that amount which is produced by the charge activity when gas escaped.

Patent claim:

An accumulator in which a composition is used and further developed Galvanic element protecting patent no. 34228 consist of:

the exciting liquid made of caustic potash or caustic soda, in which one such Metal oxide is dissolved, the metal of which only dissolves in the lye when the stream is closed,

the positive electrode from one of the lye indifferent conductors and

the negative electrode is also made of one which is also indifferent to the lye electrical conductor covered with a layer of such a metal oxide, which can pass into a higher level of oxidation due to the uptake of oxygen and does not dissolve in the electrical fluid.