DE392470C

DE392470C - Elektrischer Akkumulator

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Publication number: DE392470C
Application number: DEB101087D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-08-12
Filing date: 1921-08-12
Publication date: 1924-03-21

Description

Elektrischer Akkumulator. Um die Kapazität des Akkumulators pro Gewichtseinheit zu erhöhen, sucht man schon lange das spezifisch schwere Blei durch ein leichteres Metall zu ersetzen, das, wenn möglich, auch eine höhere Spannung des Akkumulators ergibt.
Unter den andern zunächst in Betracht kommenden Metallen, nämlich solchen mit mehreren Oxydationsstufen, ergibt Mangan, insbesondere als negative Elektrode, besonders hohe Werte der elektromotorischen Kraft.
Mangan zu benutzen ist schon vorgeschlagen worden, jedoch mit einem Manganoxyd als positive Elektrode, und zwar in alkalischem Elektrolyt. Diese Konstruktion ist unhaltbar, weil das Manganoxyd bei der Ladung zu Permangansäure oxydiert wird, welche sich im alkalischen Elektrolyt auflöst.
Beirr Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird dagegen ein praktisch neutraler Elektrolyt verwendet; in einem solchen kann die von Säuren angreifbare Manganelektrode neben einer von Alkalien angreifbaren Elektrode verwendet werden.
Der Aufbau des Akkumulators kann der übliche sein. Auch die positive Elektrode kann. von ähnlicher Beschaffenheit sein, zweckinäßigerweise ein Gitter aus Blei, das mit .Pb3 0, oder Pb 0s gefüllt wird. Als negative Platte tritt an Stelle der bisherigen Blei- eine Manganelektrode, die beispielsweise folgendermaßen hergestellt werden kann: Aus einem besonderen Bade, das aus einer konzentrierten Lösung von Mn SO, oder MnCl, besteht, dem NaHS03 beigefügt ist, wird Mangan elektrolytisch niedergeschlagen; um die Auflösung des abgeschiedenen Mangans durch die freiwerdende Säure zu verhindern, schlägt man auf ein Eisengitter als Kathode das Mangan nieder, bei einer Stromdichte von o,5 Ampere pro Quadratdezimeter und bei 4 bis 5 Volt Spannung. Dieses Gitter stellt man als negative Elektrode in den Akkumulator.
Als Elektrolyt kann zweckmäßigerweise eine folgendermaßen hergestellte Flüssigkeit benutzt werden: Ein Teil gesättigte Na. SO,-Lösung wird mit l/1, Teil konzentrierter H3 PO, (spei. Gew. 1,7 gleich 84 Prozent) -f- '-/""Teil gesättigter Lösung Na B4 07 gemischt. Zu dieser Lösung fügt man 1f, Teil einer gesättigten Lösung von Nag H P O4.
Die -Na2 SO,-Lösung dient lediglich dazu, die Leitungsfähigkeit der Flüssigkeit zu erhöhen. Man sann statt derselben auch eine konzentrierte K2 SO.-Lösung verwenden und dabei statt Nag H @' O4 auch K2 H P O4 verwenden.
Ist nun der Akkumulator zusammengestellt, so wird er zunächst völlig aufgeladen, wobei die an der Luft rasch sich oxydierende Mangan.elektrode wieder reduziert wird.
Es kann dabei, wie bei den späteren Ladungen, eine Klemmenspannung von 4 Volt benutzt werden, wobei die Stromdichte sich in den bei Bleiakkumulatoren üblichen Grenzen bewegt. Die elektromotorische Kraft (also die Klemmenspannung, die man bei kurzer Unterbrechung des Ladevorganges mißt) steigt von etwa 3,1 bis 3,2 Volt bis auf 3,8 Volt hinauf.
Bei der Entladung geht die Klemmenspannung vom anfänglich konstanten Wert von 3, i Volt langsam auf etwa 2 Volt zurück, um dann rasch zu sinken.
Als Schema für Entladung und Ladung kann angenommen werden, bei konzentrierten Lösungen, wie sie oben angegeben sind: n -i- 2 N a H2 PO, -i- Pb 0., 2 --- Mn Na P04 -E- Pb Na PO, -f- 2 Hz 0, bei verdünnteren Lösungen: 3 Mn -/- 6 Na HZ P04 + 3 Pb 0, - Mn3 (P 04)2-I- 2 Na. Pb4 + 6 H" O + Pb, (P 04)z.

Claims

P ATENT-AYSPRÜCHE: i. Elektrischer Akkumulator, dadurch gekennzeichnet, daß dieser in einem praktisch neutralen Elektrolyten eine negative Elektrode, die als aktives Metall Mangan enthält, aufweist.
2. Elektrischer Akkumulator gemäß Anspruch r, bei welchem die negative Elektrode aus einem mit elektrolytisch abgeschiedenem Mangan -.gefüllten Eisengitter bestellt.
3. Elektrischer Akkumulator gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieser in einem praktisch neutralen Elektrolyt eine positive Elektrode aufweist, die in geladenem Zustande Pb 0., als aktives Material enthält. .
Elektrischer Akkumulator gemäß Anspruch i und 3, bei welchem der Elektrolyt eine wäßrige Lösung ist, die als wirksamen Bestandteil ein Phosphat enthält.
5. Elektrischer Akkumulator gemäß Anspruch d., bei welchem der Elektrolyt ein einbasisches Alkaliphosphat enthält.
6. Elektrischer Akkumulator gemäß Anspruch 5, bei welchem der Elektrolyt aus einer Mischung einer orthophosphorsäurehaltigen Lösung .mit einer ein zweibasisches Alkaliphosphat enthaltenden Lösung besteht. Elektrischer Akkumulator gemäß Anspruch 5, bei welchem der Elektrolyt ein Alkaliborat enthält.