DE475032C - Galvanisches Trocken- oder Nass-Element - Google Patents

Description

• Galvanisches Trocken- oder Naß-Element Die Lebensdauer, Lagerbeständigkeit und Wirksamkeit galvanischer, mit Lösungselektrode und Gegenelektrode arbeitender Elemente, z. B. der Leclanche-Elemente, läßt manches zu wünschen übrig. Die Ursache für diese Nachteile liegt in der Hauptsache in der Bildung von Hydroxyden der Kationen und von Wasserstoff. Für die Elemente, die als Lösungselektrode Zink und für die Gegenelektrode Kohle und Braunstein verwenden, pflegt als Elektrolyt bisher meistens Ammoniumchlorid oder Magnesiumchlorid verwendet zu werden. Das Kation setzt sich unmittelbar nach der Entladung zusammen mit dem Wasser des Elektrolyten in Hydroxyd und Wasserstoff um. Der Wasserstoff oxydiert sich zwar wiederum an der Gegenelektrode, aber das verbleibende Hydroxyd »altert«, indem es sich in Oxyd und Wasser umwandelt. Bei Verwendung von Magnesiumchlorid als Elektrolyt würde sich also Magnesiumoxyd bilden. Dieses ist schwer löslich und bewirkt ein Erhärten der Gegenelektrode und ein steigendes Undurchlässigwerden dieser für die bei der weiteren Entladung sich bildenden Elektro.lytkationen. Diese Kationen wandern nun nach der sich bei fortschreitender Entladung zum Chlorid umsetzenden Lösungselektrode unter dem Einfluß eines Polarisationsstromes zurück. Demgemäß erfolgt an der Lösu@ngselektro,de unter Umsetzung der Kationen mit Wasser eine Bildung von Wasserstoff, der hier nicht wieder oxydiert werden. kann. Es -scheidet sich also auch an der Lösungselektrode Magne: siumoxyd ab. Die Folge ist also, da@ß beide Elektroden allmählich sich mit unlöslichen Schichten überziehen, die den übergangswiderstand an den Elektroden und damit dien inneren Widerstand des Elements in - unzulässiger Weise erhöhen.
• Durch die Überschichtung der Lösungselektrode mit Wasserstoff entsteht überdies ein dem Primärstrom entgegenwirkender Sekundärstrom (Gaskette-), der von elektrochemischen Vorgängen begleitet ist, die beispielsweise in der Bildung von Zinkoxyd bestehen. Per allmählich nicht mehr zu bindende Wasserstoff entwickelt sich bei fortschreitender stärkerer Entladung unter Umständen schließlich so stark, daß die Elektrolytflüssigkeit aus der Zelle herausgedrückt wird und in b:enachbarte überfließt. Letztere werden also kurzgeschlossen, und die Batterie wird fortschreitend immer unbrauchbarer.
• Aus vorstehender Erörterung geht hervor, daß die Ursache ,der oben.erwähuten übielstände in der Hauptsache zurückzuführen ist auf die in verhältnismäßig großen Mengen erfolgende Bildung von Hydroxyden und die daraus resultierende Entstehung atomaren Enolekularen Wasserstoffes. Zweck der Erfindung ist nun, einen Elektrolyten zu verwenden, welcher seiner Natur nach geeignet ist, die Bildung von schwer löslichen Hydraten auf ein Mindestmaß herabzusetzen und anderseits selbst sehr lösliche Hydroxydverbindungen zu bilden. Zu diesem Zweck werden als Elektrolyt Salze, insbesondere Chlorhydrate der organischen Axni:ne,(Substiturtionsprodukte ,des Ammoniumchlo.rid@), verwendet. Besonders eignet sich Mathylaanmoniumchlori:d (CHSNH3C1). Diese Stoffe haben den Vorteil, :daß sie in Wasser stärker löslich sind als Ammonium- oder Magnesiumchlorid. Sie entwickeln 'bei der Entladung sehr schwach basische Kationen, die demgemäß auch nur in geringem Maße auf Wasser zersetzend wirken, so da, die Bildung von Hydroxyden rund Wasserstoff und deinen nachtel@gge Folgeerscheinungen stark herabgesetzt werden.
• Um aber dennoch auch die verhältnismäßig geringen Mengen sich bildender Hydroxyde unschädlich zu machen, soll gemäß einer weiteren Maßnahme der Erfindung den Elektrolyten auch noch ein neutralisierend wiTkendes Mittel: in Gestalt von sehr schwach sauer reagierenden organischen Säuren, wie beisp.eJsswei:se Zimtsäure oder schwach sauer wirkende Phenole oder deren Derivate, zugesetzt werd. Auch Suihfasäuren können verwendet werden. Diese sauren Stoffe sind nicht sfä'rk genug, um schädlich auf die Lösungselektrode zu wirken.
• In der Hauptsache sind die neuen'Elektrolyten gedacht für Trockenelemente. In diesem Falle ist es von Vorteil, die Neutrallsationsstoffe in der Masse kolloidal, beispielsweise in Stärkekleister; zu verheilen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Galvanisches Trocken- oder Naß-Element, insbesondere des Leclanche-Typus, dadurch. gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus .einer Lösung eines Chlorhydrats von Aminen allein oder aus Mischungen mehrerer solcher Chlorhydrate besteht. a. Element nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrolyten neutra isierend wirkende, schwache organische Säuren, deren Dissoziationskonstante gleich oder größer ist als diejenige der an der Anode entste`luenden Basen, zugesetzt ;sind, b@eispwelswweise Zimtsäure, schwach sauer wirkende Phenok oder deren Derivate oder Susfosäuren.