DE48446C

DE48446C - Gas - Batterie

Info

Publication number: DE48446C
Application number: DENDAT48446D
Authority: DE
Original assignee: P. SCHARF in Wien
Anticipated expiration: 1908-08-16

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PAUL SCHARF in WIEN. Gas-Batterie.

Zweck vorliegender Erfindung ist _r die in Gasen enthaltene Energie direct in Elektricität umzusetzen, und zwar mit Hülfe des hierin zu beschreibenden Apparates.

Man hat zu verschiedenen Zeiten bereits Versuche in dieser Richtung gemacht, dieselben sind jedoch alle mifslungen, theils wegen der unzweckmäfsigen Construction der betreffenden Apparate, theils wegen der Verwendung der Gase unter unrichtigen Verhältnissen. Zu verwenden sind alle gas- oder dampfförmigen Körper, die je zu zweien durch ihre Reaction in einer geeignet construirten Batterie einen elektrischen Strom geben. Nach vorliegender Erfindung werden entweder je ein Gas der Kategorie a) und b) oder ein Gas und eine Flüssigkeit verwendet.

Die Gase können sein:

a) Wasserstoff, Wassergas, Leuchtgas oder aber Kohlenwasserstoffe irgend welcher Art, oder Gemische dieser oder ähnlicher Gase, vorausgesetzt, dafs sie mit einem zweiten Gase durch ihre Reaction einen elektrischen Strom geben, einerseits, und

b) Sauerstoff, Luft, Chlor, Fluor oder ähnliche Gase, rein oder gemischt, andererseits, vorausgesetzt, dafs auch sie die oben erwähnte Eigenschaft besitzen, durch ihre Reaction in einer geeigneten Batterie einen elektrischen Strom zu geben.

Für den Fall, dafs ein Gas und eine Flüssigkeit verwendet wird, kann die Flüssigkeit ebensogut das Gas der Kategorie a), als auch das der Kategorie b) vertreten. Geeignet ist jede Flüssigkeit, die in einer entsprechenden Batterie mit einem dampf- oder einem gasförmigen Körper durch ihre Reaction einen elektrischen Strom liefern kann.

Als besonders wichtig ist hier hervorzuheben, dafs alle die Gase, welche benutzt werden, nicht in dem Apparat selbst erzeugt werden, sondern aufserhalb desselben nach irgend einem der bekannten oder gebräuchlichen Verfahren.

Zwei Gase, welche die eingangs erwähnte Eigenschaft besitzen, z. B. Leuchtgas einerseits und Sauerstoff oder Luft andererseits, werden' getrennt erzeugt bezw. gesammelt. Jedes Gas wird hierauf in einen besonderen Behälter — ein Druckreservoir — geprefst, in welchem ein beliebig hoher Druck möglichst constant erhalten wird. Der Druck wird den Gasen durch irgend einen der bekannten Apparate, z. B. Pumpen, direct gegeben. Von dem Druckreservoir aus wird nun jedes der beiden Gase unter Druck in die unten zu beschreibende Batterie oder den Stromerzeuger geleitet, wo sie, durch die Elektroden von einander getrennt, noch immer unter gleichem Druck stehen. Dieser Druck kann stark genug sein, um das eine oder andere, oder auch beide Gase, wenn zwei solche verwendet werden, flüssig zu machen; zum Erfolge absolut noüiwendig ist dies jedoch nicht. Auch kann man die Gase oder nur eines derselben, durch Druck in einer beliebigen Flüssigkeit, z. B. Wasser, comprimirt, in die Zellen einführen.

Eine solche Gas-Batterie ist in beiliegender Zeichnung dargestellt, und es zeigt:

Fig. ι einen Längenschnitt durch dieselbe, Fig. 2 eine Endansicht derselben und

Fig. 3 in Ansicht und Schnitt eine einzelne Elektrode sammt ihrem Contact.

Der Apparat besteht aus einem aus Metall hergestellten Behälter A, dessen Form beliebig sein kann; ihm ist hier beispielsweise und als best geeignet eine cylindrische Form gegeben. Behälter A ist mit.Boden und Deckel A¹A¹ versehen, mittelst deren er durch Schrauben oder auf andere bekannte und beliebige Weise hermetisch verschlossen werden kann. In diesem Behälter A befinden sich die Zellen, welche von je zwei Elektroden c hergestellt werden, indem die letzteren einen Zwischenraum bilden. Zu den Elektroden wird poröse Kohle in Platten oder beliebiger anderer Form, hier z. B. dem Behälter A entsprechend, in Scheibenform benutzt. Jede der Elektroden c ist von einem Metallring d umschlossen, welcher, wie in Fig. 3 der Zeichnung gezeigt, an einer Stelle zu dem später zu beschreibenden Zwecke mit einem Vorsprung d¹ versehen ist.

Der Metallring d dient ausschliefslich zur Herstellung eines guten Contactes für die Ableitung der Elektricität in die beiden Poldrähte und kann daher auch durch ein beliebig anders geformtes Stück leitenden Materials, welches mit der Kohle verbunden wird, ersetzt werden. Eine Oxydirung oder Salzbildung an der Contactfläche des Ringes d oder seines Ersatzes durch das Vordringen der angewendeten Reagentien in der porösen Elektrode kann durch Verschliefsen der der Berührungsfläche naheliegenden Poren mit Hülfe eines der bekannten Mittel, z. B. Paraffin, verhindert werden.

Um behufs Bildung der Zellen die Elektroden c in geeigneten Zwischenräumen zu halten, ist zwischen je zwei der Elektroden immer ein Isolirring e aus Hartgummi, geprefstem Papier oder einer beliebigen anderen Isolirmasse eingelegt, welcher genau und dicht in den Behälter A passen mufs. Nach längeren Versuchen ist es gelungen, eine Masse zu finden, welche auf die beste Weise beide Zwecke der Ringe e, d. h. die Isolirung der Elektroden und Dichtung im Behälter A, verbindet. Es ist dies Asbest, und werden Ringe angewendet, aus Asbest geprefst, oder aus Platten, wie solche bereits zu Dichtungen verwendet werden, geschnitten. Die Elektroden c, welche mit ihren Ringen d kleiner im Durchmesser sind als der innere Durchmesser des Gefäfses A, sind ebenfalls von Isolirringen f aus Hartgummi oder dergleichen, vorzugsweise aus Asbest, umgeben, welche sich dicht an die Isolirringe e anschliefsen.

Wie aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich, wird durch eine Anzahl von Elektroden mit ihren Metall-, Trennungs- und Isolirringen eine Reihe von gegen einander abgedichteten Zellen gebildet. Jeder zweite Zwischenraum w, d. h.

der Zwischenraum zwischen je zwei Zellen, ist mit einem flüssigen Leiter, wie z. B. angesäuertem Wasser, vollkommen angefüllt.

Diese Zwischenräume können, statt direct mit dem flüssigen Leiter gefüllt zu sein, poröse, elektrisch nicht leitende Körper, wie. z. B. Platten oder Scheiben, enthalten, in welchen sich der flüssige Leiter aufsaugt und so, wie auch das angesäuerte Wasser allein, die Verbindung zwischen den Elektroden herstellt.

Alle Zellen gerader Nummern (2, 4, 6, 8 u. s. w.) enthalten das eine Gas, die ungeraden Zellen i, 3, 5, 7 u. s. w. das andere. Alle Elektroden, welche Zellen zu dem gleichen Gase bilden, sind leitend unter einander verbunden.

Die Zu- und Ableitung der Gase und des Wassers zu und aus den Zellen geschieht auf folgende Weise: Dem Erfordernifs entsprechend, ist der Deckel oder das eine Ende des Gefäfses A mit acht Oeffnungen versehen. Von diesen ist g die eine Gaszuleitung (z. B. Wasserstoff) und g¹ die entsprechende Ableitung; h ist die andere Gaszuleitung (z. B. Sauerstoff) und h¹ die entsprechende Ableitung; i ist die Zu- und z¹ die Ableitung für das angesäuerte Wasser. Bei k und k¹ schliefslich sind die beiden negativen und positiven Polklemmen. Den Oeffnungen gg^l hh¹ und ii¹ entsprechend, sind sämmtliche Isolir- und Dichtungsringe des Apparates mit Oeffnungen oder Löchern ver- ' sehen, welche, sich deckend, zusammen die Kanäle g'²g^s h²h³ u. s. w. bilden, durch welche die Gase bezw. das angesäuerte Wasser zu- und abfliefsen können. Jeder der Isolirringe e ist von je einem der Ab- und Zuleitungskanäle aus nach innen durchbrochen oder mit einem Ausschnitt e¹ bezw. e² versehen, durch welchen eine Communication des betreffenden Kanals mit dem Innern der von dem betreffenden Isolirring gebildeten Zelle hergestellt wird. Es wird also jede Zelle bezw. jeder Zwischenraum je eine Ein- und eine Ausströmungsöffnung e¹ und e- haben. Der hier verwendete Wasserstoff z. B. wird bei g eingeleitet, geht durch Kanal g² und tritt durch die Oeffnungen e¹ e¹ e^] in die betreffenden Zellen 2, 4, 6, 8 u. s. w., w^relche er füllt und aus welchen er auf der entgegengesetzten Seite durch Oeffnungen e² e² e² in den Ausströmungskanal g^s gelangt und bei g¹ aus dem Apparat austritt. Hier mufs, wie bei den anderen Ausströmungsöffnungen h^l und i\ natürlich irgend ein Druckventil angebracht sein, um die Durchströmung zu reguliren. Da solche Ventile oder Druckregulirungsvorrichtungen bekannte und im Handel vorkommende Gegenstände sind, ist es nicht erforderlich, dieselben hier zu beschreiben.

In der gleichen Weise, wie soeben beim Wasserstoff beschrieben, findet die Füllung

und Durchströmung der Zellen i, 3, 5, 7 mit dem anderen Gase und der Zwischenräume w mit dem angesäuerten Wasser statt.

Die elektrische Leitung zu den Polen k A:¹ geschieht wie folgt: Die bereits erwähnten Vorsprünge d¹ der Metallringe d oder die letztere ersetzenden Leitungsstücke sind derart durchbohrt, dafs je ein Metallstab I durch diese Oeffhungen d~ der Ringe d oder der die letzteren ersetzenden Leitungsstücke geschoben werden kann.

.Die elektrische Verbindung der Elektroden mit den beiden Polklemmen k k¹ geschieht mittelst der beiden Metallstäbe I l\ welche, von letzteren ausgehend, alle Isolirungsringe im Apparat durchdringen und mit den gleichnamigen Elektroden vermittelst der Vorsprünge d¹ der Ringe d, durch deren Oeffnungen d² sie gehen, in Contact sind.

Der Druck, unter welchem der · flüssige Leiter (z. B. angesäuertes Wasser) in die Zwischenräume w eingeführt wird, hängt von dem Druck der verwendeten Gase in den Zellen ab, daher mufs auch die Wasser - Zu- und Ableitung, ebenso wie die der Gase, durch Ventile geregelt sein.

Der Apparat läfst sich auf folgende Weise modificiren bezw. vereinfachen:

Statt Zellen zu verwenden, aus welchen das Gas in die Elektroden dringt, können die Elektroden selbst mit der Gasleitung im Apparat in Verbindung gebracht werden, so dafs die Gase direct in die Poren der Elektroden eindringen, wodurch in Verbindung mit dem flüssigen Leiter derselbe Effect hervorgebracht wird wie mit der erstbeschriebenen Einrichtung. Es entfallen also hier die Zellen 1, 2, 3, 4j 5 ■ · · fü^r die Gase, während die Stellung der Elektroden die gleiche bleibt, welche jetzt nur durch die den flüssigen Leiter enthaltenden Zwischenräume getrennt sind.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Eine Gas-Batterie, bestehend aus einem hermetisch verschliefsbaren Behälter A beliebiger Gröfse und Form, in welchem poröse Elektroden c derart angeordnet sind, dafs sie mit geeigneten Dichtungen und Isolirungen ef gegen einander abgedichtete Zellen 1,2,3,4,5... ^unc^ Zwischenräume w bilden, erstere (Zellen) dienen zur getrennten Aufnahme von zwei verschiedenen gas- oder dampfförmigen Körpern, unter Druck, oder einem gas- oder dampfförmigen und einem flüssigen Körper unter Druck, Zwischenräume w zur Aufnahme eines flüssigen Leiters.

2. Eine Modification der unter Anspruch 1. gekennzeichneten Gas-Batterie, bestehend aus einem hermetisch verschliefsbaren Behälter beliebiger Gröfse und Form, in welchem poröse Elektroden derart angeordnet sind, dafs sie mittelst geeigneter Dichtungen bezw. Isolirungen Zwischenräume bilden; die Elektroden, abwechselnd getrennt und mit je einem von zwei verschiedenen gas- oder dampfförmigen Körpern unter Druck oder je einem gas- oder dampfförmigen und einem flüssigen Körper unter Druck mit Hinweglassung der Zellen in directe Verbindung gebracht; die Zwischenräume zwischen den Elektroden mit einem flüssigen Leiter gefüllt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.