DE516538C

DE516538C - Elektrolyt fuer galvanische Elemente

Info

Publication number: DE516538C
Application number: DESCH88597D
Authority: DE
Original assignee: JOHANNES MICHAEL SCHMIERER; DIAMCO AKT GES fur GLUEHLICHT
Current assignee: JOHANNES MICHAEL SCHMIERER; DIAMCO AKT GES fur GLUEHLICHT
Priority date: 1928-12-05
Filing date: 1928-12-05
Publication date: 1931-01-23

Description

Elektrolyt für galvanische Elemente Die Vorgänge im Salmiakelement verursachen eine Vermehrung des Elektr olytvolumens. Dieser Volumzunahme wird bei der Herstellung von Trockenelementen dadurch Rechnung getragen, daß oberhalb des Elektrolyten ein Luftraum vorgesehen wird, der sich bei der Entladung des Elements mit Elektrolyt füllt. Hierbei wird die Luft komprimiert, wenn das Element hermetisch verschlossen ist. Gewöhnlich werden jedoch Entgasungsöffnungen vorgesehen, durch die die eingeschlossene Luft entweichen kann, wenn der Elektrolytspiegel steigt. Diese Entgasungsöffnüngen haben den Nachteil, daß sie ein Verdunsten des Elektrolytwassers ermöglichen oder aber eine mit Volumzunahme verbundene Feuchtigkeitsaufnahme aus der umgebenden Luft, wenn der Elektrolyt hyproskopisch ist oder es während der Entladung wird.
Ersetzt man den Salmiak des Elektrolyten durch Monomethylaminchlorhydrat, so tritt statt der Vermehrung eine Abnahme des Volumens ein. Auch diese zwingt dazu, einen Luftraum oberhalb des Elektrolyten vorzusehen oder auf einen vollständig luftdichten Abschluß des Elements zu verzichten. Beim Trockenelement hat die Volumverminderung außerdem den Nachteil, daß sich die Elektrolytpaste bei ihrer Schrumpfung stellenweise von den Elektroden ablöst, wodurch nicht nur der innere Widerstand ansteigt, sondern auch ein beträchtlicher Teil der Elektroden unwirksam, also die Kapazität und der Wirkungsgrad herabgesetzt wird.
Gemäß der Erfindung werden alle diese Nachteile dadurch vermieden, daß ein Elektrolyt verwendet wird, der Salmiak und Monomethylaminchlorhydrat in solchem Mengenverhältnis enthält, daß die elektrolytischen Vorgänge praktisch ohne Volumänderung vor sich gehen. Bei einem Verhältnis von einem Teil Salmiak auf etwa 5 bis 15 Teile Monomethylaminchlorhydratkompensieren sich die Volumänderungen gegenseitig, so daß ein vollkommen luftdichter Abschluß der Elemente möglich ist. Dadurch, daß eine Luftkammer überflüssig wird, kann der Rauminhalt des Elements besser ausgenutzt werden, also die Kapazität bei gegebener Größe heraufgesetzt oder bei gegebener Kapazität das Element verkleinert werden. Das Mengenverhältnis von Salmiak und Monomethylaminchlorhydrat kann der Zusammensetzung des Depolarisators angepaßt werden, wenn sich dessen Volumen während der Entladung verändert. Im Falle einer Volumver mindereng des Depolarisators kann man beispielsweise den Salmiakgehalt des Elektrolyten heraufsetzen. Ebenso können die Volumänderungen etwaiger Zusätze des Elektrolyten durch Änderungen des Mengenverhältnisses von Salmiak und Monomethylaminchlorhydrat ausgeglichen werden. Im allgemeinen ist eine peinlich genaue Ermittelung des günstigsten Mengenverhältnisses nicht notwendig, weil geringfügige Volumänderungen durch die unvermeidlichen toten Lufträume ausgeglichen werden, ohne 'daß es zu einem nennenswerten Über- oder Unterdruck kommt.
Die Nutzkapazität von Elementen mit Elektrolyt gemäß der Erfindung ist höher als bei reiner Salmiak- oder reiner Monomethylaminchlorhydratlösung. Bei reinem Salmiak ist der Anfangswiderstand sehr niedrig, und auch während der Entladung steigt der spezifische Widerstand der Lösung nur langsam an. Es werden aber sehr schwer lösliche Doppelsalze ausgeschieden, die dem Strom den Durchgang erschweren. Bei reinem Monomethylaminchlörhydrat ist der Widerstand zwar im Anfang höher, dafür steigt er aber langsamer an, und es bilden sich keine schwer löslichen Doppelsalze. Mischt man beide Lösungen, so hat der Anfangswiderstand einen um so niedrigeren Wert, und beginnt die Ausscheidung von Doppelsalzen um so früher, je größer die Menge des Salmiaks ist. Der Versuch lehrt nun, daß schon ganz geringe Salmiakzusätze das Leitvermögen der Monomethylaminchlorhydratlösung bedeutend verbessern, so daß die Leitfähigkeit eines Elektrolyts gemäß der Erfindung hinter der-Jenigen einer reinen Salmiaklösung kaum zurücksteht. Andererseits ist die Salmiakkonzentration hierbei immer noch so schwach, daß eine Ausscheidung von Doppelsalzen erst bei sehr weit vorgeschrittener Entladung stattfindet. Der innere Widerstand des Elements ist also im Anfang nur unwesentlich höher, bei fortschreitender Entladung aber bedeutend niedriger als bei reiner Salmiaklösung. Mit zunehmender Belastung macht sich die langsamere Diffusion des Monomethylaminchlorhydrats immer mehr in einem schnelleren Abfall der EMK während der Entladung geltend, so daß schließlich bei sehr starker Belastung die Klemmenspannung schneller abfällt als bei reiner Salmiaklösung. Dann aber erholt sieh das Element in den Ruhepausen um so besser, so daß die gesamte Nutzkapazität doch höher ist als bei reinem Salmiak.
Selbstverständlich kann der Elektrolyt gemäß der Erfindung Zusätze für verschiedene Zwecke erhalten, z. B. Ouecksilbersublimat zum Amalgamieren des Zinks, Mehl oder Stärke zum Eindicken usw.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Elektrolyt für galvanische Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus einer Lösung von Salmiak und Monomethylaminchlorhydrat besteht.
2. Elektrolyt nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis der beiden Elektrolytsubstanzen so gewählt ist, daß sich die elektrolytischen Vorgänge praktisch ohne Volumänderung abspielen.
3. Elektrolyt nach den Ansprüchen z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er annähernd fünf- bis fünfzehnmal soviel Monomethylaminehlorhydratwie Salmiak enthält,