DE549546C - Mit Hohlraeumen versehene positive poroese Elektrode fuer elektrische Elemente - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
28. APRIL 1932

KLASSE 21b GRUPPE

Es ist bekannt, als Depolarisationselektrode bei elektrischen Elementen poröse Körper, ζ. B. aus agglomerierter Kohle, zu verwenden, die teilweise in den Elektrolyten eintauchen urid in denen gegebenenfalls die Zirkulation der depolarisierenden Gase durch geeignete Mittel erleichtert wird.

Die Leistungsfähigkeiten solcher Elemente sind beschränkt durch die Geschwindigkeit,

ίο mit welcher der poröse Körper Luft absorbiert, um diese mit den Gasen in Kontakt zu bringen, die bei den gewöhnlichen Reaktionen im Element entstehen. Bei der am meisten gebräuchlichen Form eines solchen Elementes besteht der poröse Körper aus einem Zylinder oder einem Quader mit senkrechter Achse, der im Innern eines Behälters angeordnet wird, welcher gleichzeitig den Elektrolyten und die negative Elektrode enthält. Es ist klar, daß die Verteilung der Luft in dem porösen Körper nicht gleichmäßig erfolgt, da der von der Luft zu durchlaufende Weg verschieden groß, und zwar länger ist, um den unteren Teil des porösen Körpers zu erreichen, als um den oberen Teil zu sättigen. Es sind bereits verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden, um diesen Übelstand zu beheben. So wurde beispielsweise der Vorschlag gemacht, als Elementbehälter den porösen Körper selbst zu verwenden. Indessen sind die auf diese Weise hergestellten Elemente in der Handhabung umständlicher als die gewöhnlich verwendeten Elemente und beanspruchen besondere Sorgfalt.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, senkrechte Kanäle in dem porösen Körper vorzusehen, um die atmosphärische Luft unmittelbar mit dem unteren Teil des porösen Körpers in Berührung zu bringen. Aber auch diese Anordnung konnte in der Wirkungsweise nicht vollständig befriedigen, da die Luft, die in den Kanälen enthalten ist, sich sehr schwer erneuert.

Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile vollständig vermieden. Sie besteht darin, daß der poröse Körper mit einem oder mehreren Hohlräumen versehen ist, in die die Luft oder ein beliebiges Gas frei eindringen kann.

Es ist zweckmäßig, eine fortlaufende Zirkulation des in diesen Hohlräumen befindlichen Gases durch irgendein Mittel zu bewirken. Beispielsweise können zwei oder mehrere Röhrchen von verschiedener Länge vorgesehen werden, die in den Hohlraum hineinragen, so daß eine natürliche Zugwirkung geschaffen wird.

Da vermieden werden muß, daß in den oder die Hohlräume, die in dem porösen Körper vorgesehen sind, der Elektrolyt eindringt, wird der poröse Körper in irgendeiner bekannten Weise behandelt, um ihn für Flüssigkeiten praktisch undurchlässig zu machen, wobei er jedoch für Gase durchlässig bleibt.

Der poröse Körper kann z. B. mit einem fettartigen Stoff behandelt werden, der in einem flüssigen Lösungsmittel aufgelöst ist, das man auf geeignete Weise verdampft mit einem pektisierbaren Stoff usw.

Ein anderes wirksames Verfahren, um zu verhindern, daß der Elektrolyt in die Hohlräume der Elektrode eindringt, besteht darin, den Gasinhalt der Hohlräume auf einem leichten Überdruck zu halten, z. B. indem man Luft, Sauerstoff oder irgendein anderes geeignetes Gas in die Hohlräume einbläst. Auf diese Weise wird gleichzeitig die Erneuerung des Gasinhalts in den Hohlräumen selbsttätig bewerkstelligt.

Der poröse Körper kann aus einem elektrisch leitenden porösen Block bestehen, z. B. aus poröser Kohle, und kann gegebenenfalls mit einer geeigneten Stromabführung versehen sein. Er kann auch aus porösem Pulver bestehen, das nach einem bekannten Verfahren für Flüssigkeiten praktisch undurchlässig gemacht ist und für Gase trotzdem durchlässig ist und das entweder allein oder unter Hinzufügung von Graphitpulver oder anderer geeigneter Bestandteile zusammengeballt ist. Bei allen Ausführungsarten kann der poröse Körper in einer geeigneten Schutzhülle aus Baumwolle, Hanf oder einem porösen keramischen Stoff usw. eingeschlossen sein. Diese Schutzhülle kann ebenfalls auf beliebige Weise behandelt sein, um sie für Flüssigkeiten praktisch undurchlässig zu machen, wobei sie jedoch für Gase durchlässig bleibt. Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Elementen gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι stellt einen senkrechten Schnitt durch ein Element mit nicht flüssigem Elektrolyten dar.

Abb. 2 zeigt einen waagerechten Schnitt nach der Linie A-A der Abb. 1.

Abb. 3 veranschaulicht im senkrechten Schnitt ein Element mit einem flüssigen Elek- +5 trolyten, der beliebiger Art sein kann (neutral, basisch oder sauer).

In dem Behälter 1 des Elements, der aus einem geeigneten Isolierstoff besteht, ist die negative Elektrode 2 aus Zink eingesetzt, innerhalb deren sich der Elektrolyt befindet, der durch eines der bekannten Verfahren unbeweglich gemacht ist.

Der Block 4 ist für Flüssigkeiten praktisch undurchlässig und für Gase durchlässig. Gemaß der Erfindung ist dieser Körper mit zwei Hohlräumen 5 und 5' versehen, die mit der Außenluft durch Öffnungen 6 und 6' in Verbindung stehen und miteinander durch eine Bohrung 7 verbunden sind, die in einer Platte aus Elementkohle 8 vorgesehen ist, welche zur Stromentnahme dient.

Das Element ist durch einen Abschlußstoff 9 abgedichtet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 besteht die positive Elektrode 4 aus einem Block aus poröser Kohle, der entweder zylindrisch oder rechteckig ist oder eine andere geeignete Form hat. Dieser Block ist praktisch undurchlässig für Flüssigkeiten und durchlässig für Gase und besitzt einen Hohlraum 5, der ringförmig ist oder eine andere Form aufweist, die der der Elektrode entspricht. Der Block wird zwischen zwei Platten 10 und 11 aus Metall gehalten, das von dem Elektrolyten nicht angegriffen wird. Die beiden Platten sind durch eine Metallstange 12 verbunden, die in den Block eingesenkt oder eingekittet ist und dazu dient, den Block an dem Deckel 9 des Elements aufzuhängen. Die obere Platte 11 ist mit zwei oder mehreren Röhrchen 12 und 13 von verschiedener Länge versehen, die bis unter den Spiegel des Elektrolyten 3 in den Hohlraum des Blockes hineinragen, wodurch der Hohlraum 5 unmittelbar mit der Außenluft in Verbindung gebracht und eine Luftzirkulation bewerkstelligt wird.

Die Zinkelektrode 2 kann gleichfalls am Deckel 9 aufgehängt werden.

Gemäß der Erfindung werden Elemente erhalten, bei denen eine Depolarisation durch den Sauerstoff der Luft eintritt. Trotzdem ist die positive Elektrode vollständig in den Elektrolyten eingetaucht, was einen besonderen Vorteil darstellt.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es können verschiedene Abänderungen getroffen werden, ohne sich aus dem Bereich des Erfindungsgedankens zu entfernen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Mit Hohlräumen versehene positive poröse Elektrode für elektrische Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß die tief in die Elektrode hineinragenden Hohlräume durch mindestens zwei Öffnungen mit der Außenluft in Verbindung stehen.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch no gekennzeichnet, daß jeder Hohlraum mit der Außenluft durch zwei Öffnungen in Verbindung steht.

3. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlraum nur durch eine Öffnung mit der Außenluft in Verbindung steht, während die Hohlräume unter sich verbunden sind.

4. Elektrode nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Hohlraumes mit der Außenluft durch Röhrchen (12, 13) hergestellt ist, die ver-

schieden tief in den Hohlraum hineinragen.

5. Elektrode nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe undurchlässig für Flüssigkeit und durchlässig für Gase ist.

6. Elektrode nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe in einer geeigneten Schutzhülle, beispielsweise aus Baumwolle, Hanf oder einem porösen keramischen Stoff, eingeschlossen ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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