DE596391C

DE596391C - Elektrische Primaer- und Sekundaerelemente, bei denen eine Stroemung der Elektrolytfluessigkeit durch Gase stattfindet

Info

Publication number: DE596391C
Application number: DER84734D
Authority: DE
Original assignee: MAX RIESE DR
Current assignee: MAX RIESE DR
Priority date: 1932-04-23
Filing date: 1932-04-23
Publication date: 1934-05-04

Description

Bei elektrischen Primär- und Sekundärelementen ist ein Umlauf der Elektrolytenflüssigkeit erwünscht, da die chemisch-elektrischen Vorgänge bei bewegtem Elektrolyten gleichmäßiger und intensiver vor sich gehen können als bei ruhendem Elektrolyten.

Beim Bleischwefelsäure-Akkumulator z. B. steigt unerwünschterweise bald nach Beginn der Ladung die Klemmspannung, weil in den Poren der aktiven Masse in unmittelbarer Nähe der Elektroden die Säurekonzentration gestiegen ist; umgekehrt fällt bald nach Beginn der Entladung die Klemmenspannung, weil innerhalb der Poren der aktiven Masse und in unmittelbarer Nähe der Elektroden die Säurekonzentration gesunken ist. Der Ausgleich findet in beiden Fällen nur langsam statt und könnte durch kräftige Zirkulation des Elektrolyten wesentlich gefördert werden.

Sammler mit Zn-Elektroden und anderen Lösungselektroden, haben den Nachteil, daß das bei der Entladung gebildete ZnSO₄ infolge des größeren spezifischen Gewichtes nach unten sinkt. Hierdurch steigt die Säurekonzentration im oberen Teile des Elementes. Die Platten werden also bei jeder Entladung in ihrem oberen Teile mehr angegriffen als in ihrem unteren Teile. Bei der Ladung aber scheidet sich infolge der größeren Dichte der Zn-Ionen im unteren Teile mehr Zn ab als im oberen" Teile. Infolgedessen werden die Platten in ihrem oberen Teile allmählich immer dünner und fallen schließlich von ihrer Aufhängevorrichtung ab. Unten werden sie immer dicker und neigen zu Kurzschluß. Auch hier wäre eine Zirkulation des Elektrolyten zur Durchmischung der 'Flüssigkeit und zu einem gleichmäßigen An- und Abbau des Metalls erwünscht.

Zur Erzielung eines Umlaufes der Elektrolytflüssigkeit hat man bereits mechanische Mittel, Rührflügel u. dgl., versucht sowie die Anwendung von Wärme im unteren Teile des Sammlers. Beides hat sich nicht be- währt. Ferner ist vorgeschlagen worden, Gase in den unteren Teil der Elektrolytenflüssigkeit Idneinzuleiten sowie die bei der Ladung und Entladung sich bildenden Gase zur Hervorrufung einer Zirkulation zu benutzen. Das erstere Verfahren ist wohl zu umständlich, das zweite hat den Nachteil, daß sich Gase nur gegen Ende der Ladung in nennenswerter Menge bilden, während eine kräftige und gleichmäßige Zirkulation während der ganzen Dauer der Ladung und Entladung erwünscht ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein neues Verfahren zur Erzielung des Umlaufs, welches die obigen Nachteile vermeidet.

Im unteren Teile des Sammlers wird eine sehr einfache Vorrichtung eingebaut. Sie besteht aus zwei oder mehr kleinen Elektroden, denen durch isoliertes Kabel oder auf andere Weise elektrischer Strom züge-

führt wird. Als Stromquelle dient eine besondere Batterie von etwa 4"VoIt Spannung oder ein Transformator, der von der Akkumulatorenbatterie selbst gespeist wird. Sobald der Stromkreis geschlossen wird, tritt eine Elektrolyse des Elektrolyten ein, und die entstehenden Gase setzen durch ihren Auftrieb die Flüssigkeit in Bewegung. Durch Regelung der Stromstärke in dem Elektrolysestromkreis läßt sich die Stärke der Gasbildung und damit der Zirkulation genau bemessen. Der Umlauf der Elektrolytflüssigkeit kann willkürlich in jeder Phase der Ladung, Entladung und auch während des Ruhezustandes in Gang gebracht und unterbrochen werden. Hierin und in der Vermeidung verwickelter mechanischer Vorrichtungen sowie in dem geringen Energieverbrauch liegt der technische Fortschritt der Erfindung. Im Vergleich zu einer in den Elektrolyten eingebauten Wärmevorrichtung zur Hervorrufung einer Zirkulation wird bei dem Verfahren, nach der Erfindung nur ein Bruchteil der Energie verbraucht.

Die kleinen Elektroden müssen aus einem elektrischen Leiter bestehen, welcher vom Elektrolyten nicht oder nicht wesentlich angegriffen wird. Die an den Elektroden entstehenden Gase kann man frei oder auch in gelochten Röhren'durch die Flüssigkeit nach oben steigen lassen.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Blei-Zinkplatten-Akkumulator mit Elektroden nach der Erfindung im unteren Teile des Gehäuses in zwei zueinander senkrecht stehenden Schnitten dargestellt.

α ist die positive Bleisuperoxydplatte, b sind die beiden negativen Zinkplatten. Diese sind durch eine Brücke c verbunden. Die Platten stellen im Gehäuse etwas höher, als es sonst üblich ist, damit für die Elektrolysevorrichtung Raum bleibt. In der Mitte ist in dem Gehäuse eine Trennungswand aus Isoliermaterial angebracht, welche die Platten in Schlitzen aufnimmt und nur oben und unten einen Durchlaß für die umströmende Elektrolytfiüssigkeit frei läßt. Durch diese Wand wird die aufsteigende Flüssigkeit von der absteigenden getrennt und ein starker Kreislauf der Flüssigkeit begünstigt.

Durch ein isoliertes. Kabel e wird den im unteren Teile des Akkumulators befindlichen kleinen Elektroden/ von einer besonderen Stromquelle elektrischer Strom zugeführt. Die kleinen Elektroden / stehen rechtwinklig zu den großen Hauptelektroden. Die Flüssigkeit wird durch die Gase mit in die Höhe getrieben. Der durch diese Gasströmung erzielte Kreislauf der Flüssigkeit ist durch Pfeile angedeutet.

Claims

Patentanspruch:

Elektrische Primär- und Sekundärelemente (Sammler), bei denen eine Strömung der Elektrolytflüssigkeit durch Gase stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung dieser Gase durch willkürliche Elektrolyse innerhalb des Elektrolyten unten im Element angebrachte kleine Elektroden vorgesehen sind, um durch den Auftrieb der durch diese Elektroden entwickelten Gase die Elektrolytflüssigkeit in Bewegung zu setzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen