DE60860C

DE60860C - Sealed galvanic element for generating constant electrical currents

Info

Publication number: DE60860C
Application number: DENDAT60860D
Authority: DE
Original assignee: W. WENSKY in Berlin S.W., Friedrichstrafse 225
Anticipated expiration: 1910-11-25

Description

&\ ! i!|.C H \U Mi ιί'ι'.Λ & \ ! i! | .C H \ U Mi ιί'ι'.Λ

C'Hai .·> cA ich ί·η ?k» tan I'a ttil.\
^>,ui ψ: I μ cji mi ca mvMur C'Hai. ·> CA I ί · η? K »tan I'a ttil. \
^>, ui ψ: I μ cji mi ca mvMur

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21: Elektrische Apparate.CLASS 21: Electrical apparatus.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 25. November i8go ab.Patented in the German Reich on November 25th, 1890.

Die Neuerung bezieht sich auf die Anordnung des Elementes selbst, welches unter Verwendung bestimmter Bestandtheile in besonderer Weise zusammengesetzt ist.The innovation relates to the arrangement of the element itself, which is using certain components is composed in a special way.

Das beste der bisher bekannten Elemente ist das Marie Davy'sche Chlorsilberelement, welches nur wegen seiner Kostspieligkeit nicht allgemeineren Eingang gefunden hat.The best of the elements known so far is the Marie Davy chlorine silver element, which has not found more general acceptance only because of its expensive nature.

Das nachfolgend beschriebene Element besitzt den Vorzug eines gleichbleibenden Stromes bei bedeutend gröfserer Billigkeit der benutzten Stoffe. Es wird bei demselben' der weitere Vortheil erreicht, dafs mit ihm eine weitaus gröfsere Strommenge erz.eugt wird; es eignet sich deshalb dieses Element besonders zur Erzeugung von elektrischem Licht, da es während einer Dauer von 50 bis 60 Stunden bei einem Gebrauch von ca. 60 g Depolarisationssalz einen gleichbleibenden Strom erzeugt, ohne dafs eine-Erneuerung nöthig wäre. Es wird zu diesem Kupferzinkelement eine Füllung von Kupferchlorür verwendet. Das Element ist ein Becherelement und besitzt den besonderen Vorzug, dafs es die Wirkung des Daniell-Elementes durch Anordnung einer Volta'schen Säule mit nur zwei Platten erzielt. In Fig. 1 bis 5 ist die Anordnung des Elementes dargestellt. Fig. 5 stellt das vollständige Element in seine einzelnen Theile zerlegt dar. B ist eine tellerartige, mit Rand versehene Elektrode aus Kupfer, an welcher der Rand bis zur Bodenfläche emaillirt ist, so dafs nur die innere und a'ufsere Bodenfläche als metallene blanke Scheiben erscheinen; aufserdem ist der Rand dieser Elektrode mit dem Gummiring C umspannt, um dem Rande eine elastische, leicht dichtende Fläche zu geben. D ist eine dünne Filzscheibe, EE eine solche aus Shirting. F ist eine Scheibe aus Shirting, welche mit .Zinkoder Eisenstaub vollständig durchwalkt und belegt ist. G ist ein ebensolcher Teller aus Kupfer wie J5, welcher aber innen vollständig ■ emaillirt ist, während aufsen ebenfalls nur der Rand mit Emaille versehen ist, so dafs nur der äufsere Boden eine reine Kupferfläche bildet. A ist eine gelochte Zinkscheibe (die Lösungs-,. elektrode), welche in irgend einer Weise mit dem darauf gestülpten Teller G strömleitend verbunden ist. Der so mit der Lösungselektrode verbundene Teller bildet, wenn das Element verschlossen ist, den Behälter für die Erregungsflüssigkeit. / ist ein Gummiring, welcher ebenso wie bei B den Rand umspannt und die Zinkelektrode A elastisch einschliefst. HH sind zwei kleine Luft- bezw. Fülllöcher, die in Fig. 1 ebenfalls sichtbar sind.The element described below has the advantage of a constant current with significantly greater cheapness of the substances used. With it the further advantage is achieved that with it a far greater amount of current is generated; This element is therefore particularly suitable for generating electric light, since it generates a constant current for a period of 50 to 60 hours with the use of approx. 60 g of depolarization salt, without the need for renewal. A filling of copper chloride is used for this copper-zinc element. The element is a cup element and has the particular advantage that it achieves the effect of the Daniell element by arranging a voltaic column with only two plates. In Fig. 1 to 5, the arrangement of the element is shown. Fig. 5 shows the complete element broken down into its individual parts. B is a plate-like, rimmed electrode made of copper, on which the edge is enamelled up to the bottom surface, so that only the inner and outer bottom surface are bare metal disks appear; In addition, the edge of this electrode is covered with the rubber ring C in order to give the edge an elastic, slightly sealing surface. D is a thin felt disc, EE one made from shirting. F is a disc made of shirting, which is completely rolled and covered with zinc or iron dust. G is just the same plate made of copper as J5, which, however, is completely enamelled on the inside, while on the outside likewise only the edge is enameled, so that only the outer base forms a pure copper surface. A is a perforated zinc disc (the solution, electrode), which is connected in some way to the plate G placed on it in a flow-conducting manner. The plate thus connected to the solution electrode forms the container for the excitation liquid when the element is closed. / is a rubber ring which, as with B, spans the edge and elastically encloses the zinc electrode A. HH are two small air resp. Filling holes, which are also visible in FIG. 1.

Fig. 2 zeigt die Lösungselektrode A. Fig. 3 zeigt eine durch einzelne Elemente gebildete Säule. Fig. 4 zeigt das in Fig. 5 zerlegte Element durch den Gummiring K zusammengeprefst und dicht verschlossen. Fig. 6 und 7 zeigen die unteren Bodentheile von Fig. 3 und 5.Fig. 2 shows the solution electrode A. Fig. 3 shows a column formed by individual elements. FIG. 4 shows the element disassembled in FIG. 5, pressed together by the rubber ring K and tightly closed. FIGS. 6 and 7 show the lower base parts of FIGS. 3 and 5.

Die wesentliche Neuheit an dem vorbeschriebenen Element bildet die mit Zinkstaub erfüllte Zwischenlage und das oberhalb der Zinkelektrode durch den tellerförmigen Deckel G gebildete Gefäfs. Die mit Zinkstaub erfüllte Platte bezweckt, die Niederschlagung von Kupfer an der Zinkelektrode zu verhindern und doch gleichzeitig dem Strom den Durchgang zur Zinkelektrode in vollstem Mafse zu gestatten,The essential novelty of the element described above is the one filled with zinc dust Intermediate layer and the above the zinc electrode through the plate-shaped cover G formed vessels. The purpose of the plate filled with zinc dust is the precipitation of copper to prevent the zinc electrode and at the same time the passage of the current to To allow the zinc electrode to the fullest extent,

welche doppelte Eigenschaft die bisher verwendete Zinkplatte nicht erfüllen kann. which double property the zinc plate used up to now cannot fulfill.

Gerade diese feine Zertheilung des Zinks in Form von Staub ist ein kennzeichnendes Merkmal der Anordnung und sichert die Gleichmäfsigkeit des Stromes, indem sie bei der feinen Anordnung der Zwischenräume jede Möglichkeit ausschliefst, dafs Kupfertheilchen ihren Weg zur Zinkelektrode nehmen und dieselbe durch diesen Belag aufser 'Thätigkeit setzen können.This fine division of the zinc in the form of dust is a characteristic feature of the arrangement and ensures the uniformity of the flow by ensuring that each Excludes the possibility of copper particles making their way to the zinc electrode and the same can rely on this layer of activity.

Die weitere Eigentümlichkeit, dafs für den sich aufblähenden Inhalt über der durchlochten Zinkelektrode ein Reserveraum geschaffen ist, kennzeichnet die Anordnung in gleichem Mafse, wie die oben beschriebene Zinkstaubschicht.The further peculiarity that for the inflating content above the pierced Zinc electrode a reserve space is created, identifies the arrangement in the same measure, like the zinc dust layer described above.

Wäre der Behälter G nicht vorhanden und an Stelle des Behälters nur eine flache Lösungselektrode angeordnet, so würde nach ganz kurzer Zeit die ErregungsflUssigkeit unaufhaltsam herausquellen und von Zelle zu Zelle herablaufen wegen der durch die Stromwärme und die chemischen Veränderungen eintretenden Volumenänderungen der Flüssigkeiten im Element.If the container G were not available and only a flat solution electrode instead of the container arranged, the excitation fluid would become unstoppable after a very short time well and run down from cell to cell because of the heat generated by the electricity and the chemical changes occurring volume changes of the liquids in the element.

Die Wirkungsweise des Elementes ist folgende:The function of the element is as follows:

Die Tellerelektrode B, Fig. 5, wird mit dem depolarisirenden Salz, im vorliegenden Falle mit .Kupferchlorür, angefüllt und der Reihe nach folgend durch die Theile D E FE zugedeckt, mit dem die Lösungselektrode tragenden Flüssigkeitsbehälter D zusammengedrückt und durch den Gummiring K fest verschlossen. Nunmehr wird durch Einspritzung der Erregungsflüssigkeit durch die Löcher HH des Behälters G, Fig. 1 und 5, das Element erregt. Als ErregungsflUssigkeit wird eine circa 4oprocentige Chlorzinklösung verwendet, die behufs Amalgamirung des Zinks mit circa 1 Procent Quecksilberchlorid vermischt ist. Die eingespritzte Erregungsflüssigkeit durchsickert die Einlagen EFED und durchdringt das Kupferchlorür. Von nun an beginnt der Strom, welcher folgende Reaction in dem Element hervorruft: Der an der negativen Elektrode sich abscheidende Wasserstoff zersetzt das Kupfersalz unter Bildung von Chlorwasserstoff und reducirtem körnigen Kupfermetall. In diesem Augenblick ist das Kupferchlorür mit einer zwar geringen, aber höchst concentrirten Menge Salzsäure in Berührung, welche die Fähigkeit besitzt, das sonst sehr unlösliche Kupferchlorür zu lösen. Es wird nun zwar das gelöste Kupferchlorür fast im Entstehungsmoment wieder zersetzt und das Kupfer daraus niedergeschlagen, wodurch aber naturgemäfs auch immer wieder neue Mengen Kupferchlorür in Lösung gehen, welche dann theilweise durch die Bewegung der Flüssigkeit zur Lösungselektrode gelangen, wo dann der allgemein bekannte Vorgang der Kupferbildung auf der Zinkelektrode stattfindet; es lagert sich Kupfer auf Kupfer, bis die Menge desselbenweit genug reicht, um Kurz- oder Nebenschlufs zu verursachen.The plate electrode B, Fig. 5, is filled with the depolarizing salt, in the present case with copper chloride, and successively covered by the parts DE FE , pressed together with the liquid container D carrying the solution electrode, and tightly closed by the rubber ring K. Now, by injecting the excitation liquid through the holes HH of the container G, FIGS. 1 and 5, the element is excited. An approximately 4% zinc chloride solution is used as the excitation fluid, which is mixed with approximately 1% mercury chloride for the purpose of amalgamating the zinc. The injected excitation liquid seeps through the EFED inserts and penetrates the copper chloride. From now on the current begins, which causes the following reaction in the element: The hydrogen deposited on the negative electrode decomposes the copper salt with the formation of hydrogen chloride and reduced granular copper metal. At this moment the copper chloride is in contact with a small but highly concentrated amount of hydrochloric acid, which has the ability to dissolve the otherwise very insoluble copper chloride. The dissolved copper chloride is now decomposed again almost at the moment of its formation and the copper is precipitated from it, whereby, of course, new amounts of copper chloride go into solution again and again, which then partly reach the solution electrode through the movement of the liquid, where the generally known process of Copper formation takes place on the zinc electrode; copper is deposited on copper until the amount of it is sufficient to cause short or slack.

Dieser Vorgang würde iri dem vorliegenden Element sehr leicht eintreten können, namentlich wenn man bedenkt, wie nahe sich die Elektroden gegenüberstehen. Durch die Anordnung der mit Zink- oder Eisenstaub gewalkten, in dem Element isolirt liegenden Gewebescheibe F aber wird der ganze zerstörende Vorgang aufgehoben bezw. unterbrochen.This process could very easily occur in the present element, especially if one considers how close the electrodes are to one another. However, by the arrangement of the fabric disc F tumbled with zinc or iron dust and lying isolated in the element, the entire destructive process is abolished or removed. interrupted.

Da die Säurebildung bezw. die Auflösung von Kupferchlorür, von unten beginnend, nach oben dringt, so wird die sich bewegende verunreinigte ErregungsflUssigkeit, die an keiner Stelle vorbei kann, gezwungen, ihren Weg durch die so angeordnete Filterscheibe zu nehmen, um daselbst alles gelöste Kupfer und alle freie Säure abzugeben.Since the acid formation respectively. the resolution of copper chloride, beginning from below, penetrates upwards, so the moving becomes contaminated Excitation fluid, which cannot pass anywhere, is forced to find its way through the filter disc so arranged to take all the dissolved copper and to give up all free acid.

Die Filterscheibe bedeckt sich, von unten beginnend, ebenfalls langsam mit Kupfer, es ist deshalb Sorge getragen, dafs dasselbe nicht nach unten durchwachsen kann, weil auf diese Weise ebenfalls Kurzschlufs eintreten kann. Diese Gefahr ist aber durch die Einlage der Filzscheibe D und der Shirtingscheibe E absolut aufgehoben, weil die Kupferwucherung den Filz nicht durchwachsen, sondern sich nur darauf verbreiten kann.Starting from below, the filter disk is also slowly covered with copper; care must therefore be taken that it cannot grow through it downward, because in this way a short circuit can also occur. However, this risk is completely eliminated by the inlay of the felt disc D and the shirting disc E , because the copper overgrowth does not grow through the felt, but can only spread over it.

Claims

Patent Claims:

1. A closed galvanic element, consisting of the two cup-shaped containers B and G, one of which is used to hold the depolarizing agent, the other under a perforated zinc plate as a reserve space for the expanding liquid.

2. In the locked galvanic element protected under 1. the arrangement of a interposed metal dust filter, which prevents the positive metal from settling on the Anode prevented.

1 sheet of drawings. ■