DE713949C - Hochleistungstrockenelement - Google Patents

Description

• Hochleistungstrockenelement Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochleistungstrockenelem@ent unter Verwendung der bekannten Kombination Blei-Superoxyd-Zink in. verdünnter Schwefelsäure, die hier in von tragbaren Bleisammlern her bekannter Weise durch Wasserglas gelatinös gemacht ist. Diese Elemente besitzen einen geringen Widerstand, ihre Anfangsspannung beträgt rund 2,5 Volt, bei der Entladung findet ein geringer und langsam verlaufender Spannungsabfall wie bei dem Bleiakkumulator statt, die positive Elektrode ist nach der Entladung wieder aufladbar wie im; Bleiakkumulator.
• Um. diese .Kombination für ein Dauerelement nutzbar zu machen, mußte der Zinkverbrauch während des Ruhezustandes ,des Elementes praktisch vollständig verhütet und die auch bei dem gewöhnlichen: Bleiakkumulator lästige Selbstentladung auf ein Mindestmaß herabgedrückt werden. Diese tritt ein, weil das Bleisuperoxyd und sein aus Blei bestehendes Trägergerüst mit der Schwefelsäure ein Lokalelement bilden. Eingehende Versuche führten zu der neuen Erkenntnis,- daß Zink fast vollständig passiv wird, wenn es in fast chemisch reinem Zustande mit in seiner ganzen. Masse mechanisch festem, Gefüge und sorgfältig amalgamiert in einem Elektrolyten, verdünnter Schwefelsäure, bestimmter Dichte verwandt wird. Bei Stromentnahme löst sich im Element nur eine geringe Menge Zink, einige Prozent mehr, als dem elektrache@mischen Äquivalent entspricht. Die kritische Säuredichte, bei der gut amalgamiertes Zink im Ruhezustand noch- merklich angegriffen wird, beträgt etwa 1,2 bis 1,2q., aber bei geringerer oder größerer Dichte greift die nach der Erfindung anitzuverwendende freie oder gelatinierte Schwefelsäure das Zink im Ruhezustand der Elemente nur äußerst schwach an. Die Elektrode darf indessen keine gefährlichen Angriffsstellen in Gestalt von scharfen Kanten, _ Löt- oder Schweißnähten u. dgl. haben, die zu Lokalaktionen und zur Selbstentladung führen. In erster Linie eignet sich für die Herstellung und Ausführung der Zinkelektrode Zink, wie es neuerdings auf e:e-trolytischem Wege mit einer Reinheit von etwa 99.99°.'o" geWonTlen wird.
• Wird die negative Elektrode, wie beim' Trockenelement wohl ausnahmslos, gleich- , zeitig als äußerer Elementbehälter durchgebildet, so ist dieser als .durch Ziehen, Treiben, Spritzen in bekannter Weise l:ei-ge@tellternahtlos@er Hohlkörper zu verwenden. Solche innen sorgfältig amalgainierteii Zinkbecher, die außen noch mit einer isolierenden Schicht aus paraffini,ertc=ni Zellstoff, dünnfüssiger Vcrguf;imasse oder säurebeständigem Lack versehen werden, zeigen eine so starke Widcrstandsfäliigl>eit gegen verdünnte Schwefelsäure der obenerwähnten Dichte, daß sie sich ini I#',tth#ezustand monatelang ohne iiennenswerte Selbstauflösung halten. Das Zink in einer solchen Hülle kann fast bis zum letzten, Rest aufgebraucht werden.
• Es muß jedich noch für die Herstellung uirtschafilicher Bleisuperoxyd-Zinl;-Troclzenelemente die Selbstentladung der positiven Elektrode eingeschränkt #werden. Entsprechentie `'ersuche haben ergeben, da<? ein beträchtlicher Fortschritt in dieser Richtung erzielt wird, wenn der Bleilcern oder Masseträger der positiven Elektrode auf ein Mindestmaß eingeschränkt und vor allem vollständig durch die Bleisuper:ixyd@niasse abgedeckt wird, so daß der Elektrolyt nicht in unmittelbare Berührung mit dem Bleikern treten kann. In der praktischen Ausführung zur Lösung ergab sich dann ein leichter zylindrischer, steilförmiger oder plattenförmiger Blcigitterl,:ern, der an den in Säure eintauchenden Teilen der Elektrode allenthalben von Bleisuperoxydmasse umgeben ist. Die Säure kann dann nur durch die engen Poren der Masse in die Elektrode eintreten, so daß die hl@eioberfläclie des Sekundärelementes -- Bleisuperoxyd- außerordentlich klein wird. Da die Spannungsdifferenz zwischen Blei und .,-Bfeisuperoxyd an sich nicht groß ist, wird 'durch diese Maßnahmen die Selbstentladung :itif das geringste Maß beschränkt. Wegen des Fehlens des als Masseträger dienenden inneren Bleigitters oder Kernes an der Oberfläche der Elektrode muß allerdings für ihre L mmantelung mit einem perforierten säurefesten Stoff aus Hartgummi, Celluloid o. dgl. Sorge getragen werden.
• Die gleichzeitige Erfüllung aller der zur Lösung der erfinderischen Aufgabe erforderlichen Bedingungen, die in ihrer Gänze neu sind, ergeben dann ein Trockenelement von hervorragender Stromleistung und Lagerfähigkeit und somit einen bemerkenswerten technischen Fortschritt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hochleistungstrockere'emeiit mit Bleisuperoxyd als positiver, Zink ,als negativer Elektrode und Schwefelsäure als Elektrolyt, dadurch gekennzeichnet, d:aß das Bleigitter der positiven Elektrode in seinem in die Säure tauchenden "Teil vollständig von Bleisuperoxyd, die ganze positive Elelctrode mit einer Hülle aus durchlochtem säurefestem Stoff umgeben ist, die negative Elektrode aus reinstem, ,amalgamiertem Zink von festem Gefüge, und der Elektrolyt .aus durch Wasserglas gelatinös gemachter Schwefelsäure von einer Dichte unter oder über 1,22 bis i,24. besteht.
2. 2. Hochleistungselement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Elektrode 4ein nahtloser Becher mit einer säurefesten und undurchlässigen Umhüllung ist.