DE80201C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 23. Mai 1894 ab.

Die Elektrodenplatten elektrischer Sammelelemente erfuhren bisher meist eine rein mechanische Darstellung, indem Mennige allein oder mit Natrium- und Mangansalzen oder mit chemisch unwirksamen Stoffen zusammengeprefst oder in Gitter gestrichen und formirt wurden. Der hieraus sich ergebende Nachtheil war der, dafs die Platten einem baldigen Zerfall preisgegeben waren, ganz abgesehen von dem geringen elektrischen Aufspeicherungsvermögen, welches sie besafsen. Die hinzugefügten Natrium- und Mangansalze sollten den Zweck haben, einerseits die Porosität, andererseits die Leistung der Platten zu erhöhen.

So einleuchtend es ist, die Elektroden möglichst porös und damit leistungsfähig zu machen, so unpraktisch sind die bisher angewendeten Mittel. Natriumsalze sind deshalb zu verwerfen, weil sie bei der elektrischen Formirung der Elektroden in Natronlauge, wenn auch nur vorübergehend, umgewandelt werden und in dieser Verbindung ihren zerstörenden Einflufs auf die Elektroden geltend machen. Mangansalze, mechanisch beigemengt, machen die Platte ungleichartig dadurch, dafs sie sich dem Bleimolecül chemisch nicht zugesellen und besonders in der negativen Elektrode durch die Spannungsdifferenz zum Bleischwamm entladend wirken. In gleicher Weise ist die unmittelbare Anwendung von Bindemitteln, wie in Alkohol gelöste Theerproducte, Gummi- und Guttaperchalösungen und dergl. mehr, zu verwerfen, welche, ohne ihren Zweck zu erfüllen, die Platten in ihrer Leistung herabsetzen.

Obige Ueberlegung bewog den Erfinder, Versuche daraufhin anzustellen, organische Bleiverbindungen durch den elektrischen Strom unter Anwendung eines gegebenenfalls Mangansalze enthaltenden Elektrolyts zu zerlegen. Die organischen Säuren und Alkohole werden hier·^ bei theils einer Reduction, theils einer Oxydation unterworfen, wobei eine starke Verharzung eintritt. Das sich bildende Harz ist aber durch seine elektrolytische Darstellung in so feiner Vertheilung über die Elektrode zerstreut, dafs es den Zweck der mechanisch beigemengten Bindemittel erfüllt, ohne deren schlechte Eigenschaften der Isolation und Verringerung der Leistung zu besitzen.

Für diese Zwecke am geeignetsten ist die Buttersäure in chemischer Bindung mit Alkoholen der Methyl-, Aethyl-, Propyl-, Amyl- und Heptyl-Reihen (also Ester).

Ist in geeigneter Weise der entsprechende Ester dargestellt, so wird er mit dem Bleioxyd unter Erhitzung zusammengerührt. Dadurch wird gewissermafsen eine Verseifung bewirkt, indem sich fettsaures Salz und freier Alkohol bilden, welcher letztere wiederum durch überschüssiges Bleioxyd zu Alkoholaten gebunden wird. Die nun erfolgende elektrische Formirung zersetzt den Alkohol völlig, theils in gasige Producte, die entweichen, theils in flüssige, die in das Elektrolyt übergehen. Ein Gleiches tritt mit der Buttersäure ein: es bildet sich unter anderen Verbindungen, wie Kohlenwasserstoffe, Kohlensäure, Kohlenoxyd, Crotonaldehyd, Ameisensäure, Propylen, viel Harz, welches das in Bleisuperoxyd bezw. metallisches Blei umgesetzte Bleioxyd unter sich verkittet.

(2. Auflage, ausgegeben am 12. April /Sgy.)

Die Anwendung der Mangansalze bezweckt, dieselben auf der positiven Elektrode als Mangansuperoxyd in der Weise auszuscheiden, dafs es mit dem sich bildenden Bleisuperoxyd ein selbstständiges chemisches Individuum bildet und so die elektromotorische Kraft erhöht. Ein weiterer Vortheil ist der, dafs das Mangan bei der Ladung der gebrauchsfertigen Elektroden durch überschüssigen Sauerstoff zur Uebermangansä'ure umgesetzt wird und in Lösung geht, bei der Entladung der Platte wieder aufgenommen wird. Durch Austritt des Mangans wird dem durch Sauerstoffaufnahme sich ausdehnenden Bleimolecül Raum geschaffen und so ein schädliches Werfen und Krümmen der Platten vermieden.

Die Anwendung der Mangansalze ist eine beschränkte. Am naturgemäfsesten wäre die Anwendung von Uebermangansäure; da solche aber in freiem Zustande nicht bekannt ist, könnte man an die Alkalisalze dieser Säure denken. Diese sind aber auch nicht zu verwenden, weil die bei der Elektrolyse sich bildenden Laugen in gleicher Art wie sich umsetzende Natronlauge (s. oben) auf die Elektroden schädlich einwirken würden. Aus ebendiesem Grunde ist auch die Benutzung von Chloriden und Nitraten zu verwerfen, die bei der Elektrolyse Chlorwasserstoffsäure oder Salpetersäure bezw. deren Anhydride liefern würden, welche die Elektroden angreifen. Am zweckmä'fsigsten erscheint daher die Anwendung von Mangansulfat oder Mangandioxyd. Beide setzen sich unter der Einwirkung des elektrischen Stromes in Uebermangansäure um, welche von den positiven Platten in der oben bezeichneten Weise aufgenommen wird.

Zur. Darstellung der Elektroden hat man demnach nöthig, Platten aus Bleioxyd und dem Buttersäureester zu formen, in geeigneter Weise zu trocknen und in der üblichen Art zu formiren. Als Elektrolyt eignet sich am besten eine Schwefelsäure von 1,15 specifischem Gewicht, welche, falls man Bleimanganplatten erhalten will, Mangansulfat oder Mangandioxyd enthalten mufs. Bei Anwendung des letzteren ist für eine Rührvorrichtung zu sorgen, die das Mangandioxyd vertheilt erhält, da sich nur die Theile, die mit dem positiven Pol in Berührung kommen, zu Uebermangansäure umsetzen.

Die so erhaltenen Platten zeichnen sich durch grofse Festigkeit und hohe Leistungsfähigkeit aus.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrische Sammler, darin bestehend, dafs aus Bleioxyd-Buttersäureester gebildete Elektroden der Wirkung des elektrischen Stromes in Gegenwart von Schwefelsäure oder in Gegenwart von Mangansulfat oder Mangandioxyd enthaltender Schwefelsäure ausgesetzt werden.