DE867713C - Nickel-Zink-Sammler - Google Patents

Description

• Nickel-Zink-Sammler Die Erfindung bezieht sich auf mehrere Konstruktionsarten für kleine und größere alkalische Sammler, die aus einer positiven Massenelektrode mit Schutzwand und einer negativen Elektrode, entweder aus massivem Zink oder Zinkschwamm, mit Schutzwand bestehen. Als Elektrolyt wird gereinigte Kalilauge unter mäßigem Zusatz von Pottasche, Borsäure usw. verwendet. Zum Anwärrmen des Elektrolyts wird ein elektrischer Heizkörper benutzt.
• Die bekannten Sammler haben den Nachteil, daß beim Laden sich auf der positiven Elektrode Zink abscheidet, das sich beim Entladen nicht im Elektrolyt löst, und daß von der Zinkelektrode sich Metallteilchen abtrennen, die zum Boden fallen und Kurzschlüsse verursachen. In Fig. z ist die positive, in Fig. 2 eine negative Platte im Schnitt, in Fig. 3 die negative Platte im Querschnitt und in Fig. 4 der Schnitt durch eine Batterie aus zwei kleineren Sammlern mit je einer positiven und zwei negativen Elektroden dargestellt.
• In Fig. r ist mit r der U-förmige Rahmen, der aus vernickeltem Eisenblech oder Nickelblech angefertigt ist, bezeichnet. In diesem Rahmen r befinden sich mehrere Taschen z, die ebenfalls aus vernickeltem Eisenblech hergestellt sind, in welchen die wirksame Masse 3, die aus Nickelhydroxyd mit Nickel oder Graphit gemischt ist oder aus §ilberoxyd besteht, eingepreßt ist. Um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen, sind in dieser aktiven Masse Nickel- oder vernickelte Eisendrähte bzw. -bänder q. mit eingepreßt. Diese aktive Masse 3 ist nicht bis zum oberen Rand der Tasche a eingepreßt, sondern es ist ein freier Raum 5, ein sog. Gasraum, belassen, der den Zweck hat, bei Ladung überschüssige Gase, die durch die Schutzwand 6 nicht hindurchgehen können, aufzunehmen. Die Schutzwände 6, die aus porösen, halbdurchlässigen, durch die Lauge unangreifbaren Isolierstoffen bestehen, z. B. porösem Hartgummi, Zellulose, Ton usw., befinden sich beiderseits der aktiven Masse 3 und haben den Zweck, Zinkablagerungen nicht hindurchzulassen, um keine Kurzschlüsse herbeizuführen. Die Taschen 2 sind in den U-förmigen Rahmens und den U-förmigen Steg? eingeschoben, der mit dem Rahmen i fest verbunden ist. Oberhalb dieses Steges 7 befindet sich ein freier Raum 8, dann der Bügel 9 aus vernickeltem Eisenstahlblech, der mit Rahmen i, beispielsweise durch elektrische Punktschweißung, verbunden- ist. Dadurch erhält die ganze Platte eine größere Festigkeit': Aus dem Bügel 9 ragt an geeigneter Stelle eine Fahne oder Bolzen i o, der den. Zweck hat, mit denn äußeren Stromkreis Verbindung herzustellen. Die Strebe i i oder mehrere verdecken die Fugen zweier nebenstehender Taschen 2. Der ganze Rahmen i, Steg 7, Bügel 9 sowie Streben zi sind mit einem säurefesten Überzug 12, der aus Isolierstoff; beispielsweise aus Hartgummi, Kautschuk, Celluloid usw., besteht, versehen mit dem Zweck, metallische Ablagerungen des Zinks zu verhindern. In Fig. 2 ist die negative Platte dargestellt; in den U-förmigen Rahmen-13, .der aus vernickeltem oder verkadmiertem Blech angefertigt ist, befindet sich ein Gitter 14 aus Messingblech oder -gaze, vernickelt oder verkadmiert, das den Zweck hat, eine bessere Leitfähigkeit des elektrischen Stromes im aufgetragenen Zink 15 zu bewerkstelligen. Um eine noch bessere elektrische Leitfähigkeit zu erzielen, können noch am Gitter verkadmierte Streben angebracht werden. Das Auftragen des Zinks kann entweder elektrolytisch, chemisch oder mittels einer Spritzpistole erfolgen. Es ist zweckmäßig; diese zu amalgamieren. Zu beiden Seiten dieser Zinkschichten 15 befinden sich links und rechts zwei poröse Wände 16, die aus denselben Materialien wie bei der positiven Platte ausgeführt sind, und haben den Zweck, das bei der Ladung abgelagerte. Zink zur Vermeidung von Kurzschlüssen nicht durchzulassen. Oberhalb der Zinkelektrode bis zum Steg 17 befindet sich ein freier Raum 18; der wie bei der positiven Platte den Zweck hat, das überschüssige Gas aufzunehmen, welches die Poren der Schntzplatten16nichthindurchlassen. EineStrebe?,i oder mehrere, je nach Größe der Zinkplatten, haben den Zweck, die Schutzwände oder= Schutzplatten 16 an die Zinkplatten anzupressen, -damit sowenig als möglich Hohlräume entstehen können. Oberhalb des Steges 17 befindet sich ein freier Raum i8 und dann der Bügel i9, der aus demselben Material wie der Bügel der positiven. Platte angefertigt- ist. Dieser Bügel i9, ist wiederum mit' dem Rahmen 13 in bekannter Weise fest verbunden. Auf diesem Bügel i9 ist sodann an geeigneter Stelle eine Fahne oder Bolzen 2o angebracht, der der Verbindung mit dem 'äußeren Stromkreis dient. Weiterhin sind Rahmen 13, Steg 17, Bügel i9 und Strebe 2i, wie bei der positiven Platte, mit einem säurefesten Isolierstoff versehen, um metallische Ablagerungen zu verhindern.
• Fig. 3 zeigt den Querschnitt der negativen Platte: Diese kann auch so ausgeführt werden, daß man an Stelle des festen Zinks Zinkschwamm oder Zinkstaub verwendet. In diesem Falle werden Zinkschwamm oder Zinkstaub dann in Taschen 2, wie bei den positiven Platten, eingepreßt. Es ist aber zweckmäßig, die Drähte oder Bälnder, die zur besseren elektrischen Leitfähigkeit dienen, zu verkadmieren. Man kann auch statt plattenförmiger Elektroden solche in Form von gelochten Röhren mit Rippen oder Drähten benutzen und in diese aktive Masse in bekannter Weise einpressen.
• Fg. q. zeigt den Querschnitt durch eine Batterie aus zwei kleineren Sammlern. Die Schutzwände 23 sind aus porösem Material, wie Hartgummi, Cellulose üsw.,=angefertigt, und zwar inFormvonköhren. In einer Röhre befindet sich die positive Masse, in den zwei anderen die negative Masse bzw. Zink. Die Röhren sind unten .durch einen Boden und oben durch einen Deckel abgeschlossen, durch den die Anschlüßpflle hindurchführen. Diese Anschlußpole sind von Gummiröhrchen 2.4 umgeben, die einerseits ins Freie führen, andererseits bis zur aktiven Masse reichen. Dieses Gummiröhrchen dient zur Abfuhr der Gase, die sich zwischen der aktiven Masse und Schutzwand der Elektrode bilden. Die Elektroden können auch- aus mehreren Röhren hergestellt werden.
• Die positiven und negativen Plätten werden in bekannter Weise derart zusammengestellt, . daß zwischen einer positiven je zwei negative Platten eingefügt werden und der Zwischenraum mit Glaswolle oder anderem faserigem Isolierstoff, der die Lauge nicht angreift, ausgefüllt wird. Die Platten werden dann in ein Gefäß, am zweckmäßigsten aus Isoliermaterial, gestellt, ein kleiner Schlammraum wird am Boden belassen. - Das Gefäß ist dicht mit einer Platte verschlossen, in der gleichzeitig ein als Ventil dienender Verschlußstöpsel vorgesehen ist. Der zuverwendenden Kalilauge wird etwas Pottasche oder Borsäure zugesetzt. Die positive Elektrode oxydiert während des Ladens, die negative Zinkelektrode löst sich im Elektrolyt auf.
• Um den Sammler rascher aufzuladen, wird im Sammler an zweckmäßigster Stelle ein elektrischer Heizkörper angebracht, der den Elektrolyt erwärmt., jedoch darf die Temperatur nicht die zulässige Temperatur von 8o° überschreiten. Dadurch kann man eine bis zu 35prozentige Erhöhung der Kapazität erzielen..

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Alkalischer Nickel-Zink-Sammler mit einer positiven Massenelektrode und einer negativen Zinkelektrode; die aus Zinkstaub, Zinkschwamm oder auf bekannte Weise aufgetragenem Zink besteht, dadurchgekennzeichnet, daß die positive aktive Masse und die Zinkplatte aus Zink, Zinkschwamm oder Zinkstaub beiderseits mit Schutzwänden oder Ringen aus halbporösem Isoliermaterial, wie Hartgummi oder Cellulose, versehen sind.
2. 2. Alkalischer Nickel-Zink-Sammler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich oberhalb der aktiven positiven Masse ein freier Raum befindet.
3. 3. Alkalischer Nickel-Zink-Sammler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich oberhalb der Zinkschicht bzw. der Zinkschwamm- oder Zinkstaubtasch en ein freier Raum befindet. .I.
4. Alkalischer Nickel-Zink-Sammler nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzwände mittels einer oder mehrerer mit dein Rahmen verbundener Streben an den Elektrodenplatten festgehalten werden.
5. 5. Alkalischer Nickel-Zink-Sammler nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Rahmenteile der positiven und negativen Platten mit einer vom Elektrolyt nicht angreifbaren Isoliermasse, z. B. Hartgummi, versehen sind.
6. 6. Alkalischer Nickel-Zink-Sammler nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abführung der im Innern der Elektroden entstehenden Gase dienende, die Anschlußpole umgebende Gummiröhrchen vorgesehen sind.
7. 7. Alkalischer Nickel-Zink-Sammler nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammler ein den Elektrolyt erwärmender elektrischer Heizkörper untergebracht ist.