DE929854C

DE929854C - Galvanisches Element mit alkalischem Elektrolyt

Info

Publication number: DE929854C
Application number: DES33344A
Authority: DE
Inventors: Jules Moyns
Original assignee: SOCIETE ANONYME
Current assignee: SOCIETE ANONYME
Priority date: 1953-04-29
Filing date: 1953-05-07
Publication date: 1955-07-04

Description

AUSGEGEBEN AM 4. JULI 1955

S 33344 IVb /21 b

ist als Erfinder genannt worden

Vienne (Frankreich)

Es ist für Elemente mit alkalischem Elektrolyt schon vorgeschlagen worden, die beiden Elektroden und den Behälter so zu bemessen und zueinander anzuordnen, daß die Wege des Ionenaustausches zwischen den Elektroden in der Länge sehr verschieden sind.

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Ausführungen der negativen Elektrode, welche dieser Bauweise entsprechen. Sie hat eine negative Elektrode für Elemente mit alkalischem Elektrolyt zum Gegenstand, welche aus einem rohrförmigen Teil besteht, der an seinem unteren Ende eine Reihe von durch leitende Querwände gebildete · Zellen aufweist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. ι eine gemäß der Erfindung ausgebildete negative Elektrode im Grundriß,

Fig. 2 einen Schnitt dieser Elektrode nach der Ebene a-b der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Ebene c-d der Fig. i,

Fig. 4 bis 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer negativen Elektrode gemäß der Erfindung, wobei diese Figuren den Fig. 1 bis 3 entsprechen.

Die negative Elektrode besitzt einen Hauptteil in Form eines Hohlkörpers mit vier Kanten, dessen gegenüberliegende Flächen parallel angeordnet sind und dessen Kanten 11 verrundet sein können oder nicht. Die Flächen dieser Elektrode können

gerade, jedoch auch konkav ausgebildet sein, wie aus Fig. ι bis 3 ersichtlich ist. Die Wandstärke jeder Seite des Hohlkörpers ist in ihrem mittleren Teil 12 verstärkt, um die Dichte des Ionenaustausches auf den kleinen Wegstrecken zu steigern. Der Hauptteil 10 ist an seinem unteren Ende mit einer Reihe von Zellen 13 ausgestattet, welche durch rechtwinklig zueinander verlaufende Querwände gebildet werden, so daß in dem mittleren Bereich Quadrate entstehen. Diese Zellen könnten jedoch auch rechteckig, rautenförmig' oder in irgendeiner anderen Form gewählt werden.

Das diese Zellen bildende Metall, z. B. Zink, wird gemeinsam mit dem Hauptteil gegossen, d. h., daß die lösliche Elektrode mit ihren Zellen nur ein einziges Bauteil ist.

Die Zellen 13 befinden sich in Bereichen, welche von dem Depolarisatorblock entfernt liegen, so daß die Stromdichte hier geringer ist als an dem oberen Teil. Wenn in den Bereichen der negativen Elektrode, welche einer hohen Stromdichte ausgesetzt sind, sich Schutz- und Deckschichten ausbilden, die eine Passivierung der Elektrode bewirken, so wird ihr dadurch entgegengewirkt, daß an derselben negativen Elektrode Bereiche mit geringer Stromdichte vorhanden sind, welche die Wirkung haben, daß die Schichten zerstört werden. Dadurch, daß der untere Teil der negativen Elektrode im Verhältnis zu dem oberen Teil an dem Ionenaustausch geringeren Anteil hat, kann die verfügbare Metallmenge dort vermindert werden. Fig. 2 und 3 zeigen die entsprechende Änderung der Wandstärke des Metalls, welches im allgemeinen Zink ist.

Für den Anschluß des Elementes an den äußeren elektrischen Stromkreis ist in einer Ecke ein Vorsprung 14 vorgesehen, welcher durch seine Form ebenfalls der Passivierung entgegenwirkt. Der negative Anschluß kann in der Bohrung 15 des Vorsprunges 14 befestigt werden.

Die negative Elektrode nach Fig. 4 bis 6 ist in

der Form ähnlich der Elektrode nach Fig. 1 bis 3 und weicht von dieser durch die Form der Zellen ab, welche durch parallele und in einer Richtung angeordnete Querwände gebildet werden.

Der Grundgedanke der Erfindung läßt noch weitere Abwandlungen der Form der negativen Elektrode und ihrer Zellen zu.

Eine derartige Elektrode läßt sich einfach in einem Stück herstellen, indem das Metall in eine Form von geeigneter Gestalt gegossen wird. Die Elektrode könnte jedoch auch nach einem neuzeitlichen Spritz- oder Strangpreßverfahren hergestellt werden, wobei gewisse Teile der Elektrode anschließend durch Lötung oder auf andere Weise angesetzt werden.

Gemäß der Erfindung kann man das Verschwinden der Passivierung der negativen Elektrode unterstützen, indem man an den verschiedenen Bereichen der Elektrode eine verschiedene Kristallisation hervorruft. Beispielsweise kann man dem Hauptteil eine Kristallisation geben, welche verschieden ist von der Kristallisation an dem Teil, welcher die Zellen aufweist. Dies läßt sich leicht erreichen, wenn die Elektrode gegossen wird, indem man die beiden Teile der Elektrode verschiedenen Abkühlungsgeschwindigkeiten unterwirft. Zu demselben Ergebnis kann man gelangen, indem man einen bestimmten Teil der Elektrode anläßt, um die ursprüngliche Kristallisation zu verändern.

Schließlich sieht die Erfindung ein weiteres Mittel vor, um der Passivierung entgegenzuwirken, indem auf der Oberfläche der negativen Elektrode durch Amalgamierung mit einem je nach dem Bereich der Elektrode veränderlichen Quecksilbergehalt verschiedene Potentiale geschaffen werden. Die Anwesenheit des Quecksilbers, hat Veränderungen der Potentiale in jedem Bereich der negativen Elektrode zur Folge, einerseits durch das eigene Potential des Quecksilbers und andererseits durch Veränderungen in der Kristallisation des Metalls der negativen Elektrode, welche durch die Einwirkung des Quecksilbers hervorgerufen werden.

Die Amalgamierung der Elektrode kann durch übliche Verfahren durchgeführt werden, welche so angewendet werden, daß die angestrebte Wirkung erreicht wird. Beispielsweise kann eine Quecksilberchloridlösung von bestimmter Konzentration verwendet werden, in welche die verschiedenen Teile der Elektrode mit verschiedener Dauer eingetaucht werden. Man kann auch Quecksilberchloridlösungen von verschiedener Konzentration während einer gleichen Zeit oder auch mit verschiedener Zeitdauer anwenden usw.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Galvanisches Element mit alkalischem Elektrolyt, bei welchem die negative Elektrode und die positive Elektrode so gestaltet und zueinander angeordnet sind, daß die Wege des Ionenaustausches zwischen den Elektroden an verschiedenen Punkten der negativen Elektrode verschieden lang sind, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Elektrode aus einem Rohrkörper besteht, der in seinem unteren Teil Zellen aufweist.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der negativen Elektrode von oben nach unten- abnimmt.

3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile der negativen Elektrode konkav ausgebildet sind.

4. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der negativen Elektrode in einer horizontalen Ebene in dem mittleren Teil am größten ist und nach den Rändern hin abnimmt.

5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Elektrode ein Hohlkörper mit vier Kanten ist, dessen gegenüberliegende Flächen parallel angeordnet sind,

und in einer Ecke dieses Körpers ein verstärkender Vorsprung für die Anbringung des elektrischen Anschlusses vorgesehen ist.

6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken des Hohlkörpers verrundet sind.

7. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Kristallisation der negativen Elektrode zwischen verschiedenen Punkten der Elektrode, z. B. zwischen dem rohrförmigen Teil und den Zellen, verschieden ist.

8. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Teil und die Zellen mit verschiedenem Quecksilbergehalt amalgamiert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen