DE962347C - Silber-Zink-Akkumulator mit alkalischem Elektrolyt - Google Patents

Silber-Zink-Akkumulator mit alkalischem Elektrolyt

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DE962347C
DE962347C DEY7A DEY0000007A DE962347C DE 962347 C DE962347 C DE 962347C DE Y7 A DEY7 A DE Y7A DE Y0000007 A DEY0000007 A DE Y0000007A DE 962347 C DE962347 C DE 962347C
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Description

(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 18. APRIL 1957
Y7lVa/2ib
In ihrer gegenwärtig besten Ausführungsform erreichen Akkumulatoren mit Silberoxyden und löslichem Zink in einem alkalischen Mittel zwar 40 W/h je Kilogramm Elementgewicht und noch mehr, liefern aber nicht mehr als etwa hundert normale Arbeitsspiele und werden allmählich zerstört. Es kommt sogar bisweilen zu vorzeitigen Störungen, die sich durch einen fast vollständigen Verlust der Kapazität des Akkumulators bemerkbar machen.
Diese unzureichende Lebensdauer rührt hauptsächlich von der Wanderung des Zinks her, welches am Ende der Ladung das Silber erreicht, wodurch das Element teilweise oder vollständig kurzgeschlossen wird.
Scheidewände allein bieten keinen genügenden Schutz gegen die Zinkablagerungen, welche diese Scheidewände schließlich umgehen oder durchbohren, gleichgültig, welchen Grad der Porosität oder Durchlässigkeit die Scheidewände besitzen und welche Sorgfalt man auf die Umhüllung der positiven Silberelektroden verwendet.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß Zinkablagerungen vorzugsweise in den Gebieten erfolgen, wo der Elektrolyt frei von Bauteilen ist, und die Scheidewände um so mehr metallisieren, je mehr diese ausgeweitet oder ungenügend homogen sind. Insbesondere treten die Ablagerungen bei Anwendung zu hoher Stromdichte auf. Dies gilt vornehmlich für einen Akkumulator mit Silber und· löslichem
Zink, dessen charakteristische Reaktionen, wie folgt, geschrieben werden können:
1. Ag2O2 + 2 (KOH) +2Zn^:
Ag2O + Zn(OK)2 + H2O + Zn
bei Beginn der Entladung und
2. Ag9O + Zn (OK)2 + H2O + Zn^
Ag2 + Zn(OK)2 + H2O + ZnO
ίο am Ende der Entladung.
Aus den Reaktionen ist zu ersehen, daß der ursprünglich aus Kaliumhydroxyd KOH bestehende Elektrolyt das Zink durch, anodische Oxydierung auflöst und dabei ein Salz, das Kaliumzinkat Zn(OK)2, bildet und daß am Ende der Entladung sich das restliche Zink auf Kosten des Sauerstoffes des Silberoxyd's oxydiert, um das unlösliche Zinkoxyd ZnO zu bilden.
Während der Wiederaufladung trennt sich das gelöste Zink des Elektrolyts und setzt sich auf der Kathode ab, und die folgende Entladung hängt von der Korrektion dieser Ablagerung ab. Hieraus ergibt sich, daß der richtige periodische Ablauf der Entladungen folgende bereits bekannte Vorsichtsmaßnahmen erforderlich macht.
i. Möglichst weitgehenden Schutz der positiven Elektroden gegen die Berührung mit Zinkteilchen durch homogene Einhüllung mit für den Elektrolyt durchlässigen Stoffen.
2. Geeignete Verteilung des Zinks um die positiven Elektroden zum Ausgleich der Konzentrationsunterschiede des Elektrolyts, der am Boden des Elementes dichter ist, da diese Unterschiede schließlich die Entladung des Elementes lokalisieren und die Stromdichte während der Wiederaufladung gefährlich steigern.
3. Mechanische Zurückhaltung des auf der Kathode abgeschiedenen Zinks während der Ladung.
4. Möglichst schnelle und vollständige Befreiung des im Überschuß um das Zink herum entwickelten Wasserstoffes, dessen Anwesenheit die Diffusion des Elektrolyts verlangsamt, die durch die okkludierten. Gase behindert wird. Dieser Wasserstoff bewirkt außerdem eine ungewünschte Reduzierung des in den ungenügend homogenen Scheidewänden enthaltenen Zinkats und begünstigt den Kurzschluß zwischen den positiven und negativen Elektroden.
5. Unterdrückung der elektrochemischen Spannungsdifferenz zwischen dem löslichen Metall und seinem Träger, welche die Auflösung des Zinks bei offenem Stromkreis unterhält.
6. Verwendung einer Zinkmenge, die fünf- bis zehnmal größer ist als die für das theoretische Arbeiten des Akkumulators erforderliche, und zwar wegen der großen Elektrolytmenge, welche für das Inlösungbringen des Zinks während der Entladung der negativen Abteilung erforderlich ist.
Da der für das Inlösunggehen und die elektrolytische Ausfällung des Zinks vorgesehene verhältnismäßig große Raum der Scheidewand eine vollständige Quellung der Scheidewand ermöglicht, wird der Elektrolyt genügend verdrängt, um dem Zink zu gestatten, wie oben angegeben, sich dort anzusammeln und selbst die Scheidewand zu durchdringen, so daß die positive Elektrode nur unvollkommen und zeitweilig geschützt ist.
Die Verteilung des Zinks mit Hilfe einer veränderlichen Dosierung, welche in der Verwendung einer von der Höhe der Elektroden abhängigen Menge besteht, bleibt nur für eine begrenzte Zahl von Arbeitsspielen erhalten; das ganze Metall sammelt sich schließlich an dem unteren Teil des Elementes an, trotz aller an dem Träger zur Verzögerung dieses Verfalles vorgenommenen Verbesserungen.
Schließlich verringert die immer stärker werdende Ansammlung von Gas in der immer mehr lokalisierten Arbeitszone in übermäßiger Weise die Diffusion und somit die Nutzkapazität des EIementes.
Zur Vermeidung aller dieser zur Zerstörung des Akkumulators mit löslichem Zink zusammenwirkenden Ursachen und zur möglichsten Verminderung der zu treffenden, oben aufgezählten Vorsichtsmaßnahmen sowie des Gewichtes der für das Arbeiten des Elementes erforderlichen, aktiven Stoffe besteht die vorliegende Erfindung in einer Ausführung, bei welcher das aktive, negative Metall während der Gesamtheit der Entladung unlöslich, der Elektrolyt hingegen bei allen elektrischen Zuständen der Elektroden salzartig bleibt. Während der Ladung erfolgt keine galvanische Ablagerung auf der Kathode.
Die charakteristischen Reaktionen des erfindungsgemäßen Akkumulators sind:
3. Ag2O2 + Zn(OK)2 + H2O +
Ag2 O + Zn (OK)2 + Zn (O H)2 + Zn
bei Beginn der Enladung und
4. Ag2O + Zn (OK)2 + Zn (OH2) +Zn^r
Ag2 + Zn (OK)2 + Zn (O H)2 + Zn O
am Ende der Entladung. f
Bei den Reaktionen 1 und 2 handelte es sich um die Umwandlung des Kaliumhydroxyds KOH in Kaliumzinkat Zn (OK)2 unter Bildung von Wasser. Bei den Reaktionen 3 und 4 sieht man, daß sich das Zink während der Entladung zu Zn(OH)2 bzw. zu ZnO oxydiert, um sich elektrolytisch zu reduzieren und während der Ladung wieder in schwammiges Zink 2 Zn überzugehen.
Dieses absolut charakteristische Ergebnis wird durch die nachstehend erläuterten Maßnahmen erhalten, welche das Wesen der vorliegenden Erfindung darstellen.
Der ursprünglich mit Zink gesättigte Elektrolyt ist in begrenzter Menge in dem Element vorhanden, so daß jede weitere Auflösung von negativem Metall unmöglich gemacht wird.
Die Scheidewände werden zwischen den Elektroden zusammengepreßt, so daß jede Strömung von freiem Elektrolyt um diese verhindert und das anormale Quellen der Scheidewände unmöglich gemacht wird, wodurch jeder metallische Nieder-
schlag in diesen halbdurchlässigen Trennorganen verhindert wird.
Da diese Maßnahmen die Diffusion des Elektrolyts erheblich verlangsamen und sogar zum Stillstand bringen, ist es notwendig, die Oberfläche der Elektroden erheblich zu vergrößern, was zu einer äußerst geringen Stromdichte führt.
Durch die beträchtliche Vergrößerung der Oberfläche ergibt sich eine erhebliche Verlängerung der
ίο Lebensdauer.
Die Unlöslichkeit des Zinks führt zu dem weiteren Vorteil, daß die negativen Träger fortfallen können, so daß der Akkumulator gleichzeitig beträchtlich leichter wird.
Der Fortfall der Träger bewirkt die Unterdrückung der örtlichen Spannungsdifferenzen, was zur Folge hat, daß man die überschüssige Elektrolytmenge, die zur Verlängerung der Lebensdauer des Elementes vorgesehen werden mußte, verringer» kann.
Schließlich erhält der Akkumulator dank dieser verschiedenen Verbesserungen die neue und wertvolle Eigenschaft, die Wirkungen der zufälligen Stromumkehrungen am Ende der Entladung auszuschließen, und zwar dadurch, daß eine Ablagerung des Zinks auf der entladenen, positiven Elektrode in einem stärker komprimierten Mittel erschwert ist.
Dieser Umstand gestattet den leichteren Ausgleich der Elemente einer Batterie durch Verlängerung der Entladung bei einem langsamen Betrieb. Die anfängliche Sättigung des Elektrolyts mit Zink kann vor der Füllung des Akkumulators bestimmt werden; sie kann jedoch auch in natürlicher Weise durch die erste Entladung erfolgen; man benutzt dann eine Zinkmenge, die merklich größer als die äquivalente elektrochemische Menge ist.
Die Begrenzung der Elektrolytmenge zieht die Auflösung einer kleinstmöglichen Menge an Zink nach sich und zwingt den größeren Teil des in festem Zustand bleibenden Zinks, sich zu Zn(OH)2 bzw. zu ZnO zu oxydieren.
Nach zwei oder drei Arbeitsspielen bleibt der Elektrolyt selbst am Ende der Ladung gesättigt, und zwar um so mehr, je stärker die Scheidewände zusammengedrückt sind.
Hierzu bringt man die mit den Scheidewänden vereinigten Elektrodengruppen vor der Füllung in das Gefäß. In diesem Stadium des Einbaus ist der aktive Block weniger dick, da. sich ja die Scheidewände noch nicht ausgeweitet haben, und kann frei in das Gefäß oder die ihm bestimmte Umrahmung eingesetzt werden, wie weiter unten ausgeführt ist. Er könnte nach der Tränkung nicht mehr in das Gefäß eingesetzt werden, da für seine Ausdehnung nur ein Raum vorgesehen ist, der eine Quellung der Scheidewände in einem Verhältnis von etwa 1 :3 ermöglicht, während diese in einem Verhältnis von 1 :3,5 quellen können.
Diese Maßnahme ergibt eine ziemlich starke Zusammendrückung, welche sich im praktischen Gebrauch als zweckmäßig erwiesen hat. Wenn sich nämlich die Scheidewände infolge ungenügender Zusammendrückung stärker ausdehnen können, so können Kurzschlüsse durch Metallisierung entstehen. Ist dagegen die Pressung zu stark, so macht die Verlangsamung der Diffusion den Akkumulator äußerst träge.
Die hieraus resultierende Einbauanordnung sowie die durch diesen Aufbau bedingte geringe Stromdichte sind für das gute Arbeiten des erfmdungsgemäßen Akkumulators unerläßlich.
Die Vergrößerung der wirksamen Oberfläche führt zu einer Verringerung der Ladestromstärke auf etwa 0,10 bis 0,15 Ampere je Quadratdezimeter, während die Stromdichte bei den bekannten Bleioder Nickelakkumulatoren und selbst bei den Akkumulatoren mit Silber und löslichem Zink mindestens 0,5 bis ι Ampere je Quadratdezimeter scheinbarer Fläche beträgt.
Die je Amperestunde aufgewandte Elektrolytmenge wird praktisch von 12 auf 15 Kubikzentimeter Lösung gleicher Dichte verringert, wenn man von bekannten Typen mit löslichem Zink zu der Bauart der Erfindung mit unlöslichem Zink übergeht. Das Zinkgewicht verringert sich im Mittel von 3 auf 1.
Ferner fällt fast das gesamte Gewicht der aktiven negativen Stoffe infolge der Unlöslichkeit des Zinks fort.
Aus allen diesen Gewichtsersparnissen ergibt sich, daß der Akkumulator mit unlöslichem Zink eine gesteigerte Massenenergie erhält, die nach den letzten Versuchen 80 W/h je Kilogramm Elementgewicht bei einer Lebensdauer erreicht, die gleich der eines Akkumulators mit löslichem Zink mit 40 W/h je Kilogramm ist. Wenn man nur 60 W/h je Kilogramm verlangt, liefert das Element mit unlöslichem Zink mehrere Hundert vollständiger Arbeitsspiele und erweist sich 2,5- bis 3mal leichter als der Bleiakkumulator bei gleichen Betriebsbedingungen.
Die Verbindung der Elektroden aus schwammigem Zink erfolgt am Fuß des aktiven Blocks mittels eines in dem Kaliumhydroxyd unlöslichen Metallblechs oder Metallgewebes, welches waagerecht angeordnet ist und auf welchem die zu diesem Zweck umgebogenen Kanten des Zinks ruhen. Eine hinreichend homogene Verbindung wird durch pulveriges Zink hergestellt, das in dieser Zone, in welcher etwas Flüssigkeit frei ist, ausfällen kann.
Das Metallgewebe ist mit einem oder mehreren isolierten Drähten verbunden, welche zwischen dem Elektrodenblock und dem Gefäß zu der negativen Klemme aufsteigen. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Verbindung durch einen Metallgurt hergestellt, welcher den aktiven Block mechanisch hält und mit der negativen Klemme verbunden ist.
Auf der positiven Seite trägt jede Elektrode, die durch ein mit Silberpaste bestrichenes Metallgewebe gebildet wird, einen Draht. Die Gesamtheit der Drähte ist entweder mit einer Sammelleitung im Innern des Gefäßes verbunden oder durchdringt den Deckel desselben. In diesem letzteren Fall wird die Dichte eines jeden Drahtdurchtritts durch Schmelzen der zur Herstellung des Deckels und
des Gefäßes verwendeten plastischen Masse erzielt Auf diese Weise wird die Gefahr eines Austretens des Elektrolyts weitgehend verringert, da der Querschnitt der durchtretenden Drähte gering ist. Die positive Klemme kann übrigens in den äußeren Teil des Deckels eingebettet sein.
Zur Vermeidung von zufälligen Zinkablagerungen in dem oberen Teil und an> den Seiten des Elementes, wo der Elektrolyt frei von Bauteilen ist,
to sieht die Erfindung vor, die Trennwände um eine gewisse Strecke gegenüber den lotrechten und oberen Rändern der Elektroden überstehen zu lassen, wobei der Fuß der positiven Elektroden durch den Kniff der V-förmig um jede derselben angeordneten Trennwände verdeckt wird. Bei der Quellung treffen die Trennwände zusammen und umfassen die Elektroden innig.
Die Einbettung der positiven Elektroden wird noch dadurch vervollständigt, daß man um sie herum Isolierrahmen gleicher Dicke anordnet, deren oberer Rand mit einer lotrechten Nut zur Herausführung des Verbindungsdrahtes und zur Ableitung der überschüssigen Gase versehen ist.
Die aus einer Elektrode und den sie umschließenden Trennwänden bestehende Anordnung weist schließlich eine Dicke zwischen 1,5 und 2 mm auf. Diese beispielshalber angegebene Größe läßt die große Oberfläche des den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Akkumulators klar hervortreten. Zur Herstellung dieses Aufbaues dienen Werkzeuge, welche mehr den Werkzeugen zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren als denen zur Herstellung der gegenwärtig bekannten Akkumulatoren ähneln.
Zusammengefaßt bringt der erfindungsgemäße Akkumulator folgende Vorteile:
1. Eine Massen- und Volumenenergie, welche das Doppelte der Energie des Akkumulators mit Silber und löslichem Zink und das Dreifache derjenigen des Blei- oder Nickelakkumulaftors beträgt.
2. Eine hohe mechanische Festigkeit, bedingt durch die Pressung der Elektroden.
3. Eine fast vollständige Unbeweglichkeit des Elektrolyts; Nachfüllung desselben ist, wenn keine Überlastungen eintreten, überhaupt nicht notwendig.
4. Die Zulässigkeit der Stromutnkehr im Fall einer verlängerten Entladung.
5. Einen Mengen wirkungsgrad von der Größen-Ordnung von 0,9 und einen Energiewirkungsgrad (an den Klemmen) von 0,7.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäß en Akkumulators.
Fig. ι zeigt in Seitenansicht die Anordnung der Elektroden. Man unterscheidet nebeneinander bei 1 die positive Silberelektrode mit Anschluß verbindung 5, ζ. B. aus einem von dem Elektrolyt nicht angreifbaren Metalldraht oder Metallband. Erforderlichenfalls können mehrere parallel geschaltete Verbindungsbänder oder Drähte vorgesehen sein. Die negative Elektrode 2 aus schwammigem Zink, welche an ihrem unteren.· Teil gehärtet ist, geht während der Entladung in Hydroxyd Zn (O H) 2 über. Diese Elektrode ist durch Berührung an ihrer umgebogenen Kante unten mit einem Metallband oder Metallgewebe 6 verbunden, welches mit dam äußeren Stromkreis durch einen Draht 7 verbunden wird; letzterer ist mit einem undurchlässigen und von dem Kaliutnhydroxyd nicht angreifbaren Isolierstoff 8 überzogen. Dieses Isolierrohr ist in den Deckel 9 dicht eingesetzt.
3 ist eine der Scheidewände, z. B. aus Cellulosehydrat, welche reichlich über den oberen Rand und die Seitenränder der Elektroden, übersteht.
Fig. 2, welche ein Schnitt des Elementes in der Querrichtung ist, läßt die Ouellung der halbdurchlässigen Trennwände 3 erkennen, welche in der Dickenrichtung um die Elektroden aus Zink 2 (voll ausgezogen) und aus Silber 1 (gestrichelt) herum zusammentreffen, jedoch in der über die Elektroden hinausragenden Zone weniger zusammengepreßt werden als zwischen diesen, was die Abführung der überschüssigen Gase ermöglicht. Man sieht in dieser Figur eine Ausführungsform. Die Stromableitung erfolgt gemäß Fig. 2 mittels einer Metallplatte oder eines Metallgewebes 10, an welcher bzw. welchem die Drähte einer jeden positiven Elektrode verlötet werden und von welcher bzw. welchem entweder ein einziger Draht oder eine den. Deckel durchdringende Klemme abgeht. Die Verbindung der Zinkelektroden untereinander geschieht durch Abwinklung dieser Elektroden an ihren unteren Enden in der Weise, daß jeweils der abgewinkelte Teil eines Bleches jenen des benachbarten Bleches überlappt. Das Metallgewebe 6 der Fig. 1 findet sich auch in Fig. 2; man erkennt deutlich die Berührungspunkte einer jeden negativen umgebogenen Elektrode; diese Berübrungsstellen werden durch reduziertes Zink verstärkt. Der Verbindungsdraht 7 in dem Isolierrohr 8 liegt zwischen der Wand des Gefäßes 4 und dem aktiven Block.
Fig. 3 zeigt in Seitenansicht und im Schnitt eine Ausführungsform, welche die Zusammenpressung der Trennwände an dem Umfang der Elektroden verstärken soll, und zwar mit Hilfe von Rahmen 11, aus einer plastischen Masse, welche, da sie notwendigerweise die um die von ihnen eingehüllten positiven Platten herum entwickelten Gase entweichen lassen müssen, an ihrem oberen Teil eine Rinne tragen, in welcher der positive Verbindungsdraht 5 untergebracht ist.
Um zu vermeiden, daß die inneren Ränder dieser Rahmen 11 die Trennwände im Augenblick ihrer Ouellung durchstoßen, sind diese Ränder gegen die Mitte der positiven Abteilungen bei 13 verjüngt, wie es Fig. 4 zeigt, welche ein durch die Mitte des Elementes gehender waagerechter Schnitt ist.
Die Zinkelektroden 2 können die gleiche Breite haben wie die Rahmen 11, um eine homogenere Umgebung zu bilden und eine Unterbrechung des Zusammenhanges zu vermeiden, was die Gefahr einer Durchstoßung der Trennwände an ihrer Kante mit sich bringen würde. Diese Ausführungsform vergrößert das Gewicht des Akkumulators
nicht merklich. Man kann jedoch auch ebensogut die Ränder der Zinkelektroden bei gleichzeitiger Verringerung ihrer Breite verjüngen.
Um den Elektrodenblock auf den Innenabmessungeii des Gefäßes zu halten und um eine gewisse wachsende Ausdehnung nach seiner Mitte zu zuzulassen, kann die Elektrodengruppe durch eine allgemeine Umrahmung in der Form einer Einfassung mit nach innen vorspringenden Rändern ίο (mit U-förmigem Querschnitt) gehalten werden, welche das ganze Bündel einfaßt. Diese in Fig. 5 dargestellte Einfassung 14 ist aus Messingblech und kann mittels einer Verlängerung bei 15 zur Verbindung zwischen der negativen Klemme 16 und dem Fuß der Zinkelektroden in derselben Weise dienen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Sie verhindert eine nach außen gerichtete Dauerbeanspruchung des Gefäßes, welche schließlich zu einem Bruch führen könnte. Man kann die Einfassung auch aus Metallbändern herstellen, welche durch die Schutzrahmen durchdringende Stangen zusammengehalten werden.
Fig. 6 zeigt beispielsweise die positive Herausführung mit Hilfe von Vielfachdrähten. Jeder Draht 5 ist in den Deckel eingeschmolzen und an der Klemme 12 mechanisch festgeklemmt. Diese Klemme ist in den Deckel 9 eingelassen, ohne ihn vollständig zu durchdringen, wodurch seine Dichte gewährleistet wird.
Das Festziehen kann durch eine Mutter, einen konischen Splint oder auf beliebige andere Art erfolgen.
Die negative Klemme kann sinngemäß ebenfalls mit Durchführungsdrähten verbunden werden. Der Baustoff des Behälters und des Deckels besteht vorzugsweise aus Styrol- oder Vinylharz, was die Herstellung der dichten Durchführungen durch Schmelzen bei niedriger Temperatur gestattet.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Einzelheiten vergrößert. In Fig. 7 ist veranschaulicht, daß die Zwischenwände 3 aus Cellulosehydrat od. dgl. vor dem Einbringen des Elektrolyts keinen Druck ausüben, weder auf die Silberelektrode 1 noch auf die Zinkelektrode 2. Nach dem Einbringen des Elektrolyts quellen die Zwischenwände und setzen die Elektroden unter Druck; die positiven Elektroden werden hierbei V-förmig abgeschlossen.

Claims (26)

  1. Patentansprüche:
    ι. Silber-Zink-Akkumulator mit alkalischem Elektrolyt und durch einen halbdurchlässigen Stoff, wie regenerierte Cellulose, getrennten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Elektroden befindliche und mit diesen den Hauptteil des Elektrolyts aufnehmende halbdurchlässige Stoff infolge der quellenden Wirkung des Elektrolyts unter solchem Druck steht und der Elektrolyt so· hoch mit Zinkat gesättigt ist, daß die elektrochemische Reaktion bei der Entladung in der Oxydierung des Zinks zu Zinkhydroxyd und bei der Ladung in seiner Reduzierung, vorzugsweise zu schwammigem Zink, besteht.
  2. 2. Silber-Zink-Akkumulator nach Anspruch· 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladestromdichte zwischen 0,1 und 0,2 Ampere je Quadratzentimeter liegt.
  3. 3. Akkumulator nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Elektrode durch ein mit Silberpaste bestrichenes Metallgewebe gebildet ist.
  4. 4. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Elektrode durch eine trägerlose Zinkplatte gebildet ist.
  5. 5. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zink der negativen Elektrode am unteren Teil der Elektrode gehärtet ist.
  6. 6. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Elektrode Zinkhydroxyd enthält.
  7. 7. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus halbdurchlässigem Stoff (3) über die von ihr getrennten Elektroden (1, 2) übersteht.
  8. 8. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus halbdurchlässigem Stoff (3) in dem Teil zwischen den Elektroden (1, 2) stärker zusammengedrückt ist als in dem überstehenden Teil.
  9. 9. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Zinkelektroden (2) an. ihrem unteren Teil umgebogene Teile haben, welche sich übereinanderlegen und mit einem gemeinsamen, mit dem Außenstromkreis verbundenen Metallblech (6) in Berührung stehen.
  10. 10. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsstellen zwischen den negativen Elektroden (2) und dem Metallblech (6) durch reduziertes, pulvriges Zink verstärkt sind.
  11. 11. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die positiven Elektroden (1) von einem Isolierrahmen (11) aus vorzugsweise thermoplastischem Stoff umgeben sind.
  12. 12. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (11) an ihrer oberen Seite eine lotrechte Nut für den Abzug der Gase aufweisen.
  13. 13. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die lotrechte Nut gleichzeitig zur Durchführung des Verbindungsdrahtes (5) der positiven Elektroden dient.
  14. 14. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenränder der Rahmen (11) verjüngt und vorzugsweise abgerundet sind.
  15. 15· Akkumulator nach Ansprüchen ι bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (11) die Breite der negativen Elektroden haben.
  16. 16. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 15. dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und "einer dazwischenliegenden Schicht aus porösem halbdurchlässigem Stoff bestehendes Grundelement eine Dicke in der Größen-Ordnung von Millimetern aufweist.
  17. 17. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundelemente in einem Gestall angeordnet sind, welches sie am Umfang umfaßt.
  18. 18. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (14) durch einen Metallrahmen gebildet und durch einen Halter (15) für die negative Klemme (16) verlängert ist.
  19. 19. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis i6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundelemente durch Mietallbänder zusammengehalten sind, welche durch die Rahmen durchdringende Stangen miteinander verbunden sind.
  20. 20. Akkumulator nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schichten aus halbdurchlässigem Stoff eine positive Elektrode zweckmäßig V-förmig umschließt.
  21. 21. Akkumulator nach Anspruch 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus halbdurchlässigeim Stoff über die positive Elektrode derart vorstehen, daß sie sich bei der Schwellung aneinanderlegen und die V-förmige Umhüllung dieser Elektrode vervollständigen»
  22. 22. Verfahren zur Herstellung eines Akkumulators mit Elektroden aus Silber und Zink nach Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man in ein Gefäß vorzugsweise aus thermoplastischem Isolierstoff jeweils zwischen eine .positive Silberelektrode und eine negative Zinkelektrode eine Schicht aus regenerierter Cellulose einbringt und diese durch Eingießen des Elektrolyts derart zur Quellung bringt, daß eine Druckwirkung auf dieElektroden erzeugt wird.
  23. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß dieZwischenräume, in welche die Schichten aus regenerierter Cellulose eingebracht werden, in einer Größenordnung gehalten werden, welche der Quellung einer Schicht im Verhältnis von 1 : 3 entspricht, während die tatsächliche Quellung der Schicht unter derEinwiirkung des Elektrolyts in einem Verhältnis von ι : 3,5 erfolgt.
  24. 24. Verfahren zur Inbetriebsetzung eines Akkumulators nach Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in den nach Ansprüchen 20 und 21 hergestellten Akkumulator zur Bildung des Elektrolyts eine hochkonzentrierte Alkalihydroxydlösung eingefüllt wird, die sich während der ersten Entladung mit Zink sättigt.
  25. 25. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer hochkonzentrierten Alkalihydroxydlösung eine Zinkatlösung benutzt wird.
  26. 26. Verfahren zur Gewinnung des Elektrolyts für einen Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man. im Akkumulator selbst, durch Entladung desselben, eine Lösung von Kaliumhydroxyd in eine Lösung von Kailiumzinkat umsetzt.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschriften Nr. 572 556, 643 770.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    © 609 862 4.57
DEY7A 1946-04-11 1950-01-03 Silber-Zink-Akkumulator mit alkalischem Elektrolyt Expired DE962347C (de)

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FR962347X 1946-04-11

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