JPH06190B2 - 液状媒体を搬送するためにガスを電気化学的に発生させる装置 - Google Patents
液状媒体を搬送するためにガスを電気化学的に発生させる装置Info
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- JPH06190B2 JPH06190B2 JP62501307A JP50130787A JPH06190B2 JP H06190 B2 JPH06190 B2 JP H06190B2 JP 62501307 A JP62501307 A JP 62501307A JP 50130787 A JP50130787 A JP 50130787A JP H06190 B2 JPH06190 B2 JP H06190B2
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- C25B1/01—Products
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16N—LUBRICATING
- F16N11/00—Arrangements for supplying grease from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated; Grease cups
- F16N11/10—Arrangements for supplying grease from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated; Grease cups by pressure of another fluid
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、液体、潤滑剤或いは類似物のような液状媒体
を搬送するためにガスを電気化学的に発生させる装置に
関する。
を搬送するためにガスを電気化学的に発生させる装置に
関する。
工業目的のための液体を搬送するためにガス発生の接触
的な或いは電気化学的な工程を利用することは知られて
いる。即ち、例えばヒドラジンの水素および窒素への接
触的な分解により仕事量の大きい圧力ガスが発生させ、
この圧力ガスにより短時間内に水で満たされている潜水
艦のタンクを加圧排水することが可能である。触媒の種
類に応じて水素−窒素混合物は程度の差こそあれアンモ
ニアを多くの割合で含んでいる。アンモニアの含有量が
増大するに連れて温かい分解ガスが生じ、この分解ガス
の圧力エネルギーが宇宙飛行技術における制御エンジン
の作動に利用される。
的な或いは電気化学的な工程を利用することは知られて
いる。即ち、例えばヒドラジンの水素および窒素への接
触的な分解により仕事量の大きい圧力ガスが発生させ、
この圧力ガスにより短時間内に水で満たされている潜水
艦のタンクを加圧排水することが可能である。触媒の種
類に応じて水素−窒素混合物は程度の差こそあれアンモ
ニアを多くの割合で含んでいる。アンモニアの含有量が
増大するに連れて温かい分解ガスが生じ、この分解ガス
の圧力エネルギーが宇宙飛行技術における制御エンジン
の作動に利用される。
また接触作用により過酸化水素から放出される酸素を圧
力ガスとして利用することも可能である。この場合触媒
として特に銀が使用される。過酸化水素の分解の際も多
量の熱が放出し、このような量の熱は一般に特別な熱管
理の必要とする。
力ガスとして利用することも可能である。この場合触媒
として特に銀が使用される。過酸化水素の分解の際も多
量の熱が放出し、このような量の熱は一般に特別な熱管
理の必要とする。
上記の両ガス発生プロセスにとって共通なことは、単位
時間当たり放出されるガス量が反応液体の触媒への拡散
流或いは対流によって定まることである。
時間当たり放出されるガス量が反応液体の触媒への拡散
流或いは対流によって定まることである。
即ち、反応はこの搬送工程が中断された時のみ停止可能
である。ガス拡散電極技術において使用されるような
（弁−電極；米国特許明細書第3,201,282号；ドイツ連
邦共和国特許明細書第1,542,565号参照）、触媒構造の
使用の下でヒドラジンと過酸化水素のための自己抑制性
の分解剤を形成することが既に提案されている。この分
解剤にあってはガス圧力は制御要素として機能する。反
応をヒドラジンもしくは過酸化水素の水性希釈溶液で行
つた際、例えば廃水の流れを一定に維持した場合ガス発
生率を一定に維持することが可能である。
である。ガス拡散電極技術において使用されるような
（弁−電極；米国特許明細書第3,201,282号；ドイツ連
邦共和国特許明細書第1,542,565号参照）、触媒構造の
使用の下でヒドラジンと過酸化水素のための自己抑制性
の分解剤を形成することが既に提案されている。この分
解剤にあってはガス圧力は制御要素として機能する。反
応をヒドラジンもしくは過酸化水素の水性希釈溶液で行
つた際、例えば廃水の流れを一定に維持した場合ガス発
生率を一定に維持することが可能である。
水素はまた、卑金属を苛性アルカリ或いは酸素で腐食し
ても得ることが可能である。例えば亜鉛を塩酸で振蘯し
た際、水素が発生し、塩化亜鉛は溶解する。亜鉛腐食の
際アルカリ溶液内にも水素が発生する。もちろん極めて
純粋な亜鉛にあっては水素発生は殆ど認められない。何
故ならこの金属では水素過電圧が特別高いからである。
アルカリ媒体内での亜鉛溶液の遅延は酸化亜鉛−不働層
の形成によって更に助長される。
ても得ることが可能である。例えば亜鉛を塩酸で振蘯し
た際、水素が発生し、塩化亜鉛は溶解する。亜鉛腐食の
際アルカリ溶液内にも水素が発生する。もちろん極めて
純粋な亜鉛にあっては水素発生は殆ど認められない。何
故ならこの金属では水素過電圧が特別高いからである。
アルカリ媒体内での亜鉛溶液の遅延は酸化亜鉛−不働層
の形成によって更に助長される。
もちろん腐食工程は、亜鉛金属を低い水素過電圧を有し
ている他の金属で不純化することにより促進される。純
粋な亜鉛板を白金線と接触させる実験は知られている。
その際白金線に水素が発生し、亜鉛は接触位置の周辺部
位において特別腐食される。
ている他の金属で不純化することにより促進される。純
粋な亜鉛板を白金線と接触させる実験は知られている。
その際白金線に水素が発生し、亜鉛は接触位置の周辺部
位において特別腐食される。
内実な亜鉛金属の片に孔を穿ち、モリブデン棒とろう付
けすることも知られている。こうして水素発生が水素析
出表面を好都合なものにする金属の面大きさによって決
まる腐食要素が得られる。
けすることも知られている。こうして水素発生が水素析
出表面を好都合なものにする金属の面大きさによって決
まる腐食要素が得られる。
しかしこのような短絡要素は、腐食を決定する表面が形
成されると言う偶然性に極めて依存している。即ちこの
ような短絡要素の水素発生は外部から加減することは不
可能である。
成されると言う偶然性に極めて依存している。即ちこの
ような短絡要素の水素発生は外部から加減することは不
可能である。
ドイツ連邦共和国特許出願公告公報第2、520、241号には
陽極、陰極および水性の電解液から成る電池を使用して
液状媒体を搬送するためにガスを電気化学的に発生させ
装置が記載されている。この電池内にあっては外部の電
流回路が閉じられることにより電流が流れ、この電流に
より電流流れに相当する量のガスが発生される。この公
知の装置にあっては電池はサンドイッチ構造様式で形成
されており、亜鉛或いは他の金属或いは抵当な合金から
成る陽極を備えており、この場合紙或いは木綿から成る
吸収性の絶縁層が陽極の内部に設けられている。
陽極、陰極および水性の電解液から成る電池を使用して
液状媒体を搬送するためにガスを電気化学的に発生させ
装置が記載されている。この電池内にあっては外部の電
流回路が閉じられることにより電流が流れ、この電流に
より電流流れに相当する量のガスが発生される。この公
知の装置にあっては電池はサンドイッチ構造様式で形成
されており、亜鉛或いは他の金属或いは抵当な合金から
成る陽極を備えており、この場合紙或いは木綿から成る
吸収性の絶縁層が陽極の内部に設けられている。
炭素或いは他の適当な材料から成る比較的厚い層は電解
液と混合されている。上記の特許公報には、不錆鋼、鉛
或いは類似の金属から成る目の細かい針金網の様式の陰
極が設けられている。合成物質、例えばポリプロピレン
からなる箔は電池の底を形成しており、ガスの逃げを許
容する。特別なケーシング等を用いることなく形成され
たこの電池は装置を使用する際室内に設けられ、室の多
孔性の底上に載置されている。この電池は別個に取扱い
得る要素と容易に認められず、かつ市販されていない。
何故なら、電解液が流出するか或いは周辺の物質と予期
しない反応を起こすからである。
液と混合されている。上記の特許公報には、不錆鋼、鉛
或いは類似の金属から成る目の細かい針金網の様式の陰
極が設けられている。合成物質、例えばポリプロピレン
からなる箔は電池の底を形成しており、ガスの逃げを許
容する。特別なケーシング等を用いることなく形成され
たこの電池は装置を使用する際室内に設けられ、室の多
孔性の底上に載置されている。この電池は別個に取扱い
得る要素と容易に認められず、かつ市販されていない。
何故なら、電解液が流出するか或いは周辺の物質と予期
しない反応を起こすからである。
更に、米国特許公報第3、739、573号により水素を発生し
かつ消費される電気化学的な電池を備えた電気的なエネ
ルギーを機械的なエネルギーに変換するための装置が知
られている。この公知の電池は多孔性のセパレータによ
って分離されている二つの平坦な電極から成る。一方の
電極は通常の水素−酸素−燃料電池において使用される
白金−PTFE−電極であり、他方の電極は水素で飽和され
ているパラジウム−黒−表面を有するパラジウム箔から
成る。セパレータは電解液で浸漬されたアスベストの様
式の電解液マトリックスから成る。パラジウム−電極の
背面は例えばニッケルから成るガス透過性の被覆或いは
不透過性の合成物質を有している。この電池は水素或い
は窒素が充填されている容器内に設けられており、この
容器は内部にピストンが摺動可能に設けられている円筒
体を備えている。電極には、外部の電流源の電流が与え
られる。どの程度電流が流れるか、即ちどの電極が正の
極と結合されるかに応じて水素が発生されるか或いは消
費され、これに伴い容器内のガス圧が上昇するか或いは
低減し、これによりピストンが外方へ或いは内方へと押
される。この公知の電池は外部に対して閉じられている
ケーシングによって直接囲繞されておらず、従って別個
に取扱し得る要素とは認められない。その電池は水素或
いは窒素が充填されている容器内に存在している。
かつ消費される電気化学的な電池を備えた電気的なエネ
ルギーを機械的なエネルギーに変換するための装置が知
られている。この公知の電池は多孔性のセパレータによ
って分離されている二つの平坦な電極から成る。一方の
電極は通常の水素−酸素−燃料電池において使用される
白金−PTFE−電極であり、他方の電極は水素で飽和され
ているパラジウム−黒−表面を有するパラジウム箔から
成る。セパレータは電解液で浸漬されたアスベストの様
式の電解液マトリックスから成る。パラジウム−電極の
背面は例えばニッケルから成るガス透過性の被覆或いは
不透過性の合成物質を有している。この電池は水素或い
は窒素が充填されている容器内に設けられており、この
容器は内部にピストンが摺動可能に設けられている円筒
体を備えている。電極には、外部の電流源の電流が与え
られる。どの程度電流が流れるか、即ちどの電極が正の
極と結合されるかに応じて水素が発生されるか或いは消
費され、これに伴い容器内のガス圧が上昇するか或いは
低減し、これによりピストンが外方へ或いは内方へと押
される。この公知の電池は外部に対して閉じられている
ケーシングによって直接囲繞されておらず、従って別個
に取扱し得る要素とは認められない。その電池は水素或
いは窒素が充填されている容器内に存在している。
更に、グリース供給体も知られている。このグリース供
給体にあっては潤滑ニップルのための軸受グリースはガ
ス発生作用を行う腐食要素により潤滑すべき軸受内に圧
入される。腐食要素は活性化した際ねじにより電解槽内
に押出され、従ってガス発生が開始される。発生したガ
スは中空体を伸長させ、グリースを軸受内に押込むピス
トン或いは分離挿入体を運動させる（ドイツ連邦共和国
特許公報第2,139,771号参照）。
給体にあっては潤滑ニップルのための軸受グリースはガ
ス発生作用を行う腐食要素により潤滑すべき軸受内に圧
入される。腐食要素は活性化した際ねじにより電解槽内
に押出され、従ってガス発生が開始される。発生したガ
スは中空体を伸長させ、グリースを軸受内に押込むピス
トン或いは分離挿入体を運動させる（ドイツ連邦共和国
特許公報第2,139,771号参照）。
本発明の課題は、ガスを規制された量でおよび／または
完全に一定した時間で発生させ、更に構造が著しくコン
パクトであり、容易に製造できかつ流出する電解液の危
険も回避されるような、冒頭に記載した様式の装置を提
供することである。
完全に一定した時間で発生させ、更に構造が著しくコン
パクトであり、容易に製造できかつ流出する電解液の危
険も回避されるような、冒頭に記載した様式の装置を提
供することである。
上記の課題は本発明により、陰極もしくは陽極がその孔
内で水素もしくは酸素が発生する多孔性のガス−拡散電
極として形成されていること、および電池の活性な成分
が外室に対して境界となりかつその孔を介して発生した
水素もしくは窒素が外室に到達する拡散膜を有するケー
シング内に設けられていることによって解決される。
内で水素もしくは酸素が発生する多孔性のガス−拡散電
極として形成されていること、および電池の活性な成分
が外室に対して境界となりかつその孔を介して発生した
水素もしくは窒素が外室に到達する拡散膜を有するケー
シング内に設けられていることによって解決される。
本発明による特別有利な構成は請求の範囲第１項以下の
請求の範囲に記載した。
請求の範囲に記載した。
本発明により、負の電極として亜鉛粉末を、正の電極と
してガス拡散電極の様式の水素析出陰極を備えた電池内
において特別有利に水素発生を行うことが可能であるこ
とが見出された。特に、析出陰極が元素周期表の第８族
の金属、特に白金、パラジウム或いはニッケル−後者は
特にラネイニッケルの形で−のような金属を含んでいる
場合に有利である。何故ならこれらの金属は低水素化電
圧を有していることにより優れているからである。電極
は特に多孔性の電極の形で、例えばドイツ連邦共和国特
許明細書第1,019,361号による二重骨格−触媒電極の様
式の或いはまたPTFE−結合したラネーニッケル−構造の
様式の或いは網の目内に或いはエキスバンドメタルス内
に埋設したラネーニッケル／活性炭−構造の様式の電極
が有利である。亜鉛、電解液、セパレータおよび水素析
出陰極を含んでいる電池は外部に対してPTFE−箔によっ
て閉じられており、このPTFE−箔の孔を介してガスが流
出し、しかも一方では電解液の流出は湿潤不可能なPTFE
−の孔内の高い毛細管抑制により阻止される。
してガス拡散電極の様式の水素析出陰極を備えた電池内
において特別有利に水素発生を行うことが可能であるこ
とが見出された。特に、析出陰極が元素周期表の第８族
の金属、特に白金、パラジウム或いはニッケル−後者は
特にラネイニッケルの形で−のような金属を含んでいる
場合に有利である。何故ならこれらの金属は低水素化電
圧を有していることにより優れているからである。電極
は特に多孔性の電極の形で、例えばドイツ連邦共和国特
許明細書第1,019,361号による二重骨格−触媒電極の様
式の或いはまたPTFE−結合したラネーニッケル−構造の
様式の或いは網の目内に或いはエキスバンドメタルス内
に埋設したラネーニッケル／活性炭−構造の様式の電極
が有利である。亜鉛、電解液、セパレータおよび水素析
出陰極を含んでいる電池は外部に対してPTFE−箔によっ
て閉じられており、このPTFE−箔の孔を介してガスが流
出し、しかも一方では電解液の流出は湿潤不可能なPTFE
−の孔内の高い毛細管抑制により阻止される。
特に補聽器に使用される市販の亜鉛／空気−電池は、そ
の本来の目的に相応して、この電池を先ず空気侵入阻止
の下に低抵抗を介して短絡した際水素発生と膨潤流(Que
llstroemung)が発生するので、水素を発生させると言う
新しい課題に使用することが可能であることが見出され
た。この水素発生は可逆亜鉛電極と可逆水素電極間の最
大、即ち約0.5ボルトの電位差の有効力によって行われ
る。開閉抵抗(Schliessungwiderstand)を適当に選択す
ることにより腐食流を予め算定でき、場合によっては腐
食電池の内壁の変化を時間と共に所望の水素発生電流に
適合させることが可能である。
の本来の目的に相応して、この電池を先ず空気侵入阻止
の下に低抵抗を介して短絡した際水素発生と膨潤流(Que
llstroemung)が発生するので、水素を発生させると言う
新しい課題に使用することが可能であることが見出され
た。この水素発生は可逆亜鉛電極と可逆水素電極間の最
大、即ち約0.5ボルトの電位差の有効力によって行われ
る。開閉抵抗(Schliessungwiderstand)を適当に選択す
ることにより腐食流を予め算定でき、場合によっては腐
食電池の内壁の変化を時間と共に所望の水素発生電流に
適合させることが可能である。
しかし、このような亜鉛／空気−電池で使用される陽極
は新しい目的には適していない。PTFE−結合した活性炭
の代わりにPTFE−結合したラネイニッケル塊或いはラネ
イニッケル−活性炭混合物をニッケル網内に展圧埋設
し、次いでこの槽にドイツ連邦共和国公開特許公報第3,
342,969 A1号による多孔性のPTFE−箔を積層することに
より、上記の亜鉛−拡散電極−要素を新しい目的に最適
に適合させることが可能である。亜鉛物質としては本質
的に内実の亜鉛板および亜鉛粉末或いは電気産業界で一
般に一次電池を造る際に使用されるいわゆる亜鉛粉末−
ゲルを使用することができる。自己腐食による不都合な
水素発生を低減するために亜鉛を同様に公知の方法によ
りアマルガム化することが可能である。
は新しい目的には適していない。PTFE−結合した活性炭
の代わりにPTFE−結合したラネイニッケル塊或いはラネ
イニッケル−活性炭混合物をニッケル網内に展圧埋設
し、次いでこの槽にドイツ連邦共和国公開特許公報第3,
342,969 A1号による多孔性のPTFE−箔を積層することに
より、上記の亜鉛−拡散電極−要素を新しい目的に最適
に適合させることが可能である。亜鉛物質としては本質
的に内実の亜鉛板および亜鉛粉末或いは電気産業界で一
般に一次電池を造る際に使用されるいわゆる亜鉛粉末−
ゲルを使用することができる。自己腐食による不都合な
水素発生を低減するために亜鉛を同様に公知の方法によ
りアマルガム化することが可能である。
誘導するために電池槽内に存在している亜鉛粉末電極或
いは亜鉛ゲル電極がアマルガム化された金属爪或いは亜
鉛化して或いはカドミウム化した接触要素と高い水素過
電圧に相応して接触させられる。これはもちろん亜鉛或
いは真鍮のような適当な金属から成形された電池容器の
ハウジング部分であってもよい。このハウジング部分は
ガスを発生する電極を導体結合で含んでいる第二の金属
ハウジング部分から電池技術の公知の様式で電気的に絶
縁作用を行うパッキンによって分離されている。
いは亜鉛ゲル電極がアマルガム化された金属爪或いは亜
鉛化して或いはカドミウム化した接触要素と高い水素過
電圧に相応して接触させられる。これはもちろん亜鉛或
いは真鍮のような適当な金属から成形された電池容器の
ハウジング部分であってもよい。このハウジング部分は
ガスを発生する電極を導体結合で含んでいる第二の金属
ハウジング部分から電池技術の公知の様式で電気的に絶
縁作用を行うパッキンによって分離されている。
このような電池に装填される亜鉛の量はこの電池で発生
させようとする水素の量によって定まる。これとは反対
にガスを発生させる電極の寸法は水素発生効率に従って
設定しさえすればよい。100mAの等量に相当する、即ち4
0Ncm3/hに相当する水素発生には１cm2の面積の電極で充
分である。
させようとする水素の量によって定まる。これとは反対
にガスを発生させる電極の寸法は水素発生効率に従って
設定しさえすればよい。100mAの等量に相当する、即ち4
0Ncm3/hに相当する水素発生には１cm2の面積の電極で充
分である。
電解液の量の設定は同様に装填される亜鉛の量に従って
行われる。反応の際水が消費される。何故なら酸化亜鉛
と水素が発生するからである。即ち電解液の量は、腐食
にとって必要な水の量の消費後なお充分に電解液が残る
ように設定されなければならない。亜鉛／空気−電池に
あっては空中酸素は電池内に吸収される。即ち槽内容物
の容量は反応によって著しく増大する。従って亜鉛／空
気−電池は反応の際生じる消失する物質の収支を基に最
終容量に調節しなければならない。同じようなことは水
素を発生する電池にも言えることであるが、もちろんこ
の場合大きな容量で放出する水素が電池内で僅かな容量
を占めるに過ぎないと言う相違はある。しかも反応によ
り前容量の低減が生じる。なぜなら発生する水素が水蒸
気を一緒に電池から運び出すからである。反応に関与す
る電池間の接触を維持するため電解液を圧力下に保持す
ることができる。これは例えば、電解液を僅かな超加圧
下に粗大な孔を備えた疎水性の物体の孔系内に圧入する
か、或いは重要な領域において電解液の接触を親水性の
かつ吸収性の紙を使用して維持することによって行われ
る。相応して亜鉛電極をばね要素を使用して常に導体お
よび親水性でありかつ亜鉛電極とガス発生する相手方電
極間に存在しているセパレータと接触状態に置くことが
可能である。
行われる。反応の際水が消費される。何故なら酸化亜鉛
と水素が発生するからである。即ち電解液の量は、腐食
にとって必要な水の量の消費後なお充分に電解液が残る
ように設定されなければならない。亜鉛／空気−電池に
あっては空中酸素は電池内に吸収される。即ち槽内容物
の容量は反応によって著しく増大する。従って亜鉛／空
気−電池は反応の際生じる消失する物質の収支を基に最
終容量に調節しなければならない。同じようなことは水
素を発生する電池にも言えることであるが、もちろんこ
の場合大きな容量で放出する水素が電池内で僅かな容量
を占めるに過ぎないと言う相違はある。しかも反応によ
り前容量の低減が生じる。なぜなら発生する水素が水蒸
気を一緒に電池から運び出すからである。反応に関与す
る電池間の接触を維持するため電解液を圧力下に保持す
ることができる。これは例えば、電解液を僅かな超加圧
下に粗大な孔を備えた疎水性の物体の孔系内に圧入する
か、或いは重要な領域において電解液の接触を親水性の
かつ吸収性の紙を使用して維持することによって行われ
る。相応して亜鉛電極をばね要素を使用して常に導体お
よび親水性でありかつ亜鉛電極とガス発生する相手方電
極間に存在しているセパレータと接触状態に置くことが
可能である。
作動する電池の僅かな容量変化は電池ハウジングを外か
ら僅かに変形することによっても強制することが可能で
ある。
ら僅かに変形することによっても強制することが可能で
ある。
このような要素は液状の媒体を自動的に運動させるこめ
のピストンの押動に使用することが可能である。このよ
うな電池の内部抵抗は僅かなオームに過ぎないので、緩
慢なガス発生が外部の開閉抵抗の基準値によって決定さ
れかつ規制される。発生力としては亜鉛電極と可逆水素
電極間の６ｎ苛性アルカリ内で0.42Vの明らかな電圧差
が働く。従つて10mAの電流に等価な水素電流を発生させ
るには50オームの抵抗を介して短絡するだけで充分であ
る。1mAの電流に相当する水素発生にあっては外部の開
閉抵抗は500オームに相当する。この値の場合10オーム
の電池の内部抵抗の変動はもはや重要ではない。
のピストンの押動に使用することが可能である。このよ
うな電池の内部抵抗は僅かなオームに過ぎないので、緩
慢なガス発生が外部の開閉抵抗の基準値によって決定さ
れかつ規制される。発生力としては亜鉛電極と可逆水素
電極間の６ｎ苛性アルカリ内で0.42Vの明らかな電圧差
が働く。従つて10mAの電流に等価な水素電流を発生させ
るには50オームの抵抗を介して短絡するだけで充分であ
る。1mAの電流に相当する水素発生にあっては外部の開
閉抵抗は500オームに相当する。この値の場合10オーム
の電池の内部抵抗の変動はもはや重要ではない。
本発明によるガス発生要素は適当に造られたピストン室
もしくは加圧室内に設けられる。これは、例えば封隙さ
れたねじにより、例えば亜鉛電極とガス発生電極間の短
絡を形成する予め選択された開閉抵抗を介して行われ
る。電気容器を部分的に作業ピストンを変形することに
形成するのが有利であり、一方ガス電極はパッキンでも
って圧力から保護されるようにして電池容器内に押込ま
れている。作動させるために亜鉛電極とガス発生電極間
の短絡が、例えば抵抗層の様式で形成されておりかつ存
在しているグリース量をどの時間に軸受を経て圧入する
かを表示するプロセス時間を調節するための時間スケー
ルを備えている抵抗を介して形成される。
もしくは加圧室内に設けられる。これは、例えば封隙さ
れたねじにより、例えば亜鉛電極とガス発生電極間の短
絡を形成する予め選択された開閉抵抗を介して行われ
る。電気容器を部分的に作業ピストンを変形することに
形成するのが有利であり、一方ガス電極はパッキンでも
って圧力から保護されるようにして電池容器内に押込ま
れている。作動させるために亜鉛電極とガス発生電極間
の短絡が、例えば抵抗層の様式で形成されておりかつ存
在しているグリース量をどの時間に軸受を経て圧入する
かを表示するプロセス時間を調節するための時間スケー
ルを備えている抵抗を介して形成される。
上記の要素の例にあっては水素が発生される。何故なら
全活性の電池内容物が水で酸化可能な物質から成るから
である。亜鉛の代わりにカドミウムを使用した場合、水
素発生は低い水素過電圧を有する金属との接触によって
は発生不可能である。しかし、電圧源により電流を要素
を経て通電した場合、しかもカドミウムを陽極として水
素発生電極を陰極として接続するようにして、即ちこの
場合陰極が電圧源の負の極に、カドミウム電極が電圧源
の正の極に結合されるようにした際、このような要素を
水素発生にも利用することが可能である。この電池は通
電される電流に等価な水素を発生させる。この場合上記
の亜鉛要素とは異なり、電流が無い状態での水素発生の
危険は生じない。何故なら水素に比較して化学変化を起
こさない金属としてのカドミウムがこの水素の酸素との
結合を阻止するからである。
全活性の電池内容物が水で酸化可能な物質から成るから
である。亜鉛の代わりにカドミウムを使用した場合、水
素発生は低い水素過電圧を有する金属との接触によって
は発生不可能である。しかし、電圧源により電流を要素
を経て通電した場合、しかもカドミウムを陽極として水
素発生電極を陰極として接続するようにして、即ちこの
場合陰極が電圧源の負の極に、カドミウム電極が電圧源
の正の極に結合されるようにした際、このような要素を
水素発生にも利用することが可能である。この電池は通
電される電流に等価な水素を発生させる。この場合上記
の亜鉛要素とは異なり、電流が無い状態での水素発生の
危険は生じない。何故なら水素に比較して化学変化を起
こさない金属としてのカドミウムがこの水素の酸素との
結合を阻止するからである。
多くの場合水素の発生を迂回するのが有利である。その
際、上記方法により、酸素が上記様式の電極において陽
極側で析出するようにして酸素を発生する要素を形成す
ることが可能である。この場合、対抗電極として金属酸
化物、例えば酸化銀、酸化水銀、酸化ニッケル、酸化鉛
或いは二酸化マンガンが使用される。この場合これらの
酸化物はそれらの電気化学的な挙動に応じて金属（銀、
水銀、胴）もしくは低原子価酸化物(Mn3O4)に還元され
る。もちろん、相当する大きさのガス量の発生のための
電流消費量は酸素の場合水素の場合の倍ほど大きい。何
故なら、酸素分子量は電気化学的な原子価4であり、水
素は電気化学的な原子価2であるからである。
際、上記方法により、酸素が上記様式の電極において陽
極側で析出するようにして酸素を発生する要素を形成す
ることが可能である。この場合、対抗電極として金属酸
化物、例えば酸化銀、酸化水銀、酸化ニッケル、酸化鉛
或いは二酸化マンガンが使用される。この場合これらの
酸化物はそれらの電気化学的な挙動に応じて金属（銀、
水銀、胴）もしくは低原子価酸化物(Mn3O4)に還元され
る。もちろん、相当する大きさのガス量の発生のための
電流消費量は酸素の場合水素の場合の倍ほど大きい。何
故なら、酸素分子量は電気化学的な原子価4であり、水
素は電気化学的な原子価2であるからである。
しかし酸素供与−電極として働く金属酸化物が絶対に必
要であると言うのではない。即ち例えば相応して造られ
た電池内で硝酸塩イオンがアンモニアに還元され、一方
対抗電極において同時に酸素を発生させることが可能で
ある。酸素析出電極および硝酸塩還元電極には上記のラ
ネイニッケルを含んでいる電極が適しており、反対にア
ンモニアは電極化学的な電池内において水素供与体とし
て働く。何故なら、アンモニウムイオンは例えばラネイ
ニッケルを含んでいる電極において陽極電流の流れの場
合亜硝酸塩イオンにもしくは硝酸塩イオンに酸化され、
一方対抗電極においては水素が形成されるからである。
要であると言うのではない。即ち例えば相応して造られ
た電池内で硝酸塩イオンがアンモニアに還元され、一方
対抗電極において同時に酸素を発生させることが可能で
ある。酸素析出電極および硝酸塩還元電極には上記のラ
ネイニッケルを含んでいる電極が適しており、反対にア
ンモニアは電極化学的な電池内において水素供与体とし
て働く。何故なら、アンモニウムイオンは例えばラネイ
ニッケルを含んでいる電極において陽極電流の流れの場
合亜硝酸塩イオンにもしくは硝酸塩イオンに酸化され、
一方対抗電極においては水素が形成されるからである。
此処において述べた全てのガス発生電極にとって共通な
ことは、これが出発状態においてa)電気化学的に酸化可
能な物質と水素発生電極と水性電解液のみを含んでお
り、或いはb)電気化学的に還元可能な物質と酸素発生電
極と水性電解液を含んでいるに過ぎず、電流が外部から
強制的に通電さた場合は水素或いは酸素が形成され、こ
れらはガス拡散電極の孔内において発生し、疎水性拡散
膜の孔を経て外部空域に達する、一方電解液はこの膜の
高い毛細管抑制により電池槽の内域に保持される。
ことは、これが出発状態においてa)電気化学的に酸化可
能な物質と水素発生電極と水性電解液のみを含んでお
り、或いはb)電気化学的に還元可能な物質と酸素発生電
極と水性電解液を含んでいるに過ぎず、電流が外部から
強制的に通電さた場合は水素或いは酸素が形成され、こ
れらはガス拡散電極の孔内において発生し、疎水性拡散
膜の孔を経て外部空域に達する、一方電解液はこの膜の
高い毛細管抑制により電池槽の内域に保持される。
添付した図面1に、本発明による電池の構造を例示し
た。この電池はボタン形電池であり、槽1と合成物質パ
ッキン3と共にハウジングを形成するカバー2とから成
る。参照符号４はカバー内に設けられていてかつこれと
接触されて活性化する、電解液を含んでいる亜鉛ゲル或
いは多孔性の褐石板の様式の物質である。参照符号5は
圧縮可能な多孔性の物体であり、この物体内で付加的な
電解液量が準備される。参照符号6は電解液に含浸した
フリースである。参照符号7は例えばイオン交換膜の様
式のセパレータである。このイオン交換膜は支持リング
8によって位置9に保持される。参照符号9は、例えばニ
ッケル網内に展圧入されて埋設されたかつ槽底側に多孔
性のPTFE−膜を備えているPTFE結合されたラネイニッケ
ル粉末槽から成るガス拡散電極である。金属の支持リン
グ8はガス拡散電極を接触し、これを電気的に杯形容器1
と結合する。参照符号10は大きなフリース層であり、こ
のフリース層はガス拡散電極から作動中平坦に流出する
ガスを槽底内の孔11に導入し、かつ其処で外方へと排出
させる。
た。この電池はボタン形電池であり、槽1と合成物質パ
ッキン3と共にハウジングを形成するカバー2とから成
る。参照符号４はカバー内に設けられていてかつこれと
接触されて活性化する、電解液を含んでいる亜鉛ゲル或
いは多孔性の褐石板の様式の物質である。参照符号5は
圧縮可能な多孔性の物体であり、この物体内で付加的な
電解液量が準備される。参照符号6は電解液に含浸した
フリースである。参照符号7は例えばイオン交換膜の様
式のセパレータである。このイオン交換膜は支持リング
8によって位置9に保持される。参照符号9は、例えばニ
ッケル網内に展圧入されて埋設されたかつ槽底側に多孔
性のPTFE−膜を備えているPTFE結合されたラネイニッケ
ル粉末槽から成るガス拡散電極である。金属の支持リン
グ8はガス拡散電極を接触し、これを電気的に杯形容器1
と結合する。参照符号10は大きなフリース層であり、こ
のフリース層はガス拡散電極から作動中平坦に流出する
ガスを槽底内の孔11に導入し、かつ其処で外方へと排出
させる。
亜鉛原子の各々が二つの電子を放出するので、即ち水素
分子が水素形成下に還元を許容するので、65gの亜鉛に
対して18gの割合で水が電池内に装填される。
分子が水素形成下に還元を許容するので、65gの亜鉛に
対して18gの割合で水が電池内に装填される。
Claims (8)
- 【請求項１】液状媒体を搬送するためにガスを電気化学
的に発生させる装置において、陽極、陰極および水性の
電解液から成り、かつ外部の電流回路を遮断することに
より、場合によっては直流電源を使用して、電流が流
れ、この電流により電流の流れに相応する量のガスを発
生する電池を使用して液状媒体を搬送するためにガスを
電気化学的に発生させる装置において、陰極もしくは陽
極がその孔内で水素もしくは酸素が発生する多孔性のガ
ス−拡散電極として形成されていること、および電池の
活性な成分が外室に対して境界となりかつその孔を介し
て発生した水素もしくは窒素が外室に到達する拡散膜を
有するケーシング内に設けられていることを特徴とす
る、上記液状媒体を搬送するためにガスを電気化学的に
発生させる装置 - 【請求項２】電池が金属陽極、特に亜鉛陽極、水素陰極
およびアルカリ性電解液を含んでおり、この場合陰極が
PTFE結合した金属層および／または炭粉末層から成り、
この陰極が金属網内に電流導体として設けられておりか
つその特に網とは反対側において多孔性のPTFE箔が積
層、例えば展圧されて設けられている、請求の範囲第１
項に記載の液状媒体を搬送するためにガスを電気化学的
に発生させる装置。 - 【請求項３】電池として市販の亜鉛／空気−電池が設け
られている、請求の範囲第２項に記載の液状媒体を搬送
するためにガスを電気化学的に発生させる装置。 - 【請求項４】亜鉛／空気−電池が差し当たり空気侵入阻
止の下に低抵抗を介して短絡されている、請求の範囲第
３項に記載の液状媒体を搬送するためにガスを電気化学
的に発生させる装置。 - 【請求項５】電池がPTFE結合され、ニッケル網内に展圧
埋設されていてかつ多孔性のPTFE箔を備えているラネイ
ニッケル物質から成る陰極を備えている、請求の範囲第
３項或いは第４項に記載の液状媒体を搬送するためにガ
スを電気化学的に発生させる装置。 - 【請求項６】電解液が圧力下に保持されている、請求の
範囲第１項から第５項までのいずれか一つに記載の液状
媒体を搬送するためにガスを電気化学的に発生させる装
置。 - 【請求項７】電池が特にMnO2および導電性グラフアイト
から成る金属酸化物陰極、酸素陽極およびアルカリ性電
解液を含んでおり、この場合陽極が耐久アルカリ性金属
或いは合金および／または炭素から成る、PTFE結合され
た粉末層から成り、この粉末層が電流導体としての金属
網内に装填されており、この粉末層の特に網とは反対側
に多孔性のPTFE箔が積層、例えば展圧されて設けられて
いる、請求の範囲第１項に記載の液状媒体を搬送するた
めにガスを電気化学的に発生させる装置。 - 【請求項８】電流回路内にガス発生の速度を規制するた
めの制御可能な抵抗が設けられている、請求の範囲第１
項から第７項までのいずれか一つに記載の液状媒体を搬
送するためにガスを電気化学的に発生させる装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3643352.7 | 1986-12-18 | ||
| DE19863643352 DE3643352A1 (de) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | Einrichtung zur elektrochemischen erzeugung von gasen zum transport von fluiden medien |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02501125A JPH02501125A (ja) | 1990-04-19 |
| JPH06190B2 true JPH06190B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=6316532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62501307A Expired - Fee Related JPH06190B2 (ja) | 1986-12-18 | 1987-02-20 | 液状媒体を搬送するためにガスを電気化学的に発生させる装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0343157B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06190B2 (ja) |
| AU (1) | AU629166B2 (ja) |
| CA (1) | CA1333579C (ja) |
| DE (1) | DE3643352A1 (ja) |
| WO (1) | WO1988004750A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4000811A1 (de) * | 1989-02-16 | 1990-08-23 | Satzinger Gebhard Gmbh Co | Elektrolyt fuer galvanische zellen fuer die erzeugung von gasen und seine verwendung |
| CH681337A5 (ja) * | 1990-12-21 | 1993-02-26 | Renata Ag | |
| DE4116359C2 (de) * | 1991-05-18 | 1999-03-11 | Varta Batterie | Verfahren zur Herstellung einer Wasserstoffabscheidungskathode sowie deren Verwendung |
| DE19619376A1 (de) * | 1996-05-14 | 1997-11-20 | Winsel August | Verfahren und Vorrichtung zur gesteuerten oder geregelten Förderung von fließfähigen Medien mit einer Gasentwicklungszelle und einem Strömungsvervielfacher |
| DE10360185A1 (de) * | 2003-12-20 | 2005-08-04 | Max Wyssmann | Vorrichtung zur gezielten, steuerbaren Abgabe oder zum Ansaugen einer Flüssigkeit oder einer viskosen Masse |
| DE10360186A1 (de) * | 2003-12-20 | 2005-08-04 | Max Wyssmann | Vorrichtung zur gezielten, steuerbaren Abgabe einer Flüssigkeit oder einer viskosen Masse |
| US8783418B2 (en) | 2004-05-06 | 2014-07-22 | Natasa Enterprises Ltd | Automatic motor driven in-line piston pump lubricator |
| US9151443B2 (en) | 2009-02-22 | 2015-10-06 | Stephania Holdings Inc. | Fluid holder and electromechanical lubricator employing same |
| DE102011004799B4 (de) | 2011-02-25 | 2012-09-27 | Varta Microbattery Gmbh | Statusindikator für temperaturempfindliche Güter |
| AU2012382382A1 (en) | 2012-06-12 | 2015-01-15 | Aquahydrex Pty Ltd | Breathable electrode and method for use in water splitting |
| EP2925908A1 (en) * | 2012-11-28 | 2015-10-07 | Ghini, Dino | Apparatus and method for generating hydrogen and oxygen |
| ITRM20130258A1 (it) * | 2013-05-02 | 2014-11-03 | Maurizio Cenci | Reattore per la produzione di idrogeno e ossido di zinco ed energia elettrica. |
| AU2014295916A1 (en) | 2013-07-31 | 2016-02-11 | Aquahydrex Pty Ltd | Electro-synthetic or electro-energy cell with gas diffusion electrode(s) |
| DE102015012440B4 (de) | 2015-09-28 | 2020-02-13 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Elektrochemischer Gasgenerator für Ammoniak unter Verwendung lonischer Flüssigkeiten und Verwendung des Gasgenerators |
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| JPS60193270A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-10-01 | ヴアルタ・バツテリー・アクチエンゲゼルシヤフト | 多孔質ガス電極およびその製造法 |
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| DE3316258A1 (de) * | 1983-05-04 | 1984-11-08 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Elektrochemischer druckwandler |
| US4661759A (en) * | 1984-08-16 | 1987-04-28 | Energy Research Corporation | Nickel-oxygen monitor cell system |
| DE3532335A1 (de) * | 1985-09-11 | 1987-03-12 | Winsel August | Galvanische zelle zur entwicklung von wasserstoff bzw. sauerstoff |
-
1986
- 1986-12-18 DE DE19863643352 patent/DE3643352A1/de not_active Ceased
-
1987
- 1987-02-20 JP JP62501307A patent/JPH06190B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1987-02-20 WO PCT/DE1987/000056 patent/WO1988004750A1/de active IP Right Grant
- 1987-02-20 AU AU70321/87A patent/AU629166B2/en not_active Expired
- 1987-02-20 EP EP87901341A patent/EP0343157B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-06 CA CA000531432A patent/CA1333579C/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS50153173A (ja) * | 1974-05-09 | 1975-12-09 | ||
| JPS60193270A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-10-01 | ヴアルタ・バツテリー・アクチエンゲゼルシヤフト | 多孔質ガス電極およびその製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0343157A1 (de) | 1989-11-29 |
| CA1333579C (en) | 1994-12-20 |
| DE3643352A1 (de) | 1988-06-23 |
| JPH02501125A (ja) | 1990-04-19 |
| EP0343157B1 (de) | 1993-01-27 |
| AU629166B2 (en) | 1992-10-01 |
| WO1988004750A1 (en) | 1988-06-30 |
| AU7032187A (en) | 1988-07-15 |
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