PL10703B1 - Sposób wytwarzania elektrod dodatnich ogniw galwanicznych oraz budowa ogniw hermetycznych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy ogniw galwanicznych w rodzaju znanych ogniw Lalande'a, w których tlenek miedzi i cynk tworza elektrody, a elektrolitem jest roz¬ twór sody zracej. Niekorzystna strona tych ogniw byla trudnosc ponownego utleniania zredukowanego podczas pracy ogniwa na miedz tlenku miedzi, co wymagalo dlugie¬ go prazenia w wysokiej temperaturze.Wskutek tego ze uzyty tlenek miedzi mial ksztalt proszku, styk jego czasteczek byl luzny, a elektryczne przewodnictwo male.Ogniwa Lalande'a mogly wiec dostarczac jedynie malych natezen pradu, a ich na¬ piecie miedzyzaciskowe wynosilo zale¬ dwie 0,6 V. Odnawianie tlenku miedizi, a takze wymiana zuzytego roztworu w gle¬ bi warstwy tlenku miedzi, byly w prakty¬ ce bardzo trudne.Przedmiot wynalazku niniejszego usu¬ wa wymienione ujemne strony ogniw typu Lalande'a. Nowosc jego polega przede- wszystkiem na sposobie wytwarzania do¬ datnich elektrod z tlenku miedzi, a poza tern odnosi sie równiez do budowy ogniw, wzglednie bateryj szczelnych.Wedlug wynalazku poddaje sie otrzy¬ mana sposobem elektrolitycznym czysta miedz w postaci drobnych krysztalków temperaturze okolo 200°C w obracajacym sie powoli okolo swej osi bebnie miedzia¬ nym. Wskutek wzajemnego ocierania sie krysztalków miedzi podczas obrotów beb¬ na, tworzaca sie na ich powierzchni, podwplywem wysokiej temperatury, warstew¬ ka tlenku miedzi, zostaje starta. Wynikiem teg6 jpcocesu, i^^w$e$,|ze po dluzszym czasie beben zawiera sproszkowany tlenek miedzi, obok zmniejszonych krysztalków czystej miedzi, równiez utlenionych na swej powierzchni.Tak przyrzadzony tlenek miedzi rozra¬ bia sie rozcienczonym kwasem solnym na rzadka paste, która naklada sie drewnia- nemi lopatkami na szkielety z wygietej w ksztalt falisty, dziurkowanej cienkiej bla¬ chy miedzianej. Dla lepszego podtrzymy¬ wania masy mozna, wedlug wynalazku, napiac po obu stronach szkieletów cienkie siatki miedziane.Kwas solny tworzy z tlenkiem miedzi chlorek miedzi, który zamienia sie pod¬ czas schniecia plyt na wolnem powietrzu w tleno-chlorek i twardnieje po pewnym czasie lacznie z pozostalym wolnym tlen¬ kiem miedzi. Tak sporzadzone plyty umie¬ szcza sie w piecyku i poddaje znowu dzia¬ laniu temperatury okolo 200°C, wiskutek czego pozostale ewentualnie wolne chlorki oraz nowopowstale weglany miedzi za¬ mieniaja sie zpowrotem na tlenki, a ply¬ ta uzyskuje twardosc cementu.Krysztalki miedzi czystej, zawarte w masie, tworza osrodki, okolo których gru¬ puje sie drobnoziarnisty tlenek miedzi.Podczas schniecia plyt bowiem masa kur¬ czy sie, ukladaj ac sie okolo owych kry¬ sztalków i pozostawiajac miedzy niemi drobne kanaliki. Struktura plyty w czasie jej uzywania nie zmienia sie zupelnie, gdyz krysztalki podtrzymuja drobny pylek miedzi, wzglednie tlenku miedzi, a ich odstepy pozostaja zawsze niezmienione.Glówne zalety wytworzonych wedlug wynalazku dodatnich elektrod polegaja na tern, ze przewodnictwo elektryczne wy¬ tworzonego tlenku miedzi jest znaczne, a przenikanie elektrolitu jest doskonale dzieki porowatosci plyty. Utlenianie sie plyty po jej wyladowaniu, a wiec redukcji na czysta miedz, nastepuje juz w ciagu kilku godzin w zwyklej temperaturze po¬ kojowej, skutkiem zawartosci drobniutkich kanalików, które zageszczaja powietrze we wnetrzu plyty i powoduja szybkie jej utlenienie.Wskutek dobrego przewodnictwa ma¬ sy, szybkiego wnikania elektrolitu oraz wy¬ bitnej zdolnosci depolaryzacyjnej tlenku miedzi, ogmiwo dozwala na czerpanie sil¬ nych stalych pradów przy napieciu mie- dzyzacisfcowem okolo 0,8 V, zaleznie od chwilowego obciazenia. Wreszcie ilosc tak zwanych regeneracyj, czyli powrotnych utlenien, jest praktycznie nieograniczona, wskutek tego ze struktura plyt pozostaje niezmieniona.Nowe elektrody moga znalezc zastoso¬ wanie w ogniwach galwanicznych wbudo¬ wanych w naczynia szklane lub metalowe.Specjalnie korzystna jednak jest ich wbu- dowa w ogniwa hermetyczne przenosne, bedace równiez przedmiotem niniejszego wynalazku.Na rysunku przedstawiono takie ogni¬ wo oraz baterje zlozona z szesciu ogniw.Fig. 1 jest przekrojem podluznym osio¬ wym, fig. 2 —¦ widokiem zgóry, a czescio¬ wo poziomym przekrojem na wysokosci elektrody dodatniej. Fig. 3 jest widokiem bocznym baterji.Naczynie 1 z odpowiednio grubej bla¬ chy miedzianej zawiera na wewnetrznej sciance cienka falista siatke miedziana 2, której przestrzenie od strony scianki na¬ czynia / sa wypelnione tlenkiem miedzi sposobem poprzednio podanym.Walcowa elektroda cynkowa 4 jest przytwierdzona zapomoca sruby 5 do mie¬ dzianej pokrywy 6, na dolnej powierzchni której znajduje sie gumowa tarcza 7, która równoczesnie izoluje i uszczelnia pokrywe 6 wzgledem obrzeza 11 naczynia L Sruba 5 posiada otwór 8, konczajcy sie na jej bocznej powierzchni. Na sworzen srubowy nalozono w tern miejscu rurke — 2gumowa 9, która tworzy zawór wsteczny dla uchodzacych z naczynia 1 gazów, unie¬ mozliwiajac wyciekanie zen wszelkich plynów.Laczenie takich ogniw w baterje od¬ bywa sie w sposób nastepujacy. , Ogniwa ustawia sie jedno na drugiem, przyozem wklesla dolna krawedz 10 na¬ czynia 1 wchodzi na wygiecie krawedzi pokrywy 6. Wskutek tego ustawienia la¬ czy sie poszczególne ogniwa szeregowo.Na fig. 3 przedstawiono jako przyklad umieszczona w skrzyni 12 baterje, skla¬ dajaca isie z dwóch pionowych zespolów ogniw 13 oraz 13'. Dla zabezpieczenia sty¬ ku elektrycznego oraz szczelnosci, doci¬ ska sie poszczególne pionowe kondygna¬ cje srubami 14 i 14', które dzialaja na krazki 15, 15' zaopatrzone w dolne pier¬ scienie metalowe 16, 16', z których 16 np. jest metalicznie polaczony ze sruba 14.Przewód 17 laczy dolny biegun dodatni lewej pionowej kondygnacji z pierscie¬ niem metalowym 16', dotykajacym pokry¬ wy ogniwa górnego 13*. Naczynie dolnego ogniwa 13' zlaczone jest zapomoca prze¬ wodu 17' ze sruba zaciskowa 14'. W ten sposób tworzy sie baterje, posiadajaca koncowe zaciski 14 i 14'.Po wyczerpaniu pojemnosci baterji wystarcza rozluznic sruby 14 i 14', "wyjac i otworzyc ogniwa, zlac zuzyty plyn, pu¬ delka zostawic otwarte przez kilka go¬ dzin w cieplem miejscu, a po nalaniu swie¬ zego roztworu i powrotnem zlozeniu ogniw, ibaterja jest znowu do uzytku o tej samej pojemnosci. Raz na 6—8 regenera- cyj trzeba zmienic plytki cynkowe, które zuzywaja sie tylko w ilosci 1,2 na 1 Ah.Talk zbudowane ogniwa i baterje nada¬ ja sie do uzytku w przypadkach, w któ¬ rych przenosnosc gra wybitna role (latar¬ ki kieszonkowe, reczne, latarnie powozo¬ we, samochodowe, baterje radjowe i t. d.).Odznaczaja sie one prosta budowa, tanio¬ scia oraz latwoscia obslugi po wyczerpa¬ niu. Nadto posiadaja duza powierzchnie depolaryzatora przy malych rozmiarach naczyn i sa zabezpieczone przeciw wszel¬ kim mechanicznym uszkodzeniom plyt i naczyn. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania elektrod do¬ datnich ogniw galwanicznych, znamienny tern, ze drobne w drodze elektrolitycznej otrzymane krysztalki czystej miedzi pod¬ daje sie temperaturze okolo 200°C, obraca¬ jac je równoczesnie w miedzianym bebnie, wskutek czego osiaga sie sproszkowany tlenek miedzi wraz ze zmniejiszonemi kry¬ sztalkami czysitej miedzi, poczem rozrabia sie te mieszanine rozcienczonym kwasem solnym na rzadka paste, która naklada sie na szkielet z dziurkowanej, falisto wygie¬ tej blachy miedzianej, suszy na powietrzu, a wkoncu poddaje dzialaniu temperatu¬ ry okolo 200°C.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze paste tlenku miedzi, nalozona na szkielety z falistej blachy miedzianej, podtrzymuje sie cienkiemi siatkami mie¬ dzianemu.
3. 3. Ogniwo galwaniczne hermetyczne, z elektroda dodatnia wykonana wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tern, ze naczynie miedziane (1), zawierajace wewnatrz fali¬ sta siatke miedziana (2) z pasta z tlenku miedzi (3), jest przykryte pokrywa meta¬ lowa (6), na której zawieszona jest elek¬ troda cynkowa (4)1 oraz ze pokrywa (6) jest wzgledem naczynia (1) izolowana a równoczesnie uszczelniona warstwa ma- terjalu miekkiego a izolujacego (7) (np. warstwa gumowa), przyczem dolna kra¬ wedz (10) naczynia (1) posiada ksztalt odpowiadajacy ksztaltowi obrzeza pokry¬ wy, w celu osiagniecia bezposredniego me¬ talicznego dotyku biegunów dodatniego i ujemnego przy ustawieniu jednego ogniwa na drugiem.4, Ogniwo galwaniczne wedlug zastrz. 3, znamienne tern, ze przy tworzeniu ba- teryj ustawia sie kilka ogniw (13, 13') jedno na drugiem, ewentualnie w kilku kondygnacjach, a poszczególne pionowe zespoly laczy i uszczelnia sie zapomoca srub (14, 14') naciskajacych na plytki (15, 15'), zaopatrzone w dolnej czesci w pierscienie metalowe (16, 16'), które rów- noczesnie sluza do elektrycznego lacznia dodatniego bieguna jednego pionowego zespolu z biegunem ujemnym zespolu sa¬ siedniego zapomoca przewodów (17). J u 1 j u s z S i k o r is k i. Zastepca: Inz. W. Suchowiak, rzecznik patentowy.£o opisu patentowego Nr 1Ó703. Fig. i Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL