PL21399B1 - Ogniwo galwaniczne wzglednie elektryczny akumulator z anoda z olowiu lub ze zwiazków tlenowych olowiu i z katoda z metalicznej cyny. - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ogniwo galwaniczne wzglednie elektryczny akumulator, w którym anoda jest utworzona z olowiu wzglednie ze zwiazków tlenowych olowiu, katoda — z cyny wzglednie z cyny z dodatkiem innych metali albo w postaci stopów, albo tez w postaci silnie sprasowa¬ nej mieszaniny sproszkowanych metali, a elektrolit — z rozcienczonego kwasu siarko¬ wego z dodatkiem jakichkolwiek zwiazków chromowych i siarczanu cynawego (SnS04J.Zarówno anoda z olowiu lub jego zwiaz¬ ków tlenowych, jak i katoda z cyny sa zna¬ ne, jak równiez znane jest dodawanie zwiazków chromowych do elektrolitu z roz¬ cienczonego kwasu siarkowego.Nowosc stanowi jednak elektrolit z roz¬ cienczonego kwasu siarkowego z dodatkiem niewielkich ilosci zwiazków chromowych i soli cynawych, jak równiez katoda z cyny z dodatkiem innych metali. Wreszcie nowosc stanowi galwaniczne ogniwo lub akumula¬ tor, którego anoda jest z olowiu wzglednie zwiazków tlenowych olowiu i którego kato¬ da jest z cyny ewentualnie z cyny z dodat¬ kiem innych metali, gdy przytem zastoso¬ wany jest elektrolit z rozcienczonego kwa¬ su siarkowego i z rozpuszczonych w nim zwiazków chromowych w ilosci nie wiekszej, jak 4 g na litr, oraz soli cynawych, w szcze¬ gólnosci siarczanu cynawego w ilosci nie wiekszej, jak 80 g na litr elektrolitu. Gal-waniczne ogniwo o napieciu 2 — 2,2 woltów Ogniwo jest jednoczesnie akumulatorem, i natezeniu 100 amperów i wiecej przy gdyz moze byc równiez ladowane, zwarciu na 1 dcm2 powierzchni Jkatodjk liie i'Podczas ladowania i wyladowywania za- bylo znane dotychczas i wymienione wla- chodzi nastepujaca reakcja miedzy anoda i snosci posiada ogniwo wedlug wynalazku/ sola cynawa elektrolitu.Pb02-f 2H)2S04 + Sn^PbS04 + SnS04 + 2H20 stan naladowany stan wyladowany lub Pb205 + H2S04 + Sn ^2Pb02 + SnS04 -fc H2Q - .Dodatek soli cynawej do elektrolitu ma na celu przez osadzanie cyny /utworzenie na katodzie porowatej powierzchni, ulatwiaja¬ cej ladowanie. Osadzenie sie cyny dokony¬ wane jest w drobno sproszkowanej postaci, co pozwala na dobre przyleganie metalu na katodzie. Zastosowanie wiekszych ilosci so¬ li cynawej jest szkodliwe, gdyz nadmiar so¬ li cynawej tworzy na dnie naczynia osad w elektrolicie, mogacy wywolywac zwarcie i powiekszenie topornosci elektrolitu, znajdu¬ jacego sie nad osadem. Dodatek zwiazków chromowych w tak malej ilosci ma na ce¬ lu zapobieganie tworzeniu sie na powierzch¬ niach elektrod szkodliwych siarczanów, a jego katalityczne dzialanie wplywa dodatnio na utlenianie sie elektrod podczas ladowa¬ nia. Poza tern obecnosc soli chromowej w e- lektrolicie praktycznie wyklucza zupelnie mozliwosc samoczynnego wyladowywania pomimo zastosowania katody z cyny wzgled¬ nie z cyny z dodatkiem innych metali trud¬ no rozpuszczalnych w rozcienczonym kwa¬ sie siankowym, gdyz taka katoda juz sama przez sie bardzo utrudnia samoczynne wy¬ ladowywanie. Wreszcie ogniwo takie moze byc ladowane znacznie silniejszym pradem, anizeli to bylo dotychczas mozliwe. Przez zastosowanie katody z cyny, a szczególnie z cyny z dodatkiem innych metali, zmniejszo¬ na zostaje poczatkowa polaryzacja ogniwa dzieki temu, ze polaczenie lub amalgamat cyny i wodoru tworzy sie na katodzie przy powstawaniu wodoru „in statu nascendi".Jako dowód tego zjawiska moze sluzyc to, ze natychmiast po dolaniu elektrolitu wolto¬ mierz *wskazuje 2,1 woltów, a amperomierz setki amperów, co potwierdza istnienie mi¬ nimalnej wewnetrznej opornosci. Ogniwo po zupelnem wyczerpaniu jego elektrycznej e- nergji moze byc ladowane zapomoca silne¬ go pradu. Polaryzacja katody wzrasta wte¬ dy znacznie, co jest bardzo korzystne przy zastosowaniu ogniwa jako akumulatora.Dodatek innych metali ma na celu pod¬ wyzszenie elektrycznego przewodzenia, któ¬ re zalezy oczywiscie od tego, jakie metale i w jakim stosunku dodane beda do cyny.Dodanie metali do cyny w postaci stopu zmniejsza rozpuszczalnosc cyny katody w kwasie siarkowym i zwieksza przez to wy¬ trzymalosc plyty katodowej pod wzgledem mechanicznym.Jako dodatek do cyny przy wytwarza¬ niu elektrody katodowej moga byc wziete pod uwaige nastepujace metale: Mg, Ca, Al, Zn, Si, Pb, Sb, Cu, Bi, Cd, Ag, Pd. Dodanie jednego lub jednoczesnie kilku wymienio* nych metali do cyny moze byc w praktyce urzeczywistnione przez wytwarzanie stopów lub przez sprasowanie pod duzem cisnieniem sproszkowanej lub gabczastej cyny ze sprosizikcwanemi metalami, sluzacemi za dodatek. Dodatek metali do cyny nie powi¬ nien wynosic wiecej niz 20% w stosunku do 80% cyny. Celowe jest jednak stosowanie mniejszej ilosci metali, dodawanych w szczególnosci, gdy jeden lub dwa metale zo* — 2 —slaja dodknedorcyny npt*9&;%i£n^T&%&bi + 2% Ca + 3% Sbr95%Sn^:m^bM^ + 3% Si; 90% Sn + 5% Sb + 5%Si. Przy dodaniu trzech lub wiekszej liczby metali ilosc cyny tnoze byc nmiejsia, w kazdym razie jednak nie powinno byc jej mniej niz 80%; ap. 80% Sn + 5% Cu + 5% Si + + 10% Pb; 80% Sn + 2% Pb + 3% Ag + + 5% A/ + 2% Cu + 3%j Mg + 5% Sfr.Nalezy zauwazyc, ze kazdy poszczegól¬ ny metal, dodany do cyny, winien stanowic nie wiecej, jak 10% calej ilosci metali ka¬ tody, najkorzystniej zas ilosc ta znajduje sie w granicach od 1% do 10%.Stwierdzono, ze katoda, utworzona z mieszaniny metali, wykazuje znacznie lepsza przewodnosc anizeli kazdy z metali po¬ szczególnie.Przyklad. Wykonano ogniwo galwa¬ niczne wzglednie elektryczny akumulator o wielkosci 160 mm X 50 mm X 60 mm o a- nodzie z dwutlenku olowiu (PbOJ i kato¬ dzie ze stopu, zawierajacego 96% cyny (Sn), 2% olowiu (Pb) i 2% antymonu (Sn).Elektrolit stanowil rozcienczony kwas siar¬ kowy 24° Bc, na którego kazdy litr dodano 3 g siarczanu chromu, 1 g dwuchromianu sodu i 30 g siarczanu cynawego (SnSO±).Po zalaniu elektrolitem woltomierz wyka¬ zal napiecie 2,1 V, amperomierz zas przy zwarciu 100 A na 1 dcm2 powierzchni kato¬ dy. Po godzinie spoczynku woltomierz wska¬ zywal 2,1 V, a amperomierz przy zwarciu— 800 A. Przy zalaczonym woltomierzu prze¬ palono dwadziescia razy pod rzad druty ze¬ lazne i miedziane o srednicy przekroju od 1,2 — 1,5 mm, przyczem woltomierz wyka¬ zywal spadek napiecia do 1,8 — 1,7 V. Sko¬ ro jednak miedzy jednem a drugiem zwar¬ ciem byla przerwa 2 —3 min, wtedy wol¬ tomierz wskazywal przy kazdem spalaniu drutu napiecie 2 V. Rozladowania akumula¬ tora nie nastapilo. Po spaleniu ostatniego drutu amperomierz wykazal okolo 500 A przy napieciu 2 V. Po trzech godzinach spo- czynku wszywal amperomierz okolo 530 A a woltomierz 2;V* Stwiercfaono:xateur rege nerttóje w wysokiin sto«imiur f jak; równiez trfpoiiibsc^imtzw-Mtaa. '¦?/*£ - C l vfrp "^3? Przedmiot wynalazku wykazuje szefog zalet. . Opornosc v elektrolitu /wyc&si okolo 0,005 oma i mnieV j«st zatem bardzo mala.Równiez pojemnosc/elektryczna przy nie- przerywanem wyladowywaniu jest stosun¬ kowo mala. Natomiast pojemnosc elektrycz¬ na jest znacznie wieksza, niz to ma miejsce w dotychczas znanych ogniwach lub akumu¬ latorach, gdy wyladowywanie odbywa sie z przerwami, a to naskutek regeneracji w wy¬ sokim stopniu. Pojemnosc elektryczna ogni¬ wa wedlug wynalazku moze byc na zycze¬ nie powiekszona przez dodanie do elektro¬ litu cial koloidalnych w niewielkich ilosciach, co, jak wiadomo, przez zmniejszenie prze¬ wodnosci elektrolitu wywoluje wzrastanie jego opornosci (Das Leitvermogen der Elektrolyte, Kohlrausch, Leipzig, Teubner 1916, str. 68).Natychmiast po zalaniu elektrolitem u- zyskuje sie znaczna energje elektryczna, co jest bardzo wazne np. dla startu samocho¬ dów, jak równiez do celów telegrafji.Wreszcie ma sie moznosc wywolywania zwarc, przyczem prawie natychmiast naste¬ puje regeneracja. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Ogniwo galwaniczne wzglednie elek¬ tryczny akumulator z anoda z olowiu lub tlenowych zwiazków olowiu i z katoda z cy¬ ny metalicznej, znamienne tern, ze katoda jest wykonana z cyny metalicznej lub z cy¬ ny metalicznej z dodatkiem innych metali w postaci silnie sprasowanej masy sproszkowa¬ nych metali lub tez w postaci stopu, elektro¬ lit zas sklada sie z rozcienczonego kwasu siarkowego z dodatkiem do 4 g zwiazków chromu i do 80 g soli cynawej/najkorzyst¬ niej siarczanu cynawego, na kazdy litr tego kwasu.
2. 2. Ogniwo galwaniczne wzglednie elek¬ tryczny akumulator wedlug zastrz. lf zna¬ mienne tern, ze katoda sklada sie z 80 — 98% cyny i 2 — 20% innego metalu lub me¬ tali, 3, Ogniwo galwaniczne wzglednie elek¬ tryczny akumulator wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tern, ze jako dodatek do cyny w celu wytworzenia katody moga byc uzyte nastepujace metale: Mg, Ca, Al, Zn, Si, Pb, Sb, Cu, Bi, Cd, Ag, Pd. Gustaw Willimek. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL