Медно-свинцовый электрический аккумулятор

Номер патента: 44970

Автор: Оленин

ZIP архив

Текст

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ ОПИСАНИЕ медно-свинцового электрического аккумулятора.К авторскому свидетельству А. И, Оленина, заявленному 16 августа 1934 года (спр. 0 перв.152684). О выдаче авторского свидетельства олубликовано 30 ноября 1935 года.Уже известны медно-свинцовые аккумуляторы, например, с раствором серной кислоты в качестве электролита.Положительнь:й и отрицательный электроды предлагаемого аккумулятора состоят из угля или графита.Электролитом служит насыщенный водный раствор двух солей: азотно-кислого свинца РЬ(ЯО,)а и азотно-кислой меди Сп(ХО,)2.При зарядке аккумулятора происходит электролиз этих солей следующим образом: медь осаждается в металлическом виде на отрицательном угольном электроде аккумулятора, свинец же осаждается в форме двуокиси свинца РЬО, на положительном угольном электроде аккумулятора.Основная химическая реакция, идущая при зарядке аккумулятора, выражается следующим уравнением: РЬ(ЬОв)а+ Сп(МОв)а+2 Н О = Са++РЬО. - 4 НХОЗ, При работе - разрядке аккумулятора, происходит обратный процесс в следующем виде: медь, окисляясь, с катод- ного полюса переходит в раствор с об- (224) разованием исходной азотнокислой меди, что и до зарядки аккумулятора,Двуокись же свинца восстанавливается в окись РЬО, которая с анодного полюса переходит в раствор с образованием исходного азотнокислого свинца.Химическая реакция при разрядке аккумулятора для обоих полюсов будет выражаться прежним уравнением, но в обратном виде; Сц+РЬО +4 НХОв -- Си(ХОа)а+ .+ РЬ(ЪтОз)а + 2 НаО. В конструктивном отношении аккумулятор может быть выполнен весьма различно, Электролит представляет собой насыщенный водный раствор эквивалентных количеств азотнокислых свинца и меди. Но 1 л воды берется и растворяется 294 г безводной соли . азотно- кислого свинца и 215 г водной азотно. кислой меди. На 1 см- анода берется до 20 см электролита.Если количество накопившейся при электролизе азотной кислоты не превышает 7 оо от веса электролита, то такой электролит практически не дает запаха и паров окислов азота в воздух, т. е. воздух для человека не делается вред ным, Зто находит себе объяснение в том, что до этой., концентрации азотная кислота дает,с водой прочные жидкие и малолетучие гидраты, Наличие 7 азотной кислоты обеспечивает емкость аккумулятора 20 ампер-часов на 1 литр эле. ктролита. Зта емкость для практических целей вполне достаточна.Если свободной азотной кислоты в электролите накопляется не больше 7/ то металлическая медь катодного полюса (при обычной комнатной температ 5 ре) практически не выделяет из азотной кислоты газообразной окиси азота и других газообразных продуктов. Зто объясняется образованием на металлической меди твердой пленки соли и тем, что при данной концентрации азотнои кислоты и ниже скорость реакции между медью и электролитом весьма мала,При наличии на аноде такого окислителя, как двуокись свинца, в результате большого числа зарядок и разрядок аккумулятора, никакого восстановления азотной кислоты в низшие соединения азота, по утверждению автора, не наблюдается.По данным автора после 50 зарядных циклов опытиого аккумулятора химический анализ электролита показал, что практически электролит остался неизменным.Более того, автор умышленно вводил в электролит некоторое количество аммиака. Оказывается, что в условиях аккумулятера, аммиак постепенно окисляется в азотную кислоту.Таким образом, побочные реакции по отношению к главной выражены весьма слабо и идут в условиях аккумуляторов в направлении образования высших кислородных соединений азота.Дополнительными мерамп и введением стабилизирующих веществ количество накопляющейся при электролизе азотной кислоты можно доводить до 12/, от веса электролита без ущерба для аккумулятора и работающих. В этом случае емкость аккумулятора повышается до 30 ампер-часов на 1 литр электролита,При емкости 30 ампер-часов условия к концу зарядки аккумулятора не ухудшаются, и газообразные продукты электролиза не выделяются, так как в электролите пссле зарядки аккумулятора еще остается достаточное количество медных и содержащих свпнеп ионов.Выделение газообразных продуктов из электролита прп электролизе может иметь место только при чрезмерных плотностях тока (свьппе 5 ампер на квадратный дециметр анода), Зарядку с чрезмерной плотностью тока и выделением газообразных продуктов в воздух делать не следует: происходит потеря азотной кислоты электролита за счет потерь в воздух соединений азота.Еонечно. вместо азотнокислых можно употреблять медные соли и свинцовые других кислороднь;х кислот, лишь бы эти соли были раетворимы в воде, и только соли органических кислот из-за их окисления являются непригодными. Особенно пригодны медные и свинцовые соли, галоиды кислородных кислот, но эти соли дороги и менее изучены в применении к аккумулятору.Медно-свинцовый пккум 5 лятор, у которого электреды погружены в электролит, имеет небольшой саморазряд, если процент азотной кислоты, накопившейся в электролите в результате электролиза, не превышает 5%. При высшем проценте азотной кислоты саморазряд делается заметным. В отношении саморазряда анод с двуокисью свинца устойчив, менее устойчив катод из меди.В качестве материала для электр 1 дов, на которых при электролизе осаждается медь и двуокись свинца, автор применяет графит или уголь, Уголь достаточно прочен, дешев и электропроводен. На аноде уголь покрывается при зарядке аккумулятора двуокисью свинца, которая и предохраняет уголь от окисления. Медь весьма хорошо осаждается на угле. Поскольку медь покрывает угольный электрод в форме капсулы, то местные токи практически отсутствуют,Некоторая ломкость графитовых и угольных электродов является недостатком, но он перекрывается их дешевизной и возможностью беспрепятственной замены сломанных. и поврежденных электродов новымп без порчи аккумулятора в целом.В качестве катодного электрода можно брать вместо угля ту же медь.Характеристика аккумулятора следующая, Электродвижущая сила аккумулятора 1,2 - 1,5 вольта; емк сть 15 - 30 ампер- часов на 1 литр электролита; плотность заряднбго и разрядного токов на 1 дециметр и не выше 5 ампер; при высших плотностях происходит выделение газообразных продуктов, что вредно для электролита; внутреннее сопротивление - меняющееся; оно незначительно в начале зарядки и весьма мало в середине и конце зарядки аккумулятора; раствор электролита все время остается прозрачным,По дешевизне, сроку службы и другим показателям медно. свинцовому аккумулятору, по мнению автора, предстоит большое будущее, особенно в радио-технике и при аккумулировании ветро. вой энергии. Предмет изобретения.1. Медно-свинцовый электрический аккумулятор, отличающийся тем, что, с цельо получить аккумулятор, в котором активные материалы как отрицательного, так и положительного электродов при разряде переходят в раствор в виде солей соответствующих металлов, выделяемых снова на электродах при заряде, в качестве электролита применен разбавленный раствор азотной кислоты,2, В аккумуляторе по п, 1 применение раствора азотной кислоты концентрацпн в пределах 7 - 12 весовых процентов,3, В аккумуляторе по и. 1 примененпе в качестве материала неактивной токо- подводящей осн вы электродов - угля, графита и тому подобного материала с развитой г.оверхностью.

Смотреть

Заявка

152684, 16.08.1934

Оленин А. И

МПК / Метки

МПК: H01M 10/20, H01M 4/36, H01M 4/66

Метки: аккумулятор, медно-свинцовый, электрический

Опубликовано: 30.11.1935

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-44970-medno-svincovyjj-ehlektricheskijj-akkumulyator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Медно-свинцовый электрический аккумулятор</a>

Похожие патенты