Способ изготовления материала для активных масс, в особенности свинцовых аккумуляторов

годными в качестве первичных элемен. тов и значительно ограничивали область их применения в качестве вторичных элементов.Были уже сделаны многочисленные предложения для устранения этих и других недостатков обычных переносных элементов, Эти предложения ставят себе по большей части в качестве цели - вообще устранить необходимость основы, Так было предложено обычному материалу, из которого изготовля. ются электроды для свинцовых аккумуляторов, путем прессования придавать форму пластины, и в эти последние вделывать или к ним приделывать металлический проводник для тока. Указывалось на возможность применения перекиси свинца в материале для изго товления пластин свинцовых аккумуляторов, а также.и на употребление свин. цовой пыли. Достигнутые результаты, однако, не могут быть признаны удовлетворительными.Изобретатель нашел в особом соединении свинца новый материал, применение которого, при соответствующем способе изготовления, позволяет получить новый вид свинцовых элементов,Известен способ получения перекиси свинца обработкой сурика горячей азотной кислотой, Выпадающий при этом черный порошок и является перекисью свинца, Напротив, до сих пор было известно, что если подвергнуть сурик действию разведенной азотной кислоты и прервать процесс прежде, чем начнет образоваться вообще или в значительном количестве обычная густая перекись свинца, то получается другое прочное соединение свинца бурого цвета, Полученный, после промывки осадка бурый порошок и представляет собой новый материал, который может быть получен, например, описанным способом. В. большинстве случаев новое вещество содержит вследствие слишком раннего или слишком позднего прекращенич процесса или остатки сурика, или уже образовавшуюся. перекись свинца. В большинстве случаев невозможно прервать процесс точно в необходимый момент, Практика подтвердила это наблюдение. Небольшие примеси этого: рода, однако, нисколько не уменьшают возможности применения нового материала для изготовления из него электродов.В качестве примера производственного процесса нового материала приводим следующее; 100 г сурика взбалтываются вместе с 333 смз дестиллированной воды, бОО см азотной кислоты с удельным весом в 1,4 разводятся в 840 см воды. Каждая из жидкостей; когда их сливают вместе, должна обладать температурой в 24. По истечении 50 минут процесс прерывается, и полученный бурый осадок промывается.Изготовленный таким образом, согласно изоб ретению, материал имеет обычно удельный вес ниже 7, во всяком случае ниже 8, в то время как удельный вес обычной имеющейся в продаже перекиси свинца всегда пре. вышает 8, Далее может быть дан еще и следующий критерий: если измерять объем 10 г нового вещества при помощи показывающего кубические сантиметры сульфуриметра Чанселя в эфире, и если взболтать новое вещество с эфиром таким образом, чтобы оно было совершенно им насыщено, то мы находим после того, как сульфуриметр от. ставлен, что вещество в течение определенного времени быстро оседает, после чего оседание вдруг изменяет свой характер и делается значительно менее заметным, В этот момент отсчитывается высота уровня вещества в сульфуриметре и полученное число помножается на 10, чтобы получить величину для 00 . Этот отсчет будет в дальнейшем называться немедленным отсчетом". Объем 100 г осадка, измеренный в эфире, при немедленном отсчете составляет для нового веще. ства обычно более 100 смз; в то время как для обычной перекиси свинца он составляет менее 75 см,Содержание кислорода в перекиси свинца, вычисленного по РЬ 02, составляет приблизительно 99/О, в новом веществе приблизительно 93 ф,. Электрическое сопротивление кубика с длиною ребра в 1 см при давлении в 100 кг составляет для перекиси свинца более 0,5 ома, для нового вещества менее 0,2 ома, По своему химическому составу новый материал, можно ска;зать, приближается к гидрату перекиси свинца. Вышеописанное соединение свинца еще не употреблялось для изго. товления электрических аккумуляторов, в частности для свинцовых, хотя иногда в процессе работы элемента такое вещество и могло получаться. При изго т;:явлении электродов для свинцовых элементов с применением нового мате. риала можно пользоваться обычными процессами изготовления, что не является выходом из пределов изобретения.Прежде всего, однако, новый материал дает возможность при подходящих условиях приготовлять электроды из одной лишь массы без жесткого основания, которые по сравнению с обычными свинцовыми пластинами аккумуляторов значительно более продуктивны, при этом не только в расчете на вес всей пластины, но и в расчете на вес одной только активой массы.При изготовлении положительных электродов для свинцовых элементов из одной только массы можно применять, например, следующий метод. Порошкообразная, высушенная на воздухе смесь соединений свинца обычно применяющихся при приготовлении электродов для свинцовых элементов комбинируется с новым материалом и прес- суется вокруг металлического проводника; после чего спрессованный предмет обрабатывается разведенной серной кислотой, при этом по возможности до того момента, когда кислота внутри спрессованного тела и окружающая его кислота не достигнут одинаковой плотности по меньшей мере, однако, в продолжение 10 минут. После этого спрессованный продукт сушат, Металлический проводник, заделанный в электрод, в виду того, что он не должен больле служить жестким основанием для активной массы, а служит исключительно только для распределения тока внутри активной массы, может обладать весьма маленькими размерами и . быть также гибким. Готовый электрод обладает сам по себе достаточной прочностью, Приготовленные таким образом, состоящие из одной массы, положительные электроды легче и меньше, чем общеизвестные положительные пластины тойже емкости, Они не нуждаются в особом, производимом изго;овителем формировании и обладают лишь слабойтенденцией к саморазряжению, Нетрудно наладить дешево их массовое производство, в том числе и очень маленьких и тонких экземпляров,Два соответствующих показательныхпримера для изготовления положительных электродов, построенных по вышеописанному способу, показывают в существенном следуюший состав основных веществ.П ример 1, ЗО/о губчатого. свинца(преимущественно с прилипшей серной кислотой, высушенный способом,который будет ниже описан), 40% бурого окисла - термин для обозначениянового материала, способ приготовления которого описан выше, 30%. сурика.П р и м е р 2. 30,;, РЬО, 40% бурогоокисла, приготовленного вышеописанным спосооом, 30, сурика.В обоих случаях сила прессующегодавления составляет 250 кг на 1 сл-, вто время как пластина, если она обл адает толщиной в 1,5 лл(, должна околополучаса отвердевать в растворе серной кислоты с .удельным весом в 1,18.Время, необходимое для отвердеванияпластины, зависит таким образом от еетолщины, Нужно заметить, что плотность раствора серной кислоты, употребляемой для отвердевания пластины,приблизительно равна плотности элек, тролитов, употребляемых в свинцовыхэлементах. Процесс отвердевания можно, однако, производить и любым другим способом,Для производства положительныхэлектродов, которые уже при однойединственной зарядке достигают своейполной емкости, оказалось целесообразным брать прессуемую массу, в составкогорой входит более, чем на 19 новый материал.Изготовленные согласно изобретениюположительные электроды могут бытьсоединены с отрицательными электродами обычного вида и образовать таким образом готовый элемент. Возможность применения положительны хэлектродов в элементах со свинцом, однако, расширяется и достигается до полнительная экономия в весе и разме рах элемента, если употреблять в качестве отрицательных электродов также такие, которые состоят лишь из одной активной массы с помещенным в нее проводником тока, Изобретатель пользуется для их изготовления тем же методом прессования, увлажнения и суш. ки, как и для изготовления положительных электродов, употребляет, однако, в качестве прессуемой массы порошкообразный губчатый свинец, смешанный с сернокислым свинцом, к которому в случае нужды могут быть еще примешаны окислы свинца. Хасса этого состава обладает прекрасной способностью спрессовываться и дает очень продуктивные отрицательные электроды, которые могут быть монтированы тем же способом, что и положитель. ные.При изготовлении такого смешанного с сернокислым свинцом губчатого свинца можно применять, например, следующий метод: окись свинца восстанавливается путем электролиза в ванне с серной кислотой и затем вместе с прилипшей к ней серной кислотой сушится и перемалывается, У приготовленных из сухих порошкообразных смесей путем прессования электродов важно всегда получить возможно равномерную и однородную структуру. В виду того, что у порошков, в отличие от жидкостей, прессуюшее давление не распределяется равномерно на все подверженное давлению пространство, а действует на верхние слои подвергающегося прессованию материала иначе, чем на нижележащие, целесообразно придавать прессуемым электродам форму не слишком толстых пластин и подвергать известным способом одновременному давлению обе стороны пластины, Вложенный металлический проводник является, однако, чуждым телом в пластине, которое при известных обстоятельствах может вообще сделать подобные электроды непригодными. Изобретатель нашел, что однооодность внутренней структуры прессованных электродов нарушается меньше всего таким вложенным металлическим проводником, который обладает сечением продолговатой или ромбоидальной фор мы и выбран по возможности так, что его края, т. е. плоскости проводника наклонны к направлению прессующего давления в то время, как проводник по возможносги уложен в материал так, что длинная ось его сечения лежит в направлении прессующего давления,Чтобы достичь возможно лучшего распределения тока внутри прессованных электродов, следует снабдить эластичный проводник боковыми отростками и отходящими от них ответвлениями. Изобретатель нашел особые преимущества в том, что каждый боковой отросток с его ответвлениями совершенно не соприкасается с сосед. ними, так что отростки и ответвления ни в коем случае не образуют рамы, Каждый отросток и ответвление имеет свободный конец и никогда не образует таким образом с другими отростками или ответвлениями прямоугольных форм. Благодаря такой конструкции достигается то, что проводник может удобно следовать явлениям расширения и снимания активной массы.Соединение положительных и отрицательных, состоящих из одной лишь массы электродов, в готовые элементы не представляет особых затруднений, поскольку эти элементы должны найти применение вместо обычных свинцовых аккумуляторов. Целесообразно вставлять такие, состоящие из одной лишь массы электроды в приспособленные для этого оболочки и в таком виде устанавливать, подвешивать или каким-либо другим способом закреплять в коробке аккумулятора.В качестве электролита примечяется разведенная серная кислота в том вице, в каком она и в настоящее время употребляется в аккумуляторах,Предмет патента,1. Способ изготовления материала для активных масс, в особенности свинцовых аккумуляторов, действием разбавленной азотной кислоты на сурик, Отличающийся тем, что реакцию не доводят до конца с той целью, чтобы по. лучить особый вид перекиси свинца, отвечающий содержанию активногокислорода, соответствующему приблизительно 93 оо перекиси свинца и обла. дающему в совокупности следующими физическими свойствами: меньшим удельным весом, чем обычная перекись свинца; объемным весом, измеренным в эфире, равным примерно единице, и удельным сопротивлением сухого порошка при 100 атм. удельного давления, меньшим 0,2 ом,/гм,2. Применение материала по способу и. 1 в количестве не менее 15% общего веса активной массы.