Гальванический элемент с двумя жидкостями Советский патент 1926 года по МПК H01M6/24 H01M2/02 H01M2/16 

Настоящее изобретение относится к электрическим элементам с двумя жидкостями, несмешивающимися между собой, благодаря образованию на пористой перегородке, отделяющей электровозбудительную и деполяризирующую жидкость друг от друга полу проницаемой перепонки, устраняющей диффузию растворенных в этих жидкостях солей, между тем как электрические ионы, газы и растворитель беспрепятственно могут сообщаться. В предлагаемом элементе полупроницаемая перепонка образуется вследствие химических реакций, происходящих между веществом пористой перегородки и соответствующим реактивом в одном или в обоих растворах. Изображенный на чертеже в вертикальном разрезе предлагаемый элемент состоит из стакана 1. в котором вертикально установлена пластинка 2 из ретортного угля или из какого-нибудь металла, служащего положительным полюсом и подходящего к деполяризирующей жидкости. Верхняя часть 2а пластинки 2 еделана непроницаемой, для чего ее на продолжительное время погружают в расплавленный церезин или подобное ему вещество. В верхней части 2а имеется выемка 26 для установки винта с гайкой 3 зажима За, причем гайка 3 покрывается воском или другим непроницаемым веществом. Если применяются два угля (или две пластинки 2 и 6), то они соединяются посредством проводника 8, который одним концом соединен с гайкой 5, находящейся в выемке 2с пластинки 2, а другим концом с подобной же гайкой 7, установленной в выемке в непроницаемой части пластинки б. В сосуд 1 помещается пористый цилиндр 9 из полуобожженной пластичной глины, в который вставляется цилиндр 9а, покрытый слоем вещества, образующего перепонку. В качестве такого вещества может служить цемент, гипс и т. п.; для увеличения пористости к нему можно примешивать пористое, нейтральное вещество, как. напр., асбест, пемзу. Образованный, таким образом, слой, содержащий В себе образующее перепонку вещество, способен с соответствующими веществами в деполяризирующем растворе или электровозбудительном, или одновременно в обоих

растворах - образовать полупроницаемую лерепонку, препятствующую диффузии содержаи1ихся в обоих растворах солей. Для образующего перепонку слоя, который покрывает пористый сосуд предлагаются следующие составы.

1-й состав: мелу 10 в. ч., цемента 90 в. ч.

2-й состав: цемента 85 в. ч., мелу 10 в. ч., растертой пемзы 5 в. ч.

К смеси прибавляется вода для образования кашицы, которая наносится слоем в 0,6-2 мм на пористый сосуд. Чтобы усилить образованную таким образом корку, ее можно обложить джутом. Для образования полупроницаемой перепонки возможно при изготовлении пористого сосуда прибавлять к глине вещество, которое после обжига в печи образует в массе глиняного сосуда дающее перепонку соединение, напр., сернокислый барий, в следующем отношении: BaSO 20 в. ч., пластической глины 80 в. ч. Сернокислый барий образует после не слишком сильного обжига окись бария, которая дает перепонку.

Верхняя часть 9а пористого сосуда делается непроницаемой посредством продолжительного погружения в расплавленный церезин.

Для защиты электролита в сосуде 7 от действия воздуха применяется заливка между его стенками и цилиндром 9, для чего в сосуд / насыпается песок, причем пористый сосуд 9 и пластинка 2 выступают сверху из песка. На песок кладутся металлические шаблоны, снабженные винтовой нарезкой и смазанные салом, которые после заливки образуют отверстия шейки 10 и воздушной трубки 11. Затем на песок наливают расплавленную массу. После затвердевания массы шаблоны удаляются вывинчиванием, причем в массе образуются соответствующие отверстия, снабженные винтовой нарезкой, в которые после высыпания песка завинчиваются пробки 10а и 11 я.

В качестве массы для заливки применяется смесь смолы и ретортного

угля, коксового порошка или подобного пористого, проводящего гок вещества (коксового порошка 30 в. ч., смолы 70 в. ч.). Благодаря этому, получается более устойчивая и менее плавкая масса, а, кроме того, такая проводящая ток смесь способствует надежному электрическому соединению между углями.

Для придания элементу законченного вида, верхняя часть его погружается в расплавленный церезин.

Чтобы обе жидкости налить до уровня, соответствующегб свойственному им осмотическому давлению, на сосуде 7 находится метка 1а, а на пористой перегородке 9 - метка 9с, или же обе метки могут быть расположены одна над другой на пористой перегородке, одна на внутренней, а другая на внешней ее стороне.

Пористый сосуд 9 закрывается крышкой 12, которая посредством нарезки 12а навинчивается на нарезку 9а пористого сосуда. В крышке 72 находится отверстие 726, в которое вставляется полая пробка 13 с проходящим через нее проводником 14, припаянным к цинку 75.

Если плотно пристающий, образующий перепонку слой содержит мел, то в качестве деполяризующего раствора можно применить хлористое или сернокислое железо, а для электровозбудительного раствора хло ристый натрий или лучше NaCl-ZnCl с прибавлением ZnSOt, причем сернокислый цинк при образовании полупроницаемой перепонки действует замедляюще. Деполяризирующий раствор наливается в сосуд 7. Фильтрующиеся через пористую перегородку соли железа деполяризирующего раствора соприкасаются с мелом образующего перепонку слоя, вследствие чего получается осадок, даюший полупроницаемую перепонку. Хлористый цинк, соприкасающийся с мелом образующего перепонку слоя, дает тоже осадок, т.-е. полупроницаемую перепонку. Если одновременно применяются оба раствора) электровозбудительный и деполяризирующий, дающие полупроницаемую перепонку, то последняя усиливается. Можно, например, применить для электровозбудительного раствора: Na(Ji 250 г, ZnCL, 10 г, ZnSOt 5 г, с количсством воды для получения возможно более насыщенного раствора, в целях увеличения осмотического давления и электроемкости этой жидкости; для деполяризирующего раствора: а) FezCl 750 г, HNO 10 куб. см, с прибавлением бгО.) или без него, или б) Ft.,(SO,), 500 г, W,.SY/, 8 куб. ст. Необходимое в каждом случае количество воды зависит от концентрации электровозбудительного раствора, потому что деполяризирующие и электровозбудительные растворы должны быть изотоническими. П Р Е д М Е т II А т Е Н т Л. 1.Гальванический элемент с двумя жидкостями, разделенными полупроницаемой перепонкой, отличающийся тем, что пористая перегородка изготовлена из массы, содержащей в себе вещество (напр., окись бария;, образующее полупроницаемую перепонку химическим взаимодействием с веществами, заключающимися в деполяризирующем или электривозбуди1е1ьном растворах или в обоих растворах одновременно. 2.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 элемента, отличающееся тем, что образующее перепонку вещество (напр., мел) помещено в нанесенном на поверхность пористой перегородки слое, к которому может быть примешано пористое нейтральное вещество (напр., пемзовый порошок). 3.Применение в электровозбудительном растворе, охарактеризованного в п.п. 1 или 2 элемента, хлористого цинка для образования перепонки и сернокислого цинка, с целью замедления образования перепонки. 4.Применение в охарактеризованном в п.п. 1 или 2 элементе меток /а и 9с, соответствующих осмотическому давлению деполяризирующего и электровозбудительного растворов, каковые мет.ки расположены или с обоих сторон пористого сосуда 9, герметически закрытого от доступа воздуха крышкой 72 и пробкой 13, или на пористом сосуде и одной из стенок внешнего сосуда 1, снабженного заливкой и пробками 10а и 77а с винтовой нарезкой в отверстиях 10 и //. 5.Применение в массе для заливки элемента, охарактеризованного в п. 4, пористого вещества (напр., коксового порошка), с целью достижения лучшего контакта между углями или положительными полюсами.

Типо-Питография «Красный Печатник, Ленинград, Международный, 75.