Электрический аккумулятор хлор-натриевого типа Советский патент 1927 года по МПК H01M12/08 H01M4/02 H01M4/96 H01M10/42 

В предлагаемом аккумуляторе, в. качестве электродных веществ применены элементы галлоилноГ |-ру1111ы, с одной стороны, и щелочн, металл, с другой, именно: хлор и натрий, как имеющие наибольшую разность потенпиалои, а при ус1р()йстве хлорп-натрневого аккумулятора при.менен способ разряда ионов натрия на ртутной поверхности при соответственно.м образовании амальгамы натрия в аппарате, герметически закрытом, допускающим давление до 7 атмосфер, благодаря чему хлор получается в жидком виде непосредственно в аккумуляторе без применения ко.мпрессора.

На прилагаемом схематическом чертеже изображена при.мерная форма выполнения электрического аккумулятора хлоро-натриевого типа, при чем на фиг. 1 изображен частью наружный вид и частью продольный разрез аккумулятора и на фиг. 2 - поперечный разрез аккумулятора.

Аппарат состоит из клепаного железного резервуара, облицованного

внутри твердым каучуко.м. Резервуар заполнен насыщенным раствором хлорист(1Г,1 натра (.можно с не пторь1м количество.м нерастворенной соли). Ано.да.ми служат пористые электроды а, ка1одо.м является cnoii . Во нремя зарядки аппарат, подобно КастнеpOBCKO.iy лоро-п1елочн).. медленно качается при посредстве эксцентрика 20 (фиг. 1). При этом ртуть переходит то вправо, то влево под амальгамоотстойником 7 (фиг. 1, 2). В последнем амальгама всплывает наверх н по трубкам 16 и 73, при открытом иен 111. 14, nepexo;iiri в боли1у 72, заключающую в себе водород или какойлноо недеятельный газ при атмосферно.м давлении. Благодаря тому, что амальгама поступает в бомбу при давлении около 7 атмосфер, газ сжи.мается до того же давления, уступая место а.мальгаме. В это вре.мя на аноде выделяется жидкий .хлор. Для того, чтобы он не падал на расположенную под анодо.м поверхность ртути, анолы помещены в изолирующие желобки 18,

открытые только сверху. Гакил образом действует лишь верхняя поверхность анодов. Отсюда жидкий хлор может попасть только во вн 1реннее 0:тверстие анода и через него выйти в трубку 7, и затем, через сушилку 6, трубку J, при открытом 4 - в бомбу 2.

В случае, если бомба 2 имеет внутри защитный слой из твердого каучука или эмали, сушилка б для жид КОГО хлора является ненужной. Из единицы обема твердого хлористого натра (уд. В . 2.17) получается 0,875 е;и1ниц обема жидкого хлора (-д. в. 1,5) и 0,875 единиц обема металлического натрия (уд. в. 0.971). Таким образом, хлор и амальгама выдавливаются из аппарата уже вследствие увеличения обема получающихся продуктов, сравнительно с исходными. Разрыва аппарата произойти не може|вследствие того, что бомба с хлором, пока она не наполнена, является как бы регуля1Оро.м давления, сохраняя последнее равны.м давлению сжижения хлора.

Предохранительный клапан может существовать особо (на чертеже не показан). Для лучшегО стекания жидкого хлора, внутри анода к выходному концу полезно устраивать анод или отверстие в нем, слегка с уклоном по длине вправо.

Электролиз (зарядка) под повышенным давлением требует несколько большего расхода энергии, нежели электролиз при атмосферном давлении. Однако, разница эта составляет ничтожную величину (сотые доли сольта). Поэтому сжижение хлора прсисходит здесь, почти без затраты работы, в противопол&жность обычному электролизу, при котором для этой требуются сложные приспособления и значительный расход энергии.

При разрядке аккумулятора, производимой без покачивания аппарапи, открывают вентиль 75 бомбы /2, вследствие чето амальгама, под давлением газа переходит по обратной трубке (на чертеже не видна), и по отверстиям 79 на дно аппарата, по обе стороны отстойника 7. Хлор из бомбы 2 подводится в аноды. При этом аппарат может работать и при малом давлении, давая электродвижущую силу от 3 до 4 вольт. Поступаюии1е в аккултулятор электродные вещества превращаются в хлористый натрий с уменьшением обема, но все же общий обем электро.1ита увеличивается. Поэтому избыток его непрерывно отводится по трубе в запасный сосуд для электрол ита (не показан на чертеже) и в аккумулятор, по мере надобности, вводится вода. Введение воды или электролита в aiKKyMy.iiKTOp возможно и в том случае, когда он находится под давлением: для этого достаточно поместить раствор в болшу и туда перевести небольшое количество жидкого хлора из хлорной бомбы; рас1-вор немедленно окажется под давление.м 6.5-7 ат.м. и может быть весь вьггеснен из бомб: при постепенном превран1ении введенного в нее количества жидкого хлора в газ при том же давлении.

В том случае, когда электрическая энергия должна быть запасена на длительньк срок, и необходимо превратить а)Мальгаму в .металлический натрий, с целью использования ртути, которая связана с амальгамой,- ртуть может быть отогнана при попутном использовании паров ртути.

Металлический натрий легко продавливается в отверстия и поэто.му может быть введен в акку.мулятор подсхбно описанно.му выше введению амальгамы давление.ч водорода. Водород под любым да впением может быть получен, если поместить некоторое количество натрия и воды в бомбу и слегка нагреть ее. Конечно, возможны и иные способы.

Перед чисткой, ремонтом, загрузкой нового электролита и т. п., для освобождения от следов хлора, аккумулятор ставится на разрядку при отключенных бомбах 2 и 72, а под конец замыкается на короткое, тогда весь хлор и натрий израсходуется и аккумулятор может открыт без риска отравить воздух по.Мещения.

Приключение электрических проводов целесообразно произвести таким образом, что отрицательный полюс (ртуть) соединяется с корпусом, а положительный электрод изолирован.

ш

Возможно и оба полюса иметь изолированными от корпуса. Но соединение корпуса с положительным полюсом нежелательно, так как, при случайных трещинах в внутреннем изолирующем слое, стенки котла .могут разелаться хлором.

ПРЕЛ М ЕТ И Л Т Е НТ Л.

хлористо -о натрия резервуара .4, в котором расположены пористые трубки а (напр., угольные), помещенные в изолирующих желобках /5 и служащие положительным электродом аккумулятора, отрицательный электрод которого образован слоем ртути Ид, расположеннь М на дне резервуара А с отстойником /, служащим для собирания амальгамы во время зарядки аккумулятора, при чем трубки а соединены с бомбой 2 для хлора трубками 7 и 3, отстойник же 7 соединен с наполненной газом бомбой J2 для амальгамы трубкой 76, 73, закрываемой вентилем 74, каковая бомба 72 снабжена выпуокны.м вентилем 75, служащим для подачи амальгамы по обратной трубке через ошерстие /9 к peзep yan А.

4.Применен - е охарактеризованного в п.п. 1, 2, 3 акку.мулятора в качестве электролизера для получения щ елочей 1 хлора.