DE3814112A1 - Device for the recombination of hydrogen and oxygen separating out in lead-acid batteries - Google Patents
Device for the recombination of hydrogen and oxygen separating out in lead-acid batteriesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rekombination von Wasserstoff und Sauerstoff, die sich in Bleiakkumula toren ausscheiden, die als Vorrichtungen in hermetischen, wartungsfreien Akkumulatoren Anwendung finden können.The invention relates to a device for recombination of hydrogen and oxygen that accumulate in lead accumulators gates that act as devices in hermetic, maintenance-free batteries can be used.
Es sind unterschiedliche Vorrichtungen zur Rekombination von Wasserstoff und Sauerstoff bekannt, welche für das Ab dichten von Bleiakkumulatoren eingesetzt werden. Den über wiegenden Teil dieser Vorrichtungen stellen katalytische Patronen dar, welche in der Gaskammer oder im Deckel der Akkumulatoren montiert sind (JP N 44-41 239, JP N 48-27 540, JP N 43-68 980, JP N 48-1 21 398, JP N 50-12 093, JP N 50-1 15 365, DE N 31 22 659, US N 36 30 778) und nur in vereinzelten Fällen katalysierte halbeingetauchte Elektroden darstellen, die über Dioden mit den Hauptelektroden im Akkumulator verbun den sind (JP N 5 618, Rüetschi P. and J. Oskerman, Electro- chem. Techn. 4 (1966) 383).There are different recombination devices of hydrogen and oxygen known for the Ab sealed lead acid batteries. The over most of these devices are catalytic Cartridges that are in the gas chamber or in the lid of the Accumulators are installed (JP N 44-41 239, JP N 48-27 540, JP N 43-68 980, JP N 48-1 21 398, JP N 50-12 093, JP N 50-1 15 365, DE N 31 22 659, US N 36 30 778) and only in isolated cases catalyzed semi-immersed electrodes that represent connected to the main electrodes in the accumulator via diodes are (JP N 5 618, Rüetschi P. and J. Oskerman, Electro- chem. Techn. 4 (1966) 383).
Charakteristische für alle diese Vorrichtungen zur Rekombina tion ist, daß bei ihrer Herstellung Edelmetallkatalysatoren (Platin, Palladium, Ruthenium) verwendet werden. Diese Ka talysatoren sind sehr aktiv und die Vorrichtungen rekombi nieren die einzelnen Gase mit großer Geschwindigkeit.Characteristic of all these recombina devices tion is that in their manufacture precious metal catalysts (Platinum, palladium, ruthenium) can be used. This Ka Talysators are very active and the devices recombi kidney the individual gases at high speed.
Gerade die große Aktivität der Edelmetallkatalysatoren ist jedoch der Grund für die Nachteile der bekannten Vorrich tungen. Sogar geringe Mengen Ionen dieser Metalle, die in den Elektrolyt und von dort auf die Platten des Akkumula tors geraten sind, vermindern die Überspannung des Wasser stoffs und Sauerstoffs. Dies bewirkt eine sehr starke Gas ausscheidung und dementsprechend ein Sulfatieren und ein Anschwellen der negativ geladenen Platten in den Fällen, in denen diese Vorrichtungen in den Bleiakkumulatoren an gewandt werden. Eben aus diesem Grund ist der überwiegende Teil der Vorrichtung in der Gaskammer der Akkumulatoren montiert. Auf diese Weise wird der direkte Kontakt des Katalysators mit dem Elektrolyt vermieden und die Wahr scheinlichkeit, das Edelmetallionen in den Elektrolyt ge langen, vermindert. Dadurch aber zeigen sich weitere Nach teile, welche mit der Spezifik der Arbeit in einer Gasphase verbunden sind.It is precisely the great activity of the precious metal catalysts however, the reason for the disadvantages of the known Vorrich exercises. Even small amounts of ions of these metals that are in the electrolyte and from there to the plates of the accumulator tors are reduced, reduce the overvoltage of the water substance and oxygen. This causes a very strong gas excretion and accordingly a sulfation and a Swelling of the negatively charged plates in the cases in which these devices in the lead accumulators be turned. It is for this reason that the overwhelming majority Part of the device in the gas chamber of the accumulators assembled. In this way the direct contact of the Avoided catalyst with the electrolyte and the true Probability that precious metal ions ge in the electrolyte long, diminished. But this shows further aftermath parts that match the specifics of working in a gas phase are connected.
Der erste Nachteil ist, daß bei diesen Verhältnissen die katalytischen Patronen nur den Wasserstoff und den Sauer stoff in ein stöchiometrisches Verhältnis (2 : 1) umsetzen, wobei die nichtstöchiometrischen Mengen dieser Gase un reagiert bleiben. Bekannt ist es, daß während der Ladung der Bleiakkumulatoren die beiden Gase in nichtstöchiome trischen Mengen ausgeschieden werden. Dies erfordert ein Anbringen zusätzlicher Vorrichtungen, welche einen voll ständigen Verbrauch der Gase (JP N 30 776, JP N 49-30 418) oder ihr Heraustreten an die Luft (JP N 49-30 418) sichern. Der zweite Nachteil der katalytischen Patrone, die in einer Gasphase arbeitet, ist ihr Heißwerden von bei der exother men Reaktion der Rekombination ausgeschiedenen Wärme. Dies kann zur Explosion des Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches führen, weswegen Sicherheitsmaßnahmen zu treffen sind (JP N 48-27 540, US N 36 30 778).The first disadvantage is that under these conditions the catalytic cartridges only the hydrogen and the acid convert the substance into a stoichiometric ratio (2: 1), the non-stoichiometric amounts of these gases un stay reacted. It is known that during charging the lead accumulators convert the two gases into non-stoichiomas trical amounts are excreted. This requires one Attach additional devices that are full constant consumption of gases (JP N 30 776, JP N 49-30 418) or secure their emergence in the air (JP N 49-30 418). The second disadvantage of the catalytic cartridge that comes in one Gas phase is working, it gets hot at the exother reaction of the recombination of excreted heat. This can explode the hydrogen-oxygen mixture lead, why security measures have to be taken (JP N 48-27 540, US N 36 30 778).
Alle diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen samt der Möglichkeit für eine Vergiftung der Edelmetallkatalysato ren bei der Benutzung von mit Antimon legierten Gittern für die Akkumulatorenplatten (DE N 31 22 659) und der hohe Preis dieser Katalysatoren erklären, warum diese Vorrich tungen zum Hermetisieren immer noch keine Anwendung in der Praxis gefunden haben. All these disadvantages of the known devices including the Possibility of poisoning the precious metal catalyst when using grids alloyed with antimony for the battery plates (DE N 31 22 659) and the high one Price of these catalysts explain why this device Hermetization is still not an application have found practice.
In den Patenten DE 23 12 131 und FR 20 74 519 sind Elek troden mit unedlem Katalysator - Ruß, Tantal- oder Silber pulver und Wolframcarbid - mit einer Korngröße von 0,5 bis 1 mm beschrieben, die nur zur Oxydation des von der negati ven Platte des Bleiakkumulators ausgeschiedenen Wasserstoffs dienen. Dabei wird eine Konstruktionsänderung der Batterie empfohlen, wodurch die Sauerstoffausscheidung verhindert wird. Dies wird erreicht, indem die Batteriekapazität durch die negative Platte begrenzt wird. Während der Ladung sol len zuerst die negativen Platten geladen werden und an ihnen soll die Wasserstoffausscheidung vor der Ladung der positi ven Platten beginnen. Die Sauerstoffausscheidung kann aber nicht beseitigt werden, da die tatsächliche Sauerstoffaus scheidung an der positiven Platte nach Erreichen von ca. 60 bis 80% Ladegrad der Platte beginnt (z. B. "Power Sources for Electric Vehicles", Ed. B.D. McNicol and D. Rand, Elsevier, Am., 1984, p. 422).In the patents DE 23 12 131 and FR 20 74 519 Elek treading with base catalyst - soot, tantalum or silver powder and tungsten carbide - with a grain size of 0.5 to 1 mm described, which is only for the oxidation of the negati The plate of the lead accumulator excreted hydrogen serve. This will change the design of the battery recommended, which prevents oxygen excretion becomes. This is achieved by using the battery capacity the negative plate is limited. During charging sol len the negative plates are loaded first and on them is the hydrogen excretion before charging the positi start plates. The oxygen excretion can cannot be eliminated as the actual oxygen is off divorce on the positive plate after reaching approx. 60 to 80% loading level of the plate begins (e.g. "Power Sources for Electric Vehicles ", Ed. B.D. McNicol and D. Rand, Elsevier, Am., 1984, p. 422).
Deshalb ist nach dem Patent FR 20 74 519 die Zelle wartungs arm, was bedeutet, daß es notwendig ist, während der Arbeit Wasser zuzugeben.Therefore, according to the patent FR 20 74 519, the cell is maintenance poor, which means that it is necessary during work Add water.
Aufgabe der Erfindung war es nun, eine Vorrichtung zur Re kombination von Wasserstoff und Sauerstoff, die sich in den Bleiakkumulatoren ausscheiden, zu schaffen, die eine voll ständige Rekombination des Wasserstoffs und des Sauerstoffs sichert, sowie auch ihre elektrochemische Umwandlung wenn sich diese in nichtstöchiometrischen Verhältnissen ausschei den, wobei gleichzeitig keine Verhältnisse für die Erhöhung der Gasausscheidung in den Akkumulatoren und für eine Explo sion des sich ausscheidenden Gasgemisches geschaffen werden.The object of the invention was to provide a device for re combination of hydrogen and oxygen, which can be found in the Lead accumulators excrete to create a full constant recombination of hydrogen and oxygen secures, as well as their electrochemical conversion if this separates in non-stoichiometric ratios the, while at the same time no conditions for the increase the gas excretion in the accumulators and for an Explo tion of the separating gas mixture can be created.
Diese Aufgabe wird wie aus den vorstehenden Patentansprüchen ersichtlich gelöst. This task is as from the preceding claims obviously solved.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Rekombina tion von sich in wartungfreien Bleiakkumulatoren ausscheidendem Wasser stoff und Sauerstoff und ihre elektrochemische Umwandlung, die aus einem Paket von katalytisch aktiven Elektroden be steht, welche ein Gemisch aus Katalysator sowohl für die Wasserstoff - als auch für die Sauerstoffreaktion - Wolfram carbid oder eine Kombination aus Wolframcarbid und aktivierter Kohle - und Polymerbindemittel enthalten, wobei das Gemisch auf Trägergitter aus Blei oder Bleilegierung gepreßt ist, und die Elektroden von einem mikroporösen Separator für Bleiakkumulatoren umhüllt und voneinander durch solche Sepa ratoren getrennt sind, und das Paket mittels einer Diode mit dem negativen Pol verbunden oder in zwei Teile geteilt ist, wobei das eine Teil über eine Diode mit dem negativen Pol und das andere Teil über Diode und Widertand mit dem positiven Pol verbunden ist, die Vorrichtung teilweise im Elektrolyt über den Akkumulatorenplatten eingetaucht ist und das Potential der Vorrichtung oder die Potentiale sei ner zwei Teile gegenüber der Waserstoffbezugselektrode im selben Elektrolyt im Bereich von 0,1 bis 0,5 V liegt bzw. liegen.The invention relates to a device for recombina tion of water leaving the maintenance-free lead accumulators substance and oxygen and their electrochemical conversion, the be from a package of catalytically active electrodes stands, which is a mixture of catalyst for both Hydrogen - as well as for the oxygen reaction - tungsten carbide or a combination of tungsten carbide and activated Contain carbon and polymer binders, the mixture is pressed onto lead or lead alloy support grids, and the electrodes from a microporous separator for Lead accumulators are encased and separated from each other by such Sepa rators are separated, and the package by means of a diode connected to the negative pole or divided into two parts is, the one part via a diode with the negative Pol and the other part about diode and resistance with that positive pole is connected, the device partially in Electrolyte is immersed over the battery plates and is the potential of the device or the potentials ner two parts compared to the hydrogen reference electrode in the same electrolyte is in the range of 0.1 to 0.5 V or lie.
Der Katalysator der Elektroden ist Wolframcarbid oder eine Mischung aus Wolframcarbid und Aktivkohle, oder eine Mi schung aus Wolframcarbid und Kohle, aktiviert durch Metall chelatverbindungen oder durch Produkte ihrer thermischen Behandlung in inerter Atmosphäre bei einer Temperatur von 300 bis 1000°C. Die Menge der Metallchelatverbindung, z. B. Porphyrin oder Anulen, beträgt bis zu 20 Gew.-% der Kohlen menge.The catalyst of the electrodes is tungsten carbide or one Mixture of tungsten carbide and activated carbon, or a Mi tungsten carbide and carbon activated by metal chelate compounds or by products of their thermal Treatment in an inert atmosphere at a temperature of 300 to 1000 ° C. The amount of the metal chelate compound, e.g. B. Porphyrin or anulen, is up to 20 wt .-% of the coals amount.
Das Polymerbindemittel, z. B. Polytetrafluorethylen, Poly trifluorethylen, Polypropylen, Polyethylen oder Polyisobu tylen oder eine Kombination aus einem Polymerbindemittel und Ruß, beträgt 5 bis 60 Gew.-% der Gesamtmenge des Gemi sches.The polymer binder, e.g. B. polytetrafluoroethylene, poly trifluoroethylene, polypropylene, polyethylene or polyisobu tylen or a combination of a polymer binder and carbon black is 5 to 60% by weight of the total amount of the mixture nice.
Das Katalysator-Polymerbindemittel-Gemisch ist in einer Men ge von 0,01 bis 1 g/cm2 auf ein Metallträgergitter aus Blei oder einer Bleilegierung, oder auf dem mit teflonisiertem Ruß vorbeschichteten Gitter aufgetragen und bei einer Tem peratur von 50 bis 400°C gepreßt.The catalyst-polymer binder mixture is applied in a quantity of 0.01 to 1 g / cm 2 to a metal support grid made of lead or a lead alloy, or on the grid pre-coated with teflonized carbon black and at a temperature of 50 to 400 ° C. pressed.
Das Paket Elektroden ist von einem mikroporösen Separator (z. B. aus Polyvinylchlorid oder Polyethylen oder Polypro pylen oder von Latexformaldehydharzen) umhüllt, welcher bei der Herstellung von Bleiakkumulatoren benutzt wird. Die er findungsgemäße Vorrichtung weist folgende Vorteile auf:The electrode package is from a microporous separator (e.g. from polyvinyl chloride or polyethylene or Polypro pylen or latex formaldehyde resins), which at the production of lead acid batteries is used. Which he The device according to the invention has the following advantages:
Da die Vorrichtung in Kontakt mit dem Elektrolyt und mit dem negativen Pol des Akkumulators steht, beträgt das Po tential in dem Elektrodenpaket in den Grenzen von +0,1 bis +0,4 V gegenüber der Wasserstoffelektrode, in Abhängigkeit davon, welches der beiden Gase sich mit einer größeren Ge schwindigkeit ausscheidet.Since the device is in contact with the electrolyte and with is the negative pole of the battery, the bottom is potential in the electrode package in the range of +0.1 to +0.4 V compared to the hydrogen electrode, depending which of the two gases is associated with a larger Ge speed is eliminated.
Beim Einhalten des Paketpotentials in diesem Potentialbe reich und bei Anwesenheit eines Katalysators zur Wasser stoffoxydation (Wolframcarbid) und zur Sauerstoffreduktion (Aktivkohle oder aktivierte Kohle) verläuft nicht nur die Wasserstoff- und die Sauerstoffrekombination in stöchiome trischen Verhältnissen, sondern auch die elektrochemische Umwandlung dieses Gases, das in diesem Moment im Überschuß ist. Das gestattet das Aufbauen einer wartungsfreien und gasdichten Batterie.If the package potential is maintained in this potential area rich and in the presence of a catalyst to the water material oxidation (tungsten carbide) and for oxygen reduction (Activated carbon or activated carbon) not only runs the Hydrogen and oxygen recombination in stoichiome tric relationships, but also the electrochemical Conversion of this gas, which is in excess at that moment is. This allows building a maintenance free and gastight battery.
In den Fällen, in denen bei der Selbstentladung der Batterie Was serstoff ausgeschieden wird, ist das Elektrodenpaket in zwei Teile geteilt, wobei der eine Teil über eine Diode mit den negativen Platten der Zelle und der andere Teil über Diode und Widerstand mit den positiven Platten ver bunden ist. Bei dieser Verbindungsart ist das Potential des Paketteils, verbunden mit der negativen Platte, in dem selben Potentialbereich wie oben genannt - von 0,1 bis 0,4 V, während das Potential des anderen Paketteils, das mit den positiven Platten verbunden ist, in einem Bereich von 0,3 bis 0,5 V liegt.In cases where the battery self-discharges What is excreted, the electrode pack is in divided two parts, one part via a diode with the negative plates of the cell and the other part ver with diode and resistor with the positive plates is bound. With this type of connection is the potential of the package part connected to the negative plate in which same potential range as mentioned above - from 0.1 to 0.4 V, while the potential of the other part of the package that with the positive plates is connected in a range of 0.3 up to 0.5 V.
Unter den oben beschriebenen Betriebsverhältnissen erhitzt sich die Vorrichtung nicht. Demzufolge besteht keine Gefahr einer Explosion des Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches, das sich in der Gaskammer des Akkumulators ansammelt.Heated under the operating conditions described above the device itself. As a result, there is no danger an explosion of the hydrogen-oxygen mixture that accumulates in the gas chamber of the accumulator.
Das Wolframcarbid ist in schwefelsauren Lösungen praktisch unlöslich, doch in den Fällen, in denen Wolframcarbid in den Elektrolyt gelangen und die Platten des Akkumulators erreichen, wird die Gasausscheidung durch diese nicht wesent lich verändert, weil sich die Ionen als Wolfram ablagern, das kein guter Katalysator für die Wasserstoff- und Sauerstoffreaktion ist.The tungsten carbide is practical in sulfuric acid solutions insoluble, but in cases where tungsten carbide in get the electrolyte and the plates of the accumulator reach, the gas excretion is not essential by this changed because the ions deposit as tungsten, which is not a good catalyst for the hydrogen and Is oxygen reaction.
Anhand einer beispielsweisen Ausführung, gezeigt in den Zeichnungen, wird die erfindungsgemäße Vorrich tung näher erläutert. Es zeigtUsing an exemplary embodiment, shown in the Drawings, the Vorrich invention tion explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Durchschnitt durch die Vorrichtung; Fig. 1 shows a section through the apparatus;
Fig. 2 einen Durchschnitt einer separaten Akkumu latorzelle mit in ihr montierter Vorrich tung; Fig. 2 is an average of a separate Akkumu latorzelle with tung in their mounted Vorrich;
Fig. 3 einen Durchschnitt einer separaten Akkumu latorzelle mit in ihr montierter Vorrich tung, die in zwei Teile geteilt ist. Fig. 3 shows an average of a separate accumulator cell with device mounted in it Vorrich, which is divided into two parts.
Die Vorrichtung (Fig. 1) besteht aus zwei Elektroden 1, um hüllt von einem mikroporösen Separator 2 und voneinander durch einen Separator 3 getrennt. Jede einzelne Elektrode 1 stellt ein Bleigitter 4 dar, wobei beiderseits Schichten aus einem Katalysator und Bindemittel 5 aufgepreßt sind.The device ( FIG. 1) consists of two electrodes 1 , in order to be enveloped by a microporous separator 2 and separated from one another by a separator 3 . Each individual electrode 1 represents a lead grid 4 , layers of a catalyst and binder 5 being pressed on both sides.
Die Vorrichtung 6 (Fig. 2) ist im Deckel 7 einer Akkumula torzelle 8 montiert, welche negative Platten 9 aufweist, die mit dem negativen Pol 10 verbunden sind, und positive Plat ten 11, die mit dem positiven Pol 12 verbunden sind und Se paratoren 13, die die Platten trennen, halbeingetaucht im Elektrolyt 14 und mit dem Minuspol 10 über eine Diode 15 verbunden.The device 6 ( FIG. 2) is mounted in the cover 7 of a battery 8 , which has negative plates 9 which are connected to the negative pole 10 , and positive plates 11 which are connected to the positive pole 12 and separators 13 , which separate the plates, half-immersed in the electrolyte 14 and connected to the negative pole 10 via a diode 15 .
Die Vorrichtung in Fig. 3 ist in zwei Teile geteilt. Der eine Teil 18 ist über eine Diode 15 mit dem negativen Pol 10 und der andere Paketteil 19 über den Widerstand 16 und die Diode 17 mit dem positiven Pol 12 verbunden.The device in Fig. 3 is divided into two parts. One part 18 is connected to the negative pole 10 via a diode 15 and the other package part 19 is connected to the positive pole 12 via the resistor 16 and the diode 17 .
Die aus einem Paket aus drei Elektroden 1, umhüllt von einem mikroporösen Separator 2 aus Polyvinylchlorid, be stehende Vorrichtung 6 ist teilweise in dem Elektrolyt 14 über den negativen Platten 9 und den positiven Platten 11 der Akkumulatorzelle 8 eingetaucht und mittels der Diode 15 mit dem negativen Pol 10 der Zelle 8 verbunden.The from a package of three electrodes 1 , encased by a microporous separator 2 made of polyvinyl chloride, existing device 6 is partially immersed in the electrolyte 14 above the negative plates 9 and the positive plates 11 of the battery cell 8 and by means of the diode 15 with the negative Pole 10 of cell 8 connected.
Die Elektroden 1 der Vorrichtung 6 enthalten 100 mg/cm2 Wolframcarbid und 25 mg/cm2 teflonisierten Ruß und sind auf Bleigitter bei 320°C gepreßt.The electrodes 1 of the device 6 contain 100 mg / cm 2 of tungsten carbide and 25 mg / cm 2 of teflonized carbon black and are pressed onto lead grids at 320 ° C.
Die Bleiakkumulatorzelle 8 besteht aus positiven Platten 11 und negativen Platten 9, hergestellt mit Gittern aus einer Bleiantimon-Legierung.The lead accumulator cell 8 consists of positive plates 11 and negative plates 9 , made with grids made of a lead antimony alloy.
An dieser Zelle wurden zehn Ladungs-Entladungs-Zyklen (fünf stündige Ladung bei einer Gleichspannung von 2,4 V und ein stündige Entladung mit 10 A) durchgeführt. Nach diesen Zy klen wurde die Zelle 8 einem ununterbrochenen Ladungszustand während 1000 Stunden bei einer Spannung von 2,4 V ausgesetzt. Bei diesen Verhältnissen setzt die erfindungsgemäße Vorrich tung 6 alle ausgeschiedenen Gase um - die Zelle ist völlig hermetisiert. Mit demselben Prüfungsverfahren, jedoch ohne die Vorrichtung 6, scheidet die Zelle 0,137 l Gas/Stunde aus.Ten charge-discharge cycles were carried out on this cell (five hours of charging at a direct voltage of 2.4 V and one hour of discharge at 10 A). After these cycles, the cell 8 was subjected to an uninterrupted state of charge for 1000 hours at a voltage of 2.4 V. Under these conditions, the device 6 according to the invention converts all the gases which have been eliminated - the cell is completely hermetically sealed. With the same test procedure, but without the device 6 , the cell emits 0.137 l of gas / hour.
Im Unterschied zu Beispiel 1 verwendet man eine Vorrichtung 6, bei der die Elektroden 1 außer Wolframcarbid auch mit 10 Gew.-% Kobaltdibenzotetraazaanulen in einer Menge von 20 mg/ cm2 aktivierte Kohle enthält. Die Vorrichtung 6 ist in einer Akkumulatorzelle 8 untergebracht, wie sie in Beispiel 1 be schrieben ist.In contrast to Example 1, a device 6 is used in which the electrodes 1 contain activated carbon in addition to tungsten carbide with 10% by weight cobalt dibenzotetraazaanulene in an amount of 20 mg / cm 2 . The device 6 is housed in an accumulator cell 8 , as described in Example 1 be.
Die Prüfungen wurden unter denselben Verhältnissen durchge führt. Die Vorrichtung 6 setzt alles ausgeschiedene Gas um.The tests were carried out under the same conditions. The device 6 converts all gas that has been separated out.
Die zwei Elektroden 1 der Vorrichtung 6 enthalten 300 mg Wolframcarbid und 10 mg Aktivkohle/cm2 und sind auf dem Bleigitter 4 mit Hilfe von 12 Gew.-% teflonisiertem Ruß bei 320°C aufgepreßt.The two electrodes 1 of the device 6 contain 300 mg of tungsten carbide and 10 mg of activated carbon / cm 2 and are pressed onto the lead grid 4 with the aid of 12% by weight of teflonized carbon black at 320 ° C.
Die Vorrichtung 6 ist in einer Akkumulatorzelle 8, wie die se im Beispiel 1 beschrieben ist, angebracht.The device 6 is mounted in an accumulator cell 8 , as described in Example 1.
Die Prüfungen wurden bei einem ununterbrochenen Ladungszu stand bei einer Stromstärke von 3 A während 4000 Stunden durchgeführt. Bei diesem Prüfungsverfahren werden von der Vorrichtung 6 alle ausgeschiedenen Gase miteinander umge setzt.The tests were carried out with an uninterrupted charge at a current of 3 A for 4000 hours. In this test procedure, all of the separated gases are converted by the device 6 .
Im Unterschied zu Beispiel 3 enthalten die Elektroden 1 der Vorrichtung 6 anstatt 10 mg Aktivkohle/cm2 je 5 mg Kohle, die mit 20 Gew.-% Kobaltmethoxyphenylporphyrin, pyrolisiert bei 800°C, aktiviert sind. Die Prüfungsverfahren wurden wie in Beispiel 3 beschrieben durchgeführt. In der Vorrichtung 6 wird alles ausgeschiedene Gas umgesetzt.In contrast to Example 3, the electrodes 1 of the device 6 instead of 10 mg of activated carbon / cm 2 each contain 5 mg of carbon, which are activated with 20% by weight of cobalt methoxyphenylporphyrin, pyrolyzed at 800 ° C. The test procedures were carried out as described in Example 3. All excreted gas is converted in the device 6 .
Im Unterschied zu Beispiel 3 ist das Bindemittel Polyethylen in einer Menge von 60 mg/cm2 und das Katalysator-Bindemittel- Gemisch ist bei 150°C gepreßt. Die Prüfungsbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind dieselben wie im Beispiel 3.In contrast to Example 3, the binder is polyethylene in an amount of 60 mg / cm 2 and the catalyst-binder mixture is pressed at 150 ° C. The test conditions and the results obtained are the same as in Example 3.
Im Unterschied zu Beispiel 3 ist das Bindemittel Polypropy len in einer Menge von 80 mg/cm2 und das Katalysator-Binde mittel-Gemisch ist bei 170°C gepreßt. Die Prüfungsbedingun gen und die erhaltenen Ergebnisse sind dieselben wie in Bei spiel 3.In contrast to Example 3, the binder is polypropylene in an amount of 80 mg / cm 2 and the catalyst-binder mixture is pressed at 170 ° C. The test conditions and the results obtained are the same as in example 3.
Im Unterschied zu Beispiel 3 ist auf das Trägergitter vor her eine Schicht aus teflonisiertem Ruß in einer Menge von 100 mg/cm2 aufgetragen und das Katalysator-Bindemittel-Ge misch ist auf diese Schicht gepreßt.In contrast to Example 3, a layer of teflonized carbon black is applied in an amount of 100 mg / cm 2 to the support grid and the catalyst / binder mixture is pressed onto this layer.
Die Prüfungsbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind dieselben wie in Beispiel 3.The exam conditions and the results obtained are the same as in Example 3.
Das Paket der Vorrichtung besteht aus 4 Elektroden, wobei je zwei miteinander verbunden sind, wie es in Fig. 3 darge stellt ist, die im Separator aus Polyvinylchlorid 2 umhüllt sind und teilweise im Elektrolyt 14 der Akkumulatorzelle 8 eingetaucht sind. Das eine Elektrodenpaar 18 ist über die Diode 15 mit dem negativen Pol 10 verbunden, das andere Elek trodenpaar 19 ist über Widerstand 16 und Diode 17 mit dem positiven Pol 12 der Zelle 8 verbunden. Die Elektroden der Vorrichtung 6 enthalten 200 mg/cm2 Wolframcarbid, 10 mg/cm2 Aktivkohle und 20 mg/cm2 Polytetrafluorethylen, wobei dieses Gemisch auf ein Bleigitter gepreßt ist, das wie in Beispiel 7 vorbehandelt wurde.The package of the device consists of 4 electrodes, two of which are connected to one another, as shown in FIG. 3, which are encased in the separator made of polyvinyl chloride 2 and partially immersed in the electrolyte 14 of the battery cell 8 . One pair of electrodes 18 is connected via diode 15 to the negative pole 10 , the other pair of electrodes 19 is connected via resistor 16 and diode 17 to the positive pole 12 of cell 8 . The electrodes of the device 6 contain 200 mg / cm 2 tungsten carbide, 10 mg / cm 2 activated carbon and 20 mg / cm 2 polytetrafluoroethylene, this mixture being pressed onto a lead grid which was pretreated as in Example 7.
Die Akkumulatorzelle ist dieselbe wie in Beispiel 1. Die Zelle ist unter folgenden Bedingungen geprüft: 9 Stunden Ladung bei Strom 4 A und 3 Stunden Entladung bei 10 A. Unter diesen Bedingungen ist das Potential des Elektroden paars, verbunden mit dem negativen Pol 10, im Bereich von 0,3 bis 0,1 V, und das Potential des Elektrodenpaars, ver bunden mit dem positiven Pol 12 im Bereich von 0,5 bis 0,3 V. Alle ausgeschiedenen Gase in der Zelle sind voll kommen rekombiniert.The battery cell is the same as in example 1. The cell is tested under the following conditions: 9 hours of charging with current 4 A and 3 hours of discharge at 10 A. Under these conditions, the potential of the electrode pair, connected to the negative pole 10 , is im Range from 0.3 to 0.1 V, and the potential of the electrode pair, connected to the positive pole 12 in the range from 0.5 to 0.3 V. All the gases which have separated out are completely recombined in the cell.
Claims (8)
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