Batterie ans elektrolytischen Zellen. Die Erfindung betrifft eine Batterie aus elektrolytischen Zellen, die insbesondere zur Herstellung von Sauerstoff und Wasserstoff durch Wasserzersetzung dienen kann.
Gemäss der Erfindung sind eine Anzahl von Zellen übereinander gestellt und Strom zuleitungen am obern Ende der obersten und am Boden der untersten Zelle angeordnet, wobei der Strom direkt durch die Zellen- kolonne durch Hintereinanderschaltun-g von jeder Zelle zu der darüber oder darunter lie genden unter Wechsel der Polarität zwischen je zwei Zellen hindurchgeht.
Dank .dieser Anordnung kann man eine Wusserst kompakte Batterie erhalten, welche bloss ein Minimum an Bodenfläche bean sprucht und bei der man eine grosse Anzahl von Verbindungsleitungen ersparen kann, wobei gleichzeitig eine gleichförmige Strom verteilung in den E.lektrodenplatten erzielt werden kann.
Zweckmässig erweise ist die Anordnung hierbei derart, da.ss die Trennungswand zwi schen je zwei Zellen herabhängende parallele Elektrodenplalten trägt in abwechselnder Und zusammenwirkender Anordnung mit pa- rallelen Elektrodenplatten, die sich nach oben erstrecken aus der Trennungswand zwi schen,der untern Zelle und der nächst darun ter liegenden Zelle,
wobei -diese Trennungs wand ihrerseits herabhängende Elektroden- platten für,die darunter liegende Zelle trägt.
Zwecks Trennung und Sammlung der Gase ist die Anordnung vorzugsweise derart, dass die von dem Deckel ,jeder Zelle herab hängenden Elektroden durch Öffnungen einer Zwischenwand hindurchgehen, welche rohr- förmige Diaphragrnen - oder Hülsen tragen, die,die herabhängenden Elektroden umgeben, um das an diesen Elektroden erzeugte Gas von dem Gas zu trennen, welches an den da mit abwechselnden Elektroden erzeugt wird, die sich aufwärts von dem Boden .der Zelle erstrecken.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes ist in den Zeichnungen darge stellt, in welchen Fig. 1 ein vertikaler' Längsschnitt durch eine vertikale Serie oder Gruppe von Zel len ist; Fig. 2 ist ein vertikaler Schnitt nach .der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 ist ein horizontaler Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1;
Fig. 4 ist ein vergrösserter Schnitt eines Teils des Unterteils einer Zelle zur Darstel lung verschiedener Verfahren der Isolierung für die aus der Bodenplatte der Zelle herab_- hängenden Elektrodenen.den.
Gleiche Buchstaben beziehen sich auf ent sprechende Teile in allen Zeichnungen.
Jede Vertikalserie oder Gruppe von Zellen besteht aus einer Reihe übereinandergesetzter Zellen a, b und c von Kasten- oder Wannen form, woben beliebige Mittel vorgesehen sein können, um die Zellen mit Elektrolyt zu spei sen. Die Bodenplatte der untersten Zelle c ist mit Füssen oder Flanschen versehen, durch welche die Reihe auf geeignet isolierten Böcken d getragen wird und eine Reihe von nach unten hervorragenden Parallelrippen e bilden Anschlüsse füT den elektrischen Strom, der ihnen durch Kupferstäbe oder Streifen f, welche an Rippen e durch den Bolzen befestigt sind, zugeführt wird.
Parallele Elektroden platten g, :die vorzugsweise in der Dicke nach oben zu abnehmen, ragen aus der Bodenplatte im Innern der Zelle aufwärts und bewirken, dass die ganze Zelle in einer Anzahl kleiner, schmaler Abteile unterteilt wird, von denen jedes durch eine der Rippen e mit Strom ver sorgt wird.
Der obere Abschluss der Zelle c wird gebildet :durch den Unterteil der nächst darüberstehenden Zelle b-. aus welcher Elek- trodenplatten <I>h,</I> ähnlich den Elektroden g herabhängen, und zwar in abwechselnder Anordnung mit diesen, wobei sich die Plat ten h. bis zu einer geringen Entfernung von dem Boden der Zelle c erstrecken.
Eine wei tere Reihe von parallelen Platten j erstreckt sich aufwärts aus dem Boden der Zelle 1), und zwar .in .abwechselnder Anordnung mit Plat ten 7c, welche vom Boden der nächst darüber stehenden Zelle herabhängen. Jede Zelle der Reihe ist in gleicher Weise geformt, bis die oberste Zelle a erreicht ist, deren Deckel herabhängende Elektrodenplatten I und nach aussen parallele Rippen m besitzt.
an die kupferne Stromzuleitungen in derselben Weise angeschlossen sind, wie dies bei den untern Rippen e beschrieben worden ist. Das Verfahren zur Abtrennung der in den Zellen erzeugten Gase ist genau gleich für jede Zelle und mag mit Bezug auf die unterste Zelle c beschrieben werden.
Ein horizontales Teilungsglied oder Dia phragma tt, welches von der Zelle nach oben und unten isoliert ist, liegt in einem kleinen Abstand unter dem Boden der Zelle b und besitzt eine Reihe von herabhängenden rohr- förmigen Flanschen o, die Schlitze oder Öffnungen umgeben, durch welche die herab hängenden Elektroden h hindurchgehen. Die Flanschen o tragen poröse, herabhängende Diaphragmen oder Hülsen p aus Asbest, Gaze oder dergleichen,
welche die Elektroden h umgeben und das darin erzeugte Gas von den an den Elektroden g erzeugten und von diesen aufsteigende Gas trennen. Das an den Elektroden lt erzeugte Gas streicht nach oben durch die Trennungswand bezw. Dia phragma ri, in den Raum zwischen der Tren nungswand und dem Boden der Zelle b und aus diesem Raum wird das Gas in ein verti kales Sammelrohr q abgeleitet, das durch eine Armatur mit einer Fassung r verbunden ist, welche am Oberende der Zelle angegos sen oder sonstwie angebracht ist.
Das an den Elektroden g erzeugte Gas wird durch die Diaphragmen p verhindert, durch die Öffnungen der Wand n hindurch zugehen und sammelt sich unter der Wand, von wo es in ein zweites Sammelrohr s ge langt. Die Sammelrohre g und s nehmen das Gas der entsprechenden Elektroden aller Zellen einer Vertikalreihe oder Gruppe auf, wobei die Rohre in voneinander isolierte Strecken zwischen den einzelnen Zellen durch Einschaltung kurzer Rohrstücke aus Isola tionsmaterial, wie zum Beispiel Glas, unter teilt sind.
Da, die Rohre nur der Potential differenz zwischen zwei benachbarten Zellen ausgesetzt sind, brauchen die Isolations rohre nur eine kurze Länge zu besitzen, wie in Fig. 1. dargestellt.
Ein weiteres Stück Isolationsrohr ir- ist zwischen den Vertikalrohren c und s und den Verbindungsstücken eingeschaltet, durch wel che sie an den Hauptsammelgasleitungen zv und v angeschlossen sind, die die Gase aus einer Reihe oder Batterie von Zellengruppen aufnehmen.
Wenn die untern Ränder der Elektroden platten h genügend weit von dem Böden der Zelle in Abstand liegen, so ist eine Isolation zwischen der Elektrode und dem Boden der Zelle nicht unbedingt erforderlich. Es kann indes, wenn gewünscht, eine Isolation auf eine der in Fig. 4 dargestellten Arten vor gesehen werden.
Bei .x ist eine schüsselförmige Schicht Isolationsmaterial dargestellt, die auf dem Boden der Zelle liegt und sich auch einkur zes Stück an den Seiten aufwärts erstreckt, während bei y ein flacher Streifen Isola-, tionsmaterial dargestellt ist, der auf dem Bo den der Zelle liegt. Bei den andern Aus führungsformen werden metallische Schutz glieder z auf schmalen Streifen Isolations material 3 gehalten.
Eine weitere Ausführungsform, bei wel cher die Isolation ganz entbehrt werden kann, besteht darin, dass die Diaphragmen oder Hülsen p unterhalb der Unterenden der Elek troden la ganz oder fast ganz geschlossen sind. Bei der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Elektrodenplatten g, die aus dem Boden jeder Zelle nach oben ragen, bis zu den Seiten der Wanne oder Zelle, so dass die Zelle in eine Anzahl kleinerer, schmaler Abteile unterteilt ist, wie in Fig. 3 dargestellt.
Diese Konstruktion erzielt eine äusserst starke Zelle, leidet indes unter dem Übelstand, dass der Elektrolyt jeder dieser kleineren Zellen besonders zugeführt werden muss, und dass es schwer ist, ein gleiches Niveau des Elektrolytes- in jeder Zelle zu sichern.
Bei einer abgeänderten Konstruktion sind die Elektroden g nicht bis zu den Seiten der Zelle oder Wanne geführt, sondern besitzen die gleiche Breite wie die Elektroden h. Diese Konstruktion ist nicht so stark wie die in. den Zeichnungen dargestellten Konstruk- Honen, gestattet aber eine freie Zirkulation des Elektrolytes, der daher an einem Punkte der ganzen Zelle zugeführt werden kann. Es ist klar, dass, anstatt diese Elektroden von den Seiten ganz zu trennen, sie in Zwischen räumen mit diesen durch Gewebestücke ver bunden sein können.
Hierdurch wird der Konstruktion Festigkeit gegeben, ohne dass die Zirkulation des Elektrolytes durch die ganze Kammer gestört wird.