Ueber elektrische Accumulatoren. Ueber elektrische Accumulatoren. Ein guter elektrischer Accumulator muſs bei gegebenem Volumen oder Gewicht im Stande sein, eine möglichst groſse Menge Elektricität aufzuspeichern, ferner von dieser aufgespeicherten Elektricität bei der Entladung einen möglichst groſsen Theil wiederzugeben und endlich die aufgespeicherte Elektricitätsmenge mit thunlichst geringem Verlust möglichst lange zu bewahren. Diesen Forderungen genügen bis jetzt am besten die sogen, secundären Elemente, von denen das Planté'sche das bekannteste ist. Bei dem Planté'schen Elemente stehen zwei Bleiplatten einander gegenüber und sind durch zwischengelegte Kautschukbänder von etwa 1cm Breite und 0cm,5 Dicke vor gegenseitiger Berührung geschützt. Diese Platten werden einfach oder auch zu einer Spirale zusammengerollt in ein Gefäſs gestellt, welches mit 10 Proc. Schwefelsäure haltigem Wasser gefüllt ist. Die beiden Platten werden mit den Polen einer galvanischen Batterie (2 Bunsen'sche oder 3 Daniell'sche Elemente) oder mit den Polen einer dynamo-elektrischen Maschine verbunden. Durch den elektrolytischen Proceſs entsteht, wenn das secundäre Element noch neu ist, sehr bald an der positiven Elektrode Sauerstoff, an der negativen Wasserstoff. Die positive Elektrode wird dadurch oxydirt; es bildet sich auf ihr eine Schicht von Bleisuperoxyd; die negative Elektrode dagegen wird, falls sie nicht schon rein metallisch ist, durch den entstehenden Wasserstoff zu rein metallischem Blei reducirt. Schaltet man dann die Ladungsbatterie aus und verbindet die Bleiplatten direct mit einander, so entsteht ein secundärer Strom, welcher dem Ladungsstrom entgengesetzt gerichtet ist und folglich auch die entgegengesetzte chemische Wirkung hervorruft. Die vorher positive (oxydirte) Platte wird reducirt, die vorher negative Platte wird oxydirt. Der secundäre Strom dauert so lange, bis die beiden Platten wieder gleiche chemische Beschaffenheit erlangt haben. Planté empfiehlt, zur vollständigen Bildung seiner Elemente ein solches Laden und Entladen oftmals mit immer gröſserer Dauer zu wiederholen und dabei, besonders die ersteren Male, regelmäſsig die Richtung des Ladungsstromes zu wechseln. Dadurch soll sich die Dauer der Entladung beständig steigern. Man fährt in dieser Weise der Vorbereitung des Elementes so lange fort, bis die Dauer des Entladungsstromes eine solche geworden, wie sie zur Erreichung des Zweckes, zu welchem das Element dienen soll, erforderlich ist. Ist das Element dann einmal vorbereitet, so ist es zweckmäſsig, die Richtung des Ladungsstromes beim weiteren Gebrauch unverändert beizubehalten. Nach L'Electricien, 1881 Bd. 1 S. 231 fanden Hospitalier und Géraldy, daſs ein Planté'sches Element von 1540g Bleigewicht und 3350g Gesammtgewicht, bis zur Sättigung geladen, beim Entladen eine Arbeitsleistung von 4186mk im äuſseren Stromkreise, also 1250mk für 1k entwickelt. Die elektromotorische Kraft des Elementes ergab sich zu 2,15 Volt, der innere Widerstand zu 0,04 Ohm; der äuſsere nützliche Widerstand betrug 0,21 Ohm. Die Planté'sche Zelle entladet sich für manche Zwecke, für welche Accumulatoren anzuwenden sind, zu schnell; es sind deshalb in neuerer Zeit mehrere andere Formen von secundären Batterien angegeben worden, welche sich langsamer entladen. Von diesen hat am meisten von sich reden gemacht die Faure'sche secundäre Batterie, welcher auch noch andere Vortheile vor der Planté'schen nachgerühmt werden, so ihre schnellere Bildung und ihre Fähigkeit, bei gleichem Gewicht mehr als die doppelte Elektricitätsmenge aufzuspeichern. Auch bei diesem Elemente sind die Elektroden wie beim Plante'schen aus Bleiplatten gebildet. Jede der beiden Platten wird mit einer Schicht Mennige belegt, welch letztere durch eine mit Bleinieten befestigte Filzscheibe an der Bleiplatte festgehalten wird. Die so vorbereiteten Platten werden dicht bei einander in ein Gefäſs mit angesäuertem Wasser gesetzt. Beim Laden des Elementes wird die Mennige der positiven Elektrode noch weiter oxydirt (zu Bleisuperoxyd), die der negativen dagegen zu Blei reducirt. Bei der Entladung oxydirt sich das reducirte Blei, während das gebildete Bleisuperoxyd sich reducirt. Der chemische Proceſs ist hier also derselbe wie bei dem Planté'schen Elemente; da jedoch der Widerstand des Elementes gröſser ist als der des Planté'schen, so erfolgt die Entladung langsamer. In den ersten Tagen des Januar 1882 sind von Allard, Le Blanc, Joubert, Potier und Tresca in Paris eine Reihe von Versuchen mit Faure'schen Elementen vorgenommen worden, über deren Ergebnisse La Lumière électrique, 1882 S. 230 berichtet. Hiernach bestand die secundäre Batterie aus 35 Elementen mit spiralförmig zusammengerollten Platten; jedes der Elemente wog 43k,700. Die Platten waren mit einer Schicht Mennige so belegt, daſs auf 1qm Fläche etwa 10k Mennige kam. Die angewendete Flüssigkeit war 10 Proc. Säure haltiges Wasser. Zur Ladung der Batterie diente eine Siemens'sche Maschine. Das Laden erfolgte in 4 Abschnitten an 4 auf einander folgenden Tagen und dauerte im ganzen 22 Stunden 45 Minuten. Die Entladung erfolgte in zwei Abschnitten und währte im ganzen 10 Stunden 39 Minuten. Der Entladungsstrom wurde dazu benutzt, 11 Maxim'sche Lampen zu speisen. Es ergab sich nun, daſs die in die Batterie während des Ladens eingeführte Elektricitätsmenge (694500 Coulomb) nahezu der beim Entladen von der Batterie wieder entwickelten Elektricitätsmenge (619600 Coulomb) gleich sei; der Verlust beträgt nur etwa 10 Proc. Die zum Laden verwendete mechanische Arbeit betrug 9570000mk; von diesen wurden jedoch nur 6382000mk in der Batterie aufgespeichert; die bei der Entladung im äuſseren Stromkreise entwickelte Arbeit ergab sich zu 3809000mk. Die bei der Entladung geleistete Arbeit ist demnach 40 Procent der totalen Ladungsarbeit und 60 Procent der durch die Batterie aufgespeicherten Arbeit. Die elektromotorische Kraft eines Elementes war im Durchschnitt 2,11 Volt. Entgegen dem Verfahren von Planté und Faure, welche den Elektroden ihrer Batterien durch Auflagerung einer Schicht von oxydirtem oder schwammigem Metall eine gröſsere Oberfläche geben, um die von der Ablagerung der Gasbläschen auf den Elektroden herrührende Polarisation zu erhöhen, benutzt die Société Générale d'Électricité (Procédes Jablochkoff) in Paris (* D. R. P. Kl. 21 Nr. 16319 vom 27. April 1881) für ihre Batterien Elektroden mit möglichst glatter, am besten polirter Oberfläche. Um die Polarisationsfähigkeit solcher Elektroden zu erhöhen, umgibt man sie mit Oel oder anderen fetten, öligen oder harzigen Körpern, speciell Kohlenwasserstoffölen und Mineralölen, wie z.B. Naphta und seine Verbindungen. Diese Körper sollen nach Analogie der harzigen oder öligen Ueberzüge wirken, welche die wirksame Fläche der Elektrophore und Condensatoren der statischen Elektricität bilden, indem sie die Ladungen dynamischer Elektricität auf den Elektroden zurückhalten soll. Die elektrischen Accumulatoren haben schon vielfache Anwendung erfahren, so z.B. während der Elektricitätsausstellung zu Paris 1881 zur Speisung elektrischer Lampen und zum Betriebe einer kleinen elektrischen Eisenbahn; ferner ist der Faure'sche Accumulator benutzt worden zur elektrischen Beleuchtung eines Eisenbahnzuges zwischen London und Brighton, zum Betriebe von Kreissägen u. dgl.