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Elektrische Depolarisation von Primärelementen.
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Unabhängigkeit der Primärbatterien wird jedoch durch die nicht zu verhindernde Polarisation beeinträchtigt und damit deren Spannungskonstanz bedeutend geringer und auch allfällige Überlastungen gewollter Art schwerer möglich. Die Polarisation ist bekanntlich ein durch die elektrochemischen Umsetzungen herbeigeführter Vorgang, der durch Veränderung der Elektroden und der Flüssigkeit um dieselben neue elementartige Kombinationen schafft und eine der ursprünglichen entgegengerichtete elektromotorische Kraft hervorruft.
Die Grösse der Polarisation ist von der Zersetzungsstromstärke, dem Elektrodenmaterial und auch von der Zusammensetzung des Elektrolyten abhängig.
Es ist nun seit vielen Jahrzehnten bekannt, diese in den galvanischen Elementen auftretende
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Teile aufzuheben.
Unter Depolarisation ist also in einem galvanischen Element bis heute der Vorgang zu bezeichnen, bei welchem durch Anwendung chemischer Substanzen diese schädliche Polarisation aufgehoben wird, wodurch die Leistung und Spannungskonstanz auch bei dauernder Stromentnahme dieser Primärelemente bedeutend zunimmt.
Der erfindungsgemässe Gegenstand basiert im wesentlichen auf der Parallelschaltung einer gegebenenfalls schon für andere Zwecke vorhandenen Gleichstromquelle, also bei vorhandenem Wechselstromnetz ein Gleichrichter-oder beispielsweise bei Gleiehstromnetzen ein Spannungsreduktor sein kann-mit den Endklemmen einer Primärbatterie.
Die willkürlich Festlegung des Depolarisationsstromes im zeitlichen Verlauf und in seinen Werten kann durch künstlich belastete Streusehenkel der Gleichrichter, Transformatoren od. dgl. durch Änderung der Belastungsströme oder der Reluktanz bestimmter Transformatorteile erfolgen. Die Belastung der Streusehenkel oder Drossel entsprechend niedrig gewählter Sekundärspannung kann durch verschieden starken Druck von Kontaktplatten oder pulverförmiger Leiter u. dgl. in einfachster Weise geregelt werden, wozu auch im Bedarfsfalle leitende Flüssigkeit verwendet werden kann.
Wenn nun diese Primärbatterie durch Stromverbraucher irgendwelcher Art, z. B. durch Apparate für Telephonie, Telegraphie mit und ohne Draht, Signal-oder Uhrenanlagen, Elektromedizin usw., belastet wird, so sinkt naturgemäss schon durch das Schliessen des Stromkreises die Klemmenspannung und wird als Funktion der Belastung und Zeitdauer derselben weiter abnehmen.
Vorwiegend ist es aber bei nicht überlasteten Elementen die Polarisation, welche mit zunehmendem Alter der Batterie die Leistung in steigendem Masse herabdrückt und stets längere Erholungspausen der Batterie erfordert, weil die chemische Depolarisation schon bedeutend schwächer wirkt, stark nachhinkt und sehr bald nicht mehr nachkommt, so dass die Elemente infolge stark unterschrittener Klemmenspannung nicht mehr genügend leistungsfähig sind.
Das unverhältnismässig rasehe und starke Absinken der Arbeitsspannung, ebenso wie die so unangenehme gegenseitige Beeinflussung parallel an solche Stromquellen angeschlossener Verbraucher ist für die Praxis sehr nachteilig.
Der erfindungsgemässe Gegenstand ersetzt oder ergänzt mindestens die bisher nur durch Chemikalien erfolgende Depolarisation durch kleine Stromkomponenten von aussen her, welche eben im Momente des Belastetwerdens der Batterie durch Absinken deren Arbeitsspannung die entsprechende Potential-
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differenz schaffen, so dass die stets vorhandene parallel angeschaltete Gleichspannung des Reduktors, Gleichrichters od. dgl. einen entsprechenden Strom in die Batterie schickt und hiedurch der an der Anode frei werdende Sauerstoff sich mit dem von der gleichen Elektrode durch die Polarisation gebildeten Wasserstoff verbindet.
Der Effekt ist ein augenblicklicher und eindeutiger. Die gegenelektromotorische Kraft der Polarisation verschwindet momentan und die Nennspannung des Elementes in ihrem Urwerte ist wieder vor-handen, ohne dass die sonstige Funktion des Primärelementes in irgendeiner Weise nachteilig beeinflusst
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Umsetzung der äquivalenten Elektroden-Elektrolyt-Mengen bilden.
Genauer gesagt erfolgt keinerlei Akkumulierung des dem Primärelemente zugeführten Fremd- stromes wie beispielsweise. bei einer Sekundärbatterie. Das Ansteigen der Arbeitsspannung bei gleich- zeitiger Anreicherung und Homogenisierung des Elektrolyten nach erfolgter Depolarisierung ist der
Effekt und damit hört dann der Stromfluss - von der Gleichstromquelle aus-praktisch auf, da nun- mehr das Potentialgefälle fehlt. Eingehende Versuche, wie sie z. B. mit besonders konstruierten Gleich- richtern vorgenommen wurden, erbrachten den Beweis der völligen Automatik dieser elektrischen De- polarisation entsprechend den intermittierenden Belastungen oder den entnommenen Dauerströmen der
Elemente.
Es stellt sich die erforderliche Depolarisation entsprechend den Stromstössen oder der Dauer- belastung in dem erforderlichen Werte von selbst ein.
Durch zweckmässige Formgebung und Charakteristik des Transformators sowie sinngemässe Wahl der Ventilzelle solch eines als Ausführungsbeispiel gewählten Gleichrichters hat man es in der Hand, die Leistungscharakteristik der Primärbatterie sowohl nach der Stromstärke als auch der Zeit nach ganz bedeutend zu verbessern und die Arbeitsspannung ganz wesentlich zu versteifen.
Die Anordnung kann der Erfindung gemäss auch derart getroffen sein, dass die Parallelstromquelle durch die infolge der Polarisation auftretende Potentialdifferenz in ihrer Leitfähigkeit erst aktiviert wird. Darunter ist zu verstehen, dass die entstandene Potentialdifferenz etwa zur Gittersteuerung einer
Elektronenröhre oder zur Vollheizung einer stets in Vorhei7Ung befindlichen Gleichrichterröhre od. dgl. ausgenutzt wird. Hiedurch wird erreicht, dass sich dann erst die StromlieferuI1gsmöglichkeit ergibt und der depolarisierende Strom in die parallelgeschaltete Primärbatterie nur so lange geschickt wird, bis durch das Verschwinden der Potentialdifferenz die Parallelstromquelle (z. B. das elektrische Ventil) selbsttätig gesperrt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Depolarisation von Primärelementen oder-batterien auf elektrischem Wege, dadurch gekennzeichnet, dass diesen, gegebenenfalls bereits für andere Zwecke vorhandene Gleichstrom- quellen (z. B. Gleichrichter oder GIeichspannungsreduktoren) entsprechender, vorzugsweise regelbarer
Spannung parallelgeschaltet sind, so dass der bei Belastung der Primärelemente oder-batterien in diesen auftretende Spannungsabfall durch den aus der Parallelstromquelle in die Batterie, infolge der zwischen ihnen entstandenen Potentialdifferenz, fliessenden Depolarisationsstrom selbsttätig ausgeglichen wird.