DE1015879B - Staendig dicht verschlossener alkalischer Akkumulator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen ständig dicht verschlossenen alkalischen Akkumulator mit porösen Elektroden und zwischen diesen angeordneten porösen Separatoren sowie mit kapillar festgelegtem Elektrolyt, wobei Teile der Elektroden mit dem Gasraum in Berührung stehen.

Bekannte Akkumulatoren dieser Art besitzen einen Spezialseparator, bei dem mosaikartig neben saugfähigen, elektrolytfesthaltenden Teilen Gasdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind, die dazu dienen, das bei der Aufladung des Akkumulators an der positiven Elektrode entstehende Sauerstoffgas durch die genannten Öffnungen hindurch der negativen Elektrode zuzuführen, wodurch das Sauerstoffgas an der negativen Elektrode aufgezehrt wird unter gleichzeitiger Hintanhaltung einer Entwicklung von Wasserstoffgas an der negativen Elektrode. Diese bekannten Akkumulatoren haben den Nachteil, daß ein großer Teil des Übertrittsquerschnittes zwischen der positiven und der negativen Elektrode zugunsten des Gastransportes für die nutzbare elektrochemische Umsetzung verlorengeht. _ ' . "

Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden,, zur Gasaufzehrung nicht der positiven Elektrode gegenüberliegende, sondern andere, dem Gas zugängliche Teile der negativen Elektrode zu benutzen, wobei dann der Separator betriebsmäßig für Gasblasen undurchlässig ist, so daß das entstehende Gas entlang der Oberfläche der positiven Elektrode in den Gasraum austritt, um dort mit den genannten anderen Teilen der negativen Elektrode in Berührung zu kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Konstruktion zu schaffen, die es ermöglicht, daß das aufzuzehrende Gas großflächig mit den für die Gasaufzehrung in Frage kommenden Teilen der jeweils negativen Elektrode, insbesondere der Rückseite dieser Elektrode, in Berührung kommt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß abstandhaltende Mittel vorgesehen sind, die zwischen der inneren Wandung des Akkumulatorgehäuses und der Rückseite der äußeren Elektroden einen Zwischenraum für das Gas festlegen.

Diese erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß das Elektrodensystem innerhalb des Akkumulatorgehäuses eine sichere Halterung hat und daß dennoch das Gas großflächig mit der Rückseite der äußeren Elektroden in Berührung kommen kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die abstandhaltenden Mittel metallisch ausgebildet sind. Hierdurch ist der Vorteil gegeben, daß auch die abstandhaltenden Mittel selber bei der Gasaufzehrung mitwirken, sofern diese abstandhaltenden Mittel in metallischem Kontakt mit

Ständig dicht verschlossener alkalischer Akkumulator

Anmelder:

Accumulatoren-Fabrik Aktiengesellschaft, Hagen (Westf.)

Dr. Werner Germershausen, Frankfurt/M.,

Dr. Freimut Peters, Hagen (Westf.),

und Fritz Söding, Westhof en (Westf.),

sind als Erfinder genannt worden

der betreffenden gasaufzehrenden Elektrode sind. Ist beispielsweise auch das Gehäuse des Akkumulators

^a5 aus Metall und durch die abstandhaltenden Mittel metallisch mit der gasaufzehrenden Elektrode verbunden, so ist der genannte Vorteil noch größer insofern, als dann auch die innere Wandung des Akkumulatorgehäuses zusätzlich noch bei der Gasaufzehrung mitwirkt.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausführung bei kleineren Akkumulatoren, bei denen nur eine positive und eine oder zwei negative Elektroden vorgesehen sind. Bei derartigen Akkumulatoren spielt es eine besonders große Rolle, daß die gasaufzehrenden Flächtenteile der betreffenden Elektrode einwandfrei in Abstand von der Gehäusewandung gehaltert sind, um den Zutritt des Gases in den Raum zwischen der Rückseite der betreffenden Elektrode und der Gehäusewandung zu ermöglichen.

Um die Separatoren hinreichend undurchlässig für Gasblasen zu machen, damit die Gasblasen zuverlässig den Weg entlang der Oberfläche der gaserzeugenden Elektrode bis zum Gasraum nehmen und nicht durch den Separator hindurchtreten, sind zweckmäßig nach der Erfindung die porösen Separatoren flüssigkeitssatt und so feinporig, daß sie für die an den Elektroden entwickelten Gasblasen undurchlässig sind. Die genannten Separatoren können beispielsweise aus Textilgeweben aus elektrolytbeständigen Kunststoffen mit dichtem, Faden an Faden liegendem Gewebe, Filterpapier, Membranen aus organischem Material, z. B. regenerierter Zellulose, mikroporösen Folien aus Kunststoff oder Gummi, bestehen.

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Um dem erzeugten Gas auch bei anliegendem Separator einen Weg entlang der Oberfläche der betreffenden Elektrode zu geben, sind diese Elektroden zweckmäßig mit einer porösen Oberflächenstruktur ausgebildet, so daß zwischen Separator und der jeweiligen Elektrode feine Gasdurchtrittskanäle verbleiben.

Tn der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt in -Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße Zelle mit einer positiven und zwei negativen Elektroden und

Fig. 2 einen Längsschnitt in Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße Zelle mit nur einer positiven und nur einer negativen Elektrode und

Fig. 3 einen Querschnitt in Draufsicht auf eine noch andersartige Zelle gemäß der Erfindung mit zwei positiven und drei negativen Elektroden.

1 ist das Akkumulatorengehäuse, welches zweckmäßig metallisch ausgeführt ist. Die positive Elektrode 2 bzw. die positiven Elektroden 2 sind durch den bzw. die Separatoren 6 von der bzw. den negativen Elektroden 4 getrennt. Die Poldurchführung der positiven Elektrode ist mit 3 bezeichnet. Diese Poldurchführung ist gegenüber dem Gehäuse 1 isoliert.

Die Poldurchführung 5 endet dagegen in der Wandung des Gehäuses i, wobei der Strom von der negativen Elektrode 4 zunächst in die Wandung des Gehäuses 1 eintritt und von dort zur Poldurchführung 5 gelangt. Die elektrische Verbindung der negativen Elektrode 4 mit der Wandung des Gehäuses 9 erfolgt durch die abstandhaltenden Mittel 8, die metallisch ausgebildet sind, und einen metallischen Kontakt zwischen der jeweiligen Außenfläche der Elektroden 4 und der Innenfläche der Wandung des Gehäuses 1 besitzen. Durch diese abstandhaltenden Mittel 8 ist zugleich ein Zwischenraum zwischen der Außenfläche der negativen Elektroden 4 und der Innenfläche des Gehäuses 1 gegeben, so daß die an der oder den positiven Elektroden 2 erzeugten Sauerstoffgase Zutritt zu den Flächenteilen besitzen, die einerseits von der Rückseite der negativen Elektroden, andererseits von der Gehäusewandung und außerdem von den abstandhaltenden Mitteln selbst gebildet werden. 9 ist eine S Isolierschicht zwischen der positiven Elektrode und der Gehäusewandung. 7 kann ein gegebenenfalls vorhandener geringfügiger Elektrolytüberschuß sein, der dazu dient, den Separator ständig flüssigkeitssatt und somit für Gasblasen undurchlässig zu erhalten.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Ständig dicht verschlossener alkalischer Akkumulator mit porösen Elektroden und zwischen diesen angeordneten porösen Separatoren sowie mit kapillar festgelegtem Elektrolyt, wobei Teile der Elektroden mit dem Gasraum in Berührung stehen, gekennzeichnet durch abstandhaltende Mittel, die zwischen der inneren Wandung des Akkumulatorgehäuses und der Rückseite ■ der äußeren Elektroden einen Zwischenraum für das Gas festlegen.

2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abstandhaltenden Mittel metallisch ausgebildet sind.

3. Akkumulator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er nur eine positive und eine oder zwei negative Elektroden besitzt.

4. Akkumulator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch;,, gekennzeichnet, daß die porösen Separatoren flüssigkeitssatt und so feinporig sind, daß sie für die an den Elektroden entwickelten Gasblasen undurchlässig sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung N 4630 IVa/21 b; deutsche Auslegeschriften A 16851 IVa/21b, A16999 IV a/21b;

französische Patentschriften Nr. 1016547, 1012395; USA.-Patentschrift Nr. 2 614 138.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen