DE1029438B - Staendig gasdicht verschlossene alkalische Glaettungs- oder Stabilisationszelle - Google Patents
Staendig gasdicht verschlossene alkalische Glaettungs- oder StabilisationszelleInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine ständig dicht verschlossene alkalische Glättungs- oder Stabilisationszelle
mit porösen Elektroden, feinporiger, zwischen dein Elektrodenplatten befindlicher Separation, durch
Kapilfliarkraft festgelegtem Elektrolyten sowie zwecks
Gasaufzehrung mit frei liegenden Elektrodenteilen, die in Berührung mit dem im Akkumulator vorhandenen
Gasraum stehen.
Die alkalischen Akkumulatoren der bekannten Ausführungsarten
enthalten als positive aktive Masse Nickelhydroxyd und als negative aktive Masse eine
elektrolytisch oder auf anderem Wege gewonnene Cadmiummasse. Diese Akkumulatoren waren bisher
im allgemeinen mit Vorrichtungen zum Nachfüllen des Elektrolyten und zum Abzug der im Innern entwickelten
Gase versehen.
In neuerer Zeit sind verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, um alkalische Akkumulatoren ständig
gasdicht zu verschließen, so daß hierdurch ein Nachfüllen des Elektrolyten und überhaupt eine Wartung
des Akkumulators überflüssig wird. Durch besonders konstruktive Maßnahmen und durch besondere BehandlungsVorschriften
konnte bei diesen gasdicht verschlossenen alkalischen Akkumulatoren erreicht werden,
daß sich im Innern nur Sauerstoff entwickelt, der durch Berührung mit frei liegenden Teilen der Elektroden
elektrochemisch umgesetzt und dadurch verzehrt wurde. Auch diese gasdicht verschlossenen alkalischen
Akkumulatoren besitzen die gleichen Massen wie die obengenannten Akkumulatoren der offenen
Bauart.
Der Nachteil solcher Zellen, die bei der positiven Elektrode eine nickelhaltige Masse verwenden, liegt ·
darin, daß sich die Nickelmasse nach Aufladung in einem Undefinierten Oxydationszustand befindet und
zur starken Selbstentladung neigt. Solche Zellen sind,
da bei ihnen ein zu starker Spannungsabfall vorliegt, als Glättungszellen nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung war, eine ständig dicht geschlossene alkalische Glättungs- oder Stabilisationszelle
zu konstruieren, die nicht zur Selbstentladung neigt und deren Wirkung so groß ist, daß sie beim
Glätten von mit Wechselstrom überlagertem Gleichstrom auch größere Kondensatoren ersetzen kann.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gegensatz ζαι den üblichen Ausführungsformen
alkalische Zellen, bei denen für die positiven und negativen Elektroden verschiedene aktive Massen
verwendet werden, die Elektroden der alkalischen Zelle nach der Erfindung die gleiche aktive Masse,
nämlich eine für alkalische Akkumulatoren übliche auf elektrolytischem oder anderem Wege hergestellte
Cadmiummasse enthalten.
Der Aufbau der galvanischen Zellen mit alkalischem Ständig gasdicht verschlossene alkalische
Glättungs- oder Stabilisationszelle
Anmelder:
Accumulatoren-Fabrik
Aktiengesellschaft,
Hagen (Westf.)
Dr. Freimut Peters, Hagen (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Elektrolyten nach der Erfindung ist grundsätzlich der gleiche wie der Aufbau der bekannten gasdicht verschlossenen
alkalischen Akkumulatoren1. Der Elektrolyt ist in den Poren einer feinporigen, elektrolytbeständigen, zwischen den Elektrodenplatten befindlichen
Separation und in den Poren der Elektroden durch Kapillarkraft aufgenommen. Infolge der Festlegung
des Elektrolyten sind Teile der Elektroden freigelegt, d. h., sie sind in Berührung gebracht mit
dem im Innern der Zelle vorhandenen Gasraum. Da Teile der Elektroden freigelegt sind, werden an diesen
frei liegenden Teilen die im Innern der Zelle entwickelten Gase verzehrt.
Die galvanische Zelle nach der Erfindung besitzt folgende Wirkungsweise: Wird sie in einen Stromkreis
eingeschaltet und von einem elektrischen Strom durchflossen, so entwickelt sich an der auf positivem
Potential befindlichen Elektrode sofort oder kurze Zeit nach dem Einschalten des Stromes Sauerstoff. Gleichzeitig
wird ein geringer äquivalenter Teil der negativen Elektrode kathodisch reduziert. Der entwickelte
Sauerstoff \vird an den frei liegenden Teilen der auf negativem Potential befindlichen Elektrode elektrochemisch
umgesetzt, so daß in der gasdicht verschlossenen Zelle nur ein geringer Gasdruck besteht.
Da eine Elektrode das Potential der normalen negativen Elektrode gasdicht verschlossener alkalischer
Akkumulatoren: und die andere das normale Potential der positiven Elektrode gasdicht verschlossener alkalischer
Akkumulatoren besitzt, entspricht die Klemmenspannung der erfindungsgemäßen galvanischen
Zelle der Klemmenspannung gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulatoren mit den üblichen aktiven
Massen bei der Ladung.
Unterschiedlich jedoch verhält sich die sogenannte Kapazität. Da die auf positivem Potential befindliche
Elektrode aus dem gleichen Material gefertigt wird
809 509/154
wie die auf negativem Potential befindliche Elektrode,
ist die Kapazität der Zelle im Vergleich zu dem Speichervermögen der negativen Elektrode nur gering.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Zellen trotz der gleichartigen Masse in beiden Elektroden immerhin
noch eine Kapazität besitzen, die einem Zehntel bis einem Dreißigstel des Speichervermögens der auf negativem
Potential befindlichen Elektrode entspricht.
Die Stromstärke, mit der diese galvanischen Zellen belastet werden, kann derart gewählt werden, daß die
auf negativem Potential befindliche Elektrode in etwa 10 bis 5 Stunden aufgeladen wäre.
Die erfindungsgemäßen galvanischen Zellen, die infolge
ihres Aufbaues auch als symmetrische Zellen bezeichnet werden können, zeichnen sich durch besondere
Verwendungsmöglichkeiten und besondere Vorteile gegenüber den bisher bekannten gasdicht verschlossenen
alkalischen Akkumulatoren aus. Sie können unter der Bezeichnung Stabilisations- oder
Glättungszellen in elektrolytischen Kreisen, z. B. in Rundfunkschaltungen, als feste Bauelemente verwendet
werden. Aufgabe dieser Stabilisations- oder Glättungszellen ist es, als Bauelemente mit niederohmigen
Wechselstromwiderständen von Wechselstrom überlagerten Gleichstrom zu glätten und einzuebnen. Diese
Wirkung ist derart erheblich, daß durch galvanische Zellen Kondensatoren größerer Kapazität ersetzt werden
können. Beispielsweise vermag eine Zelle nach der Erfindung mit einer Speicherfähigkeit von 5 mAh an
die Stelle von Kondensatoren in der Größe von etwa 10 000 μΈ zu treten.
Infolge der geringen Speicherfähigkeit erreichen die galvanischen Zellen nach der Erfindung ihre volle
Wirksamkeit in wesentlich kürzerer Zeit nach dem Einschalten des Stromes als die üblichen gasdicht verschlossenen
alkalischen Akkumulatoren, insbesondere dann, wenn die Zellen beim Einschalten des Stromes
in entladenem Zustand vorliegen.
Gegenüber den normalen gasdichten alkalischen Akkumulatoren bieten sie weiterhin den Vorteil, daß
sie mit einer größeren Stromstärke auch im Dauerbetrieb belastet werden können, z. B. der doppelten
Stromstärke. Bei kurzzeitiger Belastung ist sogar die vierfache und eine noch höhere Stromstärke möglich.
Dieser erfindungsgemäße Aufbau galvanischer ZeI-len
läßt sich auf alle bis jetzt entwickelten Typen gasdichter Zellen anwenden, z. B. auf die Kleinstzellen,
die wegen ihrer Form und Kleinheit Knopfzellen genannt werden, ebenso aber auch auf größere Zellen.
Nach dem gleichen Prinzip lassen sich auch Zellen aufbauen, die als sogenannte alkalische Gegenzellen
Verwendung finden sollen und die infolge der größeren Stromstärken größere Ausmaße besitzen müssen.
Gegenüber den bisher bekannten alkalischen Gegenzellen besteht hier der Vorteil, daß eine Wartung
nicht mehr nötig ist.
Der erfindungsgemäße Aufbau der alkalischen Zellen macht es ohne weiteres möglich, die Polarität der Anschlüsse
zu vertauschen, da die Elektroden sich vor der elektrischen Behandlung im gleichen Zustand, d. h.
im gleichen Oxydationszustand der aktiven Masse befinden. Kehrt sich also zufällig oder bewußt in einem
Stromkreis-, in dem sich eine ZeIk nach der Erfindung befindet, der Strom um, so vertauschen die Elektroden
lediglich ihre Funktion, ohne daß die inneren Vorgänge in der Zelle im Prinzip geändert werden. Derartige
Zellen sind also gegen eine Umkehr der Stromrichtung gesichert. Diese besondere Eigenschaft macht
es möglich, die Zellen nach der Erfindung auch in reinen Wechselstromkreisen als Bauelemente zu verwenden.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zelle besteht darin, daß
bei ihr nicht von den Separatoren bedeckte Flächenteil'e
der Elektroden als der Gasaufzehrung dienende frei liegende Elektrodenteile vorgesehen sind. Diese
frei liegenden Elektrodenteile werden zweckmäßigerweise durch Teile von Taschenekktroden, Sinterelektroden,
Preßelektroden od. dgl. gebildet. Es hat sich weiterhin als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die
als aktive Masse der Elektroden vorgesehene Cadmiummasse völlig oder zum großen Teil aus Cadmiumoxyd
oder Cadmiumhydroxyd besteht.
Claims (4)
1. Ständig gasdicht verschlossene alkalische Glättungs- oder Stabilisationszelle mit porösen
Elektroden, feinporiger, zwischen den Elektrodenplatten befindlicher Separation, durch Kapillarkraft
festgelegtem Elektrolyten sowie zwecks Gasaufzehrung
mit frei liegenden Elektrodenteilen in Berührung mit dem im Akkumulator vorhandenen
Gasraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden beider Polaritäten die gleiche, als negative
aktive Masse für alkalische Akkumulatoren übliche Cadmiummasse enthalten.
2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als der Gasaufzehrung dienende, frei
liegende Elektrodenteile nicht von den Separatoren bedeckte Flächenteile der Elektroden vorgesehen
sind.
3. Zelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die frei liegenden Elektrodenteile
durch Teile von Taschenelektroden, S inter elektroden, Preßelektroden od. dgl. gebildet sind.
4. Zelle nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die als aktive Masse der Elektroden vorgesehene Cadmiummasse völlig oder zum großen Teil aus Cadmiumoxyd bzw. Cadmiumhydroxyd
besteht.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 646 455;
G. W. Vinal, »Storage Batteries«, 4. Ausg., 1955, S. 287.
© 80S 509/15+ 4.5«
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA23141A DE1029438B (de) | 1955-07-30 | 1955-07-30 | Staendig gasdicht verschlossene alkalische Glaettungs- oder Stabilisationszelle |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA23141A DE1029438B (de) | 1955-07-30 | 1955-07-30 | Staendig gasdicht verschlossene alkalische Glaettungs- oder Stabilisationszelle |
GB10141/58A GB838525A (en) | 1958-03-28 | 1958-03-28 | Galvanic cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1029438B true DE1029438B (de) | 1958-05-08 |
Family
ID=25963230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA23141A Pending DE1029438B (de) | 1955-07-30 | 1955-07-30 | Staendig gasdicht verschlossene alkalische Glaettungs- oder Stabilisationszelle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1029438B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1151291B (de) * | 1959-07-22 | 1963-07-11 | Accumulateurs Fixes | Alkalische Akkumulatoren, Gegenzellen od. dgl. |
DE1261206C2 (de) * | 1962-04-30 | 1974-05-09 | Elektrochemische zelle zur kontrolle des ladezustandes einer mit ihr in reihe geschalteten batterie |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2646455A (en) * | 1950-12-09 | 1953-07-21 | Accumulateurs Fixes & De Tract | Electrolytic cell and battery |
-
1955
- 1955-07-30 DE DEA23141A patent/DE1029438B/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US2646455A (en) * | 1950-12-09 | 1953-07-21 | Accumulateurs Fixes & De Tract | Electrolytic cell and battery |
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DE1151291B (de) * | 1959-07-22 | 1963-07-11 | Accumulateurs Fixes | Alkalische Akkumulatoren, Gegenzellen od. dgl. |
DE1261206C2 (de) * | 1962-04-30 | 1974-05-09 | Elektrochemische zelle zur kontrolle des ladezustandes einer mit ihr in reihe geschalteten batterie | |
DE1261206B (de) * | 1962-04-30 | 1974-05-09 |
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