DE1041119B

DE1041119B - Electric accumulator

Info

Publication number: DE1041119B
Application number: DEA23772A
Authority: DE
Inventors: Dr Herbert Haebler
Original assignee: Accumulatoren Fabrik AG
Current assignee: Accumulatoren Fabrik AG
Priority date: 1955-11-12
Filing date: 1955-11-12
Publication date: 1958-10-16

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Akkumulator, in welchem die Kapazitäten der Elektroden verschiedener Polarität in beliebiger Weise festgelegt sind. Auf Grund der neueren Entwicklung der Akkumulatorentedhnik, insbesondere auf dem Gebiete der gasdicht verschlossenen Akkumulatoren, ist das Problem entstanden, in einfachster Weise die Kapazitätsverhältnisse zwischen den Elektroden verschiedener Polarität beliebig festlegen zu können. Vorzugsweise hat man in solchen gasdicht verschlossenen Akkumulatoren den negativen Elektroden eine größere Kapazität gegeben als den positiven, um nämlich eine Ladereserve auf den negativen Elektroden zu erzielen. Diese Ladereserve verhindert nämlich die Entstehung von Wasserstoff, welcher nur schwer gebunden werden kann, und dient außerdem zur Beseitigung von freiem Sauerstoff. Es hat sich bisher der Nachteil ergeben, daß man, insbesondere bei gasdicht verschlossenen Akkumulatoren kleiner Kapazität, die positiven Platten nicht beliebig dünn herstellen kann, um deren Kapazität gegenüber derjenigen der negativen Elektroden in der gewünschten Weise zu verringern. The invention relates to an electrical accumulator in which the capacities of the electrodes different polarity are set in any way. Due to recent developments accumulator technology, especially in the field of gas-tight sealed accumulators, the problem arose, in the simplest possible way, the capacitance ratios between the electrodes of different To be able to set polarity as desired. They are preferably sealed in such a way that they are gas-tight Accumulators give the negative electrodes a greater capacity than the positive ones, namely to to achieve a charge reserve on the negative electrodes. This charge reserve prevents the Formation of hydrogen, which can only be bound with difficulty, and is also used for elimination of free oxygen. So far, there has been the disadvantage that, especially in the case of gas-tight sealed accumulators of small capacity, the positive plates cannot be made arbitrarily thin, in order to reduce their capacitance from that of the negative electrodes in the desired manner.

Es ist bekannt, zur flammenlosen Verbrennung des Wasserstoffs in galvanischen Elementen sogenannte Wasserstoff- bzw. Sauerstoffelektroden zu verwenden. Diese Waserstoff- bzw. Sauerstoffelektroden müssen mit dem Gasraum in Berührung stehen.It is known for the flameless combustion of hydrogen in galvanic elements Use hydrogen or oxygen electrodes. These hydrogen or oxygen electrodes must are in contact with the gas space.

Demgegenüber besteht beim Einbau der Blindelektroden der grundsätzliche Unterschied darin, daß die Blindelektroden in den Plattensatz eingebaut werden und so die Stromverteilung, insbesondere die Strombelastung der Hauptelektrode, grundsätzlich verändern. In contrast, when installing the dummy electrodes, the fundamental difference is that the Dummy electrodes are built into the plate set and so the current distribution, especially the current load the main electrode, fundamentally change.

Auf Grund der Erfindung gelingt dies dadurch, daß man in den Plattensatz an Stelle einer oder mehrerer positiver Elektroden praktisch kapazitätslose Zusatzbzw. Blindelektroden einbaut und diese mit den normalen positiven Elektroden elektrisch leitend verbindet. In gleicher Weise kann man aber auch die Kapazität der negativen Elektroden verringern, indem man eine oder mehrere negative Elektroden durch Blindelektroden ersetzt und diese mit den normalen negativen Elektroden verbindet.Based on the invention, this is achieved in that one or more of the plate set is in place positive electrodes practically no capacitance additional or Built-in dummy electrodes and these with the normal positive electrodes electrically conductively connects. In the same way, however, you can also use the Reduce the capacity of the negative electrodes by removing one or more negative electrodes replaced by dummy electrodes and connects them to the normal negative electrodes.

Unter gewissen Umständen kann es auch zweckmäßig sein, sämtliche Elektroden der einen Polarität in Form von Blindelektroden auszubilden. Es sei noch darauf hingewiesen, daß es zweckmäßig ist, die Blindelektroden in Form und Größe den normalen Elektroden anzupassen.Under certain circumstances it can also be useful to use all electrodes of one polarity in the form of dummy electrodes. It should also be noted that it is useful that the Adapt the shape and size of the dummy electrodes to the normal electrodes.

Um die Kapazität der Blindelektroden und den Materialaufwand für diese möglichst gering zu halten, stellt man die Blindelektroden zweckmäßig aus einer Folie aus einem gegenüber dem Elektrolyten beständi-Elektrischer AkkumulatorIn order to keep the capacity of the dummy electrodes and the cost of materials for them as low as possible, the dummy electrodes are expediently made of a foil made of a material that is resistant to the electrolyte accumulator

Anmelder:Applicant:

Accumulatoren-Fabrik Aktiengesellschaft, Hagen (Westf.), Dieckstr. 42Accumulatoren-Fabrik Aktiengesellschaft, Hagen (Westphalia), Dieckstr. 42

Dr. Herbert Haebler, Frankfurt/M.-Praunheim,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Herbert Haebler, Frankfurt / M.-Praunheim,
has been named as the inventor

gen Metall bzw. einer Metallegierung her. Für saure Akkumulatoren bestehen die Blindelektroden vorzugsweise aus Blei oder einer Blei-Antimon-Legierung, während für alkalische Akkumulatoren Nickel gewählt wird. Die Blindelektroden können aber auch aus einem elektrochemisch inerten Material, z. B. aus Kunststoff mit einem Zusatz von Kohle oder Graphit, bestehen. Fig. 1 bis 11 zeigen Beispiele bevorzugter Ausführungsformen der erfmdungsgemäßen Elektroden bzw. ihre Anordnung im Akkumulator, womit jedoch die Erfindung nicht nur auf die angeführten Beispiele beschränkt werden soll.gen metal or a metal alloy. The dummy electrodes are preferably used for acid accumulators made of lead or a lead-antimony alloy, while nickel is chosen for alkaline batteries will. The dummy electrodes can also be made of an electrochemically inert material, e.g. B. made of plastic with the addition of carbon or graphite. Figs. 1 to 11 show examples of preferred embodiments of the electrodes according to the invention or their arrangement in the accumulator, with which, however, the Invention should not be limited to the examples given.

Die Fig. 1 zeigt die Anordnung der positiven Platten 1 und der negativen Platten 2 in einem normalen Plattensatz.Fig. 1 shows the arrangement of the positive plates 1 and the negative plates 2 in a normal Plate set.

Die Anordnung der Blindelektroden in einer bevorzugten Ausführungsform nach dem Einbau in einen Akkumulator ist in Fig. 2 dargestellt. In dem Plattensatz der Fig. 1 sind in Fig. 2 zwei kapazitätslose Blindelektroden 3 eingefügt. Die Zahl der zu verwendenden Blindelektroden innerhalb eines Plattensatzes kann natürlich beliebig erhöht oder verringert werden.The arrangement of the dummy electrodes in a preferred embodiment after installation in a The accumulator is shown in FIG. In the plate set of FIG. 1, there are two capacitanceless in FIG Dummy electrodes 3 inserted. The number of dummy electrodes to be used within a set of plates can of course be increased or decreased as required.

Die folgenden Fig. 3 bis 11 zeigen verschiedeneThe following FIGS. 3 to 11 show different ones

Beispiele für die Ausführung von Blindelektroden nach der Erfindung.Examples of the implementation of dummy electrodes according to the invention.

Fig. 3: Blindelektroden aus 0,1mm starkem Bleiblech. Fig. 3: Dummy electrodes made of 0.1 mm thick lead sheet.

In Fig. 4 ist eine ähnliche Blindelektrode wie in Fig. 3 dargestellt, deren Oberfläche auf chemischem oder mechanischem Wege aufgerauht ist. Diese Elektrode kann auch aus einer säurebeständigen Metalllegierung hergestellt sein.FIG. 4 shows a dummy electrode similar to that in FIG. 3, the surface of which is chemically or mechanically roughened. This electrode can also be made of an acid-resistant metal alloy be made.

Beispiele von Blindelektroden, deren Oberfläche durch Profilierung und Formgebung verändert sind, zeigen die Fig. 5 bis 11.Examples of dummy electrodes, the surface of which has been changed by profiling and shaping, FIGS. 5 to 11 show.

809 6S&/84809 6S & / 84

Fig. 5: Blindelektrode gewellt.Fig. 5: Corrugated dummy electrode.

Fig. 6: Blindelektrode fächerartig gefaltet.Fig. 6: Dummy electrode folded like a fan.

Fig. 7: Blindelektrode einseitig gewellt bzw. gerillt.Fig. 7: Dummy electrode corrugated or grooved on one side.

Fig. 8: Blindelektrode waffelartig geformt.Fig. 8: Dummy electrode shaped like a waffle.

Fig. 9: Blindelektrode gelocht.Fig. 9: Blind electrode perforated.

Fig. 10: Zwei oder mehrere Blindelektroden nebeneinander angeordnet mit schachbrettartig versetzten Löchern. Der Deutlichkeit halber wird in Fig. 10 der Abstand der Elektroden groß gewählt. Der Abstand kann auch mit Abstandshaltern ausgerichtet werden.Fig. 10: Two or more dummy electrodes arranged next to one another with a checkerboard offset Holes. For the sake of clarity, the distance between the electrodes in FIG. 10 is selected to be large. The distance can also be aligned with spacers.

Fig. 11: Blindelektrode siebartig gestaltet.Fig. 11: Dummy electrode designed like a sieve.

Um eine möglichst gleichmäßige Stromverteilung in der Zelle zu erhalten, kann mit Vorteil die Überspannung an den Zusatzelektroden an die Spannung der negativen Platten auf chemischem, physikalischem und konstruktivem Wege auf folgende Weise herangeführt werden:In order to obtain a current distribution in the cell that is as uniform as possible, the overvoltage can be advantageous on the additional electrodes to the voltage of the negative plates on chemical, physical and in a constructive way in the following way will:

1. Auf chemischem Wege1. By chemical means

a) durch Legieren der Zusatzelektrode, z. B. mit Antimon oder Kupfer, also mit Elementen, die die Überspannung herabsetzen,a) by alloying the additional electrode, e.g. B. with antimony or copper, so with elements that reduce the overvoltage,

b) durch Überziehen der Hilfselektroden mit Elementen, die die Überspannung herabsetzen, z. B. Versilbern, Verkupfern,b) by covering the auxiliary electrodes with elements that reduce the overvoltage, z. B. silver plating, copper plating,

c) durch Zusätze zum Elektrolyten, z. B. CoSO₄, NaSO₄, ZnSO₄ oder Phosphorsäure;c) by additives to the electrolyte, e.g. B. CoSO ₄ , NaSO ₄ , ZnSO ₄ or phosphoric acid;

2. auf physikalischem Wege2. by physical means

durch Aufrauhen der Oberfläche der Hilfselektrode; by roughening the surface of the auxiliary electrode;

3. auf konstruktivem Wege durch besondere Profilierung und Form der Elektroden. 3. in a constructive way through special profiling and shape of the electrodes.

Claims

Patent claims:

1. Electric accumulator in which the capacities of electrodes of different polarity are set in any ratio to each other, characterized in that in the plate set practically capacitive dummy electrodes of the polarity built in and with the normal ones Electrodes of that polarity are connected in an electrically conductive manner, the capacitance of which is reduced should, the dummy electrodes in shape and size essentially correspond to the normal electrodes.

2. Electrical accumulator according to claim 1, characterized in that the dummy electrodes made of a foil made of a metal or a metal alloy that is resistant to the electrolyte exist.

3. Electrical accumulator according to claim 1, characterized in that the dummy electrodes from an electrochemically inert material, e.g. B. made of plastic with an addition of carbon or Graphite.

4. Electrical accumulator according to claims 1 to 3, characterized in that the Overvoltage at the additional electrodes to the voltage of the negative electrode plates chemically, physically and / or constructively.

Considered publications:
German Patent No. 602,702;
U.S. Patent No. ₁ 2,104,973.

1 sheet of drawings