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Akkumulator Die Erfindung bezieht sich auf Akkumulatoren und insbesondere
auf einen kleinen, tragbaren Akkumulator von halbhermetisch abgedichteter Bauart,
der sich besonders als Stromquelle für elektrisch betriebene Einrichtungen Wie beispielsweise
tran sistorenbestückte Fernsehempfänger eignet.
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In der Technik der Herstellung kleiner Akkumulatoren von halbhermetisch
abgedichteter Bauart sind verschiedenartige Vorschläge zum wirksamen Bedecken der
Elektrodenplatten mit Hilfe von Glasmatten und Separatoren bekannt geworden. Diese
bekannten Vor-Schläge sehen vor, daß eine ebene Glasmatte und ein ebener Separator,
die mit einer etwas größeren Oberfläche ausgebildet sind als der Blektrodenplattensatz,
zwischen der positiven Platte und der negativen Platte angeordnet Werden, oder aber.,-daß
entweder die Glasmatten oder der Separator oder auch diese beiden Teile beutelförmig
-ausgebildet
werden, um so die Elektrodenpl atte abzudecken. Diese bekannten Vorschläge sind
jedoch insofern mit Mängeln behaf--- -tet, als bei dem ersterwähnten das Zusammenbauen
einer platteneinheia ein sehr langwieriger Vorgang ist, da die benutzte Glasmatte
und der Separator eine ebene Ausbildung aufweisen, und da fernerhin bei diesem Arbeitsgang
sorgsam darauf geachtet werden muß, daß sich die Glasmatte und der Separator in
bezug auf die Elektrodenplatte nicht verschieben. Wenngleich dem zweitgenannten
Vorschlag zuzubilligen ist, daß die Arbeitsgänge hierbei verhältnismäßig einfacher
Natur sind, so ist aber auch in diesem Fall ein Mangel darin zu erblicken, daß ein
zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich ist, um die Glasmatte oder den Sep arator
beutelarti:g auszubilden und däß der Elektrolyt sich kaum gleichmäßig verteilen
kann, da die Elektrodenplatte-mit Ausnahme des durch die Glasmatte oder den Se.p
aratot offengelassenen Teils in der Umfangsrichtung gänzlich bedeckt ist.
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An dem nach dem Stand der Technik bekannten Akkumulator der vorbeschriebenen
Bauart ist ein röhrchenartiger, an seinem unteren Ende geschlossener Entgasungsstutzen
mit kreisförmiger Querschnittsausbildung vorgesehen, und der Aufbau der zur Entgasung
dienenden Anordnung ist dabei ein solcher, daB ein ringförmig ausgebildetes Ventilglied
in den Entgasungsstutzen eingeführt ist: Dieser bekannte Aufbaudes Entgasungastutzens
weist insofern einen Mangel auf, als es im Falle einer beträchtlichen Abweichung
im Durchmesser des Ventilgliedes, nämlich dann, wenn beispielsweise der Außendurchmesser
des Ventilgliedes größer ist als der Innendurchmesset des röhrchenartigen Entgasungsstutzens,
schwierig ist,
das Ventilglied in. den röhrchenartigen Entgasungsstutzen
:einzuset_ .zen und außerdem zu befürchten steht, daß in diesem Fall ein zum Auslösen
der Ventilöffnungsb.etätigung erforderlicher überhöhter Druck zu einer Beschwdigung
des Akkugehäuses führen könnte. Ist andererseits: der Außendurchmesser des Ventilgliedes
kleiner, als der Innendurchmesser des röhrchenartigen Entgasungsstutzens, so läßt
sich die erwünschte Ventilwirkung nicht erzielen, da infolge des Spiels zwischen
dem Ventilglied und der Innenfläche des röhrchenartigen Entgasungsstutzens ein Ausströmen
ermöglicht wird.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, einen kleiner und frei tragbaren Akkumulator
zu schaffen, bei dem wirksame Vorkehrungen getroffen sind, um ein'Ausströmen des
Elektrolyten zu verhindern und der Auswirkung etwaiger Erschütterungen mit Erfolg
vorzubeugen, und insbesondere einen Akkumulator von halbhermetisch abgedichteter
Bauart zu schaffen, der als, Stromquelle für elektrisch betriebene Einrichtungen
wie beispielsweise transistorenbestückte Pernsehempfänger geeignet ist.
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@Peiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, einen Akkumulator zu schaffen,
bei dem Vorrichtungen vorgesehen sind, um die von einem Gasstrom, beispielsweise
dem in dem Akku gebildeten Sauerstoff und Wasserstoff, mitgerissenen Elektrolytdämpfe
aus diesem zu entfernen und ausschließlich nur das Gas aus dem Akku abzuleiten,
um den Innendruck des Akkus konstant zuhalten, so ds,B das Leistungsverhalten des
Akkus verbessert wird, und um ßleichzei.tig den durch ein Ausströmen des Elektrolyten
verursachten Sdäden oder Mängeln vorzubeugen, einschließlich derer, üie@sch beispielsweise
in den durch ein Entweichen von Elektrolytanteilen hervorgerufenen Kcrrosiflnserseheinungen
an
elektrischen Einrichtungen äußern* Weiterhin hat die Erfindung zur ,Aufgabe., einen
Akkumulator zu schaffen, der -dank der Tatsache, dsß die Verluste durch .Abtragung
des aktiven glektrodenmaterials, insbesondere des aktiven leIaterials der positiven
Platten, bei wiederholten Ladungs- und Entladungsvorgängen oder bei äußeren Ersnhütterungenauf'
ein Minimum reduziert sind,-ene lange Lebensdauer hat, wobei auch ein -in.@zerer
Kurzschluß wie er durch @ die Abtragung des aktiven, Materials bewirkt werden könnte,
ausgeschlossen wird.
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Noch weiterhin hat. die Erfindung zur Aufgabe, Vorrieb:..-tungen
zu 'schaffen, die geeignet sind; jegliche`erschiebung oder . Beachädigang
der-kumulatorplatten zu verhindern.
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Gemäß der Erfindung wird. ein Akkumulator geschaffen, der ein-Akkugehäuse,
in dem eine obere Öffnung vorgesehen ist und das° die stromerzeugenden Elemente
eingetaucht m einen Elektrolyten enthält, eine die obere Öffnung des Akkugehäuses
abdichtend bedekw kende,kkudeckplatte, eine Vielzahl von in Abständen voneinander
angeordneten, jeweils- ein geschlossenes Unterteil aufweisenden und an der Unterfläche-
der Akkudeckplatte«vorgesehenen.röhrchenartigen Gliedern, durch die Seitenwendung
eines jeden dieser röhrchenartigen Glieder an einer solchen Stelle hindurchgeführte
Entgasungsöffnunen, daß sich diese -Entgasungsöffnungen stets oberhalb des Elektrolytflizssigkeitsstandes
befinden, und zwar auch-dann, wenn der Alckumulatorl#:örper beliebig verschwenkt
wird, und je ein diese Entgasungsöffnungen normalerweise verschließendes federndes
Ventil glied aufweist.
Zum besseren Verständnis der vorerwähnten
Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen nun unter Bezugnahme auf die beigegebenen
Zeichnungen einige Ausführungsformen der Erfindung -beschrieben werden. Zn den Zeichnungen,
zeigen: - Fig, 1 eine Ansicht in einem senkrecht durch eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Akkumulators gelegten Schnitt, wobei der Akku als ein solcher
von halbhermetisch verschlossener Hauart dargestellt ist, der als Stromquelle für
einen von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossenen transi storenbestückten Fernsehempfänger
geeignet ist; -Fi g, 2 eine Explosionszeichnung des Akkumulators; Fig- 3 eine Unteransicht
einer inneren Deckplatte des Akkumulators; Fig- ¢ eine perspektivische .Ansicht
einer in-dem Akkumulator verwendeten Platten-Aufbaueinheit Fig- 5 eine Explosionszeichnung
der in Figur ¢ dargestellten Platten-Aufbaueinheit Fg# 6 eine Seitenansicht der-
in Figur ¢ dargestellten Platten-Aufbaueinheit, Fig- 7 eine perspektivische .Ansicht
einer in dem Akkumulator vorgesehenen Schutzvorrichtung; Fi g. 8 eine Vorderansicht
der in Figur 7 dargestellten-Schutzvorrichtung;
Fig.9 eine Ansicht
in einem senkr#acht durch. eine-Entgasungsvorrichtung des Akkumulators gelegten
Schnitt in einem Größerem Maßstab; - Fig. 10 einen entlang der Linie A-A der Figur
9 gelegten . Schnitt; Fig. 11 eine Explosionszeichnung eines in der in-- Figur 9
dargestellten Entgasungsvorrichtung vorgesehenen Entgasungsstutzens; Fig. 12 und
13 Querschnittsansichten zur Darstellung abgeänderter .Ausführungsformen des in
Figur 11 gezeigten Entgasungs:-atutzens; FiG. 1¢, 15 und
16 perspektivische
Ansichten abgeänderter Ausführungsformen eines Rahmengliedes, das dazu dient, ein:
Abtragen des in Figur 5 -dargestellten aktiver Plattenmaterials zu verhindern; _
Fig. 17 eine Teilansicht einer Vorrichtung, die dazu dient, den Plattensatz in seiner
Lageanordnung festzuhalten; Fig. 18 und 19 perspektivische Ansichten weiterer Vorrichtungen,
die dazu dienen, den Plattensatz in seiner hateanordnung festzuhalten; Fig. 20 ein
Schaltbild einer Schaltungsanordnung, wie sie vorzugsweise zum Laden des erfindungsjemäßen
Akkumulators Verwendung findet; und FE. 21 eine graphische Darstellung, aus der
die Be2ie-Lungen zwischen d6r--endgülti;en.Ladespaainung und der Anzahl der
Lade-Entla.de-Zyklen
des hervorgehen.
Es sei nun auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen, in denen
der erfindungsgemäße Akkumulator mit einem AkkugehäusAkörper oder -behälter l dargestellt
ist, der aus einem säurebeständigen Kunstharz oder aus einem ähnlichen Material
besteht und durch Trennwandungen 2 in eine Vielzahl von Zellen 3 sowie eine flüssigkeitsabsorptionskammer
4 unterteilt ist. Pas Akkugehäuse 1 -ist an seiner Oberseite offen und ein durchgehender
Steg 5 tst ander_ Obsfkänte in der Umfangsrichtung herumgefälrt, während an der
.inneren Dudenfiä.ehe des Akkugehäuses 1 eine Vielzehl von rippenetigen Erhebungen
51-Vorgesehen ist? welche die- Elektxodenpla.tte4 tragen. Die obere Öffnung- des
Akkugehäuses- 1 ist durch eine- aus:- einem -säueebeständigen Kunstharz oder dergleichen
Material bestehende innere Deckplatte-abdichtend bedeckt, an .deren einer Seite-Nute
7 und
71
zur ;Aufnahme des Steges 5 beziehungsweise der oberen Enden der Trennwandungen
2 sowie -2%Tute 8 und 61 zur Aufnahme von Polbrücken 26 vorgesehen sind, wie dies
in Figur 3 dargestellt ist--An der anderen Seite der inneren Deckplatte 6 sind eine
als Gaskanal dienende Aussparung a, Durchführungsöffnungen 10 und 10 für den positiven
und den negativen Polanschluß sowie zu den entsprechenden Öffnungen 10 beziehungsweise
102 führende Nute 11 und
111 zur Aufnahme der den positiven und den
negativen- Pol mit einem Außenstromkreis verbindenden Zeitungen vorgesehen. Die
innere Deckplatte b und das Akkugehäuse 1 können -abdichtend miteinander verbunden.
werdene wenn ein Montagekleber auf die Nute 7 und 7 t der ersteren sowie auf die
oberen Enden der Trennwandungen 2 und auf den Steg 5 dies letzteren aufgebracht
wird und der Steg 5 und-de oberen Enden der Trennwandungen 2 in die ITute 7 beziehungsweise
7 1 hineingedrückt werden.
| >reh -ein solches 5e#Ueigeri rler inneren Meökplatte 6 auf
dein ,@ktü.@== |
| gehäuse #: k*Men.die-toll en 3 und die#:-nitseigkitsabsortonkamw. |
| mer.hseti.schbechllei3_end. .gegeneinander-i.söliert werä.en. |
| Eine Vielfahl. in .Abständen-voneinander angeordneter Gas- |
| auslaßö;Efnungen 12 erstrecken sich , vtiri -dex- .,ussparung
9 durch die - |
| Innere DeCkpiatte -6 nach unten und mUnderi _ j gweil s an
s#eelleä, , diel |
| . £n .Ioszug -auf die" bptteffenden Zellen im wesentlichen
zentral Zele- |
| gss:- sind. in.e die -_Verbin .ü .g zwochen eer- "Flüssigkei,ts,b
so, rp'@Ia--. |
| kammr .' tnd rler a säskäna@7. - äie:n.enden. ,u sparu.ng.
9 he±stel1ende . `. - |
| Gsahs@.s.ö'f`nun_ 3.erstrckt sich durch äe i'iere =beekplatt@e |
| hindurch nach: @,ten. ,Eine aus eiA4M eiux#4b=e ständigeä K
.unstharz :ö der |
| aus. -einem: ähnlalier.l@steri.al bestehende obere eckplät@e
1t ist |
| der oberen Fläche der inneren 1)ecklj'latte _-6 des
Akkus befestigt. |
| Ei%e Vielzahl von in tbetänden voneinander angeordnet4-n- |
| n t stutzen 15 sind in solcher Weise an der enterfläche
der - |
| gasungg |
| inuexen beckpl.atte 6 vorgesehen, daß die Mittelaohye eines
jeden _ ; |
| Entgasungsstutzens 15=ßrit der Mitte der entsprechenden Gasau.elaB_ |
| öffnung 12 fluchtet Der Äufbau eines Entgasungsatutzens
15 ist am |
| besten aus den Pi.ren 9 und 10 erzsichtlich. Der Entgasungsstutzen
. |
| 15 weist ein röhrchenartigee_ Glied 16 mit verschlo=ssenem
Unterteil |
| auf, das aus einem elektrolytbeständigen synthetischen Werkstöff
9 |
| beispielsweise aus einem säurebeständigen :Kunstharz "bes°teht'
Baus |
| dem auch das Zkkugehäuse 1 hergestellt ist. Das röhrohenartige |
| .Glied 16 hat eine elliptische Querachnittsfcrm und
weist an seiner |
| Seitenwandung eine kleine Entgasungsöffnung 17 auf:
In das röhrchen- |
| artige Glied 16 ist ein ringförmiges Ventilglied
18 aufgenommen, |
| das aus einem elektrolytbeständigen, elastischen Material wie
bei- |
spielsweise Gummi besteht. Das Ventilglied 18 weist eine. Au Ben-.durchmesser
auf, der um ein weniges größer ,ist als die Ellipsen:-Nebenachse B des röhrehenartigen
Gliedes 16, und wird unter Druckanwendung in das röhrchenartge Glied 16 hineingeschoben,
wobei es unter Ausnutzung seine Elastizitätseigenachaften zu einer elliptischen
Form verformt wird, wie dies in Figur-10 gezeigt ist, und dabei federnd gegen. die
Innenwandung des r'o'hrchenartigen Gliedes 16 anliegt.
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Aufgrund des vorbeschriebenen Aufbaus ist. die kleine Öffnung 17 durch.
das federnde Anliegen des Ventilgliedes- 18 gegen das röhrchenartige Glied. 16 normalerweise
verschlossen, und das Ventilglied 18 muß eine Verformung erfahren, um das Gas durch
die Öffnung 17 abströmen zulassen,: wenn der- Gasdruck in dem: Batterie.-tgehäuse
1 einen vorbestimmten Wert überschreitet< Die Wirkweise des Entgasuiigsatutzens
15 soll im nachfolgenden noch eingehend erläutert werden. Das den Körper des-Entgasungsstutzens
15 bildende röhrchenartige -Glied 16 ist mit elliptischer Querschnittsform ausgebildet,
um das Ausformen und die Montage der einzelnen Bauteile einschließlich des röhrchenartigen
Gliedes 16 und des Ventilgliedes 18 zu erleichtern. Anders ausgedrückte das ringförmige
Ventilglied 18 kann leicht in das röhrchenartige, elliptisch geformte Glied 16 eingesetzt
werden, indem man das Ventilglie3 18 in der in Figur 16 dargestellten Weise deformiert.
'Unbeschadet etwaiger Abmessungsschwankungen im Außendurchmesser des Ventilgliedes
18 kann daher das Ventilglied 18 unter _ Deformierung gut. in das röhrchenartige
Glied 16 eingeführt werden, und die etwa- auftretenden Schwankungen im erforderlichen
Ventilöffnungsdruok sind. hierbei wOit- gsringert als sie se im Rahmen einer ,oxdnümg
sein. wizrden,bei
der ein ein geschlossenes Unterteil aufweisendes
zylindrisches Glied im Sinne einer entsprechenden Betätigungsweise mit einem ringförmigen
Ventilglied kombiniert wäre. Gemäß der Erfindung kann ein vorgesehener Ventilöffnungsdruck
leicht dadurch eingestellt werden, daß man ein Ventilglied--. von einem geeigneten
Blastzitätsgrad oder Durchmesser wählt.
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' Da ferner das Ventilglied 18 aufgrund seiner Elastizität seine eigentliche,
kreisförmige Querschnittsausbildung beizubehalten trachtet, so wird in dem Ventilglied
18 eine-durch Verformung hervorgerufene Spannungskraft gespeichert, sobald die Mittelachse
des Ventilgliedes 18 eine Verschiebung aus der Deckungsstellung mit der Mittelachse
des elliptischen röhrehenartigen Gliedes 16 erfährt, und unter ,der Belastung durch
diese auf das Ventilglied 18 einwirkende Kraft verschiebt sich das Ventilglied-18
von selbst entlang der inneren, gewölbten Umfangsfläche des röhrchenartigen Gliedes
16 bis in eine Stellung, in der die beiden erwähnten Mittel-Achsen wieder zusammenfallen.
Hieraus geht also hervor, daß das Ventilglied 18 normalerweise im Sinne eines zwangschlüssigen
Verschließens der in dem röhrchenartigen Glied 16 vorgesehenen kleinen Entgasungsöffnung
17 betätigt wird.
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- Der-Entgasungsstutzen 15 kann in abgeänderter Ausbildung vorgesehen
sein, wie dies in den Figuren 12 und 13 dargestellt .ist, aus denen zu ersehen ist,
daB das röhrchenartige Glied 16 in diesem -Fall einen kreisförmigen Querschnitt
aufweist. Das bei diesen Ausführungsformen in- Anwendung kommende Ventilglied 18
kann ein federn- -der Körper in Form eines kurzen Stäbchens oder eines Zylinders
seinedoch ist für den AuSendurchmeaser-des Ventilgliedes 18 und für den
| 'Teedurchmesser des röhrche@srtigenüecefi @* ei,
ä ü,besext.. |
| °-licherad von _3akhaltigkeit erfordexlch.Zür'ex@gexn`e- |
| hineichtloh der- einzuhaltenden Maagexiauigkeit Zu etslleritleri
A.fflr- |
| derungen@kann das in IU geir 12 daosste..l.te.ylixxtliich.sgeb.ld.e- |
| -te Ventilglied 18" meinem' fieil 18t in Otiala:.iohtv,n- aufge@
- |
| schni tten sein -oder das in Form. |
| .Stäbehens.:xgge"ldete |
| Ventilglied 1.8 der -Figur .13-kam, In. aXialer @.otux.g eine
9ik.er- -. |
| bung 18T'. stzfweigen: Bei -. euer ä@.@ese,i'bautei.en.
des @ntgs.strigs=- |
| gtutzers ...5 11:1'3t sichd:ie-auf di.e Infreh erh unea..s=s
vortew: |
| stnmten -'fert. des aBdruck- ub3_ . lende M3ärk#eze im ner |
| z@a-@.ggclv.gsieietät.ng_ declurh@-er.elgn@ .:.s,'(tent.l.gled-la |
| in der Britgasutigsphaee v eine Defpmisrung :erfährt |
- gine -Vielzahl von ?lattenanordnnugen 19 ist in den entsprechenden Zellen 3 des
Akkugehäuses 1 enthalten und liegt auf die an der inneren BocTenfläahe -des $kkugehäuses
l vorgesehenen Stege oder Dippen 5 aÜf: Die negativen und positiven Platten Greisen
Fahnen 20 beziehungsweise 23. auf'g die jeweils durch Stege 22 beziehungsweoe 23
miteinander verbunden sind. Negative 'Pole 24 und positive Pole 25 ragen aus-den
entsprechenden Stegen 22 und 23 heraus und sind in alternierender Folge durch Polbrücken
26 miteinander verbunden. Die Polbrizcken 26 sind. in die hierfür in der inneren
Deckplatte 6 des Akkus vorgesehenen Nute,8`beziehungsweise 8t äufgenommen und mit
der inneren. Deckplatte 6 durch einen auf die Note: 8 und 8 1 aufgebrachten LQntagekleber
fest verbunden.
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Es soll nun der Aufbau der Plattenanordnung 19 eingehender beschrieben
werden. Wie in den Figuren 4 bis 6, gezeigt wird; ist hierbei eine ein aktives Material
enthaltende Elelctrod.enplatte 27
von einer aus einer U-fömäg
gebogenen Glasmatte bestehenden Halterung 28 und von einem Mikroporen aufweisenden
Separatar 29, der aus Polyvinylchlorid besteht und gleichfalls U-förmig ausgebildet
ist, bedeckt. In dieselt Fall. ist es im Hinblick auf das Leistungsverhalten des
Akkus vorteilhaft, zuerst die Glasmatte 28 unter Verformung zu einer gänzlich U-förmigen
.Anordnung in Anlage gegen die reaktiven Oberflächenteile 30 der Elektrodenplatte
27 zu bringen und sodann den Separater 29 in einer die Glasmatte 28 bedeckenden
Stellung anzuordnen, um so eine gute Akkuleistung zu erzielen. Natürlich können
sowohl für die positiven als auch für die negativen Platten jeweils Glasmatten 28
und Separateren 29 vorgesehen sein, wobei diese beiden Teile aber zumindest für
die positiven Platten, bei de4ieh am ehesten eine Abtragung des aktiven Materials
zeigt, auf alle Fälle Verwendung finden sollten.
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Die erfindungegemäße Anordnung zum Bedecken einer Elektrodenplatte
27 ist leicht herzustellen, da hierzu lediglich ein Zurechtbiegen der Glasmatte
28 und des Separators 29 zu einer U-förmigen Ausbildung erforderlich ist. Darüber
hinaus erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung zum Bedecken der Blektrodenplatten
27 ein durchaus befriedigendes Zuführen des Elektrolyten, da der Elektrolyt in drei
Richtungen zu der Platte 27 Zutritt hat, nämlich von den einander zur Linken und
zur Rechten entgegengesetzten Enden der Elektrodenplatte 27 aus sowie auch vom oberen
Rand der Elektrodenplatte 27 aus. Die Glasmatte 28 und der Separater 29, welche
die Elektrodenplatte 27 bedecken, können entweder beide in der vorbeschriebenen
Weise U-förmig ausgebildet sein, oder andernfalls kann auch der Separater 29 allein
U-förmig aus"ebildet sein, während
eine Glasmatte 28 von flacher
Tafelform. vorgesehen ist. Wenn auch im obigen Polyvinylchlorid als das Material
bezeichnet worden ist, aus dem der Separator 29 besteht, so kann der Separator 29
andererseits doch auch aus einem Mikroporen aufweisenden Film eines elektrolytbeständigen
Kunstharzes ausgeformt sein, oder es kann ein elektrolytbeständiges Verstärkungsfasergefüge
mit Polyvinylchlorid abgebunden sein.
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Rahmenglieder 31 sind an den einander entgegengesetzten Enden der
Plattenanordnung 19 auf diese aufgepaßt, um ein Abtragen des aktiven Materials zu
verhindern. Sie bestehen aus einem elektrolytbeständigen Kunstharz, beispielsweise
aus Polyvinylohlorid. Jedes Rahmenglied 31 weist an seinem unteren Ende ein U-förmiges
Teil 32, das die Elektrodenplatte 27 in einem kleinen Anteil von deren unterem Flächenbereich
bedeckt, sowie ein weiter oben angeordnetes Fenster 321 auf, das dieses Ende der
Elektrodenplatte 27 nach außen hin freiläßt. Das U-förmige Teil 32 am unteren Ende
des Rahmengliedes 31 dient dazu, ein Abtragen des aktiven Materials der Elektrodenplatte
27 zu verhindern, und die Eignung zum Zusammenhalten de:> aktiven Materials läßt
sich also dadurch variieren, daß man die Höhe und Breite dieses U-förmigen Teils
32 entsprechend wählt. Wird das Rahmenglied 31 in geeigneter Größe ausgelegt, so
ist es zum Zusammenhalten des aktiven Materials hinreichend befähigt, so daß, falls
die Elektrodenplatten 27 tragende Rippen 51 vorgesehen werden sollen, deren Höhe
geringer gewählt werden kann, wobei selbst dann, wenn solche Rippen 5t nicht vorgesehen
sind, ein Yurzschließen der Elektrodenplatten 27 mit Sicherheit vermieden werden
kann. Weiterhin dienen die Rahmenglieder 31 dazu, die Glasmatte
28
und den Separator 29 in der in bezug auf die 3lehtrode 27 richtigen Lageanordnung
zwangschlüssig festzuhalten.
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Die obigen Ausführungen beziehen sich auf das Aufpassen der Rahmenglieder
31 auf die einander entgegengesetzten Enden der Plattenanordnung 19, doch kann auch
ein einen Zwischenraum zwischen seinen einander gegenüberliegenden Seitenwandungen
aufweisendes Rähmenglied auf jedes der unteren Eckteile der Plattenanordnung 19
aufgep aßt werden, also auf denjenigen Teil, auf den in der Darstellung der Figur
6 das U-förmige Teil 32 aufgepaßt ist. So weist beispielsweise ein in Figur 14 gezeigtes
Rahmenglied 311 einander gegenüberliegende L-förmige Seitenwandungen 46 und 47,
eine Rückwandung 49 und eine Bodenwandung 50 auf, die zwischen sich einen nach vorn
und nach oben offenen Raum 48 bestimmen, so daß das untere Eckteil der Plattenanordnung
19 in diesen Raum aufgenommen werden kann. Ein in Figur 15 dargestelltes Rahmenglied
31" weist in Gegenüberstellung zueinander rechteckförmige Seitenwandungen 46 und
47 sowie eine Rückwandung 49 und eine Bodenwandung 50 auf, während ein Rahmenglied
31"', wie es in Figur 16 gezeigt ist, dreie ckförmige, in Gegenüberstellung zueinander
angeordnete Seitenwandungen 46 und 47, eine Rückwandung 49 und eine Bodenwandung
50 aufweist.
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Durch Verwendung eines Rahmengliedes mit einem Aufbau, wie er im obigen
beschrieben ist, kann die Eignung zum Zusammenhalten des aktiven Materials verbessert,
die Höhe der Rippen 51, falls solche zum Tragen der Elektrodenplatten 27
vorgesehen sind, kleiner gewählt und ein Kurzschließen der Elektrodenplatten 27
auch dann in jedem Fall ausgeschlossen werden, falls derartige Rippen 5# überhaupt
nicht vorgesehen sind.
Anstelle des vorbeschriebenen Rahmengliedes
kann auch eine Vorrichtung wie die in Figur 17 wiedergegebene Verwendung
finden. Aus der Darstellung der Figur 17 geht hervor, daß an den einander entgegengesetzten
Seitenwandungen 51 einer jeden Zelle 3 eine Vielzahl von Plattenhalterungsrippen
52 vorgesehen ist und die einander entgegengesetzten Enden der Plattenanordnungen
19 unverrückbar in Zwischenräume 53 zwischen einander benachbarten Rippen 52 aufgenoiamen
sind. Bei einer derartigen Anordnung sind die einander entgegengesetzten Enden und
das Bodenteil der Elektrodenplatte 2`j durch die Seitenwandungen 51 beziehungsweise
durch die Glasmatte 28 abgediehtett und die abfallenden Anteile des aktiven Materials
sammeln sich in dem Zwischenraum 53 an, können sich aber keineswegs auf dem Boden
des Akkugehäuses 1 ablagern.
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Im übrigen ist es nicht zwingend erforderlich, die Glasmatte 28 und
den Separator 2,0, U-förmig auszubilden, sondern es können zum Bedecken der-Plattenanordnung
auch eine Glasmatte und ein Separator Verwendung finden, die jeweils eine ebene
form aufweisen. In diesem Fall mue an der Bodenkante der Plattenanordnung auf diese
ein Auffangtrog in der -leise Pufgepai3t sein, daß das abfallende aktive Material
sich in diesem Trog ansarmelt, so daß ein inneres hurzschließen verhindert wird.
So beispielsweise kann ein aus Kunststoffmaterial bestehender Trog 5¢ wie der-in
Figur 18 gezeigte auf die untere Kante der Elektrodenplatte, deren Seitenflächen
von der Separatorsehicht bedeckt sind, aufgepaßt werden. Es kann aber auch eine
aus einem Kunststoffmaterial bestehende Trogvorrichtung 55 wie
die in Figur
19 dargestellte, die zum Isolieren der positiven und der negativen Elektroden voneinander
dient, so auf das Unterteil der Plattenanordnung aufgepF.,ßt sein, daß die negativen
Elektroden
und die positiven Elektroden jeweils in den entsprechenden
Kammern oder Fächern 57 beziehungsweise 58 angeordnet sind.
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In jeder Zelle 3 ist ein Spritzschutz 33 vorgesehen, um ein Verspritzen
des Elektrolyten sowie ein Lockern der Plattenanordnung 19 zu verhindern. Wie aus
den Figuren 1, 7 und 8 zu ersehen ist, besteht der Spritzschutz 33 aus einem mittleren,
flach ausgebildeten Teil 35, das benachbart seinen einander entgegengesetzten Enden
eine Vielzahl von Vorsprüngen 34 aufweist, die gegen die Oberkanten der Plattenanordnungen
19 anliegen, sowie aus zwei senkrecht angeordneten Teilen 36 und 37, die sich von
den einander entgegengesetzten Enden des Teils 35 aus nach oben erstrecken und mit
ihren Außenflächen gegen die inneren Handkanten der Stege 22 beziehungsweise 23
anliegen, aus zwei waagerechten Teilen 38 und 39, die sich von den entsprechenden
Teilen 36 beziehungsweise 37 aus nach außen erstrecken und die Pole tragen, und
aus zwei senkrecht angeordneten Teilen 40 und 41, die sich von den entsprechenden
Teilen 38 beziehungsweise 39 nach oben erstrecken und deren Außenfläohen gegen die
Innenwandungen des Akkugehäuses 1 anliegen, während auf ihre Oberkanten die untere
Fläche der inneren Deckplatte 6 des Akkus aufliegt. In den waagerecht angeordneten
Teilen 38 und 39, welche die Pole tragen, sind Bohrungen 42 beziehungsweise
¢3, die zur Aufnahme der Pole 24 beziehungsweise 25 der Plattenanordnung
19 dienen, sowie außerdem eine Vielzahl kleiner Öffnungen 44 beziehungsweise 45
vorgesehen, die ein ungehemmtes Ausströmen des Gases gewährleisten sollen. Doch
ist das Vorhandensein dieser kleinen Öffnungen 44 und 45 keineswegs etwa zwingend
erforderlich, und bei den Bohrungen 42 und 43 könnte es sich auch um Öffnungen handeln,
die
an den Seitenkanten der waagerechten Teile 38 beziehungsweise 39 vorzusehen wären,
nicht aber wie hier in einer in bezug auf die Teile 38 und 39 jeweils zentralen
Anordnung.
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Die Menge des Elektrolyten 59 und die Abmessungen des Akkus sind solche,
daß die Blektrodenplatten bei einer normalen Auffüllung des Elektrolyten in dem
Akku hinreichend eingetaucht sind und der Flüssigkeitsstand des Elektrolyten die
Entgasungsöffnungen 17 der an der inneren Deckplatte 6 des Akkus vorgesehenen röhrchenartigen
Glieder 16 auch dann nicht erreichen kann, wenn das Akkugehäuse 1 in eine beliebige
Lageanordnung gebracht, beispielsweise seitlich gekippt oder kopfgestellt wird.
Natürlich könnte der Elektrolyt 59 auch aufgrund der Wirkung des in dem Entgasungsstutzen
15 angeordneten Ventilglieds 18 die Gasauslaßöffnung 12 nicht erreichen.
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Eine aus einem flüssigkeitsabsorbierenden Haterial bestehende Matte
60, beispielsweise eine Glasfasermatte, ist zusammengelegin die Flüssigkeitsabsorptionskammer
.¢ eingebracht und eine Gasauslaßöffnung 61 erstreckt sich durch das Akkugehwuse
1 hindurch, so daß die Flüssigkeitsabsorptionskammer ¢ mit der Außenluft kommuniziert.
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Es soll nun die Betätigungsweise des erfindungsgemäßen, den vorbeschriebenen
Aufbau aufweisenden Akkumulators eingehend erläutert werden.
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Zunächst einmal ist zu erwL,yhnen, daß das beim Laden und insbesondere
im Fall der Überladung gebildete Gas dank der Wirkweise der Entgasungsstutzen 15,
die bei einem durch die Gasbildung
hervorgerufenen Ansteigen des
Innendrucks in dem Akkugehäuse 1 über einem vorbestimmten Wert hinaus zum Öffnen
eines Strömungsreges betätigt werden, in einem Ausmaß abgeführt werden kann, das
den zu stellenden Anforderungen entspricht. Genauer läßt sich unter Bezugnahme auf
die Figuren 1 und 10 feststellen, daß bei einer durch das Gasen bewirkten Erhöhung
des Innendrucks in dem Akkugehäuse 1 über einen vorbestimmten Wert das Ventilglied
18, das bis dahin die kleine Entgasungsöffnung 17 durch sein federndes Anliegen
gegen die Innenfläche des röhrchenartigen Gliedes 16 des Entgasungsstutzens 15 verschlossen
hat, durch den Gasdruck teilweise deformiert wird, wobei ein Strömungsweg für das
Gas zwischen dem Ventilglied 18 und der Innenfläche des röhrchenartigen Gliedes
16 hergestellt wird. Das in dem Akkugehäuse 1 befindliche Gas kann daher durch die
Entgasungsöffnungen 17 in die Entgasangsstutzen 15 einströmen und strömt von dort
durch die Gasauslaßöffnungen 12 der inneren Deckplatte 6 des Akkus in die Aussparung
9 ab, die als Gaskanal dient. Die aus dem Innenraum des Akkugehäuses 1 in den Gaskanal
9 eingeströmten Gasanteile werden dann durch die Gasauslaföffnung 13 in die Flüssi
keitsabsorptionskammer Q. weitergeleitet. Hier- kann die Absorption der von dem
strömenden Gas etwa mitgerissenen, aus dem Elektrolyten herrührenden Säuredämpfe
in der Flüssigkeitsabsorptionsmatte 60 beim Durchströmen durch diese erfolgen, so
daß allein das Gas durch die Gasauslaßmündung 61 nach außen abgegeben
wird.
Demgemäß können die von dem Gasstrom aus dem Elektrolyten eventuell
mitgerissenen Säuredämpfe, die ja in wirksamer -Weise in der Matte 60 festgehalten
werden, nicht nach außen entweichen und die elektrischen Einrichtungen, in die der
Akkumulator eingebaut ist, können gegen die schädliche Elektrolyteinwirkung zuverlässig
geschützt
werden. Selbst falls das durch die Gasäuslaßmündung 61
ausströmende Gas sich entzünden sollte, könnte die Flamme nicht in das Innere des
Akk ugehäuses 1 zuräckschlagen, da der Strömungsweg des Gases zwischen der Gasauslaßmündung
61 und den Entgasungsöffnungen 17 sehr lang ist, so dLB eine Beschädigung des Akkugehäuses
1 vermieden werden kann.
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Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, wird das in dem Akkugehäuse
1 gebildete Gas in die Flüssigkeitsabsorptionskammer ¢ geleitet, wo die in
dem Gas enthaltenen Blektrolytnebel oder -tröpfchen niedergeschla;en und in der
Matte 60 festgehalten werden, während das Gas durch die aus einem eine große innere
Oberfläche aufweisenden Material wie beispielsweise Glasfasern bestehende
Katte 60 hindurch abströmt. Das aus der Gasauslaßmündung 61 austretende Gas enthält
somit nur Wasserstoff oder Sauerstoff.
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Ein Material, das in seinen Eigenschaften denen des Elektrolyten entgegengesetzt
ist, kann auf die zum Entfernen der Elektroltanteile dienende Matte 60 aufgebracht
sein. So kann beispielsweise ein all>alischer Stoff als Neutralisationsmittel auf
die blatte 60 aufgebracht sein, falls es sich um einen sauren Elektrolyten wie beispielsweise
verdünnte Schwefelsäure handelt, oder die blatte 60 kann mit einem säureartigen
Stoff als Neutralisationsmittel durchtränkt sein, falls der Elektrolyt eine Alkalie,
beispielsweise etwa eine Alkalilauge ist. Die Vsrwendun_z eines solchen Neutralisationsmittels
ist deshalb zu bevorzugen, weil die Handhabung des Akkus bei Überholungs- und Reinigungsarbeiten
nach längerer Benutzung hierdurch sehr erleichtert und jede Möglichkeit einer Gefährdung
ausgeschaltet wird, da die Elek trolytanteile in der
Matte 60 in
diesem Fall ja ohnehin schon neutralisiert sind. Wahlweise kann die Matte 60 auch
zusammengelegt in den Gaskanal 9 eingebracht sein. Ferner können explosionsgeschützte
Vorrichtungen oder dergleichen an der Gasauslaß_,pündung 61 vorgesehen sein, wobei
ein Ausströmen des Elektrolyten oder ein Austreten desselben in Form von Elektrolytnebeln
ausgeschlossen bleibt und somit die Betriebssicherheit elektrischer Einrichtungen
für häusliche Verwendungszwecke unter Vermeidung jeglicher Korrosionserscheinungen
gewährleistet wird. Ein Auslaufen des Elektrolyten - steht schon deshalb nicht zu
befürchten, da der Flüssigkeitsstand des Elektrolyten 59 wie bereits erwähnt die
Gasauslaßöffnungen 12 in der inneren Abdeckplatte 6 des Akkus ja in keinem Fall
erreichen kann, selbst wenn man den Akku mit der Oberseite nach unten hielte oder
in einem beliebigen Betriebszustand betriebe oder wenn der Strömungsweg durch die
Entgasungsstutzen 15 beim Entenasen freigegeben ist. Da außerdem die kleinen Entgasungsöffnungen
17 normalerweise durch die Ventilglieder 18 verschlossen sind, kann ein Ausströmen
des Elektrolyten auch dann nicht erfolgen, wenn das Akkugehäuse mit der Oberseite
nach unten gekehrt und Erschütterungen aus-esetzt wird, so daß die Entgasungsöffnungen
17 mit Elektrolytspritzern benetzt werden.
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Die elliptische Qhzerschnittsforri des röhrchenartigen Gliedes 16
und des Entgasungsstutzens 15 ist insofern von Vorteil, als es hierdurch ermöglicht
wird, das Ventilglied 18 unbeschadet merklicher Schwani#ungen in seinem Außendurcluiesser
unter Deformierung in das röhrcüenartige Glied 16 einzuschieben, und als hierbei
die kleine nt;a.sun ;.Öffnung 17 des rclirchenfirticen Gliedes 16
durch
die Außenfläche des Ventilgliedes 18 zwangschlüssig verschlossen werden kann. Der
obige Aufbau des Entgasungsstutzens ist geeignet, die vorbesch.riebenen Mängel,
wie sie bei den bekannten Vorrichtungen festzustellen sind, zur Gänze auszuschalten
und die erwünschte Wirkweise in vollauf befriedigendem Maß zu erzielen.
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Es liegt auf der Hand, daß es vorteilhaft ist, Rahmenglieder 31 vorzusehen,
die an den einander entgegengesetzten Enden der Elektrodenplatte 27 aalgeordnet
sind, da hierdurch der Ausbreitung des aktiven Materials der Blektrodenplatte
27 entgegengewirkt und das Kurzschließen einander benachbarter Elektrodenplatten
verhindert wird, wobei die Rahmenglieder 31 auch die Glasmatte 28 und den Separator
29 in der jeweils richtigen Stellung an den einander entgegengesetzten Seiten der
Elektrodenplatte 27 sicher festzuhalten vermögen.
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An der Wirkweise des Spritzschutzes 33, der auf der Plattenanordnung
19 befestigt izt, ist hervorzuheben, daß hierdurch ein Verspritzen des Elektrolyten
59 wie ebenso auch ein Lockern der Plattenanordnung 19 verhindert und daher das
Auftreten eines Kurzschlusses oder anderer betrieblicher Mängel schon von vornherein
ausgeschlossen werden. Genauer gesagt, wird ein in senkrechter Richtung gegen den
Akku geführter Stoß oder Schlag wirksam durch die aus dem mittleren flachen Teil
35 des Spritzschutzes 33 herausragenden Vorsprünge 34 aufgefangen,
wobei diese Vorsprünge 34 fest auf die Oberkanten der Plattenanordnung 19 aufliegen
und eine senkrechte VerschiebunJ- der Plattenanordnung 19 ij.i Zusai.unenwirhen
mit den senkrecht angeordneten Teilen 40 und ¢l, die mit ihren Oberlanten ;regen
die Unterfläche der inneren Deckplatte 6 des A! kus anliegen,
ausschließen.
Da weiterhin der Aufbau des Spritzschutzes 33 ein solcher ist, daß die gegen
die Innenwandungen des Akkugehäuses 1 anliegenden senkrecht angeordneten Teile
40 und 41 den Spritzschutz 33 gegen eine durch einen seitlich gerichteten
Stoß oder Schlag verursachte Verschiebung in seitlicher Richtung festhalten, wird
eine seitliche Verschiebung der Plattenanordnung 19 auch in diesem Fall durch die
senkrecht angeordneten Teile. 36 und 37 verhindert, gegen welche die Innenkanten
der Stege 22 beziehungsweise 23 anliegen.
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Es ist also festzustellen, daß der Spritzschutz 33 die Plattenanordnung
19 gegen ein Verschieben durch beliebig gerichtete Erschütterungen des Akkus festhält,
so daß also in keinem Fall zu befürchten steht, daß etwa die Glasmatte 28 und der
Separator 29 von der Elektrodenplatte 27 heruntergleiten könnten, daß es zu einem
Kurzschluß zwischen den Putten 27 kommen könnte oder daß die Elektrodenplatte 27
selbst durch Erschütterungen der vorbezeichneten Art beschädigt werden könnte. Bei
einer Gasbildung in dem Akkugehäuse 1, wie sie im obigen Erwähnung fand, strömt
das Gas für gewöhnlich durch den von den Trennungswandungen 2 und den einander gegenüberliegenden
Seitenflächen des Spritzschutzes 33 umgrenzten Raum und gelangt dann zu dem Entgasungsstutzen
15. Zur Ermöglichung eines gleichmäßigen Gasstroms ist in den die Pole tragenden
waagerechten Teilen 38 und 39 des Spritzschutzes 33 eine Vielzahl kleiner Öffnungen
44 beziehungsweise 45 vorgesehen.
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Beim Laden des vorbeschriebenen Akkumulators, der eine halbhermetisch
verschlossene Bauweise aufweist, ist es erforderlich, die Abnahme des Elektrolyten
und die Gaserzeugung durch Elektrolyse von Wasseranteilen in möglichst geringen
Grenzen zu halten. Während
| des Ladens eines M_kunulators wird auch beim Anlegen eines
Poten- |
| tials, das höher ist als das Gasbildungspotential, in der Anfangs- |
| Phase des Ladens keine Gasbildung beobachtet. Es hat daher
den An- |
| schein, dat zwischen den Zeitpunkt des Anlegens der Ladespannung |
| und den Zeitpunkt des Beginns der Gasbildung eine zur Erregung
er- |
| forderliche Zeitspanne eingeschaltet ist. Es konnte nun festge- |
| stellt werden, daB die Gasbildung extrem verringert werden
kann, |
| und daß beim Laden des Akkus ein hoher Wirkungsgrad erzielt
werden |
| kann, wobei die durch den zugeführten elektrischen Strom hervorge- |
| rufenen Elektrolz seerscheinungen im wesentlichen unterbleiben, |
| falls 'nan sich, aufbauend auf der obigen Erkenntnis, eines
Lade- |
| zyklus bedient, bei dem vom kontinuierlichen Ladebetrieb zu
einem |
| Impulsladebetrieb übergegangen wird, sobald die A'I_zhuspannung
das |
| Gasbildungspotential erreicht und der Impuls jeweils wieder
unter- |
| brochen wird, bevor es zur Gaserzeugung ':-o:rxen kann, also
noch in- |
| nerhalb der zur GPsbildun` erforderlichen Erregungszeitspanne.
Die |
| vorer@i-'`hnte_. zur Gasbildung erforderliche Erregungszeitspanne
be- |
| tr,--t annähernd weniger als 0,1 Sekunden, wenngleich diese
auch nur |
| auf aunlitativem Wege ermittelt worden ist. Die Dauer der :@rregungs- |
| zeitspaane ist in bhän,gi,:eit von der Sauweise des Al_humulators, |
| der Deschaffenheit der Elektrodenplatten oder dem Unterschied
in |
| der Wasserstoff- und Sauerstoffüberspannung, sowie der Form,
Span- |
| nung; Breite und Daucr «-T@"- zu-@iührten Impulses variabel.
Die Zu- |
| Schaltdauer des Impulses tau, hürzer sein als die Erregungszeitspanne |
| und die Abschaltdauer rann vorzugsweise unter Berücksichtigung
der |
| Jechselbeziehung zwischen der Ladedauer und der Al=kzzkepazität
fest- |
| gelegt und so bemessen werden, daß die adedauer möglichst verl_ürzt |
| wird. |
Eine zum Laden des erfindungsgemäßen Alrkumulators bevorzugte
Verfahrensweise soll unter Bezugnahme auf eine in die Praxis übertragene Schaltungszeichnung
wie die in Figur 20 gezeigte beschrieben werden. Aus der Darstellung der Figur 20
ergibt sich, dar eine Sekundärwicklung eines Transformators T an eine Gleichrichterschaltung
D geschaltet ist, die aus einer Dioden-Brückenschaltung besteht. Widerstände R1
und R2 sind über die Ausgangsklemmen a und b der Diodengleichrichterschaltung D
in Reihe geschaltet, und eine an diesen Klemmen abgenommene Gleichspannung B0 ist
an die Eingangskleianen einer Sprungschaltung angelegt, die aus zwei npn-Transistoren
Trl und Tr2, deren Emitter zusammengeschaltet sind, sowie aus fünf Widerständen
R3, R4, R5, R6 und R7 besteht. Die Basis des ersten Transistors Trl in dieser Sprungschaltung
ist an einen mittleren Punkt c zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen 111
und R2 gelegt. Dieser mittlere Punkt c, dient als Spannungsabtastpunkt. An den Ausgangsansehluß
des nächstfolgenden Transistors Tr2 in der Sprungschaltung ist die Basis eines pnp-Transistors
Tr3 gelegt, der einen Stromverstärker darstellt. Ein aufzuladender Akkumulator B
ist an den Ausgangsanschluß des Transistors Tr3 geschaltet.
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Als nächstes soll die Betätigungsweise der obigen Sprungschalteng
erörtert werden. Es sei angenommen, daß der Transistor Trl eine Basisspannung E%,
eine Emitterspannung E e und eine Betriebsspannung Vbe aufweise. Der Transistor
Trl befindet sich dann im Durchlaßzustand, und die Transistoren Tr2 und Tr3 befinden
sich im Sperrzustand, falls Eb - Ee> Vbe . . . . . . . . M , während sich der Transistor
Trl im Sperrzustand und die Transistoren Tr2 und Tr3 im Durchlaßzustand befinden,
sobald die obige Beziehung umgekehrt
wird, also Bb - Ee i;, Vbe...
.... . (2) . Die Widerstandswerte der Widerstände R1 und R2 sind so gewählt, daß
der obigen Beziehung (1) Genüge geleistet wird, wenn der Spannungsaufladungszustand
des Akkumulators B einen Ladespannungsendbetrag erreicht, so daß der Transistor
Trl dann in den Durchlaßzustand und die Transistoren Tr2 und Tr3 in den Sperrzustand
gebracht werden, wodurch eine Überladung des Akkumulators B verhindert wird. Gleichzeitig
wird die Hysterese-Wirkung der Sprungschaltung, nämlich die Beziehung Bein ,' Baus
der Betriebsspannung der Sprungschaltung ausgenutzt, um impulsartige, erg1:nzende
Ladevorgänge nach Beendigung des eigentlichen Rufladens zu bewirken, wodurch die
Ladewirkung verbessert wird.
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Die obigen Vorgänge sollen im nachstehenden noch eingehender beschrieben
werden. Während einer Zeitspanne nach Beginn des Rufladens und bevor die Akkuspannung
den Ladespannungsendbetrag erreicht, befinden sich der Transistor Trl im Sperrzustand
und die Transistoren Tr2 und Tr3 im Durchlaßzustand, so daß ein im wesentlichen;lsichmä.ßiger
und staxl:er Strom durch den L_lkumulator B fließt. Sobald jedoch der Ladespannungsendbetrag
erreicht ist, werden der Transistor Trl in den Durchlarzustand und die Transistoren
Tr2 und Tr3 in den Sperrzustand überführt, wobei der Ladestrom unterbrochen wird.
In diesem Zustand ist jedes weitere Aufladen unmöglich. Da, jedoch die Alkkuspannung
nach dem Unterbrechen des Ladestroms allmählich abnimmt, wird die Sprungschaltung
nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne, in der infolge der I#ysterese-Wirkung
der Sprungschaltung die Beziehung E ein ` Paus herbeigeführt wird, erneut zum Aufladen
des Akkumulators betätigt.
-
Nach einer weiteren vorbestimmten Zeitspanne nach dem Einleiten des
zweiten Aufladungsvorgangs ist die Akl:uspannung wiederum
.so weit
erhöht, daB der Transistor Tr1 in den DurchlaßZUStand sowie die Transistoren Tr2
und Tr3 in den Sperrzustand übergehen, so daß der Ladestrom abermals unterbrochen
wird. Innerhalb einer weiteren vorbestimmten Zeitspanne nach diesem Unterbrechen
des Ladestroms nimmt die Akkuspannung wieder auf den Spannungswert E ein der Beziehung
E ein @ E aus ab' und durch die Betätigung der Sprungschaltung wird dem Akkumulator
während einer weiteren vorbestirnten Zeitdauer ein Ladestrom zugeführt. In dieser
Weise erfolgt nach Beendigung des ersten Ladevorgangs unter Ansprechen auf eine
Abnahme der Al=kuspannung eine sich wiederholende Betätigung der Sprungschaltungsanordnung,
wobei sich die ergänzenden Ladevorgänge wiederholen.
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Es ist klar, daß durch das vorbeschriebene impulsartige Anlegen der
Spannung eine Überladung des Akkumulators B vermieden werden kann. Es wurden nun
Versuche durchgeführt, um die Beziehungen zwischen der Anzahl der Lade-Entlade-?"-klen
und dem Lade spannungsendbetrag in Abhängigkeit von der Ladedauer festzustellen,
wobei sich zeigte, daß hierin wichtige Zusamrienhänge bestehen, wie aus der Darstellung
der Figur 21 hervorgeht. Die Kurve I in Figur 21 gibt die Beziehung zwischen dem
Ladespannungsendbetrag und der Lebensdauer des Akkumulators wieder, wenn dieser
wiederholten Lade-Entlade-Zyklen unterworfen wird, bei denen der Akkumulator jeweils
10 Stunden aufgeladen und dann binnen 5 Stunden auf einen Spannungswert von 1,75
Volt pro Zelle entladen wird. Aus der Kurve I geht hervor, daß bei einem Ladespannungsendbetrag
von weniger als 2,25 Volt pro Zelle eine ungenügende Aufladung erhalten und die
Lebensdauer des Akkus äußerst stark- herabgesetzt wird. Es wird daher im Einblick
auf die Lebensdauer ein Ladespannungsendbetrag von 2,¢ Volt pro Zelle weitestgehend
bevorzugt, wobei auch durch einen höheren
Wert des Ladespannungsendbetrages
als den obigen eine Verkürzung der Akku-Lebensdauer bewirkt wird. Doch erfolgt in
diesem letztgenannten Fall die Verkürzung der Lebensdauer nicht in so abrupter Weise
wie bei Ladespannungsendbeträgen von weniger als 2,4 Volt pro Zelle. Die kurve II
in Figur 21 gibt die entsprechende Beziehung für den Fall, daB der Akkumulator wiederholten
Lade-Entlade-Zyklen unterworfen wird, bei denen der Akkumulator jeweils
150 Stunden aufeladen und dann binnen 5 Stunden auf einen Spannungswert von
1,75 Volt pro Zelle entladen t:ird. Aus der Kurve II ergibt sich, daß bei einem
Ladespannungsendbetrag von mehr als 2,6 Volt pro Zelle eine rapide Verkürzung der
.Akku Lebensdauer zu verzeichnen ist. Zur Verbesserung der Ladewirksamkeit, zur
Vermeidung von durch Gasbildung hervorgerufenen Elektroll..tverlusten sowie zur
Vermeidung einer extremen Verkürzung, der Lebensdauer des Al>t:us selbst bei 1 ngerer
Ladedauer ist es daher angesichts dieser Beziehungen zwischen der
| Ladedauer und der Lebensdauer des A:-hus ereiiznscht, den Irtipuls-Lade- |
| spannangser_2betrw;; 'n.#2erhalb,#.--r@i@@#s @#on 2,25 bis
2,,C- Volt |
| pro Zelle zu wwh__en und 3u-fiadtinü des _'zkae ii-Iterm-yttis:ccrd
und |
| imprlsartig vorzunehren. |