DE1771704A1

DE1771704A1 - Sealed secondary battery cell with recombining chamber

Info

Publication number: DE1771704A1
Application number: DE19681771704
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Oldham Crompton Batteries Ltd; Tudor AB
Current assignee: Oldham Crompton Batteries Ltd; Tudor AB
Priority date: 1967-06-29
Filing date: 1968-06-27
Publication date: 1972-01-13
Also published as: GB1188952A; FR1570282A

Description

Sealed secondary battery cell with recombining chamber

Die vorliegende Erfindung betrifft abgedichtete Batterien, insbesondere Sekundär- oder wiederaufladbare Batterien, die während des Gebrauches, speziell während des Wiederaufladens freie Wasserstoff- und Sauerstoffgase erzeugen. Es ist bekannt, in solchen Batterien eine Vorrichtung einzubauen, die gewöhnlich am oberen Ende der Zellen befestigt ist oder die sich innerhalb des Gasraumes über den Elektroden befindet, welche Vorrichtung die Wasserstoff- und Sauerstoffgase zur Rekombinierung veranlassen, um Wasser zu bilden, das dem Elektrolyten in den Zellen wieder zugeführt werden kann. Es ist wichtig, daß sich die Gase mit solcher Geschwindigkeit rekombinieren, daß die Gefahr eines !Funkens oder einer Explosion vermieden ist. Einer der Nachteile bei manchen Zellen mit einer solchen Rekombinierungsvorrichtung ist der, daß das Wasser mit dem Katalysator in Berührung kommen kann, wodurch die aktive Oberfläche vermindert wird, was zur Folge hat, daß die Rekombinierung an einer stark reduzierten Katalysatorfläche stattfinden muß, wodurch der Katalysator in dem noch aktiven Bereich stark erhitzt wird, wodurch die Rekombinierungsgeschwindigkeit vergrößert wird, was deshalb gefährlich ist, weil eine Explosion entstehen kann.The present invention relates to sealed batteries, in particular Secondary or rechargeable batteries that run during of use, especially during recharging, free hydrogen and generate oxygen gases. It is known to incorporate a device in such batteries, usually at the top End of the cells is attached or which is located inside the gas space above the electrodes, which device the hydrogen and causing oxygen gases to recombine to form water to form that can be fed back to the electrolyte in the cells. It is important that the gases move at such a speed recombine so that the danger of a spark or an explosion is avoided. One of the downsides with some Cells with such a recombining device is such that the water can come into contact with the catalyst, whereby the active surface is reduced, with the result that the recombination takes place on a greatly reduced catalyst surface must, whereby the catalyst is strongly heated in the still active area, whereby the recombination rate is enlarged, which is dangerous because it may cause an explosion.

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Eine bekannte Methode zur Erzeugung einer explosionssicheren Zelle ist das Vollpacken des Raumes rund um den Katalysator mit einem körnigen Material, das Explosionen, die sich im Bereich des Katalysators ereignen, unterdrücken. Dieses Verfahren ist ein wirksames Mittel zur Verhinderung zerstörender Explosionen, aber hat nachteilige Wirkungen für den Rekombinierungsprozeß. Die vielen gekrümmten Strömungswege, die durch das körnige Material rund um den Katalysator gebildet werden, begrenzen die Strömungsmenge zum Katalysator hin. Ebenso begrenzen die gekrümmten Strömungswege den Anteil des durch die Rekombinierungskammer strömenden Gases der mit dem Katalysator in Berührung kommt. Außerdem besteht die Tendenz, daß der durch die Rekombination von Wasserstoff- und Saüerstoffgasen entstandene Wasserdampf kondensiert und daß das entstehende Wasser innerhalb des körnigen Materials zurückgehalten wird, wodurch sich die Wirksamkeit des Katalysators verschlechtert.A well-known method of creating an explosion-proof cell is the full packing of the space around the catalytic converter with a granular material that can cause explosions in the area of the catalytic converter happen, suppress. This procedure is an effective means of preventing destructive explosions, but has adverse effects on the recombination process. The many curved flow paths created by the granular material around the Catalyst are formed, limit the flow rate to the catalyst. The curved flow paths also limit the proportion of the gas flowing through the recombining chamber which comes into contact with the catalyst. There is also a tendency that by the recombination of hydrogen and oxygen gases resulting water vapor condenses and that the resulting water is retained within the granular material, whereby the effectiveness of the catalyst deteriorates.

Durch die Erfindung soll eire abgedichtete Sekundärbatteriezelle mit einer Rekombinierungsvorrichtung so ausgebildet werden, daß die vorgenannten Nachteile so weit wie möglich herabgesetzt oder im wesentlichen ganz ausgeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, Explosionen zuzulassen, jedoch sicherzustellen, daß sie eine nicht zerstörerische Sprengkraft haben, wozu die Explosionen innerhalb eines kleinen Volumens gehalten werden, das nur jeweils verhältnismäßig kleine Mengen an Wasserstoff und Sauerstoff enthält.The invention aims to provide a sealed secondary battery cell be designed with a recombining device so that the aforementioned disadvantages are reduced as much as possible or essentially eliminated entirely. To this end, will proposed to allow explosions but to ensure that they have a non-destructive explosive force, which the explosions do be kept within a small volume, each containing only relatively small amounts of hydrogen and oxygen contains.

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Gemäß der Erfindung ist eine abgedichtete Sekundärbatteriezelle mit einer Rekombinierungslcanimer und einem die Katalysierung der Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff zur Bildung von Wasser bewirkenden Katalysator innerhalb der Rekombinierungskammer vorgesehen, welche Batteriezelle dadurch gekennzeichnet ist, daß der Katalysator in einer innerhalb der Rekombinierungskammer befindlichen Innenkammer untergebracht ist und daß das Volumen der Innenkammer so gewählt ist, daß die größte Sprengkraft einer innerhalb der Innenkammer stattfindenden Explosion unterhalb der Sprengkraft liegt, die zur Zerstörung irgendeines Teiles der Wände der Innenkammer nötig ist, welche Innenkammer wesentlich kleiner ist als die Rekombinierungskaimner und daß der Zutritt zu der Innenkammer aus vielen engen Kanälen besteht, die den Durchtritt von Gasen in die Innenkammer gestatten und die durch eine Explosion in der Innenkammer erzeugte Funken am Eintritt in den übrigen Teil der Rekombinierungskammer hindern.According to the invention is a sealed secondary battery cell with a recombination canimer and a catalyzing the Reaction between hydrogen and oxygen to form water causing catalyst within the recombining chamber provided, which battery cell is characterized in that the catalyst in one located within the recombining chamber Inner chamber is housed and that the volume of the inner chamber is chosen so that the greatest explosive force within the explosion taking place in the inner chamber is below the explosive force necessary to destroy any part of the walls of the Inner chamber is necessary, which inner chamber is much smaller than the recombining chamber and that access to the inner chamber consists of many narrow channels which allow the passage of gases into the inner chamber and which are caused by an explosion in the Prevent sparks generated inside the chamber from entering the remainder of the recombining chamber.

Um die Erfindung noch weiter zu erläutern, werden einige Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:In order to explain the invention even further, some exemplary embodiments are presented described with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Blei-Säure-Zelle mit einer Rekombinierungsvorrichtung gemäß der Erfindung,1 shows a schematic cross section through a lead-acid cell with a recombining device according to the invention,

Fig. 2 bis 6 jeweils der Fig. 1 entsprechende Querschnitte durch andere Ausführungsformen,FIGS. 2 to 6 each of FIG. 1 corresponding cross sections through other embodiments,

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Fig. 7 eine Draufsiciit auf einen Teil einer anderen Ausführungs-7 is a plan view of part of another embodiment

form einer funkenunterdrückenden Zwischenwand,
Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 7,
Fig. 9 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einerform of a spark suppressing partition,
FIG. 8 shows a section along line VIII-VIII in FIG. 7,
9 is a plan view of a further embodiment of a

funkenunterdrückenden Zwischenwand,
Fig. 10einen Schnitt nach Linie X-X in Fig. 9,
Fig. Heine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einerspark suppressing partition,
10 shows a section along line XX in FIG. 9,
Fig. H is a plan view of a further embodiment of a

funkenunterdrückenden Zwischenwand und
Fig.12 einen Schnitt nach Linie XII-XII in Fig. 11.spark suppressing partition and
FIG. 12 shows a section along line XII-XII in FIG. 11.

Die RekomMnierungsvorrichtung ist beim Gebrauch am oberen Ende einer Zelle oder eines Zellengehäuses oder Behälters befestigt. Wenn eine Batterie aus mehreren Zellen besteht, ist für jede
Zelle eine Rekombinierungsvorrichtung vorgesehen, da es wichtig ist, daß das durch die Rekombinierung von aus jeder Zelle entwichenem Wasserstoff und Sauerstoff entstandene Wasser zu der
Zelle zurückkehrt, aus der Wasserstoff und Sauerstoff entwichen waren, so daß der Elektrolytspiegei im wesentlichen konstant gehalten wird.In use, the recommentation device is attached to the top of a cell or cell housing or container. If a battery consists of several cells, is for each
Cell a recombining device is provided because it is important that the water formed by the recombination of hydrogen and oxygen escaped from each cell to the
Cell returns, from which hydrogen and oxygen had escaped, so that the electrolyte level is kept essentially constant.

Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß die Rekombinierungsvorrichtung
ein druckfestes Gehäuse 1 aufweist, dessen eines Ende mit dem
oberen Ende eines Zellenbehälters oder Gehäuses 2 verbunden ist, z.B. durch Schrauben 3. Das Gehäuse der Rekombinierungsvorrichtung ist mit einer Abschlußplatte b versehen, die durch Kitten oder auf andere V/eise mit diesem Gehäuse 1 verbunden ist. Das Ge~From Fig. 1 it can be seen that the recombining device
has a pressure-resistant housing 1, one end of which with the
The upper end of a cell container or housing 2 is connected, for example by screws 3. The housing of the recombining device is provided with an end plate b which is connected to this housing 1 by cement or in some other way. The Ge ~

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BAD ORIGJNÄL BAD ORIGJNÄL dtäGerman

Muse 1 umschließt eine Rekombinierungskammer und einen Katalysator, auf den weiter unten noch eingegangen wird. Der Katalysator befindet sich in einer Innenkanmer 10, deren Volumen so gewählt ist, daß die größte Sprengkraft, die von irgendeiner sich im Inneren der Kammer ereignenden Explosion herrührt, unterhalb derjenigen Sprengkraft liegt, die ausreichen würde, um irgendwelche Teile der Wände der Innenkammer zu zerstören. Bei der in Pig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Innenkammer von der übrigen Rekombinierungskammer durch eine perforierte funkenunterdrückende Trennplatte 9 getrennt, welche Platte durch Dinkitten oder auf andere Weise im Gehäuse befestigt ist und die sich quer über das Gehäuse 1 und über die Abschlußplatte 8 hinweg erstreckt und die Rekombinierungskammer in einen oberen Raum 10 (Innenkammer) und einen unteren Raum 11 unterteilt. Die Trennplatte 9 ist eine Scheibe aus keramischem Material, z.B. aus gesintertem Aluminiumoxyd und hat viele enge Kanäle, die durch nahe beieinanderliegende Löcher 9a von geringem Querschnitt gebildet sind, durch die Gase βαε der Rekombinierungskammer 11 in den Innenraum 10 strömen. Die Löcher 9a können einen Durchmesser von 1 mm haben, wobei proMuse 1 encloses a recombining chamber and catalyst, which will be discussed below. The catalyst is located in an inner chamber 10, the volume of which is selected so that the greatest explosive force resulting from any explosion occurring inside the chamber is below that explosive force which would be sufficient to destroy any part of the walls of the inner chamber . In Pig. 1, the inner chamber is separated from the rest of the recombining chamber by a perforated spark-suppressing partition plate 9, which plate is fastened in the housing by Dinkitten or in some other way and which extends across the housing 1 and over the end plate 8 and integrates the recombining chamber into one upper space 10 (inner chamber) and a lower space 11 divided. The partition plate 9 is a disk made of ceramic material, for example made of sintered aluminum oxide, and has many narrow channels which are formed by closely spaced holes 9a of small cross-section through which the gases βαε of the recombining chamber 11 flow into the interior 10. The holes 9a can have a diameter of 1 mm, with pro

cm Trennplattenoberfläche 36 Löcher vorgesehen sein können. Imcm separating plate surface 36 holes can be provided. in the

Inneren der Kammer 10 ist ein Rekombinierungselement 12 gehalten, dem ein Katalysator zugeordnet ist,der die Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff katalysieren kann. Das Rekombinierungseiement 12, das von einer mittleren Stütze Vj> getragen ist, hat alooK aus perforiertem Keramiicinateriai., z.B. aus gesinter-A recombining element 12 is held inside the chamber 10 and is assigned a catalyst which can catalyze the reaction between hydrogen and oxygen. The recombination element 12, which is carried by a central support Vj> , has alooK made of perforated ceramic materials, for example of sintered

10 988 J/Ob(IiJ BADORfQJNAl.10 988 J / Ob (IiJ BADORfQJNAl.

tem Aluminiumoxyd. Auf diesem Block befindet sich ein Überzug aus Katalysatormaterial, wobei das Katalysatormaterial z.B. Palladium, Platin oder irgendein anderes geeignetes gebräuchliches Material, wie z.B. Vanadinpentoxyd ist, das die Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff katalysieren kann. Keramikmaterial ist besonders gut geeignet, da es gegenüber den Gasen und dem aus den Gasen gebildeten V/asser chemisch inaktiv ist und außerdem eine große Hitzebeständigkeit hat. Der Block 12 ist mit Löchern 12a versehen, die mit den in der Trennplatte 9 vorgesehenen Löchern 9a vergleichbar sind. Auch die Löcher 12a wirken als Gasdurchlässe. Unter dem Block 12 ist vorzugsweise eine Heizvorrichtung 14 angeordnet, um den Aufwärtsstrom der Gase durch die Durchlässe hindurch zu erzeugen und um die Katalysatoroberfläche trocken zu halten.tem aluminum oxide. On this block there is a coating of catalyst material, the catalyst material being e.g. palladium, Is platinum or any other suitable material in use, such as vanadium pentoxide, which is the reaction between hydrogen and can catalyze oxygen. Ceramic material is particularly suitable because it is against the gases and from the V / water formed in gases is chemically inactive and also has great heat resistance. The block 12 is provided with holes 12a which are comparable to the holes 9a provided in the partition plate 9. The holes 12a also act as gas passages. A heater 14 is preferably located below the block 12 to prevent the gases from flowing upward through the passages through and to keep the catalyst surface dry.

Der Katalysator kann auf dem Block 12 und im Inneren der Durchlässe 12a in irgendeiner gebräuchlichen Art und Weise aufgebracht sein, z.B. durch ein Tauchverfahren. Die Oberfläche des Aluminiumoxyds ist dabei rauh, jedoch nicht absorbierend, so daß der Katalysator an der Oberfläche verankert wird, wodurch eine sehr große Oberfläche für den Kontakt mit den Gasen entsteht. Die Heizvorrichtung bewirkt auch eine Erhöhung der Gastemperatur in Richtung der Rekombinationstemperatur, ohne jedoch die Temperatur bis zur Entzündungstemperatur anzuheben.The catalyst can be on the block 12 and inside the passages 12a may be applied in any convenient way, for example by a dipping process. The surface of the aluminum oxide is rough, but not absorbent, so that the catalyst is anchored to the surface, whereby a very large Surface for contact with the gases is created. The heater also causes the gas temperature to increase in direction the recombination temperature, but without the temperature to be raised to the ignition temperature.

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Von der Abschlußplatte 8 aus ragt ein Zylindermantel 4 nach unten. Dieser Zylindermantel ist durch die .Anbringung von Löchern 5 so ausgebildet, daß das Sindringen von von der Zelle 2 abgegebenen Wasserstoff- und Sauerstoffgasen möglich ist. Im übrigen verhindert der Zylinder den Zutritt von Elelctrolytflüssigkeit in die Vorrichtung. Ferner sind Röhrchen 6, 7 vorgesehen, die das Innere des Zylindermantels 4 mit der unteren Kammer 11 verbinden, wobei sich mindestens die Röhrchen 6 über die Oberseite der Abschlußplatte 8 hinaus erstrecken, um den Durchtritt von von der Zeile abgegebenen Wasserstoff- und Sauerstoffgasen in die untere Kammer 11 zu ermöglichen und um den Durchtritt von V/asser durch die Röhrchen 6 zu verhindern, wenn das Wasser auf der Abschlußplatte nach unten fließt, um durch das Röhrchen 7 in die Zelle zurückzufließen. A cylinder jacket 4 protrudes downward from the end plate 8. This cylinder jacket is formed by the attachment of holes 5 so that the ringing of cells 2 emitted Hydrogen and oxygen gases are possible. Otherwise prevented the cylinder allows electrolyte fluid to enter the device. Furthermore, tubes 6, 7 are provided, which the interior of the cylinder jacket 4 with the lower chamber 11, at least the tubes 6 extending over the top of the end plate 8 extend beyond the passage of hydrogen and oxygen gases emitted from the row into the lower chamber 11 and to allow V / ater to pass through the To prevent tube 6 when the water flows down on the end plate to flow back through the tube 7 into the cell.

Während des Betriebes strömen Wasserstoff- und Sauerstoffgase, die aus der Zeile 2 entweichen, in das Innere des Zylindermantels 4 und anschließend durch die Röhrchen 6 in die untere Kammer 11. Aus der unteren Kammer 11 strömen die Gase durch die Durchlässe 9a in die obere Kammer 10, die, wie oben ausgeführt wurde, ein verhältnismäßig ideines Volumen aufweist, das so gewählt ist, daß die obere Kammer jederzeit nur eine kleine Menge an Wasserstoff- und Sauerstoffgasen enthält, so daß irgendeine stattfindende plötzliche Verbrennung nicht genügend Energie hat, um die Kammer zu beschädigen. Die funkenunterdrückende Zwischenwand löscht je-Hydrogen and oxygen gases flow during operation escape from line 2, into the interior of the cylinder jacket 4 and then through the tube 6 into the lower chamber 11 of the lower chamber 11, the gases flow through the passages 9a into the upper chamber 10, which, as stated above, is a relatively large one i has a volume chosen so that the upper chamber only contains a small amount of hydrogen and contains oxygen gases so that any sudden combustion does not have enough energy to damage the chamber. The spark-suppressing partition wall extinguishes every

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den Funken, der entstanden sein mag, wenn die Funken in die untere Kammer 11 zu gelangen versuchen, wodurch die Gefahr einer Explosion in der Zelle 2 auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist. . Durch die Anordnung des Katalysators in dem freien Raum innerhalb der oberen Kammer wird ein ungehinderter Fluß reagierender Gase über den Katalysator erreicht.the spark that may have arisen when the spark entered the bottom Attempt to reach chamber 11, reducing the risk of a Explosion in cell 2 is minimized. . By arranging the catalyst in the free space within The upper chamber provides an unimpeded flow of reactive gases over the catalyst.

Wenn die in der Innenkammer 10 gemischten Wasserstoff- und Sauerstoff gase den vom Rekombinierungselement 12 getragenen Katalysator berühren, findet die Rekombination zu Wasserdampf statt und der heiße Wasserdampf steigt durch die Löcher 12a nach oben und kondensiert am kühlen Gehäuse 1. Die Konvektionsströiaung durch das Rekombinjorungselement 12 zieht kühle noch nicht miteinander verbundene Gase zur Rekombinierung in das RekombinierungselementWhen the hydrogen and oxygen mixed in the inner chamber 10 gas the catalyst carried by the recombining element 12 touch, the recombination takes place to water vapor and the hot water vapor rises through the holes 12a and condenses on the cool case 1. The convection flow through the Recombining element 12 draws cool not yet connected Gases for recombining into the recombining element

Wenn eine Heizvorrichtung 14 vorgesehen ist, vermehrt diese den Aufwärtsstrom der Gase und hält gleichzeitig die Oberflächen des Katalysators trocken.If a heater 14 is provided, this increases the upward flow of gases while maintaining the surfaces of the Catalyst dry.

Ein schüsseiförmiges Trennglied 15, das zwischen der funkenunterdrückenden Trennplatte 9 und der Abschlußplatte 6 angeordnet ist, leitet das im Gehäuse gebildete Wasser auf die Abschlußplatte 3 und schützt die Röhrchen 6 gegen Wassertropfen, die sonst von der Trennplatte 9 aus in die Röhrchen 6 fallen könnten. Das an der Innenseite des Gehäuses 1 kondensierende Wasser fließt an der Innenseite des Gehäuses auf den äußeren Teil der Trennplatte 9.A bowl-shaped separator 15, which is between the spark suppressing Separating plate 9 and the end plate 6 are arranged, the water formed in the housing conducts onto the end plate 3 and protects the tubes 6 against water droplets which could otherwise fall into the tubes 6 from the separating plate 9. That at the Water condensing inside of the housing 1 flows on the inside of the housing onto the outer part of the partition plate 9.

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Einige Tropfen können jedoch vom .Clement 12 direkt auf die Trennplatte 9 fallen und diese Tropfen fließen durch die Löcher 9a auf das Trennglied 15, das den größten Teil des Wassers sammelt und durch das zentrale Loch 16 dem Röhrchen 7 auführt. Das Wasser, das durch die äußeren Bereiche der Trennplatte 9 hindurchtritt, tropft auf die Abschlußplatte 8 und fließt auf der Platte 8 nach unten, und zwar um die Röhrchen 6 herum, die sich durch die Platte 0 hindurcliorstrecken und fließt dann nach unten in das RöhrchenA few drops can, however, from the .Clement 12 directly onto the separating plate 9 fall and these drops flow through the holes 9a onto the separator 15, which collects most of the water and through the central hole 16 leads to the tube 7. The water, which passes through the outer regions of the partition plate 9, drips onto the end plate 8 and flows on the plate 8 after below, around the tubes 6, which extend through the plate 0 and then flows down into the tube

Jede der in den Fig. 2 bis 4 dargestellten abgewandelten Ausführungsformen der .Jlrfindung hat eine funkenunterdrückende Trennplatte 17, die der oben beschrieoenen Trennplatte 9 ähnlich ist, sowie ein Rekombinierungselement 18, das dem oben beschriebenen Rekombinierungselement 12 gleicht. Bei diesen Ausführungsformen ist jedoch das Rekombinierungselement 18 mit der Trennplatte 17 zusammengebaut und das Rekombinierungselement 18 bildet einen zentralen Vorsprung, der sich von der Trennwand 17 erhebt, wobei nur dieser Vorsprung mit dem Katalysatormaterial überzogen ist. Bei diesen Ausführungsformen ist die Heizvorrichtung 14 unterhalb der Trennplatte 17 in deren mittlerer Zone angeordnet. Jede dieser Ausfuhrungsformen hat ein lie^exstiimpfförmiges Trennglied 19» das zusätzlich zur Ablenkung des kondensierten Wassers von den Röhrchen G, die Gase führen, die durch die untere Kammer 11 zum Rekombinierungselement 18 hin aufsteigen.Each of the modified embodiments shown in FIGS. 2-4 The .Jlrfindung has a spark suppressing partition plate 17, which is similar to the partition plate 9 described above, and a recombining element 18 which is similar to the recombining element 12 described above. In these embodiments however, the recombining element 18 is assembled with the partition plate 17 and the recombining element 18 forms one central projection which rises from the partition wall 17, only this projection being coated with the catalyst material. In these embodiments, the heating device 14 is arranged below the partition plate 17 in its central zone. Any of these Embodiments have a lump-shaped separating member 19 » which, in addition to deflecting the condensed water from the tubes G, lead the gases passing through the lower chamber 11 to the Rise recombining element 18 out.

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Jede der abgewandelten Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 hat wasserabweisende Mittel, die über dem Relcombinierungseiement 18 angeordnet sind, um die Berührung des Wassers mit dem Katalysator zu verhindern. Gemäß Fig. 3 bestehen diese Mittel aus einer leonischen Kondensationsfläche 20, die entweder einstückig mit dem oberen Ende des Gehäuses 1 ausgebildet oder mit diesem oberen Ende verbunden ist. Wasser, das an dieser Fläche kondensiert, strömt den geneigten Flächen 20 entlang nach unten und tropft vom Rand dieser Flächen vom Rekombinierungselement 18 entfernt, auf die Außenbereiche der Trennplatte 17.Each of the modified embodiments according to FIGS. 3 and 4 has water-repellent means over the Relcombinierungseiement 18 are arranged to prevent contact of the water with the catalyst. According to FIG. 3, these means consist of one leonic condensation surface 20, which is either integral with the formed upper end of the housing 1 or connected to this upper end. Water that condenses on this surface flows down the inclined surfaces 20 and drip from the edge of these surfaces away from the recombining element 18, onto the Outside areas of the partition plate 17.

Gemäß Fig. 4 ist eine zentrale Stütze 21 über dem Rekombinierungselement 18 in Form eines Schirmes ausgebildet, um den vom Rekombinierungselement 18 aufsteigenden Wasserdampf auf die Wände des Gehäuses 1 zu lenken, wo der Wasserdampf kondensiert una das entstehende Wasser an den Gehäusewänden auf den äußeren Bereich der Trennplatte 17 tropft. Die mittlere Stütze 21 steht in gutem Wärmekontakt mit dem Rekombinierungselement 18 und der Heizvorrichtung 14 und ist deshalb heiß genug um sicherzustellen, daß der Wassez'dampf nicht an der mittleren Stütze 21 kondensiert.According to Fig. 4, a central support 21 is above the recombining element 18 designed in the form of a screen, around the water vapor rising from the recombining element 18 onto the walls of the housing 1, where the water vapor condenses and the resulting water on the housing walls on the outer area the partition plate 17 drips. The middle support 21 is in good thermal contact with the recombining element 18 and the heating device 14 and is therefore hot enough to ensure that the water vapor does not condense on the central support 21.

Gewünschtenfails kann anstelle eines schichtförmigen Katalysators auf einem RekombinJarnngselement 12 oder 18 der Katalysator aus einem Draht aus katalytischem Material, z.B. aus Palladiummetali oder Platinmetail in Drahtform bestehen, wobei der Draht in der Innenkammer spiralförmig oder in einer anderen Art verlegt ist,Desired failures can be used instead of a layered catalyst on a recombinant element 12 or 18 the catalyst a wire of catalytic material, for example of palladium metal or platinum metal in wire form, the wire in the Inner chamber is laid in a spiral or in another way,

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um ihm den größtmöglichen Kontakt mit den Gasen zu geben, wenn diese durch die Löcher in den 5?reim.pa.e,tten 9 oder 17 strömen. Aucii iiiiLin der Ilataiysator aus IConteUctkorpern bestehen, die z.U. aus Aluminiuraoxyd hergestellt sind, das nit dem kataiytisehen Katerial überzogen ist, wobei die Kontaktkörper in einem Behälter untergebracht sind, der in der Iimeixkammer 10 gehalten ist, und in dessen Boden Öffnungen vorgesehen sind. Gewünsclitenfaj-ls .jedoch können die Kontaktkörper zu der Form eines Blockes zusammengekittet sein, der auf den Trennplatten 9 bzw. 17 angebracht ist.to give him the greatest possible contact with the gases when these flow through the holes in the 5? reim.pa.e, kitt 9 or 17. Aucii iiiiLin the Ilataiysator consist of IConteUctkorpern which z.U. the end Aluminum oxide are produced with the catalytic material is coated, wherein the contact bodies are housed in a container which is held in the Iimeixkammer 10, and in the Bottom openings are provided. Gewünsclitenfaj-ls. However the contact bodies can be cemented together to form a block which is attached to the separating plates 9 and 17, respectively.

Die Heilvorrichtung kann beliebig ausgebildet sein, z.B. kann sie aus einem elektrischen V/iderstandslieizelement bestehen, das direkt von dem Strom derjenigen Batterie gespeist wird, an die das Heizelement über die Batteriekleinmen angeschlossen ist.The healing device can be of any configuration, e.g. consist of an electrical V / resistance heating element that directly is fed by the current of that battery to which the heating element is connected via the battery small.

Das Gehäuse ist vollständig abgedichtet und besteht aus einem Werkstoff, der dem normalen Druck innerhalb des Gehäuses widerstehen kann, welcher Druck ungefähr 45 lbs. per square inch (3,16 kg/cm²) ist. Obwohl das Gehäuse in den Zeichnungen mit einer domfürmigen halbkugeligen Gestalt dargestellt ist, kann es irgendeine andere geeignete Form haben. Außerdem kann ein nicht gezeigtes Überdruckventil vorgesehen sein, um sicherzustellen, daß dann, wenn der Druck in der Innenkaramer 10 bis au einem gefährlichen Wert ansteigt, das Ventil geöffnet und der Druck abgelassen wird.The housing is completely sealed and made of a material that can withstand normal pressure within the housing, which pressure is approximately 45 lbs. per square inch (3.16 kg / cm ² ). Although the housing is shown as having a dome-shaped hemispherical shape in the drawings, it may be of any other suitable shape. In addition, a pressure relief valve (not shown) can be provided to ensure that if the pressure in the inner chamber 10 rises to a dangerous level, the valve is opened and the pressure is released.

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Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist die innere Kammer als Rohr 22 ausgebildet, das von der Abschlußplatte 8 im Abstand getragen wird, zu welchem Zweck vier Beine 23 vorgersehen sind. Das Rohr 22 steht im Gehäuse 1 senkrecht und der Katalysator ist im Rohr 22 zwischen funkenunterdrückenden Körpern 24 und 25 gehalten, wobei jeder dieser funkenunterdrückenden Körper viele enge aufeinander ausgerichtete Durchlässe 9a aufweist. Der Träger für den Katalysator besteht aus einem Glied 26, das aus einem chemisch tragen Material, wie ζ Β. Aiuminiumoxyd besteht und das viele enge Durchlässe 12a aufweist, die auf die Durchlässe 9a ausgerichtet sind. Der Katalysator ist, wie oben beschrieben, im Inneren der Durchlässe 12a als Schicht aufgebracht. Der untere funkenunterdrückende Körper 24 ruht auf einem Rand 27 am unteren Ende des Rohres 22 und der obere funkenunterdrückende Teil 25 ist vorzugsweise am oberen Ende des Rohres 22 befestigt. Aus der Zelle 2 kommende Gase strömen zwischen den Beinen 25 in die Rekombinierungskammer und dringen in diese Kammer durch die Durchlässe 9a in den Körpern 24 und 25 ein.In the embodiment shown in Fig. 5, the inner Chamber designed as a tube 22 which is carried by the end plate 8 at a distance, for which purpose four legs 23 are provided are. The pipe 22 is vertical in the housing 1 and the catalyst is in the pipe 22 between spark suppressing bodies 24 and 25, each of these spark suppressing bodies having many narrowly aligned passages 9a. The support for the catalyst consists of a member 26 made of a chemically supportive material, such as ζ Β. Aluminum oxide consists and which has many narrow passages 12a aligned with the passages 9a. The catalyst is as above described, applied in the interior of the passages 12a as a layer. The lower spark suppressing body 24 rests on a rim 27 at the lower end of the tube 22 and the upper spark suppressing part 25 is preferably attached to the upper end of the tube 22. Gases coming from the cell 2 flow between the legs 25 into the recombining chamber and penetrate into this chamber through the Passages 9a in the bodies 24 and 25.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform hat das Gehäuse einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt sowie eine Decke 28, während die Innenkammer 10, wie aus Fig. 6 zu ersehen, teils durch die aneinandergrenzenden Wände des Gehäuses 1 und die Decke 23 und teils durch innerhalb des Gehäuses 1 angeordnete Wände 29 ge-In the embodiment shown in Fig. 6, the housing has a substantially rectangular cross-section and a ceiling 28, while the inner chamber 10, as can be seen from Fig. 6, partly through the adjoining walls of the housing 1 and the ceiling 23 and partly by walls 29 arranged within the housing 1

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bildet ist. Wenigstens eine der Wände 29 hat viele enge Durchlässe 9a, die in einem funkenunterdrückenden Teil 30 vorgesehen sind. Der Katalysator ist als Schicht auf Kontaktkörpern 31 aufgebracht, die auf einem Träger 32 angeordnet sind, welcher in der Innenkammer 10 untergebracht ist. Der Träger 32 kann elektrisch beheizt sein, wie dies schematisch durch die Drähte 33 angedeutet ist. Bei dieser Ausführungsform kann ein normalerweise durch eine Feder 35 geschlossenes Ventil 34 vorgesehen sein. Beim Aufladen der Zeile wird das Ventil 34 geöffnet, welcher Zustand in Fig. 6 dargestellt ist, um den Gasen zu ermöglichen, aus der Zelle 2 durch dxe Öffnung 36 in der Abschlußplatte 8 in die Innenkammer einzudringen. In der Innenkammer 10 gebildeter Wasserdampf strömt aus dieser Kammer durch die Löcher 9a in den umgebenden Raum aus, wo er kondensiert und das auf diese Weise gebildete V/asser fließt über die Abschlußplatte 8 durch die Öffnung 36 in die Zelle 2.forms is. At least one of the walls 29 has many narrow passages 9a provided in a spark suppressing part 30. The catalyst is applied as a layer on contact bodies 31, which are arranged on a carrier 32 which is accommodated in the inner chamber 10. The carrier 32 can be electrical be heated, as indicated schematically by the wires 33. In this embodiment, a normally by a Spring 35 closed valve 34 may be provided. When charging In the row the valve 34 is opened, which condition is shown in FIG. 6, to allow the gases to escape from the cell 2 penetrate through the opening 36 in the end plate 8 into the inner chamber. Water vapor formed in the inner chamber 10 flows from this chamber through the holes 9a into the surrounding space, where it condenses and the water thus formed flows via the end plate 8 through the opening 36 into the cell 2.

Die Fig. 7 und ö zeigen eine andere Ausführungsform von funkenunterdrückenden Mitteln, die aus Keramikmaterial bestehen und die mit vielen engen Durchlässen 9a versehen sind, während die Fig. 9 und 10 ein funkenunterdrückendes Glied darstellen, bei dem die engen Durchlässe durch viele dünne Plättchen 37 gebildet werden, die im Abstand voneinander in geschlitzten Teilen 38 gehalten sind. Die Fig. 11 und 12 zeigen eine funkenunterdrückende Vorrichtung mit Giaakörnern 39» die zwischen gewobenen Plastiknetzen eingeschlossen sinci. Die Piastiknetze sind in eint^a im Querschnitt U-fürmigen Rah-Figs. 7 and 6 show another embodiment of the spark suppressor Means which are made of ceramic material and which are provided with many narrow passages 9a, while Fig. 9 and 10 show a spark suppressing member in which the narrow passages are formed by many thin plates 37, which are held at a distance from one another in slotted parts 38. Figs. 11 and 12 show a spark suppressing device with Giaa grains that are enclosed between woven plastic nets sinci. The plastic nets are in a single frame with a U-shaped cross-section.

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men 41 enthalten, der einen Deckel 42 aufweist, der in seiner endgültigen Lage nach dem Einbringen der Gewebe 40 und der Gxaskörner 39 in diesen Rahmen aufgekittet wird. Die engen Durchlässe sind durch die Zwischenräume zwischen den Glaskörnern gebildet. men 41 included, which has a lid 42 in its final position after the introduction of the tissue 40 and the Gxas grains 39 is cemented in this frame. The narrow passages are formed by the spaces between the glass grains.

Da bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen die Rekombinierungsvorrichtung vollständig abgeschlossen ist, ist klar, daß alle Wasserstoff- und Sauerstoffgase rekombiniert werden und nicht in die Atmosphäre entweichen, sondern daß sie zur im wesentlichen Konstanthaltung des Slektrolytspiegels als Wasser in den Elektrolyten zurückgeführt werden.Since in each of the described embodiments, the recombining device is fully closed, it is clear that all of the hydrogen and oxygen gases will and will not recombine escape into the atmosphere, but that they are used to keep the electrolyte level essentially constant as water in the electrolyte to be led back.

Ss ist aus dem Vorhergehenden auch klar, daß mit Hilfe der Rekombinierungsvorrichtung, die hier beschrieben wurde, die Gefahr einer Explosion innerhalb der Zelle auf ein Mindestmaß herabgesetzt und de Rekombinierungsreaktion mit großer Wirksamkeit ausgeführt wird.It is also clear from the foregoing that with the help of the recombining device, described here minimizes the risk of an explosion within the cell and the recombination reaction is carried out with great efficiency will.

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Claims

Claims;

1. Sealed secondary battery cell with one with the cell recombining chamber in flow connection and a catalyzing the reaction between hydrogen and oxygen for the formation of water-causing catalyst within the recombining chamber, characterized in that the catalyst is accommodated in an inner chamber (10) located within the recombining chamber and that the volume of the inner chamber (10) is chosen so that the greatest explosive force of an explosion taking place within the inner chamber is below the Explosive force is necessary to destroy any part of the inner chamber and that access to the inner chamber (10) consists of many narrow channels (9a) which allow the passage of gases into the inner chamber (10) and which are caused by an explosion Points created in the inner chamber at the entrance to the rest Prevent part of the recombining chamber.

2. Cell according to claim 1, characterized in that the recombining chamber is formed by a pressure-resistant housing (1) connected to the upper part of the cell (2) and that between the recombining chamber and the zexle through one at the end of the with the cell connected housing arranged end plate (3) through a flow path is made.

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3. Cell according to claim 2, characterized in that the Innenkanuner (10) completed by a spark suppressing partition plate (9) is located between the upper end and the end plate (8) of the housing (1) across the interior of the Housing extends.

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4. Zeixe according to claim 3, characterized in that the Kataijrsatormaterial as a layer on contact bodies made of carrier material such as aluminum oxide is applied.

5. Cell according to one or both of claims 3 and 4, characterized characterized in that the catalyst is supported on the spark suppressing partition plate.

6. Cell according to one or more of claims 1 to 5, characterized with water-repellent gowns (20), djie to avoid the contact of the catalyst by water is arranged above the catalyst support (12).

7. Cell according to one or more of the preceding claims, characterized by a heating device (14) which is close to Catalyst support (12) is arranged to the recombination reaction between hydrogen and oxygen glacene.

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ü. Cell according to addresses "j and 7, characterized in that the catalyst carrier (12) is spaced from the spark-suppressing partition (9) and the heating device (14) is arranged between the catalyst carrier (12) and the partition plate.

9. Cell according to claim j or according to claim 3 in combination with one or more of claims 1 to 8, characterized by a water-repellent partition (19) which is arranged between the spark suppressing separating plate (9) and the end plate (8) and for transferring of the water on the end plate (8) is used.

10. 7, ej. ± e according to one or more of claims 2 to 9, characterized gekennaeiclmet that the housing (1) the 5Orm of a hemisphere nat.

11. Zexle according to claim 2, characterized gekennzeicnnet that the InnenkLUüiaer (10) as carried by the end plate (3) and im Distance from this arranged xlohr (22) is formed.

}? .. Ze ₁ . ie according to claim 11, characterized in that the iloiir (22) stands upright within the housing (1).

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13. Ze ± le according to one or both of claims 11 and 12, there-

characterized by the fact that the catalyst in a pipe (22) between function-suppressing bodies (24, 25) is held, each this body has many passages (ya).

14. Cell according to claim 15i, characterized in that the Carrier (26) for the catalyst made of a chemically inert material, such as aluminum oxide and many passages (9a) of small cross-section are provided and that the catalyst in the Inside these passages (9a) is provided as a layer.

15. Cell according to claim 14, characterized in that the housing (1) has the shape of a hemisphere.

16. Cell according to claim 2, characterized in that the housing (1) has a substantially rectangular cross-section and a ceiling (28) and that the inner chamber (10) is partially by adjoining walls of the housing (1) and the ceiling

(28) and partly through walls arranged inside the housing (1)

(29) is formed una that at least one of these walls is said has a large number of narrow channels (ya).

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