DE2030764A1 - Akkumulatorenzelle - Google Patents
AkkumulatorenzelleInfo
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- DE2030764A1 DE2030764A1 DE19702030764 DE2030764A DE2030764A1 DE 2030764 A1 DE2030764 A1 DE 2030764A1 DE 19702030764 DE19702030764 DE 19702030764 DE 2030764 A DE2030764 A DE 2030764A DE 2030764 A1 DE2030764 A1 DE 2030764A1
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
- H01M12/065—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode with plate-like electrodes or stacks of plate-like electrodes
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Description
22. Juni 1970 H 1402 P
Herr Michel N YARDHEY, 336 Central Park West Hev York NT· 10025 USA
Die Erfindung betrifft eine Akftunulatorenselle sit
einer durch ein Gas, insbesondere Luftt depolariser*
baren Kathode und einer oder mehreren Anoden· DdIe de·»
polarisierbare Kathode arbeitet stit der Anode oder den Anoden zusammen, wobei eine chemisch.« Terändertuag»
beispielsweise eine Oxydation, während der Entladung der Zelle stattfindet»
Batterien dieser Art, die wieder aufladbar sind und
bei denen die Kathode im wesentlichen aus einer Mieohung Ton hydrophobem Fluorkohlenstoffhars» wie PoIytetrafluoräthylen,
mit aktivierten Teilchen, wie Kohlenstoff , besteht, die mit einem anderen Edelmetall
plattiert oder ummantelt sein kann» da· als Oxyda-
- 2 ■·,
109808/1286 BAp
- 2" - 22.6.1970
tionskatalyeator wirkt, sind bereite bekannt. Me zugeordnete
Anode oder die Anoden bestellen ursprünglich im wesentlichen aus einem oxydierbaren Metall» wie Zink,
das die gegenüberliegenden Kathodenoberflachen über
dazwischenliegende Trennechichten berührt, die isit
Akkumulatorsäure getränkt sind. Wenn diese ino&en durch
die Oxydation ihres aktiven Materials verbraue&t sind,
können sie elektrolytisch gegen eine Zueatseleictrode
. wieder aufgeladen werden, doch bringt ein® wiederholte
Aufladung und Entladung im allgemeinen Fcmsgnäemngen
durch Gravitationsbewegungen am oxydierten Materials
in Richtung auf den Zelienh@&®n alt sieb·.
Der Erfindung liegt die Aufgab® m^tim&99 si» -verbessert· Zelleokonetruktlosi fQr eia@ wieäesrauilaäbare
Batterie oder- einen "Aldaaaulttter au 9€ths£t®&ß wmldh® da®
Nachtanken oder di@ TUmekttwl^mmg tla®? -fertesieliten
Elektrodenanordnung des ¥@r@t@texiS te@©hri@tems fype
auf andere Weise als 'äur@h @in Wis^rmiflaässi im ämv
richtigen Lage (in situ) eA&ubt« !rfiaiiragsgwiU
diese Aufgabe dadurch gel Set® äaß Sie laete oä@r~
von einem abnehmbaren Sehäi2@@t®ii g@trageü werS®&t vm
damit für die Wiederaufladiing der Z@li@ an© &m übrigen
Gehäuse entfernt werden zu köansa. B@i ä®w erftsiiungs-°
gemäß ausgebildeten Zelle kann al@® di© mvhrmwtt®
Anode oder können die verbraueiiteii &mta@m eis' des B&tte«
riegehäuse entfernt und dur&b. reganisriertes c^er frisches
Anodenmaterial ersetzt wert@E0 wedmreli am@&~ ti®
bisher unvermeidliche Todiseit vexmieäeis. vtsä
welcher die Batterie auf geladen woM©&
109808/1288
BAD ORIGINAL
- 3 - ■ 22.6.1970
Grundsätzlich kann solch ein Zellengehäuee entweder
prismatisch oder zylindrisch sein, und der abnehmbare
Gehäuseteil kann als Wandteil oder Deckel ausgebildet sein, wobei das übrige Gehäuse einen einseitig offenen
Behälter darstellt. Bei einer bevorzugten Aueführungsfonc
der Erfindung iet die Kathode fest mit diesem Wandteil
oder Deckel verbunden und kann von der Anode oder den Anoden trennbar zu einer Einheit zusammengefaßt
se a, die als Ganzes aus dem Behälter herausgehoben
werden kann. Wenn die vorzugsweise rohrföraige Kathode flach ausgebildet ist* kann sie von zwei plattenartigen
Anoden flankiert sein, die ihren beiden Breitseiten
gegenüberliegen. Diese Anoden werden vorzugsweise mittels eines oder mehrerer flexibler Leiteretreifen miteinander
verbunden, die um eine Kathodenkante herum
verlaufen« Da durch können die Anoden nach der Herausnahme der Elektrodeneinheit aus dem Gehäuse leicht von
den Kathoden durch eine Bewegung in einer Richtung senkrecht «u ihren gegenüberliegenden Flächen getrennt
werden, ohne daß hierbei ein Aufeinanderreiben der Elektrodenkurper auftritt, warn «u beträchtlichem Abrieb
oder einer Verformung der Kathode führen könnte, da Metallanoden, wie beispielweise Zinkplatten, in einer
alkalischen Akkumulatoreneäure aufweiten. TJm ihre ge«
»einsame Entnahme aus dem Gehäuse zu erleichtern, kann die Kathode mit einer Bodenleiste oder einem Paar solcher
Leisten versehen sein, die zur Stützung der benachbarten
Anode oder Anoden dienen.
1 0 9 808/1286
■■», Il so
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Venn die Kathode rohrförmig ist und eich durch das ganse
Gehäuse erstreckt, sollten ihre entgegengesetzten äußeren Buden flüaeigkeitsdicht an den Rändern eines
Paares von miteinander fluchtenden öffnungen befestigt
sein, die in der abnehmbaren Wand oder dem Deckel und
einer gegenüberliegenden Gehäusewand ausgebildet sind,
wobei vorzugsweise die Röhrenenden diese öffnungen
. durchdringen. Wenn die Röhre aufrechtsteht, doh wenn der
abnehmbare Gehäuseteil ein Deckel 1st» sollte der Gehäuse
boden alt Füßen versehen sein* um die Zirkulation der
Uagebungeluft durch das Rohr unter Ausnutzung der Kamin*
virkung au erleichtern, die durch die Wärme erreicht wird, die beim Betrieb der Zelle erzeugt wird. Während
das Gehäuse üblicherweise aus einem dielektrischen Material
gebildet wird, kenn die Konstruktion gemäß der
Erfindung auoh auf ein Gehäuse angewandt werden, das aue
einer Metallechale (vorzugaweiee in Zylinderform) besteht,
die in direkte» Kontakt mit der Anode oder den Moden
atent. In diesen Fall sind die mit öffnungen versehenen
Gehäueeteile dann ein paar nichtleitende Verechluökappen,
) die *eohaniach die Verbindung der Kathode mit der leitenden
Sohale schaffen. Sine dieser Endkappen kann dann von einer Anechlußfahne durcheetet sein, die iron, der
Kathode nach außen ragt» während die elektrische Verbindung
«it der mode oder den Anoden über die metallene
Sohale erfolgt«
Hohlkathoden der vorher beschriebenen Art» können in
Kombination Bit Anoden von ausreichend grater Speicher-
t< /1:- s β
5 ~ 22.6.1970
kapazität rait einer Entladegeschwindigkeit von bis zu
25 Milliampere pro cm . der sichtbaren Fläche des Kathodenmaterials
betrieben wordene
Die Vorteile der Erfindung werden vollständig erreicht,
wenα eine gelochte Aufladeelektrode aus inaktivem Materiel
zwischen die Kathode und die Anode oder die Anoden angeordnet wird, die eine wahlweise Aufladung der Zelle
in der üblichen Art erlaubt. Ein Wideraufladen durch ein Elektrodenauswechseln kann also dann auch nur in größeren
Zeitabständen vorgenommen werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Zelleneinheit
gemäß der ^rfindungj
Figo 2 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Zelle einer aus
Figur 1 ersichtlichen Ausführungsfonaj
Fig. 3 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung
einer abgewandelten Aueführungsform;
Figo 4 eine Draufsicht auf die in Figur 3 dar-·
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BAD ORiOtNAL
~ 6 " 22.6.1970
gestellte Anordnung bei abgenommenen Gehäusedeckel
Fig. 5 eine Bxploeionedaretellung einer weiteren
Ausführungsfoxm der Erfindung}
anderen Zellenanordnung mit einer wiederaufladbaren Anode, teilweise in Schnitt;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Zelle mit mehreren Kathoden und der in
den vorhergehenden Figuren gezeigten allgemeinen Fora;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer aus solchen Zellen gebildeten Batterie.
In den Figuren 1 und 2 let eine Batterlesell· der Vorher beschriebenen Art einer Halobrenitetoff zelle (eealfuelcell)
alt Metall/Gas-Depolarisatlon dargestellt. Sie
Zelle weist ein prismatisches Gehäuse 10 aus herzhaltigern
Material auf» das oben offen 1st und In seinen Boden
11 einen Schllts 12 hat. Bin ähnlich geschlitzter
Dichtungsstreifen 13 aus Gummi oder einem anderen elastomeren
Material liegt gegen diesen Boden unter dea Druok
des reohtwinkligen Flansches 14 an, der nahe dem unteren
Ende einer flachen, gasdurchlässigen Rühre 15 aus hydrophobem
elektrochemisch neutralem, aber katalytisch akti-
- 7
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▼es Kathodenmaterial, beiepielsveiee einer Mischung aus
Kohlenetoff und Polytetrafluoräthylen, angebracht let.
Μ««· Röhre bildet einen kaninartigen Durchlaß für ein
depolarieierendee Gae. BaeVerhältnis von Kohlenstoff
M Polytetrafluoräthylen kann allmählich oder etufenweiee
Ton der Außenfläch· der Rühre stm Innern Mu enit
eigen, um dadurch «in· wirkeaee Barriere gegen da«
Eindringen von flüeeigem JBlektrolyt in dae lau·!«· de·
Rohree eu bilden. Die innerete Schicht der Röhre bestellt voreugBweiee aus 1003* Polymer. Ee tat wichtig,
ein Dreiphaeengleichgewioht itwieohen dem depolariaierenden
Gae, der ElektrolytflUeeigJceit und dea feiten
Katalyeator innerhalb dee Körper« waa Kathodezmaterial
eu halten.
Bas untere Ende dee Rohree 15» dae über den Planech 14
▼orragt, pafit bündig in den Schiit* 12 ie Boden H% dee
Oehäueea und wird durch den Dichtungeetreifen 13 ubfangen,
d«r «wiechen de» Oehfiuaeboden und den aeeeerartigen
Rändern 14a dee ilanechee 14 eingepreßt let.
Sine ähnliche flueeiikeittfeete Dichtun« lit »oberen
Teil mWiachen eine* Handflanech 16 der Röhr· IS und «in·«
eeeierartigen BmBi 16m {in M§«1 nicht darg«ft«llt),
ausgebildet, der am $fa*m& Rand des Gehäuaea 10 angeforat
let, der wem Flaneoh 16 ditrch einen anderen, mit
einem eentralen Schilt· Tereehenen Dichtung»itr«ifen It
getrennt lit. Bor Diohtunfeatr«if«n Dt let elaetlioh
und kann geetreckt werden, tut über den Planeoh 14 oder
den Planech 16 gesogen mn werden, um M die au· Figur
eraichtliehe stellung ie Gehäue· gebracht χα werden.
«-■ β ·
BAD ORfQINAL
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Der Plansoh 16 ist mit einer AnechluSfahne 18 einstückig
ausgebildet, über welche ein äußerer Ladekreis mit der Kathode 1$ verbunden werden kann«
Ein Paar τοη AnodeAplatten 19a, 19b, τοη denen jede
einen Metallkörper 19 und einen ihn umgebenden Trennkurper
19* aue porös em Material, beispielsweise aus ungewo«
benen Kunetetoffäden o.dgl·, aufweist, ist mittels eines
oder mehrerer flexibler Leiterstrelfen 20 physikalisch
und elektrisch miteinander verbunden, und kann über ein«
Annohlußfahne 21 mit dem Belastungskreis Terbunden werden.
Sie Anschlufifahne 21 ist hier so dargestellt, AsJ
sie sioh τοη der Oberseit· der Platte 19fi aus
Die Anoden 19a und 19b flankieren Al· Kathoä® 1$
werden durch den Plane oh 14 innerhalb A*r !tall® gehalten.
Auf der Oberseite des Gehausse 1st «in passender Btoteel
22 aus des gleichen Kunstharaattriel (bsiapi©liitw®i®®
Polystyren) wie das Gehäuse 10 angeordnet uaffi dientet
das Oehäuss mit dem Plan«oh 16 und dem BioSitimgeetreifeffi
17 ab, während die Aneohlufifahnen 16 und 21 Auren eine»
Ausschnitt 23 la Deckel und einan Ausschnitt S4 ia hindurohragen können. D«r Deckel wird duroh Haniesm
die in Hüten 25 eingreifen, fest auf dem dehäus®
Das Material 19* der Anoden 19a und 19b ist üit
alkallsohsn Elektrolyt durchdrungen, Dsiepls3.ew»$i® nlt
einer KOH-LOsung, die auoh dsn AnodtnkOrper eslbst
durchdringt, wenn dieser Körper au« sueama
Teilohen und nicht aus solidem Metall besteht«
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Bei normalem Betrieb der in Figur 2 dargestellten Zelle
kann das Gehäuse 10 durch Püße 26 auf des Boden eines
Batteriegehäuses 27 zueammen mit gleichartigen, nicht
dargestellten Zellen aufgesetzt sein» die parallel oder
in Reihe miteinander geschaltet sind.Umgebungeluft,
die am. unteren Ende des Rohres 15 durch den Schiitα 12
(Fig. 1) eintritt und am oberen Ende des Rohres durch
einen gleichartigen Schiitβ 28 austritt, depolarisiert
das Kathodenmaterial fortlaufend, indem es Sauerstoff
zuführt, der mit dem Elektrolyt reagiert und Hydroxylgruppen
bildet, die eventuell das aktive Material (»,B.
Zink) der Anode 19a, 19b oxydieren, wenn die Klemmen mit äußeren Belastungen zur Entladung der Zelle verbunden
sind. Venn diese Anoden ausreichend oxydiert sind«
um einen weiteren wirkungsvollen Betrieb au verhindern, werden die Klammern 24 geöffnet, um den Deckel 22 zu
lösen, der dann vom Gehäuse 10 abgehoben werden kann· Daduroh wird die Kathode 15 zusammen mit den auf des
Flansch H aufsitzenden verbrauchten Anoden 19a, 19b
herausgezogen. Biese verbrauchten Anoden können nun von
der Kathode entfernt und durch frische oder wiederaufgeladene Anoden ersetzt werden, damit die Zelle naoh ihren
tfiederzusammensetzen erneut in Betrieb gesetst werden
kann. Tor dem Wiedereinsetzen der regenerierten Elektrodenpackung in das Gehäuse 10, kann das letstere leicht
von irgendwelchen Verschmutzungen gereinigt werden«
um eine ausreichende Festigkeit des Flaohrohres 15 au
gewährleisten, wird es vorzugsweise mit inneren Xdetane-
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Stegen oder Teilwänden 29 versehen, die gemäfl figur 2
nioht kontinuierlich durchlaufen müssen» sondern durch in vertikalen Abstand voneinander angeordnete Öffnungen
30 unterbrochen sein können. Ein Hetallgittor 30* aus
stark leitendem Material» beispielsweise Kupfer» Viokel
oder Silber, ist in das Rohr 15 eingebettet und endet in
einer Ansohlu8fahne 18.
Die Figuren 3 und 4 zeigen ein ähnliches Zellengehäuse 110 mit einem Deckel 122, der »wei parallele Sehlitse 128%
128" aufweist, während sein Boden 111 geschlossen ist·
Die Kathode dieser Zelle ist eine h®ohges@gtm® Hülle 119»
die zwei nach oben offene Taschen 115· nawt 115*' bildet»
deren Selten durch elastische Kontakte «Λ®®!·» den 8ona~
lenrändern und den schmalen Sndvi»ie9 βΛβ 0dhtuneji 110..
abgedichtet sind. Die Hülle 115 w©i©t ein Paar wm oberen
Flanschen 116 auf» von denen einer eiimMekig alt einer
Anschlufifahne 118 versehen ist. Bi@ unterem Buniungeii der
hochgesogenen Hülle sind etwas oberhalb &m Bodens 111
angeordnet, 'so daß dort eine durchgehe^· QtlrfeTOlytke»-
P mer besteht, in welcher in Figur 3 der Elektrolyt mit der
Bezugs ziffer 131 angedeutet ist· Ie ü©
Hüll® 115 sini drei Anodenplatten 119a» 119% w£ 119® adt
gleichem Aufbau wie die Platten 19a und 19b te» wmhftv
beschriebenen Ausfühnmgsbeispiels ©ingeeohiolitiit und
mechanisch und elektrieeli üitt©l@ fl@%iMiir S1»raif©a 120%
120'* miteinander verbunden» Ba die Anotai etwa® nohisaler
sind als das Gehäuse 110» wie stiis M&xr 4 97ei@htliA-i»t9
kann der Elektrolyt aueh entlang tor negativ«! flett«n
ο 1Π ■»
1.1 109808/1286"
-■11- 22.6.1970
bis zu deren oberem Ende auf steigern^ nie dies ähnlich
auch beim vorher beschriebenen Ausführtuagebelspiel der
Fall iet. Die gemeinsame Aneohlufifaliii® für die drei Anodenplatten
ist mit der Besugssiffer 12t teeeeiohnet. Jede
Tasche 115' und 115" iet durch eine mtielwend 129'V
129" in awei Hälften geteilt, wobei diese mittleren Teilwände wieder gemäß Figur 3 durch öffnungen unterbrochen
sein können. Diese Teilwände gehen nicht bis sum Boden der Taschen, aο daß auf einer Seite der Teilwände
eingeblasene Luft (Pfeile A in Pig, 4) auf der anderes Seite (Pfeile B) wieder austreten kann, nachdem si« am
der gesamten inneren Eathodenfläohe Vorbeigeetriohen
iet.
Die Wirkungsweise dieser Zelle iet In übrigen gleich wie
die jenige des vorher beschriebenen Ausf IHirtmgsboiepitls.
Ein Ersats der verbrauchten Anoden kann nach einem Löeen
des Deckels 122 durch ein öffnen der Klammern 132 und
ein Herausslehen der Hülle 115 nach oben aus dem Gehäuse
110 erfolgen. Falls erwünscht, kann der obere Teil der
Hülle mit dem Deckel verklebt sein, was auch beim vor«
her genannten Aueführungsbeispiel der Fall sein kann.
Figur 5 Esigt ein weiteres Ausführungebeispiel, bei welchem
in einem Gehäuse 210 an den entgegengesetaten Bndwänden
Paare paralleler Schiitβθ 228·, 228" ausgebildet
sind. Diese Schlitse haben Verbindung mit den Enden einer hochgesogenen Hülle 215 gleicher Fora wie die Kathode
115 in Figur 3t Jedoch im Vergleich su dieser Katho-
...'.- 12 1098087 1286
BAD ORIQtNAL
12 - 22*6.1970
de 115 umgekehrt angeordnete Innerhalb der durch die Kathode
gebildeten Taschen erstrecken sich in horizontaler Richtung Distanzstege 229', 229"» sind jedoch dem Durch-,
fluß eines Luftstromes nicht im Wege, der an einer geöffneten
Stirnseite des Gehäuses 210 eingeblasen wird und an der anderen geöffneten Stirnseite wieder austrittp
wie dies durch die Pfeile.C und D angedeutet ist» Die
entsprechend aufgebaute Anode weist drei Flatten 219a,
219b und 219c auf, die von einem Deckel 222 ausgehen; mit
welchem sie mittels einer Kittmasse 233 verbunden sind»
Ähnliches Kittmaterial 234 und 235 wird verwendet, um die
Enden der Hülle 215 mit den Schmalseiten des Gehäuses 210
zu verbinden ο
Im Gegensatz zu den beiden vorangehenden Ausführungsbeiepielen
sind hier Klammern 232 an den Langseiten des Gehäuses 210 angeordnet, die In Nuten 223 des Deckels 222
eingreifen können.
In diesem Fall werden nach einem Lösen der Klammern die verbrauchten Anodenplatten anstatt der Kathode aus dem
Zellengehäuse herausgezogen und durch einen Satz aktiver
Platten ersetzt, die mit einem anderen gleichen Zellendeckel verbunden sind. Die so ersetzten Platten können
dann durch elektrolytische Reduktion für eine spätere Wiederverwendung regeneriert werden. Diese Ausführungeform
ist vor allem für Fahrzeuge geeignet, bei denen durch die Bewegung des Fahrzeugs ein Strom von depolarisierendem
Gas, beispielsweise Luft, in die Eingangsoffaim-
- 13 109808/1286
13. - 22.6,1970
gen C eingebracht wird, der duroh die Kathodenkanäl·
hindurchströmt und durch die lore D wieder austritt·
Figur 6 zeigt eine weitere Variante einer erfindungsgemaß
ausgebildeten Zelle, die in diesen Pail eine in einem
prismatischen Gehäuse 310 mit einem Deckel 322 untergebrachte
Einheit bildet. In Figur 6 ist das Gehäuse teilweise aufgebrochen dargestellt«
Das Gehäuse und der Deckel sind beide mit Schlitzen ▼ersehen,
von denen ein Schiit« 212 dargestellt ist» welche
die jsnden einer Kathode 315 in einer flachen Bohre aufnehmen» die mit den Schiit«rändernmittels Epoxyhara
verbunden ist» Diese Röhre bildet einen Gaekanal und ist
mit einer Anschlußfahne 313 versehen· Sie kann im Innern
durch Distanzstege entsprechend den in figur 2 und 3 dargestellten abgestutzt sein.
Die umgebende Kathode 315 1st ein neutrales leitendes
Drahtnetz 330» das mit der AnschluBfahne 318 elektrisch
verbunden ist, um eint Aufladeelektrode su bilden. Die
Aufladeelektrode sollte gegenüber der Kathode und des
Elektrolyt neutral sein und sollte vorzugsweise keinen Gasaustritt aus dem Elektrolyt Im Bereitsohaftssustand
und im Entladezustand verursachen, nickel ist dabei ein
bevorzugtes Material für das Haschengitter der Aufladeelektrode 33Oo Mitunter kann es zweckmäßig »ein, für
diese Elektrode eine getrennte Aaschluflkleame vorzusehen.
-H-
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14 - 22,6,1970
Die Gaskathode 315 wird teilweise von einer Anodenanordnung 319 umgeben, die aus Anodenplatten 319a und 319b
besteht, die durch einen flexiblen Streifen 320 miteinander Terbunden sind. Hit den Streifen 320 ist eine negatiTe
(-) Ansohluflfahne 321 Terbunden. Wie bei den vorher
besohriebenen AusfUhrungabeispielen ist es Üblich und
zweckmäßig, die Anodenplatten 319a und 319b mit einer saugfähigen Trennschicht su umwickeln, die in ihren Poren
den Hauptteil der gLektrolytflüssigkelt absorbiert, im
allgemeinen wässriges KOH, um ein leitendes Medium für die elektrochemische Reaktion awieohen des Anodenmaterial
319 und der kanalartigen Kathode 31$ während de· Ladens
und des Entladens zu schaffen. Da gasdepolarisltrte Zellen die Tenden» haben» während de« Entladens Wasser auszuscheiden,
ist das ZeUengehäuae 310 mit einer Füllöffnung 337 versehen, die mittels eine· Zapfens 336 verschlossen werden kann und durch welche Wasser in die Zelle
nachgefüllt werden kann· Bas Genaue* ruht auf Beinen
326.
Bach dem vollen oder tellweisen Entladen werden die
Elektroden mit den entsprechenden XIeanea einer Ladevorrichtung
verbunden und aufgeladen, bis dae oxydierte
Anodenmaterial (Zinkoxyd la Falle von Zlnkanodan) praktisch vollständig in da« Orundmetall (Zink) reduziert
ist, wodurch die Zelle praktisoh vollständig reaktiviert
wird*
--If-
109808/128 8
bad
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Prinzip den Ausftihrungsbe!spielen der Fig* 1, 2 und 6
im Hinblick auf die Verwendung einer Wärmezirkulation
durch Kaminwirkung der Gaedurchlaßkathoäen gleicht, jedoch für eine vergrößerte Zellenkapazität ausgelegt ist,
indem mit mehreren Kanälen versehene Kathoden mit zugeordneten
Anoden vorgesehen sind, die wie beim Ausftthrungabelspiel
nach den Fig. 1 und 2 austauschbar sind.
Das Gehäuse 710 ist mit einer Platte oder einem Deckel 722 versehen, der eine Reihe von öffnungen 728 aufweist»
die mit entsprechenden Gasdurchlaßkathoden zusammenwirken, die sich zu entsprechenden (nicht dargestellten)
öffnungen im Boden des Gehäuses 710 erstrecken. Das Gehäuse
710 ist durch Füße 726 über seine Stützfläche angehoben, so daß depolarisierendes Gas zu den öffnungen
strömen kann, die zu dem Kanal einer jeden Kathode führen. Innerhalb der durch das Gehäuse 710 gebildeten
Kammer werden die Kathoden durch Anoden flankiert oder
umgeben, die mit jeder Kathode über den in der Kammer befindlichen Elektrolyt leitend zusammenwirken. Sie
Anoden innerhalb der Kammer sind mit äußeren AnecbluB-fahnen
721 verbunden, die durch eine Sammelschiene 740
miteinander verbunden sind, um die negative Klemme der Zelle zu bilden« Die Kathoden sind mit äußeren Ansehlußfahnen
318 leitend verbunden, die mit einer Sammelschiene 750 untereinander verbunden sind und die positive
Klemme der Zelle bilden. Die in Figur 7 dargestellte Mehrfachkathodenzelle kann auf ähnliche Weise auseinandergenommen werden, wie die in Figur 1 dargestellte
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Zelle ρ indem der Deckel 722 angehoben wirdo Dadurch
wird die ganze aus den verschiedenen. Kathoden und den
umgebenden Anoden bestehende Elektrodenanordnung, die
von dem Deckel 722 absteht, aus dem Gehäuse 710 herausgehoben, und die durch Entladung verbrauchten Anoden
können ersetzt werden, Gewünschtenfalls kann jedoch ein
innerer Aufbau gemäß Figur 6 verwendet werden, und die
jf Mearfachkathodenzelle der Figur 7 kann dann nach dem
Machfüllen von verdunstetem Wasser durch nicht gezeigte öffnungen auf der Rückseite des Gehäuses 710 wieder .
aufgeladen werden„
Figur 8 zeigt einen Satz von Zellen 41O9 die in Reihe
miteinander verbunden und in ein einziges Batteriegehäuse 727 eingebaut sind. Die Zellen sind durch Zwischenwände voneinender getrenntf die in das Batterie«=
gehäuse 427 eingeformt oder eingekittet sindo Jede Zelle
ist mit einer Kanalkathode versehen oder einer Kathode der vorher beschriebenen Artp die mit den Wänden einer
entsprechenden Öffnung 428 im Deckel 422 und einer ent-
* sprechenden (nicht dargestellten) Öffnung im Boden des Gehäuses 410 befestigt ist, um Gasdurchlaßkammern zu
bilden, die sich von oben nach unten durch die Batterie hindurch erstrecken. Die Kathoden innerhalb der einzelnen
Zellen sind durch ihre betreffenden Anoden flankiert» wie dies bei der in den Figuren 1, 2 und 6 dargestellten Einzelzelle ersichtlich ist» Die Anoden sind mit
äußeren Anschlußfahnen 421 und die Kathoden mit äußeren Anachlußfahnen 418 verbundene Für eine Reihenverbindung
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BAD
17 - 22.6.1970
sind alle negativen Anschlußfahnen 418 einer Zelle über
Ve^bindungsstege 450 mit dem positiven AnaohluB 422 dor
benachbarten Zelle innerhalb der Batterie verbunden»
Die letzte positive Anschlußfahne und die letzte negative Anschluß f ahne bilden die Batterieklemmen· Das
Bauteriegehäuse 427 ist mit Beinen 426 versehen» die den Zutritt von Luft als bevorzugtem Depolarisationsgae «u den Bodenöffnungen der Zellen gestatten.
Die letzte positive Anschlußfahne und die letzte negative Anschluß f ahne bilden die Batterieklemmen· Das
Bauteriegehäuse 427 ist mit Beinen 426 versehen» die den Zutritt von Luft als bevorzugtem Depolarisationsgae «u den Bodenöffnungen der Zellen gestatten.
-■ 18-
109808/1286 BADOB1G1NAL
Claims (1)
- - 18 - 22,6.1970Patentansprüche"Ι») Akkumulatorenzelle mit einer duroh ein das, insbesondere Luft, depolarisierbaren Kathode und einer oder mehreren Anoden» daduroh gekennzeichnet, daß die Anode oder Anoden (z.B. 19a, 19h) von el» . ne» abnehmbaren Gehäuseteil (s.B· 22) getragenwerden, um damit für die Wiederaufladung der Zelle aus dem übrigen Gehäuse (s.B. 10) entfernt werden zu können.c Akkumulatorenzelle nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet , daß der abnehmbare Gehäuseteil als Wandten oder Deckel ausgebildet ist» wobei das übrige Gehäuse einen einseitig offenen Behälter darstellt.3ο Akkumulatorenzelle nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (s.B. 15) mit den Wandteil oder Deckel (z.B. 22) fest Terbunden und mit der Anode bezw. den Anoden (19a, 19h) trennbar zu einer Einheit zusammengefaßt ist, die als Ganzes av<3 dem Behälter (10) herausgehoben werden kann·4. Akkumulatorenzelle nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode ein flaches Hohr ist und von zwei ihren Breitseiten gegenüberliegenden Anodenplatten flankiert wird»- 19 10980 8/1286BAD ORIGINAL19 - 22.6,19705, Akkumulatorenzelle nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anodenplatten (ζ.Β· 19a, 19b) durch einen oder mehrere biegsame, um eine Kathodenkante herumgeführt« Laiterstreifen (20) miteinander verbunden sind»6, Akkumulatorenzelle nach Anspruch J9 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daB die Kathode (15) an ihrer Unterkante mit einer oder zwei Leisten (14) für die Stützung der Anode bezw. Anoden (19a, 19Tb) yeraehen ist.ο Akkumulatorenzelle nach einem der Aneprüofat 2 bie 6, dadurch gekennzeichnet, dafi der abnehmbar· Wandteil oder Deckel (22) sowie ein· gegenüberliegende Gehäusewand (11) miteinander fluchtende öffnungen (12,28) . aufweisen, die von entgegengesetiten Enden der rohrförmigen Kathode (15) dichtend duroheetst werden.8. Akkumulatcrenzelle nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (15) ale aufrechtetehendes Rohr ausgebildet und der Behälter (10) an seinem Boden mit Füßen (26) versehen ist, üb die BodenÖffnung dee Gehäuses von einer Auflagefläche abzuheben und damit die Luftzirkulation durch da« Rohr tu ermöglichen.ο Akkumulatorenzelle nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine en die Anode besw.- 20 -109808/1286- 20 ~ 22.6.1970Anoden anliegende MetallhUlse aufweist» wobei der abnehmbare Wandteil oder Deckel und die gegenüberliegende Gehäusewand nichtleitende Endkappe» darstellen, die die Kathode mit der Metallhüls® mechanieoh verbinden.,10* Akkumulatorenzelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (15) mit einer durch die eine Endkappe hindurchtretenden AnachluQfahne (18) " versehen ist.11. Akkumulatorenzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der prismatisch ausgebildete Behälter zwei einander gegenüberliegende geschlitzte Seitenwände aufweist und die Kathode wellige Form hat, wobei eine oder mehrere nach dem abnehmbaren Wandteil oder Deckel hin offene Palten zur Aufnahme der Anode bezw» Anoden dienen, eine oder mehrere nach der entgegengesetzten Richtung hin offene Falten mit den Seitenwandechlitzen kommunizieren, um den Durchtritt von Umgebungsluft durch die letztgenannte Palte bezw. Palten zu ermöglichen.12: Akkumulatorenzelle nach einem der vorhergehendenAnsprüche, gekennzeichnet durch eine gelochte, zwischen der Kathode (315) und der Anode bezw. den Anoden (319) angeordnete Aufladeelektrode (330) aus inaktivem Leitmaterialβ109808/1206L e e r s e 11 e
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