DE2057097B2 - PROCEDURE FOR INDICATING THE CHARGE STATE OF LEAD ACCUMULATORS - Google Patents
PROCEDURE FOR INDICATING THE CHARGE STATE OF LEAD ACCUMULATORSInfo
- Publication number
- DE2057097B2 DE2057097B2 DE19702057097 DE2057097A DE2057097B2 DE 2057097 B2 DE2057097 B2 DE 2057097B2 DE 19702057097 DE19702057097 DE 19702057097 DE 2057097 A DE2057097 A DE 2057097A DE 2057097 B2 DE2057097 B2 DE 2057097B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- membrane
- state
- charge
- electrolyte
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/484—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring electrolyte level, electrolyte density or electrolyte conductivity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
1 21 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige Elektrolytkonzentration durch eine QuellmembranThe invention relates to a method for indicating electrolyte concentration through a swelling membrane
des Ladungszustandes von Bleiakkumulatoren durch ermittelt wird.the state of charge of lead-acid batteries is determined by.
Messung und Anzeige der Konzentration des Elektro- Es ist ein überraschendes Ergebnis unserer Unter-Measurement and display of the concentration of the electrical It is a surprising result of our
lyten. - " suchungen, daß der Quellungszustand einer Ionen-lyten. - "investigations that the swelling state of an ionic
Bei der Be- oder Entladung von Akkumulatoren 5 austauschermembran nahezu temperaturunabhängigWhen loading or unloading batteries 5 exchange membrane almost independent of temperature
ändern sich nicht nur die Anoden und Kathoden, ist. Dieses Verhalten wird jedoch verständlich, wennnot only do the anodes and cathodes change, is. However, this behavior becomes understandable when
sondern es findet auch eine Änderung der Konzentra- man bedenkt, daß sich auch der osmotische Druckbut there is also a change in the concentration, considering that the osmotic pressure
tion des Elektrolyten statt. Das erkennt man an der nur in sehr geringem Maß mit der Temperaturtion of the electrolyte. You can tell that only to a very small extent with the temperature
Gesamtreaktion, die in folgender Form geschrieben ändert.Overall response that changes written in the following form.
werden kann: io Die hier beschriebene Änderung der Quellung einercan be: io The change in the swelling of a
τ)κη _i_ BV. _l ο weh-_l ο u+ ^ inucn ι ο tr η Ionenaustauschermembran mit der Konzentration derτ) κη _i_ BV. _l ο weh-_l ο u + ^ inucn ι ο tr η ion exchange membrane with the concentration of the
.-.'-.-. umgebenden Schwefelsaure ist Grundlage des- erfin- .-.'-.-. surrounding sulfuric acid is the basis of the
Nach dieser Reaktion werden pro 2 F = 2 -96500As dungsgemäßen Verfahrens zur Messung, Kontrolle Ladungsänderung "2val. Schwefelsäure verbraucht. und eventuellen Steuerung des Ladezustandes von Je nach Menge des Elektrolytvorrats innerhalb der 15 Bleiakkumulatoren. Zu diesem Zweck wird das Ionen-Zelle ändert sich also die Säurekonzentration mit dem austauschermaterial in den Elektrolytraum des Blei-Ladezustand und stellt somit ein treues·. Abbild dieses akkumulators eingebracht und sein Quellzustand durch Zustandes dar. . . Messung einer linearen, ebenen oder räumlichenAfter this reaction, per 2 F = 2 -96500As according to the method for measurement, control Charge change "2val. Sulfuric acid consumed. And possible control of the charge status of Depending on the amount of electrolyte in the 15 lead-acid batteries. For this purpose it becomes the ion cell the acid concentration changes with the exchange material in the electrolyte space of the lead charge state and thus represents a loyal ·. Image of this accumulator introduced and its source state through State. . Measurement of a linear, plane or spatial
Bei offenen Akkumulatoren oder auch solchen, bei Dimension bestimmt.In the case of open accumulators or those, determined by Dimension.
denen nach vollendeter Aufladung über längere Zeit 20 Besonders einfach läßt sich das Verfahren mit Hilfe Wasser elektrolysiert wurde, ändert sich die Konzen- eines Streifens aus Ionenaustauschermaterial durchtration durch den Verdunstungs- oder Elektrolyse- führen, dessen Längenänderung als Funktion der verlust auch im nicht belasteten Zustand. In solchen Konzentration man verfolgt und als Rechenwert zur Fällen verfährt man im allgemeinen zwar so, daß man Bestimmung des Ladezustandes benutzt. Spannt man nach ausreichender Ladung die Säuredichte durch 25 das eine Ende des Membranstreifens ein, so kann die Hinzufügen von destilliertem Wasser auf den vorge- Bewegung des anderen Endes in an sich bekannter schriebenen Wert wieder einstellt; doch ist auch ohne Weise auf einen Zeiger übertragen werden, der eine diese Maßnahme die Konzentrationsänderung bei der Skala überstreicht. Diese Skala kann in Konzentra-Entladung ein Maß für den Ladezustand. Man hat tionseinheiten kalibriert sein. Sie kann jedoch auch lediglich die Konzentrationsänderung auf den Aus- 30 unmittelbar den Ladezustand in Prozenten der gangszustand der Elektrolytkonzentration bei voll- Kapazität oder in einem anderen Maß enthalten, geladenem Akku zu beziehen. Bei wartungsarmen Besonders übersichtlich wird die Feststellung des ,oder gasdichten Akkumulatoren bleibt das Elektrolyt- Ladezustandes, wenn man eine drehbare Segmentvolumen während der Be- und Entladung nahezu scheibe, die den Gesamtladebereich angibt, im vollkonstant bzw. regelt es sich auf einen vorgegebenen 35 geladenen Zustand mit der Zeigerstellung zur Deckung Wert wieder ein. Bei solchen Akkumulatoren ist daher bringt. Aus der zeitlichen Verschiebung der feststehendie Säurekonzentration ein genaues Abbild des Lade- den Skala und der den Lagezustand charakterisierenzustandes. Darüber hinaus gibt der Schwankungs- den Segmentscheibe kann man die Änderung der bereich zwischen dem vollen und entladenen Zustand Konzentration infolge Verdunstung oder auch infolge den zeitlichen Kapazitätsabfall an. 40 SuIfatisierung der Platten ablesen. Bei festgehaltenenthose after charging has been completed over a long period of time 20 The procedure is particularly easy with the help of When water has been electrolyzed, the concentration of a strip of ion exchange material changes through filtration by evaporation or electrolysis, the change in length as a function of loss even when not under load. In such concentration one pursues and as a calculated value for In cases one generally proceeds in such a way that one uses the determination of the state of charge. You tighten after the acid density has been sufficiently charged through one end of the membrane strip, the Adding distilled water to the front movement of the other end in per se resets the written value; but there is also no way to be transferred to a pointer, the one this measure sweeps out the change in concentration on the scale. This scale can be in concentration discharge a measure of the state of charge. Unit units have to be calibrated. However, it can also only the change in concentration on the output 30 directly shows the state of charge as a percentage initial state of the electrolyte concentration at full capacity or contained in another measure, to obtain a charged battery. In the case of low-maintenance, the determination of the , or gas-tight accumulators, the electrolyte state of charge remains when you have a rotating segment volume During the loading and unloading, the disk, which indicates the total loading area, is in a fully constant state or it is regulated to a predetermined charged state with the pointer position to coincide Value again. With such accumulators it is therefore important. From the time shift of the fixed Acid concentration an exact image of the loading scale and the characterizing state of the situation. In addition, the fluctuation gives the segment disc one can see the change in the Area between the full and discharged state Concentration as a result of evaporation or also as a result the temporal drop in capacity. 40 Read the fillization of the plates. When arrested
Es wurde schon vorgeschlagen, die Konzentration Elektrolytvolumen erkennt man aus dieser Verschie-It has already been suggested that the concentration of the electrolyte volume can be recognized from this
bzw. den pH-Wert von Elektrolytlösungen mit Hilfe bung also den durch Sulfatisierung verursachtenor the pH value of electrolyte solutions with the help of exercise that is caused by sulfation
einer Ionenaustauschermembran zu messen. Bei Kapazitätsabfall des Akkumulators,to measure an ion exchange membrane. If the battery capacity drops,
diesem Verfahren macht man sich die Eigenschaft Zur Messung wurde der Membranstreifen in eineThis method makes one the property. For the measurement, the membrane strip was in a
einer Ionenaustauschermembran zunutze, durch Hy- 45 Meßvorrichtung eingespannt, mit der man die Längen-using an ion exchange membrane, clamped by a Hy- 45 measuring device with which the length
dratisierung in wäßriger Lösung zu quellen. Dabei ist änderung über einen Hebel auf ein Drehzeigersystemto swell dratization in aqueous solution. The change is made via a lever on a rotary pointer system
die Wasseraufnahme und -abgabe reversibel; sie stellt übertragen konnte. Die Zugkraft am Membranstreifenthe water uptake and release is reversible; she represents could transfer. The tensile force on the membrane strip
sich so ein, daß der osmotische Druck innerhalb der wurde durch ein Gegengewicht von 20 ρ realisiert. Derso that the osmotic pressure within the was realized by a counterweight of 20 ρ. Of the
Membranflüssigkeit im Gleichgewicht mit dem osmo- ■ Membranstreifen hatte eine Länge von 96 cm undMembrane fluid in equilibrium with the osmo- ■ membrane strip had a length of 96 cm and
tischen Druck der umgebenden Lösung ist. 5° eine Breite von 15 mm und war 0,25 mm dick. Estable pressure of the surrounding solution. 5 ° had a width of 15 mm and was 0.25 mm thick. It
Es wurde schon vorgeschlagen, aus zwei Schichten handelte sich dabei um eine Membran, die aus einerIt has already been suggested that a membrane made up of two layers and one
bestehende Kunststoffstreifen oder Kunststoffmem- porösen Polyäthylen-Folie und Polystyrolsulfonatexisting plastic strips or plastic mem- brane polyethylene film and polystyrene sulfonate
branen herzustellen^ von denen die eine Ionenaus- besteht. Im Bleiakkumulator wurde eine Dichte-to produce burns, one of which consists of ions. In the lead accumulator, a density
tauschermaterial enthält und quellbar ist, während die . änderung der H2SO4-Lösung von 1,1 g/cm3 bis 1,28 g/contains exchange material and is swellable, while the. Change in the H 2 SO 4 solution from 1.1 g / cm 3 to 1.28 g /
andere sich mit- dian -osmotischen Druck der um- 55 cm3 im vollgeladenen Zustand beobachtet. Bei dieserothers observed themselves with -dian -osmotic pressure of around 55 cm 3 in the fully charged state. At this
gebenden Lösung nur wenig ändert. Eine derartige Änderung betrug die relative Längenänderung dergiving solution changes little. One such change was the relative change in length of the
Bimembran verhält sich wie ein Bimetallstreifen und Membran 20J0, der Weg des Drehzeigers 40°, beiBimembrane behaves like a bimetal strip and membrane 2 0 J 0 , the path of the rotary pointer 40 °, at
krümmt sich in Lösungen verschiedener Konzentra- Übergang von einer Säure der Konzentration 1,28 g/bends in solutions of various concentrations from an acid with a concentration of 1.28 g /
tion unterschiedlich. Die Krümmung der Membran cm3 auf Wasser 95° Winkelausschlag. Innerhalb destion different. The curvature of the membrane cm 3 on water 95 ° angular deflection. Within the
bzw. die Auslenkung des freien Endes aus seiner Lage 60 Winkelbereichs von 40° konnte der Entladezustandor the deflection of the free end from its position 60 angular range of 40 ° could be the discharge state
ist ein unmittelbares Maß für die Konzentration der aus der Stellung des Zeigers abgelesen werden, wobeiis a direct measure of the concentration that can be read from the position of the pointer, where
Lösung. allerdings die Teilung zwar annähernd, jedoch nichtSolution. however, the division approximates, but not
Aufgabe der Erfindung war es, ein einfaches, aber exakt linear ist.The object of the invention was to provide a simple but exactly linear one.
technisch einwandfrei und genau arbeitendes Verfah- Es liegt ebenfalls innerhalb der Möglichkeiten destechnically flawless and precisely working process It is also within the possibilities of the
ren zur Anzeige des Ladungszustandes von Blei- 65 Fachmannes, die Bewegung des freien Endes derRen to display the state of charge of lead 65 expert, the movement of the free end of the
akkumulatoren zu entwickeln. Membran zur Fernanzeige auszunutzen. Das kannto develop accumulators. Use membrane for remote display. That can
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß der La- dadurch geschehen, daß man einen mit dem freienThis problem was solved by the fact that the la- happen by one with the free
dungszustand über eine Messung und Anzeige der Ende verbundenen Magneten in einem Tauchspulen-condition via a measurement and display of the end-connected magnets in a moving coil
system arbeiten läßt. Man kann jedoch auch mit Hilfe einer feststehenden Spule und eines von dieser erzeugten Wechselfeldes in einer mit dem freien Ende der Membran verbundenen zweiten Spule einen Wechselstrom induzieren und dadurch den Ladezustand fernmelden. Auch andere Möglichkeiten magnetischer, optischer oder mechanischer Fernübertragung des durch Änderung der Membranlänge gegebenen Signals sind dem Fachmann geläufig.system works. However, one can also use a fixed coil and one of these generated alternating field in a second coil connected to the free end of the membrane Induce alternating current and thereby report the state of charge remotely. Other options too Magnetic, optical or mechanical remote transmission by changing the membrane length given signal are familiar to the person skilled in the art.
Claims (6)
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702057097 DE2057097C (en) | 1970-11-20 | Process for displaying the state of charge of lead batteries | |
CH1427171A CH521669A (en) | 1970-11-20 | 1971-09-30 | Method for displaying the charge status of lead batteries |
IT29779/71A IT951941B (en) | 1970-11-20 | 1971-10-12 | DEVICE FOR INDICATING THE STATE OF CHARGE OF LEAD ACCUMULATORS |
FR7140368A FR2115182B1 (en) | 1970-11-20 | 1971-11-10 | |
AU35625/71A AU3562571A (en) | 1970-11-20 | 1971-11-11 | A method of indicating the charge condition of dead accumulators |
BE775316A BE775316A (en) | 1970-11-20 | 1971-11-12 | PROCEDURE FOR INDICATING THE STATE OF CHARGE OF LEAD ACCUMULATORS |
NL7115704A NL7115704A (en) | 1970-11-20 | 1971-11-15 | |
ZA717745A ZA717745B (en) | 1970-11-20 | 1971-11-18 | Improvements relating to indicating the condition of charge of a lead accumulator |
LU64294D LU64294A1 (en) | 1970-11-20 | 1971-11-18 | |
CA127,955A CA1005519A (en) | 1970-11-20 | 1971-11-18 | Method for indicating the state of charge in lead batteries |
SE7114816A SE370817B (en) | 1970-11-20 | 1971-11-19 | |
JP9294971A JPS5325932B1 (en) | 1970-11-20 | 1971-11-19 | |
GB5391371A GB1372214A (en) | 1970-11-20 | 1971-11-19 | Method of indicating state of charge of lead accumulators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702057097 DE2057097C (en) | 1970-11-20 | Process for displaying the state of charge of lead batteries |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2057097B2 true DE2057097B2 (en) | 1971-11-18 |
DE2057097A1 DE2057097A1 (en) | 1971-11-18 |
DE2057097C DE2057097C (en) | 1972-06-22 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3529726A1 (en) * | 1985-08-20 | 1987-03-05 | Varta Batterie | Method and appliance for operating a lead-acid battery having electrodes with electrolyte flowing through them |
DE19724007C2 (en) * | 1997-06-08 | 2002-06-20 | August Winsel | Linear electrochemical functional element and its use |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3529726A1 (en) * | 1985-08-20 | 1987-03-05 | Varta Batterie | Method and appliance for operating a lead-acid battery having electrodes with electrolyte flowing through them |
DE19724007C2 (en) * | 1997-06-08 | 2002-06-20 | August Winsel | Linear electrochemical functional element and its use |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LU64294A1 (en) | 1972-06-02 |
ZA717745B (en) | 1972-09-27 |
SE370817B (en) | 1974-10-28 |
CA1005519A (en) | 1977-02-15 |
IT951941B (en) | 1973-07-10 |
NL7115704A (en) | 1972-05-24 |
FR2115182B1 (en) | 1975-07-18 |
BE775316A (en) | 1972-03-01 |
DE2057097A1 (en) | 1971-11-18 |
CH521669A (en) | 1972-04-15 |
AU3562571A (en) | 1973-05-17 |
JPS5325932B1 (en) | 1978-07-29 |
FR2115182A1 (en) | 1972-07-07 |
GB1372214A (en) | 1974-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Loewenstein et al. | Junctional membrane uncoupling: permeability transformations at a cell membrane junction | |
DE1086312B (en) | Method for determining the state of charge of alkaline accumulators | |
Neihof et al. | The A Quantitative Electrochemical Theory of the Electrolyte Permeability of Mosaic Membranes Composed of Selectively Anion-Permeable and Selectively Cation-Permeable Parts and its Experimental Verification. I. An Outline of the Theory and its Quantitative Test in Model Systems with Auxiliary Electrodes. | |
DE1598230A1 (en) | Exchanger electrode | |
DE2057097C (en) | Process for displaying the state of charge of lead batteries | |
DE2057097B2 (en) | PROCEDURE FOR INDICATING THE CHARGE STATE OF LEAD ACCUMULATORS | |
US3131348A (en) | Coulometric titration coulometer | |
Morimoto | The electrokinetic potential of sparingly soluble salts | |
EP0247535A2 (en) | Reference electrode for ion activity measurement, especially for pH measurement | |
DE2254207C2 (en) | Method for displaying the state of charge of electrical accumulators | |
Hardisty et al. | The use of permselective membranes to determine the activity of the counterion in some polyelectrolyte solutions | |
EP0332933B1 (en) | Method for electrically measuring the concentration of acids | |
DE3216412A1 (en) | Method for determining the charge state of electrical accumulators | |
DE1191984B (en) | Galvanic cells of an oxygen meter and process for their production | |
Lakshminarayanaiah et al. | Electrochemical properties of thin parlodion membranes | |
DE2806047C2 (en) | Device for measuring certain ions when determining the nutrient performance of the soil | |
Ilani | Ion exchange membranes saturated with hydrophobic solvents | |
DE3030779A1 (en) | Battery electrolyte testing system - uses two balloons immersed at different levels in electrolyte to measure differential pressure in gas filled tube | |
DE4215124A1 (en) | Method for determining the state of charge of an electrochemical cell | |
DE2357039A1 (en) | MEMBRANE ELECTRODE FOR DETERMINING ACID CONCENTRATIONS IN STRONG ACID SOLUTIONS | |
EP1161677B1 (en) | Method and device for measuring the variation in the acid concentration or base concentration of aqueous solutions | |
Samanta et al. | Conductance behaviour of a microporous membrane and the application of absolute reaction rate theory | |
DE2146613B2 (en) | Electrolyte concn. measurement - using expansion of an ion exchange membrane whose movement is detected by electrodes | |
DE644398C (en) | Expansion vessel for electrical cables and apparatus | |
DE1803302C (en) | Leak-proof galvanic element with a separator, which consists of grains of an ion exchanger connected by means of a binding agent |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |