DE2061955A1 - Akkumulator mit löslichen negativen Zinkelektroden - Google Patents

Akkumulator mit löslichen negativen Zinkelektroden

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DE2061955A1
DE2061955A1 DE19702061955 DE2061955A DE2061955A1 DE 2061955 A1 DE2061955 A1 DE 2061955A1 DE 19702061955 DE19702061955 DE 19702061955 DE 2061955 A DE2061955 A DE 2061955A DE 2061955 A1 DE2061955 A1 DE 2061955A1
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Germany
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accumulator
electrodes
plate
vibration
coupled
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DE19702061955
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die Anmelder. MP sind
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KALATSCHEW S
KOTSCHERGINSKIJ M
NAUMENKO W
PENKOWA L
Original Assignee
KALATSCHEW S
KOTSCHERGINSKIJ M
NAUMENKO W
PENKOWA L
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    • 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
    • H01M10/4214—Arrangements for moving electrodes or electrolyte
    • 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
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

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  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)

Description

Anmelder und Erfinder:
1. Mesr Danilovi$i ZocjfLert,ijiskpfr? Ingenieur 3 (f
UdSSR, Moskau,, tilitsa Koraarova, 6, kv\>
β Sergei Leonidoviqn K Ii
Ingenieur,
UdSSR, Moskau» ulitsa 0hasovaya9 26„ kv.
3. Viktor Arsenieviofe JiaixmsnkOp Ingenieur,
UdSSR, Moskau, Novoslofcodskaya ulitsa, 62, kv«
4. Mdia Fedorovna Penkova, Ingenieur^
UdSSR, Moskau, ulitsa 3 Mytischinskaya, 14 a, kv,
AKKUMÜIATOE MIT LÖSLICHEN NEGAO?IYBN ZINEELEKTBÖDEN'
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrochemische Stromquellen,insbesondere Akkumulatoren mit löslichen nega tiven Zinkelektroden·
Es sind Akkumulatoren mit unlöslichen negativen Zink -
pt
elektroden bekannt·
Die Zinkelektroden dieser Akkumulatoren sind in mehrere Schichten einer Trennfolie,beispielsweise aus Hydratzellu lose,eingewickelt.
Den bekannten Akkumulatoren haftet der Mangel an,daß bei ihnen schnell,normalerweist nach 100 bis 200 Lade -Ent lade -Zyklen,die Scheidewand zerstört wird,was ein Durch -
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waeü&en von Zinkdendriten und einen Ausfall von Akkumulatoren zur Folge hat«
Die Scheidewand vergrößert den Innenwiderstand der Akkumulatoren,wodurch bei starken Entladeströmen die Kapazi -tat einer aus derartigen Akkumulatoren zusammengesetzten Batterie abnimmt·
Darüber hinaus verhindert die Anwendung der Scheidewand eine Schnelladung des Akkumulators durch Starkströme, weil in diesem Fall seine schnelle Zerstörung die Folge ist.
Die Versuche,bei den bekannten Akkumulatoren die lös -liehen Zinkelektroden ahne Scheidewand einzusetzen,blieben erfolglos,weil bei der Ladung an den negativen Zinkelektroden ein schwammiger Zi nkniederschlag ausgebildet wird,der mit der positiven Elektrode in !Reaktion tritt,worauf der Akkumulator ) ausfallt·
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es,die obengenannten Hangel zu überwinden·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,die Konstruktion des Akkuaulatore zu vereinfachen» seine spezifischenelektrischen Daten zu verbessern,die .Lebensdauer zu. verlängern und ede Ladezeit des Akkumulators su verringern·
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch, gelöst ,daß der Akku — nullator mit löslichen negativen Zinkelektroden gemäß der Er findung mit einem eine Vibration wenigstens eines ö?eilesbe wirkenden Mittel versehen ist.
Es ist zweckmäßig,das genannte Mittel in Form einer Platte
auszuführen,deren Vibration von einem elektrischen Antrieb
den
herrührt und die entweder mitvnegativen löslichen Zinkelektro-
* den '
den oder mitvpositiven Elektroden,oder mit einem Elektroden paket verbunden ist»
Darüber hinaus ist es vorteilhaft,die Vibration der Platte
der auf einen der Akkumulatorteile nur mittelsvStromabführungen
der Akkumulatoren zu ixberiragene
Zweckmäßigerweise wird der Akkumulator mit einem elas tischen hermetisch abdichtenden Kompensator ausgestattet, dessen ein5 Ende an der erwähnten Platte und das andere am ( Akkumulator befestigt wird,und die StromabfUhrungen mit flexi Dien außerhalb bzw, innerhalb des Akkumulators gelegenen Schienen versehen·
Eine aus solchen Akkumulatoren zusammengesetzte Batterie gestattet es,konstruktionsmaßig einfache chemische Stromquellen mit oder ohne Scheidewand zu schaffen, die spezifischen elektrischen Daten zu verbessern und die
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Lebensdauer zu verlängern sowie die Ladezeit des Akkumulators um das 10 bis 20 fache zu verringern.Darüber hinaus 1st beim fehlen, der Scheidewand eine Entladung des Akkumulators mit möglich·
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausfunrungsbei -spielen, unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen naher erläutert «erden,in denen zeigen:
iig· 1 - das Prinzipschaltbild der Anordnung von Akku. -mulatoren in. einer Batterie mit Anschluß eines Vibriermittels{
flg. 2 — das Prinzipschaltbild der Anordnung von nega -tiven ZinkeleJctroden eines Akkumulators mit eine Vibration dieser Elektroden bewirkender Platte;
Kg. 3 - in ierepektire einen mit «ine Vibration be -wirkender Platte gekoppelten Akkumulator; 13g« 4- — das Gesamtbild der Batterie aus Akkumulatoren}
Hg· 5 ~ dasselbe ι eine Seitenansicht; Hg· 6 — eine Draufsicht nach Fig· 4;
fig· 7 - die Befestigungsart des !Compensators.
Wie aus Hg· 1 ersichtlich,uiet die Batterie 1 aus Akku -
derselben malatoren 2 zusammengestellt, wobei beliebige Teile ν mit einem eine Vibration bewirkenden Mittel 3 gekoppelt werden·
Der Akkumulator 2 (Fig.2) stellt einen Behälter mit
einem Elektrolyten dar,innerhalb dessen positive Elektroden 4
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und lösliche negative Zinkelektroden 5 liegen·
Zwischen den Elektroden 4 und 5 kann eine beispielsweise aus einer gelöcherten Vinylkunststoff -Folie ausgeführte
Scheidewand 6 liegen·Das eine Vibration bewirkende Mittel 3
mittels ist in Form einer v Elektromotor 8 vibrierenden Platte aus -
« den geführt,die mitvlöslichen negativen Zinkelektroden 5 gekoppelt ,ist und deren Vibration bewirkt «Die eine Vibration bewirkende
den
Platte 7 kann ebenfalls mit "positiven Elektroden 4,mit der Scheidewand 6,falls diese vorhanden ist,oder mit einem Paket
9 von Elektroden 4 und 5 verbunden sein*Es wird jedoch einer
den Verbindung des eine Vibration bewirkenden Mittels 3 mit^nega -
tiven,beispielsweise aus dünnem Kupferband ausgeführten Zink -
A A
elektroden 3 der Vorzug gegeben·
Die W ir£ung del? vicrat,ion 1st auf idlgenclee
»urückiuführen.Bekanntlieh wird die Ausbildung von schwammigem | dendritischem Zinkniederschlag durch eine Zinkionenverarmung der elektrodennah« Schicht ,d.h. durch eine Konzentrations -polarisation verursacht·
Ein intensives,die Konzentrationspolarisation aufhebendes
kann Rühren des Elektrolyten ^ also die Erhaltung von glattem
nichtschwammigem Zinkniederschlag gewährleisten· Dabei ist
erkannt worden, daß das intensivste Rühren des Elektro -
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lyten in der Zone der elektrochemischen Reaktion durch ein Vibrieren der Elektroden 4 oder 5 erreicht werden
Die Vibration der Elektroden 4 oder 5 kann auf eine be -liebige Art und Weise,beispielsweise unter Anwendung von Ultraschall ,elektromagnetischen Vorrichtungen oder mechanischem Antrieb,zustande gebracht werden·
Bine Konstruktion des Akkumulators mit Vibration des Pakets 9 von positiven und negativen Elektroden
4 und 5 ist in Fig. 3 in Perspektive angegeben.Die Vibration des Pakets 9 von Elektroden 4 und 3 kommt über die mit der eine Vibration bewirkenden Platte 7 gekoppelten Stromabfuh -rung en 10 zustande·
Die Vibration der Platte 7 wird durch einen Nocken 11 veranlaßt,dessen Achse mit dem Elektromotor 8 gekoppelt äst« * Wie die durchgeführten Experimente gezeigt haben,werden die besten Ergebnisse der Arbeit des Akkumulators (die größte Zahl von Lade-Entlade-zyklen) bei einer Frequenz von 50 bis 1 000 Schwingungen in der Minute und bei einer Schwingungs -amplitude von 0,5 bis 20 Millimeter erzielt·
Eine aus einer Reihe von hintereinandergeschalteten Akku -mulatoren 2 zusammengestellte Batterie ist in Fig.4, 5 und 6 gezeigt·
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Die BaijfaensclaaltoBg von. Akkumulatoren 2 wird mit Hilfe SeMenem 12 realisiert,j)la Vibration der Teile des 2 - des EleJktrodenpakets 9 - lcoiafflt."über die Stromabfulirungen
10 und Platte 7 mittels Hocken 11" "zostajide.*---;" :■,'. :;;V- ■'
Bei der Titration der; negatiTreii Ziiü:eiektrödleii?5 ^ba dem Aücumulatoren 2 werden die VerbindungascliienBii 12 (Fig» 4); ^ / flexiD·! ausgefülart-aQi innerballa bzw. ausel1^!^ der
latoren 2 oatergeisraclrSr· ""'.'" ' . " ^. =,..',>^"
Die r?ti.l])rie37«eiide Platte '7 wird* alt den
10 durcli Mo.t1.erm 13 verbanden·
nM/o der Elelctroden fj· v 5
durcli die ¥ert93ntia33gss©l3ie]Q.eja 12 der Batterie" oime Yes?i&ti>rlJ3pg der. Platte f verwi3?M.ielit werden»
Eiaae BssonderJbeit einer aias ÄStiaaiiilatoren 2
» - poch.
stellten Batterie toestemtv;ie
hermetisclh aMiciitenden JKompensatoren 14 (?is«7) »Bas eine Ende des Kojapensaifcora 14- ist an der Platte ?,das andere - am Akku —
mnlator 2 angeordnet· - ■.
Ils Werkstoff for dem Kondensator 14 koimat ein beliebiger elastischem Werkstoff ,beiapielßweise GuiHii,Polyäthylen u.dgl.
Es
Silber-Zink und Luft-Zink-Akkumulatoren mit einem eine
derselben Vibration beliebiger Teilevbewirkenden Mittel 3 in verschiedener Größe und mit einer beliebigen Anzahl von Akkumulatoren 2 hergestellt werden kann·
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Claims (1)

  1. -9- 2061951
    PATENTANSPRÜCHE
    Akkumulator mit negativen löslichen Zinkelektroden
    und positiven Elektroden aus Nickel-»Silberoxyden oder mit Luftsauerstoffdepolarisationseiektroden.d a d u r c h κ e -.Kennzeichnet .daß der Akkumulator (2) mit einem eine Vibration beliebiger Teile des Akkumulators (2) bewirkenden Mittel O) versehen ist·
    2. Akkumulator nach Anspruch 1.d a d u r c h g e - kennzeichne t.das das genannte. Mittel (3) in Form einer Platte (7) ausgeführt ist,deren Vibration durch einen elektrischen Antrieb (8) bewirkt wird« 3· Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch
    den
    Kennze ichne t.dafl die genannte Platte (7) mif negativen loslichen Zinkelektroden (5) gekoppelt ist·
    4· Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch ^e-
    den kennzeichne t.dafl die genannte Platte C7) mit^posi -
    tiven Elektroden (4) gekoppelt ist.
    5· Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,daß die genannte Platt· (7) iait einem Elektrodenpaket (9) des Akkumulators (2) gekoppelt ist«
    6. Akkumulator na cn Anspruch 2, 3» % dadurch. KtJLennzeichnet .daß dl· Viorarion von der Platt·
    209828/0182
    der (7) auf einen der Teile des Akkumulators (2) mittelsvStrom -
    abfuhrungen (10) des Akkumulators (2) übertragen wird* 7· Akkumulator nach Anspruch 2 bis 6, dadurch
    gekennzeichne t .daß er einen elastischem herme
    <eB tisch abdichtenden Kompensator (14) aufweist ,dessen ein? Ende an der Platte (7) und das andere - am Akkumulator (2) be festigt ist*
    8« Akkumulator nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet ,daß die Stromabführungen (10) mit außerhalb bzw· innerhalb des Akkumulators (2) gelegenen flexiblen Schienen (12) versehen sind·
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    Lee rs e i te
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GB2333887A (en) * 1998-01-09 1999-08-04 Secr Defence Metal-Air Battery
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FR2122320A1 (de) 1972-09-01
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