DE2943046A1

DE2943046A1 - Batterie

Info

Publication number: DE2943046A1
Application number: DE19792943046
Authority: DE
Inventors: Ronald Ira Klootwyk
Original assignee: Continental Group Inc
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1979-10-25
Publication date: 1980-05-14
Also published as: NO793452L; US4188462A; BR7907009A; JPS55166867A; FR2440619B1; IT7926837A0; SE7908392L; GB2035667A; ES8100557A1; AU531959B2; AU5164979A; FR2440619A1; GB2035667B; NO151643B; NO151643C; IT1124681B; JPS6340357B2; ZA795361B; NL7907965A; DE2943046C2

Description

PATENTANWALT
Dipl.-Ing. Woffgang K. Rauh

Krefekter Ülr. 35 - Tel. (G241) 151252 D-5100 AACHEN 1 · fe. 29430A6

5 - Tel. (G241) 151252 ·

AACHEN 1 · 4*

PATENTANMELDUNG

Anm. THE CONTINENTS 6ROUP, INC.
New York, N. Y. 10017 USA

Priorität: USA 30, Okt. 1978 Ser.No. 955 564 Bez. Batterie

Die Erfindung betrifft eine Ba 'Λx-rie, bestehend aus einer Vielzahl gleichartiger, zwischen zwei Stirrsplatten zusammengehaltener ZeI-w 1e11, die jeweils einen Zellenrahmen haben, in dem mit Abstand von einer Seite ein Anodenhalter angeordnet 1st, der mit der entsprechenden gleichen Seite eines benachbarten Zellenrahmens einen Strömungskanal für eine Elektrolyt/lüssigkeit bildet, wobei ferner zwischen den Anodenhai tem eine durch den Zellenrahmen steckbare, sich verzehrende Anode angeordnet ist, deren Stirnseite an einem von den Anpdenhaltern getragenen Gitter angreift, an dem eine, ebenfalls von den Anodenhaltern getragene Kathodenplatte anliegt.

Bei Batterien dieser Art sind Anoden und Kathoden gewöhnlich hintereinander in einer« alles bedeckenden gemeinsamen Geha'use gestapelt und die erforderliche Elekcrolytflüssigkeit s':römt über die Berührungsflächen benachbarter Anodan und Kathoden. Dieser Stapel wird durch eine einzige, am einen Ende des Stapels angeordnete Andrückeinrichtung in Druckberührung gehalten. Derartige Andrückeinrichtung gen haben trotz allem auch unerwünschte Eigenschaften.

Streuverluste sind eine Quelle verlorener Energie. Bei bestehenden bipolaren Batterien wird zur Vermeidung derartiger Verluste ein sehr kompliziertes und bisher unzuverlässiges System von unter Druck stehenden bewegbaren Seitenwänden, Druckmanschetten und Verteilerleitungen verwendet. Wenn die aus Lithium oder dgl. bestehende Anode sich aufzehrt, entstehen weitere Cuerverbindungswege und Verluste.

Be? einer bipolaren Batterie erfolgt der größte Teil der Verteilung uer Elektrolytströmung durch ein Druckgefälle 1n einem Verteiler-

030020/0631

ORIGINAL INSPECTED

Bei einer bipolaren Batterie erfolgt der größte Teil der Verteilung der Elektrolytströmung mittels eines Druckgefäßes in einem Verteilerkanal. Ein Druckgefälle von 0,07 bar, das noch zulässige Streuverltiste und eine gute Strömungsverteilung ergibt, bewirkt allerdings beträchtliche Schäden an den Abdichtmanschetten, die die Neigung zeigen, sich zu verformen und an den Kanten zu lecken, wenn auf 0,07 bar ausgelegte Verteilerkanäle verwendet werden.

Jede Zelle einer bipolaren Batterie ist eine Einzeleinheit und besteht aus einem Block aus Lithium oder dgl., der auf eine Kathodenplatte gedrjickt wird. Diese besteht aus einer mit Nuten versehenen Platte aus Kohlenstoffstahl, auf der ein mit Platin plattiertes Gitter einerseits und eine Einrichtung zur Vermeidung der Streuverluste andererseits aufgeschweißt sind. Eine solche Kathodenplatte i6t nicht billig und die Anordnung muß jeweils wieder aufgearbeitet werden. Ferner muß dabei eine Abdichtmanschette entfernt werden. Eine Untersuchung ist notwendig um festzustellen, ob die Beschichtung noch unberührt ist und ob die empfindliche Kathodenplatte und das Gitter beim Transport vom Einsatzort nicht beschädigt worden sind.

Bei den bekannten bipolaren Batterien sind die Zellen 1n einem Stapel angeordnet. Dies kann dadurch erfolgen, daß jede einzelne Elektrode im Batteriegehäuse ( wie dies z.Zt. erfolgt) angeordnet wird oder daß sie in einem Gestell gesammelt werden und die ganze Anordnung der Elektroden in ein gemeinsames Batteriegehäuse gedruckt wird. Es hat sich bisher gezeigt, daß eine Abdichtmanschette die Neigung hat, sich zwischen den Anodenflächen und dem benachbarten Kathodengitter einzuklemmen. Dies macht die Elektrode nutzlos und vermindert die Batterieleistung.

Der vorliegenden Erfindung Hegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Batterie der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die Nachtelle

030020/0631

bekannter bipolarer Batterien vermeidet, bei der die Sfcreuverluste auf ein Minimum verringert werden, bei iiev mit einem minimalen DtuckgefSlIe gearbeitet werden kann und bei der die Anode auf einfache Welse ausgewechselt werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Anode «ine Steuereinrichtung fUr den Fluß des Elektrolyts trägt-, daß FUhrungsn zur Steuerung des Flusses des Elektrolyten vom einen Strö'mungskanal zum Gitter und von diesem zum anderen Strömungskanal vorgesehen sind und daß in jedem ZeIlenrahrnen eine Andrückeinrichtung angeordnet ist, die auf eine zugeordnete Anode r.ircrart einwirkt, daß sie auf diese 1n Richtung auf das Gitter und die nächste Anode eine konstante Kraft ausübt.

Mit der erfindungsgemä'ßen Batterie 1st es möglich, die Anzahl der Parallelwege zu vermindern und die Strömungskana'le so anzuordnen, daß die Gesamthöhe der Batterie gering gehalten werden kann. Da keine Abdichtmanschetten erforderlich sind, kann die Batterie mit einem beliebigen DruckgefäßIe arbeiten. Bewegbare Wände sind ebenfalls nicht vorgesehen.

Bei der e»rf indungsgemaßen Ausführung ist die Kathode im Batteriegehäuse ortsfest gehalten und braucht nicht entfernt zu werden. Das Lithium wird auf eine sich verzehrende Platte aus Kohlenstoffstahl yedrUrkt, die nicht teuer ist. Der Benutzer spart nicht nur an der Anzahl der Kathodenplatten zur Durchführung seines Programmes,, sondern auch im Hinblick auf die Wiederaufarbeitung der Einzeltelle. Da die erf Indimgsgeinä'ße Batterie keine Abdichtmansche tten hat, 1st «inch ein Bedienungsfehler nicht möglich. Die Andrückeinrichtung wird einfach zurUckgedrllckt und die Anoden können ausgetauscht werden.

Bei bipolaren Batterien wird zum Zusammendrücken des Stapels eine

030020/0631

COPY

29A3046 • T ·

Gummiblase verwendet. Diese ist zwar angemessen um den <rrforder!ishen Druck auszuüban., doch ist sie, wie (jedss dllnno Gummi ρ rod«kt dznn besonders Beschädigungen ausgesetzt» wenn wi2 hfi·»·, die Batterie öfters beladen werden muß. Eine derartige Beschädigung könnte sogar bis zu dem Zeitpunkt des erneuten Einsatze:; rnent'i deckt bleiben.

Bsi d«i* erfindungsgemäßen Batterie könnte auch eine BIps« aus Gummi ν*', wendet, werden, aber es sei auch bemerkt, daß hierbei di? Blase nicht aus der Batter-Ie entfernt wird und somit auch die Gefahr einer· Beschädigung entfallt. Allerdings können Druckdos??) aus Metall sowohl zum Andrücken als auch fi.ir die Weiterleitung des elektrischen Stromes mitunter vorteilhafter verwendet werden,,

Druckdose aus Metall wäre bei einer bipolaren Batterie mit einer Hublänge von mehr als 30 cm auch völlig ungeeignet. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei HUben über 30 cm die Federk,$>nstante und die Durchbiegung bei Druckdosen ein echtes Problem darstellen.

Bei der erfindtingsgemSßen Ausführung, die für jede Zelle eine Andrückeinrichtung vorsieht, beträgt der Hub jeweils nur ca. 4 cm d»h. nicht mehr als die Dicke der Anode und unterliegt somit ni.:ht den vorgenannten Beschränkungen. Einzelelektroden mit 4cm Anoden wurden 24--25h lang erfolgreich verwundet. Bei bipolare?! Ucvtterien beträgt die Betriebsdauer der Anoden, deren Dicke ein Vielfaches von 4 cm beträgt, nur die Hälfte einer monopolaren Batterie. Die erfindungsgemäße Batterie ist im Wesentlichen eine Reihe von Einzel elektroden.

Bei einer bipolaren Batterie kommt es vor, daß ein oder Flektroden nicht arbeiten, indem sie entweder keine oder mir

030020/0631 CX)PY

ORIGINAL INSPECTED

29A30A6

JT-

f>?ne schwache Spannung liefern. Bei der erfIndungsgemaßen Batterie h;:n 1iuf«s von jeder Zeile die Spannung abgegriffen werden, die «■?(? ßi'zeugt und di»r Elektrodendruck kann so eingestellt werden, daß f >f» jcd'sr Elektrode die gewünschte Leistung abgegeben wird.

E:> ist auch möglich, gewünschte Spannungen abzugreifen. So ist es ιΊίκιΐ ich, z.B. von einer '30V-Batt.er1e nur 6V abzuzapfen um ?..B.

n zu beaufschlagen.

; w<iro bei einer bipolaren Batterie nicht möglich, da diese in jed <--:m Falle ihre Gesamtspannung abgibt und eine Spannung, die von di^ fHch:, nur über einen Transformator erreichbar ist.

030020/0631

ORIGINAL INSPECTED

29A30A6

ti

• j.

Nachstehend ist die Erfindung beispielsweise anhand der 'zeichnung naher cr1«uv.ert und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einsr Eattorie iFi* teilweise.'» !..; Yig ·:;*'; im itt, Fig. 2 eii-:·=»;! Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 eiiiürt Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. i und
Fig. 4 eine teilweise Explosionsansicht zur Darstellung Λν.ν Zuordnung des Kathodengitters, der Kathoctanpiatte, des Ληο-denhaliers und de? vom Anodenhalter getragenen vi! odis zur Steuerung der Eiektrolytstrb'mu/ig.

Fig„ 1 zeigt eine elektrochemische Batterie 5 geinäf! der ·>fi
Sie besteht im t/esentl ichen aus einem Paar Stirnwänden *■/ tiil; einor daxwischon angeordneten Vielzahl von im Wesentlichen Id^i ■·.i: chen fellen 8. Zunächst sei eine einzelne Zelle, dann der Zellenaufbau in der Batterie 5 beschrieben.

Jede Zelle 8 umfaßt einen Zellenrahmen 9, der allgemein rechteckig und hohl ausgeführt ist. Eine Stirnwand jedes Zeil en rahme ns 9 besitzt eins Oichtungsnut 10, in der ein Dichtungsring 11 ΐ·υΡσοηοηι-men ist, um zwischen benachbarten Zellenrahmen 9 ein« fIi/ssiqkeitsdi::hte Abdichtung herbeizuführen.

t'ios Mi». 1 er Vi-¹ c i so sind die ZoI lenrahmcn 9 allgemein in lotr^f ht:en IEbfMio;' muffle -.'iJ-.en t H ε hör wird aus Anschauliclikoitsgründen ie'!"' 7.r1 liüi-· ral.iiiii) 9 beschrieben als bestehend aus einer Oberseite 1Γ-.. L«i.>deuseite Y?, 'ju4 einne Paar lotrechter Seiten 14. Die Sa Han oar; ZeI- ?ζ.ηΓ3(-'!η··»»5 9 hl 1 den eine allgemein rechteckige Dur'chgaM tti^J>'inunc; 15. Int oberen und unteren Teil jecias ZeI lcnrah^sns 9 is- oil¹':· kocn- *■>iIif ?? ΐ'? AcodfiJihal te- usid fiihrijncjseir.r icfttung angeorüiK.·: . d··: nM· 'iffooin die i-'or-ri p.:iiu?v im Querschnitt rechiocki'jen Stemgc hut. tlfituv. U τ<:!-:« etv^:P.s tit;ringör 1st als die Dicke des ZeI lenrahr.'Ci"is \K 'inr,ev lei Oickf. ist. die Abmessung in Richtung des ZeI lenstapeis ^p.'iieint iit. im /Oi-] »!■■.·£(?ndan FaIIe₉ wo "lie Zellen lotrecht s'c.'MVi.-i, i?': Uaa-

030020/0631

ORIGINAL INSPECTED COPY

_₇„ 29A3046

•/10·

Jeder Anoüeohi 1 ter 16 ist 1n der öffnung 15 des ZeI lenrahniens 9 mittels eines Paares mit Abstand voneinander 1n der öffnung 15 angeordneter Tragblöcke 17 gehalten. Die Tragblöcke 17 sitzen auf Stiften 18, die sich längs der Öffnung 15 und durch öffnungen 19 in den lotrechten Seiten 14 des Zellenrahmens 9 erstrecken und diese Seiten 14 zugleich strukturell tragen.

Zwischen den Anodonhaltern 16 und den Seiten 14 des Zellenrahmens 9 ist eine sich verzehrende Anode 20 angeordnet, die in Fig. 1 in teil verzehrtem Zustand dargestellt 1st.

Jeder Ariodenhal ter 16 besitzt eine Verteileinrichtung 21 für die ütrtMiiungsvertftilung und Unterdrückung einer Parallelschaltung. Diese Vor teileinrichtung 21 begrenzt zusammen mit dem zugeordneten Anodenhaiter !6 eine In Richtung des Dickenmaßes aus dem Anodenhalter 16 vorstehende Rippe 22. Diese kann auf ihrer freien Fläche ein Dichtungselement 23 tragen» das mit dem nächsten benachbarten Anodenhalter 16 eine dichte Verbindung bildet.

/wischen den Rippen 22 erstresht sich ein Gitter 24» das einen Teil ider Kathode bildet und an der benachbarten Seite der Anode ?0 anliegen soll. Gegenüber anderen Gebilden wurde ein Gitter deswegen gewählt, «eil es eine Innige Berührung mit der Anodenfläche '!!•or ein« größe Flaäche haben kann, während gleichzeitig eine konpta'ito Zirkulation eines Elektrolyten zwischen den Berührungsflächen von Anode und Kathode sein kann.

n«s Gitter ?A liegt dicht an der Kathodenplatte 25. Wie Fig. 4 /.oiijt.,, besitzt die am Gitter 24 angreifende Seite der Kathodenplat- [.<■> 2 5 «Ine Vielzahl vorstehender Rippen 26, die zwischen sich flavin Ströriiungskancile 27 für einen Elektrolyt bilden, der über die Fläche des Gitters 24 fließt. Die nicht mit Nuten versehene Seit? der Kathodenplatte 25 steht dann 1n Inniger BerUhuung mit der Anode odsr einer HinterfUtterung für eine Anode einer benach- bartr-n Zelle 3.

030020/0631 '

-/- 29430A6

•41·

Um die Kanten der Seitenflächen der Anode 20 gegen die Elektrolyt-Strömung abzudichten urtd eine Ausnehmung für eine gummiartige Reschichtung HOA ( Warenbezeichnung MICROFLEX) zum Schutz der Anoder.· selten vorzusehen» wenn sich die Anode verzehrt, wird von jedem Anodenhalter 16 ein Dichtungsglied 28 getragen, das in einer Ausnehmung 29 sitzt» die an einer Stelle des Anodenhalters 16 nngeordnet 1st, wo das Dichtungsglied 28 am Gitter 24 und an einer waagerechten Kante oder Seite der Anode 20 angreift.

Mg. 2 zeigt ferner, daß die Selten 14 des Zellenrahmens 9 so angeordnet sind, daß die Seite, in der die Nut 10 mit einer Ausnehmung 30 gebildet ist, unmittelbar neben der Öffnung 15 liegt. In ,leder Ausnehmung 30 ist ein Dichtungselement oder -streifen 31 vorgesehen, der in Berührung mit den Seltenkanten des Gitters 24 und den lotrechten Seitenflächen der Anode 20 steht. So wird für alle praktischen Fälle eine Elektrolytströmling zwischen den lotrechten Seitenfla'rhen der Anode 20 und den Selten 14 des Zellenrahmens 9 vermieden

Das Gitter 24 und die Kathodenplatte 25 ragen oben und unten Über die Anode 20 hinaus und bewirken eine gleichförmige Elektrolytströmung bevor der Elektrolyt die Anode erreicht hat. Dies dient dazu, die bei bipolaren Batterien Üblicherweise auftretende Kanteneroslun der Anode zu vermeiden.

Tig. 4 zeigt, daß im Hinblick auf die Verteileinrichtung 21 jeder Anodenhalter 16 mit einem tiefen Schlitz 32 versehen 1st, der sich über dessen volle LHnge erstreckt. In diesem Schlitz 32 sitzt eine Steuerplatte 33, die die Abmessungen des Schlitzes 32 aufweist und so ausgebildet 1st, daß im Boden dieses Schlitzes 32 ein Strömungskanal 34 (Fig. 1) gebildet wird. Die zueinander gegenüberstehenden Seiten der Steuerplatte 33 besitzen eine Vielzahl gleichmäßig Über sie verteilter paralleler Nuten 35, die als Strömungskanäle für den Elektrolyt, dienen. Diese Strömungskanäle sollen über die gesamte Breite des Gitters 24 und der Kathodenplatte 25 eine gleichförmige

030020/0631

COPV

Strömungsverteilung bewirken, die Strömungsmenge des Elektrolyten zu jeder Zelle 8 steuern und die elektrischen Ableitverluste zwischen den Zellen 8 durch einen langen Strömungsweg des Elektrolyten mit minimaler Strömungsfläche verringern.

Jede Zelle 8 besitzt ferner eine Andrückeinrichtung 36 mit der eine optimale Kraft auch entgegen etwaigen Erosionen auf die Anode 20 so ausgeübt wird, daß die DruckberUhrung zwischen der Anode 20 und dem Gitter 24 jederzeit optimal bleibt.

Je nach Anwendung kann die Andrückeinrichtung 36 eine Metalldose oder wie nachstehend angegeben, eine Blase 37 aus einem Werkstoff sein, der der Erosion durch den Elektrolyten widersteht. Die Blase 37 hat SeitenteiVe> 38, die so gefaltet sind, daß die erforderliche Ausdehnung der Blase 37 bewirkt wird. Mit anderen Worten, die Blase 37 rau0 sich Im Wesentlichen soweit ausdehnen, wie die Dicke der Anode 20. Um die Anbringung der Blase 37 zu erleichtern, kann sie auf einer Stützplatte 40 aufgeklebt sein.

Um ein Druckmedium in die Blase 37 einfuhren zu können um diese zu dehnen, besitzt die Blase 37 ein Füll rohr 41, das aus dem Zellenrahme η 9 durch eine Bohrung 42 in der Oberseite ti herausragt. Die Bohrung 42 flüchtet mit einer gleichartigen Bohrung 43 in der oberen der beiden Anodenhaiter 16

Die Blase 37 besteht aus geeignetem Gummi werKstoff, aus dem auch das Füllrohr 41 bestehen kann. Es muB aber zumindest einen gewissen Grad an Widerstandsfähigkeit haben, so daß , wenn es durch die Bohrungen 42,43 gezogen wird, Abdichtungen mit dem Zellenrahmen 9 und den oberen Anodenhalter 16 bildet.

Der Abstand der Anodenhalter 16 von den Ofier- und Bodenseiten 12*13 des Zeilenrahmens 9 bewirkt die Bildung von mit großen Querschnitten versehenen Strömungskanälen 44 und 45 ober- und unterhalb der oberen unteren Anodenhalter 16.Jeder Ströraiingskanal 44,45 einer Zelle

030020/0631

29Α30Α6

- y6 -

8 mündet in einen gleichartigen Strömungskanal der nächsten Zelle 8.

Die Stirnwand 7 dient nur als Kappe und 1st starr, abgesehen von geeigneten, nicht dargestellten Löchern fUr Befestigungsschrauben und einem mittleren Loch zur Aufnahme e1r;es Anschlusses 40. Wie oben angegeben, unterscheidet sich die Kathodenplatte 25 der letzten Zelle 8 nach rechts hin von den anderen Kathodenplatten dadurch, daß si* eine Anschluß-Kathodenplatte 1st und einen Anschluß 46 (Terminal) trägt. Die Anschlußkathodenplatte 25 wird gegen die stirnwand 7 mittels einer von Anschluß 46 getragenen Mutter und Unterlegscheibe 47 angeklemmt, wobei zumindest der äußere Teil des Anschlusses 46 ein Außengewinde hat. Der Anschluß 46 trägt eine weitere Mutter mit Unterlegscheibe 48 um ein Ende eines elektrischen Leiters fest mit dem Anschluß 46 zur elektrischen Energieübertragung zu verbinden.

Jede Kathodenplatte 25 hat einen Vorsprung 25A, der durch einen Schlitz 1n der Seite 14 und gegenüber der Außenseite des Zellenrahmens 9 abgedichtet herausragt und so einen einzelnen Zellenzapfen bildet. Dieser äußere elektrische Zapfen dient dazu, die einzelnen Zellen auf den von außen zu steuernden Druck der Blase 37 zu prUfen und Zusatzgeräte mit einer Spannung unterhalb der an den Anschlüssen 46,49 abnehmbaren Spannung der gesamten Batterie anzuschließen.

Die Stirnwand 6 dient nicht nur dazu, den Anschluß 49 der Batterie zu tragen, sondern sorgt auch fUr den Nachschub und die Rückleitung des Elektrolyten. Insbesondere 1st die Stirnwand 6 mit einer mittigen Öffnung versehen, durch die der Anschluß 49 ragt. Dieser 1st mit der Platte 40 verbunden und stellt den Anodenanschluß dar. Die Platte 40 ist an der Stirnwand 6 mittels einer Mutter und Unterlegscheibe 50 angeklemmt, die auf dem äußeren, mit Außengewinde versehenen Teil des Anschlusses 49 sitzen. Eine weitere Mutter mit

030020/0631

•Alt-

Unterlegscheibe 51 dient dazu, einen elektrischen Leiter mit dem Anschluß 49 zu verbinden.

Die Stirnwand 6 weist ferner einen Einlaß- und einen Auslaßkanal bzw. 53 auf, die mit geeigneten RohranschlUssen 54 bzw. 55 versehen sind, an die leicht ( nicht dargestellte) Zu- und Abführleitungen für Elektrolytflüssigkeit angeschlossen werden können. Sowohl der Ein- als der Auslaßkanal 52 bzw. 53 münden In je einen Strömungskanal 56, d1e_e wie Flg. 3 zeigt, sich quer über die Stirnwand 6 erstrecken. Der neben der Innenseite der Stirnwand 6 befindliche Strömungskanal 56 hat eine größere Abmessung, um eine Umfangsschulter oder -abstufung 57 zu bilden. Auf jeder Abstufung oder Schulter 57 sitzt eine jeden Strömungskanal 56 allgemein abschließende Abschlußwand 58 mit einer Vielzahl von durchgehenden Strömungsverteilungslöchern 59, die, wie Fig. 1 zeigt, jeweils 1n einen der Elektrolyt-Strömungskana'le 44,45 münden.

Gemäß den Fig. 2 und 3 besitzen die Stirnwände 6,7 sowie alle Zellenrahmen 9 Schraubenlöcher 60 neben ihrer Umfangskante. Durch jeden Satz hintereinander fluchtender Schraubenlöcher 60 gehrf/j mit Kutter besetzter Schraubenbolzen, die ein festes Zusammendrucken der Zellen 8 zwiechen den Stirnwänden 6,7 ermöglichen.

Die FUlirohre 41 der verschiedenen Blasen 37 können an eine übliche Mediumquelle angeschlossen sein. Das Medium ist in der Regel gasförmig und vorzusweise ain Inertgas. Die Anschlußart der Füll rohre 41 an die Versorgungsquelle ist nicht Gegenstand der Erfindung und daher nicht weiter erläutert.

Wenn sich die Anoden 20 auf ein maximal zulässiges Maß aufgezehrt haben, wird das Innere jeder Zelle 8 in geeigneter Weise von Elektrolytflüssigkeit freigespült, so daß das öffnen der Batterij 5 ge* fahrlos erfolgen kann. Die Anoden müssen aus einem Werkstoff, z.B.

030020/0631

-A-

•45-

Lithium bestehen, der hochkorrosiv 1st und nicht unmittelbar gehandhabt werden kann. Gemäß der Erfindung werden die einzelnen Zellen 8 nach dem Offnen der Batterie 5 voneinander getrennt, oder es 1st eine lösbare Seltenplatte vorgesehen, so daß eine abgenutzte Anode durch eine frische Anode ausgetauscht werden kann. Die Zellen 8 können dann wieder zusammengesetzt werden.

Ausgenomminen den Fall, daß das nichtverbrauchte Anodenmater1a1 möglicherweise wiederverwertet werden sollte, 1st die Anode erfindungsgemäß so ausgebildet, daß sie auf das hochstzulässige Maß abgenutzt werden kann. Ggf* wird die Anode von einer stählernen Stützplatte getragen, die an der Blase bzw. an der Druckdose angreift.

Wenn die Andrückeinrichtung aus metallischen Druckdosen besteht,, bewirken diese die elektrische Verbindung zwischen den Zellen. Wenn die AndrUckeinrichtungddagegen aus einer Blase aus nicht leitenden Werkstoff besteht, muß nit dieser ein Paar Endplatten 62, 63 verbunden sein, die durch ein Kabel oder Band 64 miteinander elektrisch verbunden sind. Bei den Zwischenzellen greifen die Endplatte 62 an der Kathodenplatte 25 und die Endplatte 63 an der Anode 20 an.

030020/0631

Claims

PATENTA N SPROCHE

1/ Batterie, bestehend aus einer Vielzahl gleichartiger, zwischen \J zwei Stirnplatten zusammengehaltener Zellen, die jeweils einen Zellenrahmen haben, 1n dem mit Abstand von einer Seite ein Anodenhalter angeordnet 1st, der mit der entsprechenden gleichen Seite eines benachbarten Zellenrahmens einen Strömungskanal für ein Elektrolytflüssigkeit bildet, wobei ferner zwischen den Anodenhaltern eine durch den Zellenrahmen steckbare, sich verzehrende Anode angeordnet 1st, deren Stirnseite an einem von den Aodenhaltern getragenen Gitter angreift, an dem eine, ebenfalls von den Anodenhaltern getragene Kathodenplatte anliegt, dadurch gekennzeichnet, daßdie Anode (20) eine Steuereinrichtung (21) für den Fluß des Elektrolyts tragt,

daß FUhrungsn (27) zur Szeuerung des Flusses des Elektrolyten vom einen Strömuntjskanal (44) zum Gitter (24) und von diesem zum anderen StrUmungskanal (45) vorgesehen sind und daß 1n jedem Zellenrahmen. (9) eine Andrückeinrichtung (37) angeordnet 1st, die auf eine zugeordnete Anode (20) derart einwirkt» daß sie auf diese in Richtung auf das Gitter (24) und die nächste Anode (20) eine konstante Kraft ausUbt.
2. Batterie nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daßdie Anodenhalter (16)m1t Abstand von den jeweiligen waagerechten oder lotrechten Selten (12,13; 14) der Zellenrahmen (9) mittels Tragblöcken (17) gehalten sind.
3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch g ekennzeichn e t, daß die Tragblöcke (17) von den lotrechten bzw. waagerechten Selten (14; bzw. 12,13) des Zellenrahmens (9) getragen sind.
4. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e kee nnzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung (21)

030020/0631

COPY

des Flusses des Elektrolyten aus einer von jeder Zelle (8) axial vorspringenden, mit der benachbarten Zelle (8) bzw. der Stirnplatte (7) eine dichte Verbindung bildenden Rippe (22) besteht· deren Vorspruogmaß allgemein der Summe der Dicken des Gitters (24) und der Kathodenplatte (25) entspricht und daß die Rippe (22) eine Stelleinrichtung für das Gitter (24) und dieKatbodenpiatte (25) bildet.
5. Batterie nach einem der Ansprüche t bis 4, d a d ν r c h gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (21) vorgesehen 1st, die eine gleichförmige Elektrolytstrumung um die Rippe (22) und Über deren gesamte Lunge bewirkt.
6. Batterie nach Ansprach 4 oder 5, dadurch gekennzeichne t₍ daß die Rippe (22) aus einer in einem Schütz (32) In einem der Anodenhalter (16) sitzenden Steuerplatte (33) besteht.
7. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet· daß beiderseits der Steuerplatte (33) mehrere Strömungskana'ie (35) angeordnet sind.
8. Batterie nach einen der Ansprüche 1 bis /,dadurch gekennzeichnet, daß die Andrücke1nr1chtun"ggaus einem sich ausdehnedden Glied (37) besteht, das einen außerhalb des Zeil en rahmen s (9) befindlichen Anschluß (41) für ein Druckmtd>m hat.
9. Batterie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschluß (41) für ein Druckmedium durch miteinander fluchtende öffnungen (42,43) in einem der Anodenhalter (16) und dem zugeordneten Zellenrahmen (9) erstreckt.

030020/0631
10. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,, daß eine der beiden die Zellen (8) einschließenden StHnplatten (6,7) eine Strömungsplatte mit einer Ein· und einer Auslaßöffnung (52,53) 1st.
11. Batterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Ein- und Auslaßöffnung (52,53) ein Strömungskanal (56) verbunden. 1st, der sich quer Über praktisch die gesamte Breite der Batterie (5) erstreckt und eine Abschlußwand (58) aufweist.
12. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c ti ge» kennzeichne t,daß mindestens einige der Kathodenplatten (25) VorsprUnge (25A) aufweisen, die zur Abnahme einer kleineren als der 6twmtspannung der. Batterie (5) dienen.
13. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenhalter (16) so geformt sind, daß sie eine gleichförmige Anströmung der Anode (20) ermöglichen.
14. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, .daß zur Steuerung der Elektrolytströmung und Vermeidung von StreuVerlusten geeignete Verteil erkanüle (44, 45) vorgesehen sind.

030020/0631