DE319477C - Ausgestaltung der Elektroden von der Kombination Pb O2-Zn bei Kippbatterien - Google Patents

Description

Bekanntlich, besitzt die galvanische Kette Pb O₂-Zn (Bleisuperoxyd — verdünnte Schwefelsäure — Zink) große grundsätzliche Vorzüge. Ihre E. M. K. von 2,45 bis 2,5 ist mit die höchste aller bekannten Elemente; die hohe depolarisierende Kraft des Bleisuperoxyds ergibt eine ebenso große Gleichmäßigkeit von Spannung und Strom wie beim Bleiakkumulator. Die Kosten des durch diese Kombination erzeugten Stromes sind sehr gering, weil man für eine gegebene Arbeitsmenge infolge der hohen E. M. K. entsprechend weniger Zink verbraucht, und da ferner die entladenen positiven Platten in großer Menge sehr billig wieder aufgeladen werden können. Infolge der hohen E. M. K. und dem verhältnismäßig geringen Gewicht der Zinkplatten besitzt die Zelle schließlich eine verhältnis-•mäßig hohe Kapazität, d. h. sie liefert bei gegebenem Gewicht eine große Wattstundenzahl, die höchste aller bekannten galvanischen Kombinationen.

. Trotz dieser großen Vorzüge ist jedoch die praktische Anwendung der Zelle an den mit dem Zink verknüpften Schwierigkeiten bisher gescheitert. Das Zink löst sich in den Ruhepausen des Betriebes mehr oder weniger nutzlos auf, so sorgfältig man es auch amalgamieren mag. Um dies zu verhüten, muß die Batterie entweder als Tauchelement ausgeführt werden oder auch als sogenannte Kippbatterie. Im - Interesse der Raumersparnis kann nur die Kippbatterie . praktische Bedeutung beanspruchen. Um eine Kippbatterie völlig säuredicht abzuschließen und die Platten trotzdem leicht auswechseln, zu können, was bei der Kombination Pb O₂-Zn unbedingt erforderlich wird, ist eine besondere Deckelkonstruktion und Befestigung der Elektroden erforderlich, die den Gegenstand des vorliegenden Patentes bildet.

Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird zunächst nach Fig. 4 stets eine Zinkelektrode zwischen zwei positiven Pb O₂ - Elektroden angeordnet. Enthält ein. Element für Abgabe stärkerer Ströme mehrere Plattenpaare, z. B. zwei Zinkplatten, so werden diese gemäß Fig. 5 zwischen drei positiven Platten angeordnet. Dies hat den Zweck, die dem Säureangriff ausgesetzte Zinkoberfläche so klein wie möglich zu gestalten, damit sich in Verbindung mit einer sorgfältigen Amalgamierung möglichst wenig Zink nutzlos löst, d. h. um den Zinkverbrauch möglichst · nahe auf den durch das elektrochemische Äquivalent gegebenen Mindestverbrauch Zurückzuführen.

Um nun eine gute elektrische Verbindung der positiven Elektroden untereinander und mit der Ableitungsklemme zu erzielen und sie trotzdem einfach und sicher auswechseln zu können, sind die einzelnen positiven Platten an mehreren Stellen ihres Umfanges durch Stege oder Brücken, zweckmäßig aus Blei, miteinander mechanisch verbunden. So sind zunächst die oberen der Stromableitung dienenden Fahnen mit einer Brücke B aus Hartblei verschmolzen, die nach Fig. 4 eine schwalbenschwanzförmige Erhöhung trägt. Diese läßt sich in eine entsprechend ausgebildete, in den Deckel fest eingelassene Hartbleiarmatur A₁ (s. Fig. 7 und. 8) leicht einschieben und wird mit ihr durch die die Armatur A₁ durchsetzende

Schraube H fest mechanisch und elektrisch verbunden. Die weitere mechanische Vereinigung der positiven Platten miteinander -zu , dem ganzen positiven System besorgen die Stege i, k, die z. B nach den Fig. 4, 5 und 6 . an der Unterseite der Platten angebracht sind, aber sich auch an den Seitenkanten befinden können. Sie können aus Hartblei, aber auch aus Isolationsmaterial, Gummi, Zelluloid oder ähnlichen geeigneten Stoffen, bestehen.

Das positive System erhält daher im wesentlichen seinen mechanischen Halt am Deckel durch Brücke B und Armatur A₁ in Verbindung mit der Schraube H. Um es aber in seiner Stellung noch mehr zu sichern, namentlich damit es in der Ruhestellung des Batteriegefäßes nach Fig. 3 nicht nur von der Armatur A₁ getragen wird ujid in ihr hängt, ist unten in dem Gefäß ein Steg oder Träger T (s. Fig. 2

ao und 3) angebracht. Dieser bildet namentlich in der Stellung des Batteriegefäßes nach Fig. 3 für das positive System eine Stütze oder Unterlage, durch die die Armatur A₁ von dem größten Teil des Gesamtgewichtes des positiven Systems entlastet v/ird. Die aus den Fig. 2 und 3 ersichtliche gebogene Form des Trägers T erleichtert beim Einsetzen des positiven Systems seine Überführung in die richtige Stellung.

Die negative Zinkelektrode besitzt dagegen nach Fig. 6 in ihrem oberen Teil einen, angegossenen Zapfen Y aus Zink, der mit Gewinde versehen ist. Dieser Zapfen wird nach Fig. 9 von unten in eine ihn eng umfassende Hartbleiarmatur A_z eingeführt, die ebenso wie A₁ fest in den Deckel D aus Isoliermaterial eingelassen ist und ebenfalls von einer Schraube E durchsetzt wird. Diese dient gleichzeitig als negative Klemme. Durch Anziehen von Schraube E wird daher die Zinkelektrode fest in die Höhlung der Armatur A₂ eingezogen und dadurch mit dem Deckel mechanisch und elektrisch verbunden.

Um der Zinkelektrode nun die richtige Stellung parallel zu den positiven Elektroden zu sichern, trägt die negative Armatur A₂ an der Innenseite des Deckels zwei kurze Zapfen M, N, deren Lage aus Fig. 10 zu ersehen ist. Gegen diese Zapfen legt sich die Zinkplatte fest an, sobald sie durch die Deckelschraube E angezogen wird und daher das Bestreben hat, an dieser Drehung teilzunehmen. Hierdurch wird sie mechanisch gesichert und gleichzeitig in die richtige Stellung zu den positiven Platten gebracht. Ebenso einfach gestaltet sich die Lösung der Zinkelektrode durch Drehen der Schraube E in entgegengesetzter Richtung. In diesem Falle löst sich die-Zinkelektrode ohne weiteres von den Zapfen ab .und ist leicht, nachdem die Schraube E vollends aus dem Gewinde herausgedreht ist, herauszunehmen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche :

1. Ausgestaltung der Elektroden von der Kombination Pb O₂-Zn bei Kippbatterien, dadurch gekennzeichnet, daß die die negative Platte oder Platten umgebenden positiven einmal durch an ihren unteren oder seitlichen Kanten angebrachte Stege (i) miteinander mechanisch verbunden, dann an ihren oberen Ableitungsfahnen zu einer Brücke von schwalbenschwanzf örmiger Form verschmolzen sind, mit der sie in die entsprechend ausgeführte, fest in den Deckel aus Isoliermaterial eingelassene Armatur (A₁, Fig. 7) eingeschoben und dort in ihr mechanisch und elektrisch durch eine sie von oben durchsetzende Schraube (H) festgehalten werden. .

2. Ausgestaltung der* Elektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Platte oder Platten an ihrem oberen Teil einen mit Gewinde versehenen Befestigungszapfen (Y, Fig. 6) tragen, der in die mit einer entsprechenden Öffnung versehene, in den Deckel fest eingelassene Armatur (A_z) fest eingeschoben und mit ihr mechanisch und elektrisch durch eine sie von oben durchsetzende Schraube (E) verbunden wirdi wobei zwei Ansätze (M, N) an der Innenseite der Armatur (A%j der Zinkelektrode beim Anziehen der Schraube (E) Halt geben (Fig. 10) und ihre richtige" Stellung parallel zu den sie umgebenden positiven Platten sichern, beim Losdrehen der Schraube (E) in entgegengesetzter Richtung der Zinkelektrode aber ohne weiteres freigeben und ihre leichte Entfernung ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,