DE417982C

DE417982C - Elektrolytischer Ladungsanzeiger fuer Batterien

Info

Publication number: DE417982C
Application number: DEF57812D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1925-08-25

Description

Elektrolytischer Ladungsanzeiger für Batterien. Die Erfindung betrifft einen Ladungsanzeiger für Akkumulatorenbatterien, deren Kapazität bei verschiedener Entladedauer gleich ist (Nickel-Alkali-Eisen-Sammler) oder infolge genau eingehaltener Entladestromstärke praktisch konstant gehalten werden kann. Derselbe ist seiner Beschaffenheit nach ein Elektrolytzähler, eine elktrolytische Zelle, in welcher die aufgelöste oder niedergeschlagene Menge Quecksilber als Maß für die durchgeleitete Strommenge ,gilt.
In Abb. i sei a ein besonders geformtes Glasgefäß, das zur Aufnahme einer bestimmten Menge Quecksilber und der Elektrolytflüssigkeit, einer Quecksilbersalzlösung, dient. Der Schenkel b des Gefäßes ist eine gerade, gleich weite, unten zugeschmoizene Röhre, welche mit einer Skala versehen ist. Der Schenkel c setzt sich in scharfer Knikkung an b an, verläuft ein kurzes Stück schräg und schließlich senkrecht nach unten und endigt in eine kugelförmige Erweiterung. Die Enden der Schenkel b und c sind mit den Stromzuführungen d und e versehen. Das Rohr b erhält in einer gewissen Höhe den Nullpunkt der Skala (mit »Entladen« bezeichnet), während das Maximum derselben bei der erwähnten Knickung am oberen Ende von b liest (mit »Geladen« bezeichnet). Der Schenkel c muß so bemessen sein, daß er die gesamte Quecksilbermenge aufzunehmen imstande ist.
In Serie mit der Elektrolytzelle ist ein Widerstand f geschaltet, welcher zum genauen Abgleichen der Stromverhältnisse dient. Parallel zu a und f liegen die beiden Nebenschlußwiderstände g und m, von denen g dauernd angeschlossen ist, m jedoch nur bei der Ladung parallel geschaltet ist. Dieser abschaltbare Widerstand hat den Zweck, die durch das Gefäß a gehenden Ströme so abzugleichen, daß der beim Laden der Batterie erforderliche t'berschuß über die bei der Entladung gewonnene Strommenge im Zähler nicht zur Geltung kommt. Der Widerstand m darf also nur bei der Ladung der Batterie zugeschaltet werden, und zwar müssen die Widerstände derart abgeglichen sein, daß bei der masimalcn Entladestromstärke und bei der normalen Ladestromstärke bei gleicher Dauer des Stromdurchganges in beiden Richtungen die gleichen Mengen Quecksilber ausgeschieden bzw. aufgelöst werden. Dieses Zu- und Abschalten des Widerstandes m kann in vielen Fällen von Hand geschehen, indem beim Umschalten der Batterie von Ladung auf Entladung zwangläufig ein Kontakt mitbetätigt wird. Indessen wird es in gewissen Fällen erforderlich sein, diese Umschaltung auch selbsttätig vor sich gehen zu lassen. Dies läßt sich dadurch erreich, daß man ein. besonderes Solenoid h anordnet, das im Hauptstromkreis liegt und einen polarisierten Kern i beeinflußt, welcher bei der einen Stromrichtung L-Ladung die Kontaktschneide k mit den Federn 1, Z in Berührung bringt, wodurch der Widerstand m zugeschaltet wird, während bei Entladung E der Kern i entgegengesetzt bewegt wird und m wieder von dem Gefäß abschaltet.
Die Stellung »Entladen« gibt den Nullpunkt an, den Zustand normaler Entladung der Batterie. Eine zu weit gehende Entladung gibt sich dadurch zu erkennen, daß der Stand des Quecksilbers im Schenkel b noch tiefer sinkt, so daß also eine entsprechende größere Menge Energie aufgeladen werden muß, um die Batterie wieder auf die normale Ladehöhe zu bringen. Beim Laden wird also das Quecksilber auf elektrolytischem Wege von dem Schenkel c in das Rohr b zurücktransportiert, und man erkennt an der Höhe der Quecksilbersäule in b den Ladezustand. Die Aufladung ist normalerweise beendet, wenn die Quecksilbersäule die höchste Stelle des Rohres erreicht hat. Bei einer Überladung bei welcher die Sammler keine weitere Energie aufnehmen, kann das weiter abgeschiedene Quecksilber nach c zurückfließen, so daß also trotz der Überladung der Apparat beim Entladen richtig anzeigt. Bei der Entladung wird umgekehrt eine entsprechende Menge Quecksilber im Schenkel b aufgelöst und irr c abgeschieden. Von der Elektrolytzelle braucht nur der Schenkel b mit der Skala sichtbar zu sein (d. d. Rechteck tt angedeutet).
Abb. 2 bildet gegen Abb. i insofern einen Unterschied, als der Widerstand a als Solenoid ausgebildet ist, wodurch lt in Wegfall kommt. Abb. 3 zeigt bezüglich der Kontakte, von denen der eine beweglich ist, einen Unterschied, welcher darin besteht, daß die Kontakte als Quecksilbernäpfe g. g ausgebildet sind. Die Anschlagstifte r, r lassen nur eine geringe Bewegung des dem Solenoidkern verbundenen beweglichen Kontaktes zu. Endlich kann die Anordnung so gewählt werden, daß anstatt des Ein- und Ausschaltgins eines Zusatzwiderstandes m ein Umschalten stattfindet, indem beim Laden ein geringerer, beim Entladen ein etwas größerer Widerstand zur Elektrolytzelle parallel geschaltet wird. Beim konstanten Lade- - und Enladestrom kann die Umschaltung der Widerstände durch Polarisationszellen (e1. Ventile; erfolgen, welche den Strom nur in einer Richtung durchlassen.
Das Instrument kann auch als Kontaktinstrument ausgebildet werden, indem an geeigneten Stellen die Kontakte c und b (Abb. i ) eingeschmolzen werden. Dabei ist zu beachten, daß das Material der Kontakte mit der Elektrolytflüssigkeit eine Polarisationszelle bilden muß. Es sind also die Pole der Hilfsstromkreise so anzuschließen, daß ein Stromdurchgang von o und p auf den leitenden Inhalt der Zelle nur dann stattfinden kann, wenn die Quecksilbersäulen die Kontakte berühren (pos. Pol d. Hilfsstromquelle an o und p, n,eg. Pol an d und e).

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrolytischer Ladungsanzeiger für Batterien mit konstanter Kapazität, bestehend aus einer Elektrolytzelle mit zwei Quecksilberelektroden und einer Quecksilbersalzlösung als Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ladung der Batterie in einem senkrechten, mit Skala versehenem Rohre eine bestimmte Quecksilbermenge abgeschieden wird, welche bei einer Stromentnahme aus der Batterie wieder in den ursprünglichen Teil des Behälters zurücktransportiert wird, und daß durch Parallelschalten zweier verschiedener Nebenschlußwiderstände bei vollständiger Ladung und ebensolcher Entladung die beiderseits ausgeschiedenen Quecksilbermengen unter Annahme einer bestimmten Entladekapazität der Batterie gleich sind.
2. Ladungsanzeiger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der beiden verschiedenen Nebenschlußwiderstände, die bei der Ladung und Entladung- parallel zur Elektroly-tzelle geschaltet sind, gleichzeitig durch einen Handschalter die Batterie von Ladung auf Entladung schaltet.
3. Ladungsanzeiger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der- beiden Nebenschlußwiderstände selbsttätig durch ein Solenoid mit polarisiertem Eisenkern erfolgt. .l.
Ladungsanzeiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Widerstände gleichzeitig als Solenoid ausgebildet ist.
5. Ladungsanzeiger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der beiden '\N'iderstände durch je eine vorgeschaltete Polarisationszelle erfolgt, von denen die eine den Strom in der einen, die andere in der anderen Richtung durchläßt.
6. Ladungsanzeiger nach Anspruch i, - dadurch gekennzeichnet, daß der mit Skala versehene senkrechte Rohrschenkel bei der Stelle, welche der Volladung der Batterie entspricht, mit scharfem Knick an den anderen Schenkel des Elektrolytgefäßes ansetzt, damit bei Überladung der Batterie ausgeschiedenes Quecksilber in letzteren zurückfließen kann.
7. Ladungsanzeiger nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an geeigneten Stellen mit einer Schwachstromquelle verbundene Kontakte in das Elektrolytgefäß eingesetzt sind, welche mit der Elektroly tflüssigkeit eine Polarisationszelle bilden, so daß nur dann ein Schluß des Hilfsstromkreises eintreten kann, wenn die Quecksilbersäule den Kontakt berührt.