DE453977C

DE453977C - Elektrischer Sammler, bestehend aus duennen, bipolaren Platten

Info

Publication number: DE453977C
Application number: DEH98407D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-09-05
Filing date: 1924-09-05
Publication date: 1927-12-23
Also published as: US1656203A; GB226857A; NL16704C; FR585446A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Sammler mit bipolaren Platten, die in engen Abständen fest zusammengespannt und zwecks Bildung der den Elektrolyten aufnehmenden Zellen an den Rändern mit besonderen, aus Isolationsmaterial hergestellten Rahmen eingefaßt sind. Derartige Sammler sind hauptsächlich für kurzfristige Entladungen mit hoher Stromstärke bestimmt. Die

ίο Annahme,.daß bipolare Platten vom Strom rechtwinklig zu den Plattenoberflächen durchflossen werden, dürfte wohl allgemein als richtig anerkannt werden. Demzufolge wäre auch bei starken Entladungen zunächst

ig mit etwaigen Formveränderungen der bipolaren Platten nicht zu rechnen. Theoretisch würden etwaige Formveränderungen nur für Platten gewöhnlicher Sammler in Frage kommen, da der Strom hier längs durch die Platten hindurchgeht. Da die bipolaren Platten bei Akkumulatoren der hier in Frage kommenden Art aber ganz dicht nebeneinander angeordnet werden und des weiteren die Platten selbst verhältnismäßig dünn sind, so ist es praktisch nahezu immöglich, die Trennung der Platten auf der ganzen Plattenoberfläche durchaus gleichmäßig zu halten. Die weiteren Gründe hierfür sind folgende: Zunächst ist es nahezu unmöglich, die Platten in durchaus gleichmäßiger Stärke herzustellen; auch wird es nicht möglich sein, die Platten vollkommen eben zu gestalten. Schließlich würde es auch unmöglich sein, die Platten in derartigem Zustande zu erhalten, da sie fest zusammenzuspannen sind. Schließ-Hch kommt noch hinzu, daß die aktive Schicht der einzelnen Platten nie gleichmäßig dick sein wird. Die Folge ist, daß der Strom auch bei bipolaren Platten nicht an allen Stellen rechtwinklig zur Plattenoberfläche hindurchgeht, sondern an einzelnen Stellen der Oberfläche mehr als an anderen Stellen örtlich sich konzentriert, so daß an solchen Stellen tatsächlich ein stärkerer Strom längs durch die Platten strömt. Die durch solche (unregelmäßig längs durch die Platten gehenden) Ströme bedingten elektrodynamischen Kräfte werden die Platten bzw. einzelne Stellen derselben tatsächlich näher aneinanderbringen bzw. an anderen Stellen weiter auseinanderrücken. Da nun die Platten im allgemeinen 0,5 bis 1,5 mm stark ausgeführt werden, die elektrodynamischen Kräfte 0,5 bis 1,0 kg = 2 cm² betragen und mitunter auch noch stärker ausfallen, so werden die Unregelmäßigkeiten vielleicht ganz besonders stark in Erscheinung treten, wenn oder sobald eine kleine Verkrümmung der Platten in Erscheinung tritt. Die weitere Folge ist eine Widerstandsverminderung bzw. Stromsteigerung an derartigen Plattenstellen. Die Erfahrung lehrt, daß sich die Platten hei der in Frage kommenden

458977

hohen Entladungsstromstärke schon nach kurzer Zeit krümmen und Flammenbogen entstehen lassen, die den Sammler bald vollständig zerstören.

Alle diese Nachteile werden vermieden, indem sämtliche Platten versteift werden, und zwar dadurch, daß über die Plattenoberfläche Distanzstücke verteilt werden, welche die Platten auch nach deren Entspannung vollkommen stabil halten.

Auf beiliegender Zeichnung stellen dar :
Abb. ι einen Sammler,
Abb. 2 eine einzelne Platte und
Abb. 3 verschiedene Leistungskurven.
Die Batterie besitzt 71 ungefähr 1,5 mm starke und 35 cm² große Platten. Jede Platte wird längs dreier Kanten durch im Querschnitt L)-förmige Gummileisten 2 von den benachbarten Platten getrennt. Betreffs der Einfassung mit Gummileiste (vgl. Abb. 2). Über sämtliche Plattenoberflächen werden kreisrunde Gummischeiben 3 verteilt; sie werden auf den Platten mit Gummilösung befestigt. In jeder Zelle bzw. auf jeder Platte sitzen 30 solcher Scheiben 3, deren Durchmesser ungefähr 1,5 cm und deren Stärke normal 7 mm beträgt. Die beiden äußersten Platten sind besonders stark ausgebildet und zum Anschluß von Klemmen mit den üblichen Fahnen 4 versehen. Das Ganze wird zwischen starken Schiefertafeln 5¹, 6 mittels Schraubenbolzen 7 zusammengehalten. Die vor Säure zu schützenden Teile werden wie üblich mit Lack, Firnis o. dgl. überzogen. Der Raum zwischen den Platten soll bis zu ⁸/₁₀ Plattenhöhe mit einer 25- bis 3oprozentigen Schwefelsäure ausgefüllt werden.

Die Batterie kann in kurzer Zeit aufgeladen werden. Die Kapazität ist verhältnismäßig gering, da die aktiven Schichten der Platten nur geringe Tiefen aufweisen können; dafür kann die Batterie aber mit hohen Stromstärken schnell entladen werden. Verschiedene Leistungskurven sind unter Abb. 3 gegeben. Die einzelnen Kurven stellen die Gesamtleistung von vier Sammlern der beschriebenen Art dar. Die einzelnen Entladungen wurden über verschieden große Widerstände vorgenommen. Die Sammler wurden zu zwei Gruppen in Serie geschaltet, wobei jede Gruppe wiederum mit zwei Sammlern parallel geschaltet war. Wie aus Abb. 3 ersichtlich, wurde eine Maximalleistung mit einem äußeren Widerstände von 0,025 erzielt.

Claims

55 Patentanspruch:

Elektrischer Sammler, bestehend aus dünnen, bipolaren Platten, die in engem Abstande von ungefähr 0,5 bis 3,0 mm fest zusammengespannt und zwecks Bildung der den Elektrolyten aufnehmenden Zellen an den Rändern mit besonderen, aus Isoliermaterial hergestellten Rahmen eingefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß über die Oberflächen der Platten Isolier- oder Distanzscheiben in verhältnismäßig enger Anordnung, jedoch so verteilt sind, daß der Elektrolyt eine große Plattenoberfläche berühren kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.