DE49635C

DE49635C - Charge indicator for accumulators

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Publication number: DE49635C
Application number: DENDAT49635D
Authority: DE
Original assignee: ST. CH. CUTHBERT-CURRIE in Philadelphia, Drexel Building cor. 5fhe Chestnut Streets, Pennsylvanien, V. St. A
Anticipated expiration: 1908-12-04

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

(Pennsylv., V. St. A.).(Pennsylv., V. St. A.).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ladungsanzeiger für Accumulatoren oder Secundärbatterien und hat neue Mittel zum Gegenstande, um durch ein sichtbares oder hörbares elektrisches Zeichen anzugeben, wenn eine Batterie vollkommen geladen ist.The present invention relates to charge indicators for accumulators or secondary batteries and has as its object new means of order through something visible or audible indicate an electrical sign when a battery is fully charged.

Es ist bekannt, dafs, wenn ein Accumulator geladen ist, in der Flüssigkeit eine Bläschenbildung stattfindet, weil die Elemente alles Gas, welches sie absorbiren können, bereits absorbirt haben, und das weiterhin gebildete Gas in Gestalt von Bläschen aufsteigt und hierdurch Schaum auf der Oberfläche der Batterieflüssigkeit erzeugt. Diese Erscheinung zeigt an, wann die Batterie vollständig geladen ist. Da die Bläschenbildung, nachdem sie einmal begonnen hat, immer stärker wird, so steigt auch der Schaum immer höher, und dieses Steigen wird beobachtet, wenn man die Batterie überladen will, nachdem das Schäumen begonnen hat.It is known that when an accumulator is charged, bubbles form in the liquid takes place because the elements have already absorbed all the gas they can absorb have, and the gas that continues to be formed rises in the form of bubbles and thereby Foam is created on the surface of the battery fluid. This appearance indicates when the battery is fully charged. Because the blistering after it started once has become stronger and stronger, the foam also rises higher and higher, and this rise becomes observed when trying to overcharge the battery after foaming has started.

Die gegenwärtige Erfindung besteht in der Anbringung neuer Mittel zur Nutzbarmachung des Schäumens der Flüssigkeit der Batterie zur Herstellung einer Schliefsung durch eine elektrische Signalvorrichtung, welche hierdurch ein hörbares oder sichtbares Signal giebt, wenn die Batterie geladen ist. .The present invention is to provide new means of exploitation the foaming of the liquid of the battery to produce a closure by an electrical Signal device, which thereby gives an audible or visible signal when the battery is charged. .

Die Erfindung besteht ferner in der nachstehend beschriebenen Construction, Combination und Anordnung von Theilen.The invention also consists in the construction, combination described below and arrangement of parts.

Zur Ausführung der vorliegenden Erfindung ordnet man in der Nähe der Flüssigkeitsoberfläche der Batterie ein Stück oder einen Streifen nichtleitenden Materials, wie Glas, Vulkanit oder Kautschuk oder ein Stück eines faserigen Stoffes, wie z. B. ein Band oder eine Schnur von Wolle oder einem ähnlichen Material oder ein Stück eines porösen Materials, das unter gewöhnlichen Umständen einen grofsen specirischen Leitungswiderstand besitzt, wie Kohle, an. Statt dessen kann man aber auch ein Paar Platten anordnen, die unter der Einwirkung einer erregenden Flüssigkeit einen elektrischen Strom hervorbringen, wie z. B. ein Stück Kupfer und ein Stück Zink, die durch einen Streifen Filz, Flanell oder dergleichen getrennt sind. Das Wesentliche dieser Anordnung eines oder mehrerer Streifen oder Stäbe besteht darin, dafs sie für gewöhnlich dem Durchgang eines elektrischen Stromes einen hohen Widerstand entgegensetzen, dafs sie aber unter der Einwirkung des Schaumes im Accumulator gut leitend werden oder einen elektrischen Strom erzeugen. Dieser Streifen oder dieses Plattenpaar wird in eine Leitung eingeschaltet, welche eine elektrische Läutevorrichtung oder ein Zeigerwerk oder eine andere Signalvorrichtung enthält, die durch einen elektrischen Strom ähnlich wie ein Galvanometer bethätigt wird.To practice the present invention, one arranges near the surface of the liquid a piece or strip of non-conductive material, such as glass, vulcanite, of the battery or rubber or a piece of fibrous material, e.g. B. a ribbon or string of wool or similar material, or a piece of porous material that is underneath under ordinary circumstances has a great specirical resistance, like coal, at. Instead, however, you can also arrange a pair of plates that are exposed to the action produce an electrical current of an exciting liquid, such as. B. a piece of copper and a piece of zinc that separated by a strip of felt, flannel or the like. The essence of this Arrangement of one or more strips or rods consists in that they usually to oppose a high resistance to the passage of an electric current, so that but they become well conductive under the action of the foam in the accumulator or one generate electricity. This strip or this pair of plates is turned into a pipe switched on, which an electric bell device or a pointer mechanism or another Includes signaling device that carries an electric current similar to a galvanometer is actuated.

Sobald der Accumulator oder die Secundärbatterie, an welcher die vorstehend beschriebene Vorrichtung angebracht ist, geladen ist, erzeugt die Bläschenbildung in derselben einen Schaum oder Nebel, welcher sich an oder in dem Widerstandsstreifen festsetzt; da nun die Flüssigkeit solcher Batterien aus angesäuertem Wasser besteht, so bildet sie eine Leitung in oder aufAs soon as the accumulator or the secondary battery to which the above-described Device is attached, is charged, the bubble formation in the same creates a foam or mist settling on or in the drag strip; there now the liquid Such batteries consist of acidified water, so they form a pipe in or on

dem Widerstand, durch welche der elektrische Strom hindurchgeht und die Signalvorrichtung bethätigt.the resistance through which the electrical current passes and the signaling device actuated.

Der Strom zur Bethätigung der Zeigervorrichtung kann der geladenen Batterie oder einer besonderen Batterie entnommen werden, oder kann endlich durch die Wirkung der Säure auf den Widerstandsstreifen hervorgerufen werden.The power to operate the pointing device can come from the charged battery or be taken from a special battery, or can be finite by the action of the Acid on the resistance strip.

In der Praxis hat sich gezeigt, dafs, wenn nicht leitende Widerstandsstreifen benutzt werden, es schwierig ist, sie, nachdem sie einmal gebraucht worden sind, so zu trocknen, dafs sie ein zweites Mal benutzt werden können, da das durch den Nebel oder Schaum niedergeschlagene angesäuerte Wasser nicht leicht entweicht. Werden aber Metallplatten benutzt, so werden sie stark angegriffen, dafs sie bald ersetzt werden müssen. Man bringt deshalb an der oben beschriebenen Vorrichtung eine Modification an, welche darin besteht, dafs man an den Enden der Leitung des Signalapparates Stücke eines widerstandsfähigen Materials, wie Blei, anbringt, welche in geringem Abstande von einander oberhalb der Flüssigkeit einer Batterie angeordnet sind, und zwar so, dafs die Feuchtigkeit, die vom Schaum oder Nebel abgelagert wird, sich in Gestalt eines Wassertropfens zusammenzieht, welcher den Zwischenraum zwischen diesen beiden Stücken überbrückt und hierdurch eine leitende Verbindung zwischen den Enden der Leitung herstellt.In practice it has been shown that if non-conductive resistance strips are used, it is difficult, after they have been used, to dry them in such a way that they can be used a second time as that is knocked down by the fog or foam acidified water does not escape easily. But if metal plates are used, they are severely attacked that they soon become need to be replaced. You therefore bring a to the device described above Modification, which consists in being at the ends of the line of the signaling apparatus Pieces of a resistant material, such as lead, attaches which in little Distances from one another are arranged above the liquid of a battery, namely so that the moisture deposited by the foam or mist takes shape a drop of water constricts the space between these two Pieces bridged and thereby a conductive connection between the ends of the line manufactures.

Wenn nun auch die vorliegende Erfindung ganz gut geeignet ist, um auf eine einzelne Zelle oder Batterie angewendet zu werden, so ist es doch in der Praxis im allgemeinen zu empfehlen, sie bei einer Anzahl von Zellen zu benutzen und die Nichtleiter oder Widerstandsstreifen der einzelnen Zellen hinter einander zu schalten und die Endstreifen oder Theile mit einer einzigen Signalvorrichtung zu verbinden, so dafs alle Batterien der so eingerichteten Reihe vollkommen geladen sein müssen, bevor die Signalvorrichtung functionirt.Even if the present invention is quite well suited to work on a single Cell or battery to be used, so it is in practice generally to recommend using them on a number of cells and placing the dielectric or resistance strips of the individual cells one behind the other to switch and to connect the end strips or parts with a single signaling device, so that all the batteries of the row arranged in this way must be fully charged, before the signaling device works.

Da es im allgemeinen wünschenswert!: ist, einen Accumulator oder eine Secundärbatterie noch einige Zeit zu laden, nachdem das Aufbrausen begonnen hat und, wie vorhin bemerkt wurde, die Höhe, bis zu welcher der Schaum steigt, wenn die Zelle überladen wird, gröfser wird, so kann man durch Veränderung der Höhe der nicht leitenden oder Widerstandsstreifen über der Flüssigkeit des Accumulators, oder durch Aenderung der Gestalt oder Gröfse derselben leicht die Ueberladung der Batterie vorher bestimmen.As it is generally desirable !:, an accumulator or a secondary battery still charging for some time after the effervescence has started and, as noted earlier the height to which the foam rises when the cell is overloaded is greater by changing the height of the non-conductive or resistance strips above the liquid of the accumulator, or by changing the shape or size of the same, the battery can easily be overcharged determine beforehand.

■ Da die Flüssigkeitsmenge in den Zellen sich ändern kann, so ist es angezeigt^ die nicht leitenden oder Widerstandsstreifen stellbar auf einem Schwimmer anzubringen, der auf der Flüssigkeit in der Batterie schwimmt, so dafs Aenderungen der Flüssigkeitsmenge in der Batterie die relative Lage der Streifen nicht ändern.As the amount of fluid in the cells can change, it is not indicated conductive or resistance strips can be placed on a float, which is on the Liquid floats in the battery, so that changes in the amount of liquid in the battery Battery does not change the relative position of the strips.

In den beiliegenden Zeichnungen ist Fig. ι ein Verticalschnilt einer Secundärbatterie oder eines Accumulators der gewöhnlichen Art, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird.In the accompanying drawings, Fig. Ι is a vertical section of a secondary battery or an accumulator of the ordinary type to which the present invention is applied will.

Fig. 2 ist ein Verticalschnitt einer Anzahl solcher Batterien, bei welchen die nicht leitenden oder Widerstandsstreifen der Signalvorrichtung hinter einander geschaltet sind.Fig. 2 is a vertical section of a number of such batteries, in which the non-conductive or resistance strips of the signal device are connected in series.

Fig. 3 ist ein Verticalschnitt einer Batterie mit einer modificirten Form der Widerstandsstreifen. Fig. 3 is a vertical section of a battery with a modified shape of the resistance strips.

Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Accumulators mit der Signalvorrichtung; die letztere enthält einen Widerstandsstreifen, der aus zwei Metallplatten besteht, zwischen welchen ein Stück eines Faserstoffes eingeschoben ist.Fig. 4 is a top plan view of an accumulator with the signaling device; the latter contains a resistance strip consisting of two metal plates with a piece between them a fiber is inserted.

A bezeichnet das äufsere Gehäuse der Batterie, BB¹ die Metallplatten derselben und C C die Oberfläche der Flüssigkeit in der Batterie. D ist ein auf der Batterieflüssigkeit ruhender Schwimmer, und E, Fig. i, 2 und 3, ist ein Stab oder Streifen von Glas, Kautschuk, Holz, Kohle oder anderem nicht oder schlecht leitenden Material, der an den Ständern d d am Schwimmer stellbar angebracht ist; diese Ständer werden von einem Schild rf¹ df¹ umgeben, so dafs ein Ansetzen von Feuchtigkeit an den Streifen E in unmittelbarer Nähe der Ständer verhindert wird. Der Streifen oder Stab E ist durch einen Draht e mit einem Ende einer Leitung F verbunden, welche eine Signalvorrichtung G enthält und mit den Platten B der Batterie A verbunden ist. Das andere Ende des Theiles E ist durch einen Draht f mit einem Leiter H verbunden, der zu den Platten B¹ führt. : A denotes the outer casing of the battery, BB ¹ the metal plates of the same and CC the surface of the liquid in the battery. D is a float resting on the battery fluid, and E, Fig. I, 2 and 3, is a rod or strip of glass, rubber, wood, carbon or other non-conductive or poorly conductive material, which is adjustably attached to the stands dd on the float is; these stands are surrounded by a shield rf ¹ df ¹ , so that moisture is prevented from adhering to the strips E in the immediate vicinity of the stands. The strip or rod E is connected by a wire e to one end of a line F which contains a signaling device G and which is connected to the plates B of the battery A. The other end of the part E is connected by a wire f to a conductor H which leads to the plates B ^1. :

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wo mehrere Streifen E in ebenso vielen Batterien AAA angeordnet sind, sind die Streifen E hinter einander in eine Leitung K geschaltet, in welcher sich eine einzige Signalvorrichtung und eine Localbatterie L befindet. In diesem Falle müssen alle Streifen E mit Feuchtigkeit überzogen sein, bevor die Signalvorrichtung wirkt.As can be seen from FIG. 2, where several strips E are arranged in as many AAA batteries, the strips E are connected one behind the other in a line K in which a single signal device and a local battery L are located. In this case, all strips E must be coated with moisture before the signaling device works.

In Fig. 3 ist der Streifen E durch Haken g g am Rand des Batteriegefäfses aufgehängt und der Schwimmer D fortgelassen. In dieser Figur ist der Streifen oder Theil E hohl und enthält eine Drahtspirale 2; schickt man durch diese einen elektrischen Strom, so dafs sie erhitzt wird, so kann man die Feuchtigkeit von der Oberfläche des Theiles E fast augenblicklich vertreiben und dieses Stück E sofort zu einer neuen Anwendung brauchbar machen. -In Fig. 3, the strip E is suspended from the edge of the battery container by hooks gg and the float D is omitted. In this figure the strip or part E is hollow and contains a wire spiral 2; if an electric current is sent through it, so that it is heated, the moisture can be expelled from the surface of part E almost instantly, and this part E can immediately be made usable for a new application. -

In Fig. 4. besteht der nicht oder schlecht leitende Theil aus zwei Metallplatten, beispiels-In Fig. 4 the non-conductive or poorly conductive part consists of two metal plates, for example

weise Kupfer und Zink, die durch einen Streifen porösen Materials, wie Filz oder Papier, von einander getrennt sind. Die beiden Platten sind mit den Enden der Leitung K verbunden. wise copper and zinc, separated from each other by a strip of porous material such as felt or paper. The two plates are connected to the ends of the line K.

Es ist zu bemerken, dafs bei dieser Anordnung der Strom zur Bethätigung der Signalvorrichtung von den beiden Platten selbst erzeugt wird, welche beim Aufbrausen der Batterieflüssigkeit durch die niedergeschlagene Feuchtigkeit zu einem galvanischen Element verbunden werden. Hierdurch wird eine Localbatterie oder andere Elektricitätsquelle ent-. behrlich.It should be noted that with this arrangement the current for actuating the signaling device is generated by the two plates themselves, which when the effervescent Battery fluid through the precipitated moisture to a galvanic element get connected. This will drain a local battery or other source of electricity. obedient.

Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn der Accumulator geladen ist und das Aufbrausen der Flüssigkeit beginnt, so befeuchtet der von den Gasblasen aufgeworfene Schaum oder Nebel die Oberfläche des Streifens oder Theiles E und stellt eine leitende Verbindung zwischen den Theilen e und f her, worauf die Signalvorrichtung in Thätigkeit gesetzt wird und dem Aufseher anzeigt, dafs die Batterie vollständig geladen ist.The mode of operation is as follows: When the accumulator is charged and the effervescence of the liquid begins, the foam or mist thrown up by the gas bubbles moisten the surface of the strip or part E and establish a conductive connection between parts e and f , whereupon the signaling device is put into action and indicates to the overseer that the battery is fully charged.

Die Einstellbarkeit des Theiles E gestattet, die Zeitdauer zu bestimmen, während welcher die Batterie nach dem Beginn des Auf brausens überladen werden soll.The adjustability of part E allows to determine the length of time during which the battery is to be overcharged after the start of the effervescence.

Die in Fig. 4 gezeichnete Vorrichtung func- ■ tionirt im wesentlichen in derselben Weise, wie die in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte. Die Feuchtigkeit aus der Accumulatorflüssigkeit stellt nämlich eine leitende Verbindung zwischen den ursprünglich isolirten Platten her, doch wird in diesem Falle eine besondere Stromquelle für die Signalleitung entbehrlich , weil die Platten, wenn sie befeuchtet sind, einen zur Bethätigung der Signalvorrichtung hinreichend starken Strom erzeugen.The device shown in FIG. 4 func- ■ functions in essentially the same manner as that shown in Figs. the Moisture from the accumulator liquid creates a conductive connection between the originally insulated plates, but in this case it becomes a special source of electricity for the signal line dispensable because the plates, when they are moistened, one to the Activate the signaling device to generate a sufficiently strong current.

Die vorstehend erwähnte Modification ist in Fig. 5, 6, 7, 8 und 9 dargestellt; dabei ist Fig. 5 ein Verticalschnitt einer Secundärbatterie mit der modifkirten Form der Signalvorrichtung, Fig. 6 eine Draufsicht derselben; Fig. 7, 8 und 9 sind schematische Ansichten, die Wirkung der niedergeschlagenen Flüssigkeit zeigend.The aforementioned modification is shown in Figs. 5, 6, 7, 8 and 9; is there 5 shows a vertical section of a secondary battery with the modified form of the signal device, Fig. 6 is a plan view of the same; Figures 7, 8 and 9 are schematic views showing the effect showing the precipitated liquid.

A² bezeichnet einen Accumulator oder eine Secundärbatterie und B² die in derselben enthaltene Flüssigkeit, C² ist ein Stück eines nicht leitenden Materials, wie Glas, Ebonit oder dergleichen, das auf dem oberen Rand der Batterie A² ruht und zwei Oeffnungen c² c² besitzt, durch welche Bleistreifen D² E² hindurchgehen, die oben umgebogen und an einem Block jF² von nicht leitendem Material befestigt sind, der auf dem Stück C² ruht. Klemmen d² e² an den Enden der Theile D² E² dienen zur Aufnahme der Enden einer Leitung G², welche eine Batterie H² und eine elektrische Signalvorrichtung /² für hör- oder sichtbare Signale enthält; die Einrichtung der Signalvorrichtung kann von irgend einer bekannten Art sein. Unterhalb des Streifens C² sind die Theile D² E ² gegen einander gebogen^, so dafs ihre Enden nahe an einander stehen, ohne sich indessen zu berühren. Das Ende D², welches zum Ansammeln der Feuchtigkeit dient, ist beträchtlich länger als der Theil E². Die Enden der beiden Theile sind derart geneigt, dafs, wenn die durch den Nebel oder Schaum niedergeschlagene Feuchtigkeit sich ansammelt^ sie längs des Theiles D ² herabläuft und, nachdem sie den Raum zwischen den beiden Theilen für eine kurze Zeit überbrückt hat, längs des Endes des Theiles E² bis zu einem Punkt i² herabläuft und dort abtropft. A ² denotes an accumulator or a secondary battery and B ² the liquid contained in the same, C ² is a piece of a non-conductive material such as glass, ebonite or the like, which rests on the upper edge of the battery A ² and two openings c ² c ² through which lead strips D ² E ² pass, which are bent over at the top and attached to a block jF ² of non-conductive material which rests ^{on the piece C 2.} Terminals d ² e ² at the ends of the parts D ² E ² are used to receive the ends of a line G ² , which contains a battery H ² and an electrical signal device / ² for audible or visible signals; the means of the signaling device can be of any known type. Below the strip C ² the parts D ² E ² are bent towards one another, so that their ends stand close to one another without, however, touching one another. The end D ² , which serves to collect the moisture, is considerably longer than the part E ² . The ends of the two parts are inclined in such a way that if the deposited through the mist or foam moisture accumulates ^ them longitudinally of the part D ² runs down and after it bridges the space between the two parts for a short time, along the end of part E ^{2 runs} down to a point i ² and drips off there.

Die verschiedenen Lagen der Tropfen sind in Fig. 7, 8 und 9 dargestellt. In Fig. 7 sammelt sich die Feuchtigkeit in kleinen Tröpfchen an dem geneigten Theil von D². In Fig. 8 haben sich die kleinen Tröpfchen angesammelt und bilden einen Tropfen von hinreichender Gröfse, um den Raum zwischen den Theilen D² und J?² zu überbrücken und so die Leitung zu schliefsen, worauf der Signalapparat so lange in Thätigkeit bleibt, als der Tropfen eine Brücke bildet. Diese Dauer der Ueberbrückung kann durch Vergröfserung oder Verringerung des Abstandes zwischen den Theilen D² E² oder der Fläche dieser Theile genau bestimmt oder regulirt werden.The different positions of the drops are shown in FIGS. 7, 8 and 9. In Fig. 7 the moisture collects in small droplets on the inclined part of D ² . In Fig. 8 the small droplets have accumulated and form a droplet of sufficient size to clear the space between parts D ² and J? ² and thus to close the line, whereupon the signaling apparatus remains active as long as the drop forms a bridge. This bridging time can be precisely determined or regulated by increasing or decreasing the distance between the parts D ² E ² or the area of these parts.

Nachdem der Signalapparat in der beschriebenen Weise in Thätigkeit gesetzt worden ist, läuft der Tropfen auf das Ende i² des Theiles E², Fig. 9, und fällt schliefslich in die Batterie zurück.After the signaling apparatus has been put into operation in the manner described, the drop runs onto the end i ² of part E ² , Fig. 9, and finally falls back into the battery.

Die Hauptvortheile der vorstehend beschriebenen Erfindung bestehen darin, dafs der Apparat von einem.Accumulator entfernt werden kann, nachdem er benutzt worden ist, und unmittelbar an einem anderen angebracht werden kann, ohne dafs man warten müfste, bis die Theile trocken sind. Da überdies das Material kaum merklich angegriffen wird, so sind diese Theile sehr dauerhaft. Da die mit der Leitung verbundenen Klemmen sich an der Oberseite des nicht leitenden Streifens befinden, so können sie von dem Schaum oder Nebel nicht erreicht werden, und ist somit die Gefahr einer zufälligen Schliefsung der Leitung ausgeschlossen.The main advantages of the invention described above are that the Apparatus can be removed from an accumulator after it has been used, and can be attached directly to another without having to wait until the parts are dry. Since the material is hardly noticeably attacked, so these parts are very permanent. Since the terminals connected to the line are attached are located on the top of the non-conductive strip, so they can be from the foam or Fog cannot be reached, and there is therefore a risk of accidental closure of the line locked out.

Claims

Patent Claims:

i. On accumulators, a device consisting in a non-conductive body E above the liquid in connection with the two separate ends / e of a signal circuit which touch E , for the purpose of the foam formation occurring at the end of the charge and the foam formation from this on E. evoked liquid

keitsniederschlag to close a signal circuit (Fig. i, 2 and 3).
Instead of the non-conductive body E, the arrangement of two different conductive plates, which are separated by a porous non-conductive body, for the purpose of supplying the battery of the signal circuit through this device (Fig. 4).

Instead of the non-conductive body E, the arrangement of two inclined conductive plates D ² E ² in such a way that the precipitate forms a drop between the two plates as it runs off one plate (Figs. 5, 6, 7, 8 and 9 ).

4. In the device characterized by patent claim 1. the arrangement of the body E, Figs. 1, 2, 3 and 4, respectively. D ² E ² , Fig. 5, 6, 7, 8 and 9, on a float resting on the battery fluid.

5. In the device characterized by patent claim 1. the arrangement of the conductive strips D ² E ² in such a way that their upper ends are screwed to the top of a cover C ² , while their lower ends are bent under this cover and if possible stand close to each other (Figs. 5 and 6).

1 sheet of drawings.