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Vorrichtung zur Bestimmung der einem elektrischen Energiespeicher,
insbesondere galvanischen Trockenbatterien, innewohnenden Strommenge Es ist heute
allgemein üblich, bei elektrischen Kraftquellen die Leistungsfähigkeit in einheitlicher
Weise durch die bekannten elektrischen Maßeinheiten anzugeben. Es würde heute niemand
mehr eine elektrische Maschine oder einen Akkumulator beschaffen, auf dem nicht
in eng umgrenzten Angaben Auskunft über die Leistungsfähigkeit gegeben wird. Dagegen
kennt man bei der Trockenbatterie, der heute zweiffellos gebräuchlichsten transportablen
Stromquelle, bisher kein Verfahren, um die darin aufgespeicherte Strommenge zu ermitteln.
Der Grund dafür ist in gewissen Eigenheiten der galvanischen Elemente zu erblicken,
die eine starke Abhängigkeit der Leistungsfähigkeit von den Betriebsbedingungen
zur Folge haben. Ein zuverlässiges Urteil über die Brauchbarkeit bzw. Leistungsfähigkeit
einer Trockenbatterie läßt sich nur mit Hilfe des Entladungsverfahrens gewinnen,
welches der praktischen Beanspruchung weitgehend angepaßt sein muß. Dagegen sind
Meßinstrumente in den bisher bekannten Ausführungen, die zur Bestimmung der einer
Zelle innewohnenden Strommenge dienen, für galvanische Batterien u. dgl. nicht geeignet.
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Der Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der
z. B. einem galvanischen Energiespeicher beliebiger Art innewohnenden Strommenge,
wodurch es nun auch möglich wird, Anodenbatterien usw. auf ihre innewohnende Strommenge
zu überprüfen. Die Vorrichtung entspricht in vollkommenster Weise den Anforderungen
eines Leistungsanzeigers für galvanische Batterien aller Art. Sie besteht aus einem
aus durchsichtigem Isolierwerkstoff gefertigten Hohlkörper in Form einer Röhre,
an deren beiden Enden zwei in die Röhre hineinragende Elektroden angeordnet sind,
die Ableitungen tragen, während zwischen den beiden Elektroden ein Elektrolyt, zweckmäßig
aus den Metallsalzen der Elektroden bestehend, eingefügt ist. Die eine als Anode
zu bezeichnende Elektrode wird vorteilhaft als Stabanode ausgebildet, während die
andere als Kathode anzusprechende Elektrode aus einer dünnen, glatten Platte besteht.
Wird eine solche Vorrichtung in den Stromkreis einer galvanischen Batterie, z. B.
einer Anodenbatterie, geschaltet, so wandert beim Stromdurchgang der Stromdichte
entsprechend Metall von der Anode zur Kathode und setzt sich an der letzteren ab.
Je nachdem, welche Metalle zur Herstellung der Elektroden verwandt werden, ist die
Menge der in der Zeiteinheit abwandernden Metallmenge verschieden. So
wird
- z. B. bei Kupfer die Eigenschaft in i Amperestunde 1,18,-, Gewicht an die Kathode
abgeführt. Es können natürlich außer Kupfer auch alle anderen geeigneten Materialien
zur Anwendung kommen. Durch Abwiegen der Anode kann man in jedem Entladungsstadium
an Hand des verminderten Gewichts die der Batterie entnommene Leistung feststellen.
Dabei läßt sich erfindungsgemäß das verhältnismäßig zeitraubende Verfahren des Abwiegens
vermeiden. wenn die Anode scheibenförmig unterteilt wird und jede Scheibe der sich
in einer Amperestundenleistung zersetzenden Stoffmenge entspricht. Ist also die
erste Scheibe verbraucht, was wegen der durchsichtigen Hülle der Vorrichtung ohne
weiteres feststellbar ist, dann hat die Batterie die Leistung von i Amperestunde
erbracht, bei Verbrauch der zweiten Scheibe z usf. Eine feinere Einteilung der Anode
ist ohne weiteres möglich und gestattet dadurch noch eine feinere Ablesung der entnommenen
Leistungsmenge. Da die Vorrichtung unabhängig von der Batteriespannung ist und die
Wanderung der Metallmenge von der Anode zur Kathode nur von der Dichte der Strommenge
bedingt wird, so stellt die neue Vorrichtung ohne Zweifel den zuverlässigsten elektrolytischen
Leistungsmesser einer Anodenbatterie dar, ohne Rücksicht auf die Anzahl der von
der Batterie zu speisenden Röhren. Die durchaus genauen und von jedermann nachprüfbaren
Angaben des neuen Leistungsanzeigers beseitigt jeden Streit zwischen dem Batteriehersteller,
dem Händler und dem Verbraucher, wenn ersterer sein Fabrikat mit Angabe der Amperestundenleistung
in den Handel bringt.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsart der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine Ansicht der fertigen Vorrichtung, Abb.
2 eine Seitenansicht der Kathode, Abb. 3 eine Seitenansicht der Anode, Abb. q. die
schaubildliche Darstellung einer Anodenbatterie mit dem neuen Leistungsanzeiger
ausgerüstet.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einer durchsichtigen
Röhre a, die aus entsprechendem isolierendem Werkstoff hergestellt ist. Das eine
Ende der Röhre dient zur Aufnahme der Kathode b und das andere Ende zur Einführung
der Anode c. Beide Elektroden sind mit Gewindeschäften d und e versehen, auf die
man aus Gummi oder anderen geeigneten Materialien gefertigte Stopfen f und g oder
Deckel aufsteckt, so daß sie mit ihrer einen Stirnkante gegen die Elektrodenplatte
liegen, und schraubt sodann auf das Gewinde je eine Sicherungsmutter h und i, welche
den Stopfen mit der Elektrode fest vereinigen. Bevor die Röhre a durch die in der
beschriebenen Weise ausgerüsteten Elektroden verschlossen wird, füllt man den Hohlraum
c durch einen Elektrolyten 1- aus, der zweckmäßig aus Metallsalzen der die Elektroden
bildenden Metalle besteht. Durch geeignete Klemmvorrichtungen m (vgl.Abb.3) kann
man die in ihren Einzelteilen beschriebene Vorrichtung an der Anodenbatterie n oder
einem anderen galvanischen Energiespeicher beliebiger Art fest oder lösbar befestigen.
Die Kathode b besteht aus einer einfachen Platte, während die Anode als Stabelektrode
ausgebildet ist und sich zweckmäßig aus einer Anzahl von Scheiben cl, c2, c3 und
c4 zusammensetzt, die unter sich durch schmale Stege verbunden sind. jeder Verbindungssteg
bildet mit einer der Platten c eine Masse, die unter Berücksichtigung des gewählten
. Elektrodenmaterials innerhalb i Amperestunde zur Kathode abwandert. Dadurch hat
man die Möglichkeit, durch einen einfachen Blick in die Röhre a festzustellen, welche
Leistung die Batterie bisher erbracht hat. Es liegt natürlich im Bereiche der Erfindung,
die Platten c auch mehrmals zu unterteilen bzw. kleiner zu halten, so daß man in
den Stand gesetzt wird, jeden beliebigen Amperezeitabschnitt zu ermitteln. Zum Zwecke
des Gebrauchs schaltet man die Vorrichtung an geeigneter Stelle in die Elementreihe,
entweder fest oder lösbar an oder in dem Energiespeicher. Die Vorrichtung ist auch
für kleine Akkumulatoren verwendbar.