DE643769C

DE643769C - Einrichtung zur Depolarisation von Primaerelementen oder Primaerbatterien

Info

Publication number: DE643769C
Application number: DEM129734D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH MUELLER ING
Current assignee: HEINRICH MUELLER ING
Priority date: 1934-07-31
Filing date: 1935-01-13
Publication date: 1937-04-16

Description

Einrichtung zur Depolarisation von Primärelementen oder Primärbatterien Primärelemente werden bekanntlich seit mehr als 70 Jahren für alle Zwecke der Schwachstromlieferung verwendet. Auch heut,: sind sie noch lange nicht verdrängt. Die große Betriebssicherheit und Unabhängigkeit der Primärbatterien wird jedoch durch die nicht zu verhindernde Polarisation beeinträchtigt, da diese die Spannungskonstanz bedeutend herabsetzt und auch durch sie überlastungen gewollter Art nur schwer möglich sind. Die Polarisation ist bekanntlich ein durch die elektrochemischen Umsetzungen herbeigeführter Vorgang, der Elektroden und Flüssigkeit derart verändert, daßeine der ursprünglichen entgegengerichtete elektromotorische Kraft hervorgerufen wird.
Die Größe der Polarisation ist von der Zersetzungsstromstärke, dem Elektrodenmaterial und auch von der Zusammensetzung des Elektrolyten abhängig.
Es ist nun seit vielen Jahrzehnten bekannt, diese in den galvanischen Elementen auftretende Polarisation durch depolarisi@erende Gegenmittel, z. B. Chromsäure oder Braunstein usw., zum größten Teile aufzuheben.
Unter Depolarisation ist also in ;einem galvanischen Elexri,eÜt:e bis heute der Vorgang zu bezeichnen, welcher durch Anwendung chemischer Substanzen diese schädliche Polarisation aufhebt und so die Leistung und Spannungskonstanz auch bei dauernder Stromentnahme dieser Primärelemente bedeutend steigert.
Der erfindungsgemäße Gegenstand gründet sich auf die bekannte Depolarisation von Primärelementen durch zugeführten Fremdstrom aus einer Gleichstromquelle. Gemäß der Erfindung werden nun im Ladestromkreise (Depolarisationskreise) mit regulierbarem Belastungsstromkreise oder variabler Reluktanz versehene Drosseln oder Transformatoren (Streutransformatoren) oder Ventile (Verstärkerröhren) @o. dgl., die durch Gittersteuerung den Dep:olarisationsstrom regeln, vorgesehen, die bei Absinken der Spannung der Batterie einen Dep:olarisationsstromdurch diese schicken und bei Beendigung der Depolarisation der Batterie den Depolarisationsstrom selbsttätig abdrosseln.
Sind nämlich diese Vorrichtungen nicht vorhanden, so wird auch nach erfolgter Depolarisation der Ladestrom weiter durch die Batterie fließen und schließlich eine Zerstörung derselben bewirken. Das gleiche wird der Fall sein, wenn die Batterie einerseits mit der Ladestromquelle, andererseits mit dem Verbraucher verbunden ist, da bei Abschaltung des Verbrauchers, z. B.eines Telephons, eine Energieabgabe von der Batterie an den Verbraucher unterbleiben wird, während der Energiezufluß von dem Ladestrom zur Batterie weitererfolgt.
Wenn eine Primärbatterie durch Stromverbraucher irgendwelcher Art, z. B. durch Apparate für Telephonie, Telegraphie mit/ ohne Draht, Signal- oder Uhrenanlagen, elektromedizinische Anlagen usw., belastet wird, so sinkt naturgemäß schon durch das Schließen des Stromkreises die Klemmenspannung und wird als Funktion der Belastung und Zeitdauer derselben weiter abnehmen.
Bei diesen Primärbatterien ist die Polarisation außerordentlich störend, da sie in zunehmendem Alter der Batterie die Leistung in steigendem Maße herabdrückt und stets längere Erholungspausen der Batterie erfordert, weil die chemische Depolarisation schon bedeutend schwächer wirkt, stark nachhinkt und sehr bald nicht mehr nachkommt, so daß die Elemente infolge stark unterschrittener Klemmenspannung nicht mehr genügend leistungsfähig sind.
Das unverhältnismäßig rasche und starke Absinken der Arbeitsspannung, ebenso wie die so unangenehme gegenseitige Beeinflussung parallel an solche Stromquellen angeschlossener Verbraucher, ist für die Praxis sehr nachteilig.
Der erfindungsgemäße Gegenstand ergänzt die bisher nur durch Chemikalien erfolgende Depolarisation durch kleine Stromkomponenten von außen her, welche eben im Momente des Belastetwerdens der Batterie durch Absinken deren Arbeitsspannung die entsprechende Potentialdifferenz schaffen, so daß die vorhandene, parallel angeschaltete, z. B. mittels eines Reduktors, Gleichrichters o. dgl. gewonnene Gleichspannung einen entsprechenden Strom in die Batterie schickt und hierdurch der an der Anode frei werdende Sauerstoff sich mit dem von der gleichen Elektrode durch die Polarisation gebildeten Wasserstoff verbindet.
Der Erfolg ist ein augenblicklicher und eindeutiger. Die gegenelektromotorische Kraft der Polarisation verschwindet momentan, und die Nennspannung des Elementes in ihrem Urwerte ist wieder vorhanden, ohne daß die sonstige Funktion des Primärelementes in irgendeiner Weis° nachteilig beeinflußt würde. Das Element wird also nach wie vor die erzeugte elektrische Energie durch elektrochemische Umsetzung der äquivalenten Elektroden-Elektrolyt-Mengen bilden.
Genauer gesagt, erfolgt keinerlei Akkumulierung des dem Primärelemente zugeführten Fremdstromes, wie beispielsweise bei einer S-kundärbatterie. Es werden vielmehr die nachteiligen Wirkungen der Polarisation vermieden. Die erfindungsgemäß angewendeten Mittel ermöglichen hierbei bei Eintritt der Potentialdifferenz, d. h. bei beginnender Polarisation, einen Zufluß von Fremdstrom und damit eine Depolarisation der Zellen. Verschwindet die Potentialdifferenz, so wird durch die erfindungsgemäßen Mittel der Zufluß des Fremdstromes praktisch aufhören.
Eingehende Versuche erbrachten den Beweis der völligen Automatik dieser elektrischen Depolarisation entsprechend den intermittierenden Belastungen oder den entnommenen Dauerströmen der Elemente. Es stellt sich die erforderliche Depolarisation- entsprechend den Stromstößen oder der Dauerbelastung in dem erforderlichen Werte von selbst ein.
Durch zweckmäßige Formgebung und Charakteristik des Transformators sowie sinngemäße Wahl der Ventilzelle hat man es in der Hand, die Leistungscharakteristik der Primärbatterie sowohl nach der Stromstärke als auch der Zeit nach ganz bedeutend zu verbessern und die Arbeitsspannung wesentlich zu versteifen. Hierdurch wird den Primärelementen Netzcharakteristik aufgedrückt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Depolarisation von Primärelementen oder Primärbatterien mittels unter Zwischenschaltung eines Widerstandes in Parallelschaltung angeschlossenen Gleichstromes, dadurch gekennzeichnet, daß im Ladestromkreis mit .regu'lierbarem Belastungskreis oder variabler Re# luktanz versehene Drosseln oder Transformatoren oder Ventile (Verstärkerröhre) o. dgl., die durch Gittersteuerung den Depolarisationsstromregeln, vorgesehen sind, die bei Absinken der Spannung der Batterie einen Depolarisationsstrom durch diese schicken und bei Beendigung der Depolarisation der Batterie den Depolarisationsstrom selbsttätig abdrosseln.