DE6604834U - Sekundaerbatterie. - Google Patents

Description

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Philips Patentverwaltung GmbH, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

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Die Neuerung betrifft eine Sekundärbatterie mit zwei in einem Elektrolyten untergebrachten Elektroden, deren jede mit einer Polklemme verbunden ist.

Die gebräuchlichen Nickel-Cadmium-Batterien werden in der Regel mit einer konstanten Stromstärke geladen, die so bemessen ist, daß eine völlig entladene Batterie in 7 - 10 Stunden wieder aufgeladen ist. Wahrend des Ladens mit dieser Stromstärke "beträgt die Klemmen spannung der Batterie 1.4<:"> bis 1.50 V. Gegen Ende des Ladevorganges steigt die Klemmenspannung der Batterie je nach Ladestromstärke auf einen Wert von 1,55 bis 1,65 V. Bei dieser Spannung wird dann in der Batterie Wasser elektrochemisch zersetzt. Diese Änderung in der Spannung-Zeit-Charakteristik des Ladens ist jedoch zu gering und zu flach., als daß sie eindeutig und unmittelbar zur Anzeige des Ladungsendes oder gar zum Abschalten des Ladestromes genutzt werden könnte. Dieses ist aber von großem Interesse, wenn Nickel-Cadmium-Batterien in kürzeren als den genannten Zeiten, d.h. mit höheren Stromdichten, geladen werden sollen, v/eil ein längerem tTberladen einer Bat+erie mit Verlust an Elektrolyt und bei gasdicht verschlossenen Batterien mit der Entwicklung eines Überdruckes verbunden sit, der zur Zerstörung der Batterie führen kunn.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sekundärbatterie zu schaffen, die eine exakte Aussage über das Ende des Lade- oder Entladevorganges zu gewinnen gestattet. Die Neuerung besteht darin, daß eine der Batterieelektroden in zv/ei Teilelektroden unterschiedlicher Größe unterteilt ist und diese Tellelektroden über einen Widerstand miteinander verbunder, sind.

Dabei kann dieser Widerstand auch aus dem Irnenwiderstand eines Strom- oder Spannungsmessers bestehen oder auch durch, diö Erre-

p^rwi. cklung eines Relais gebildet sein. Anhand der Zeichnung wird die Neuerung näher beschrieben.

Eine der Batterieelektroden, im dargestellten Beispiel die negative, ist in einen Teil A und einen Teil B unterteilt und beide Teile sind mittels eines Widerstandes R miteinander verbunden. Dieser Widerstand kann innerhalb oder außerhalb der Batterie angeordnet sein. Wird der Ladestrom unmittelbar der Teilelektrode A zugeführt, so bewirkt der Widerstand R, daß die Teilelektrode A jetzt - bezogen auf eine Einheit der Elektrodenfläche - mit einer größeren Stromdichte geladen wird als die Teilelektroas B. Also ist die Teilelektrode A auch vor der Teilelektrode B geladen. Das Verhältnis der Ladestromdichten zwischen den Teilelektroden A und B wird durch den Widerstand R, durch die Fläche der Teilelektrode B, sowie durch den Batterieinnenwiderstand der Teilelektroden A und B bestimmt. Dieser Innenwiderstand ist bei einer guten Batterie fast unabhängig vom Ladezustand der Batterie. Erst nachdem die gesamte aktive Masse einer Teilelektrode umgesetzt ist, stelxt sich der Innenwiderstand auf einen neuen Wert ein, der durch die Entwicklung von O₂ bzw. H₂ bestimmt ist.

Beim Laden der Batterie mit konstantem Strom bewirkt eine Erhöhung des spezifischen Innenwiderstandes der TeilelektrOde A eine Erhöhung des Ladestromes Iiir die Teil elektrode B. An dem Widerstand R fällt eine erhöhte Spannung ab, sobald die Teilelektrode A vollständig geladen ist und solange die Teilelektrode B noch nicht den gleichen Ladungszustand erreicht hat. Der Widerstand R kann als Anzeigeinstruiaent oder Relais ausgebildet sein. In bestimmten Grenzen läßt sich die Leistungsaufnahme des Widerstandes R durch die Wahl der Batteriegröße, des Flächenverhältnisses der Teilelektroden A und B, des vorzugebenden Ladestromes sowie des Widerstandes R selbst an die erforderliche Meß- oder Regelanordnung anpassen. Es ist darauf zu achten, daß der Spannungsabfall über dem Widerstand R nicht

au groß werden darf { etwa 0,10 bis 0,15 V ), wenn man vermeiden muß, daß sich an der Teilelektrode A schon lebhaft Gas -entwickelt. Das Flächenverhältnis der Teilelektroden A zu B sollte so groß wie möglich sein, um die aktive Masse der Elektrode voll zu nutzen.

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Scautzansprüehe:

Claims (3)

- 4 SchutzansOrüche:

1. Sekundär "batter ie mit zwei in einem Elektrolyten untergebrachten Elektroden,deren jede mit einer Polklemme verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Batterieelektroden in zwei Teilelektroden (A,B) unterschiedlicher Größe unterteilt ist und diese leilelektroden über einen Widerstand (R) miteinander verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wider°tand (R) durch den Innenwiderstand eines Strom- oder Spannungsmesser s gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R) durch die Erregerwicklung eines Re-lais gebildet ist,

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