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Elektrische Sammlerzelle Es macht bekanntlich Schwierigkeiten und
erfordert besondere Maßnahmen, bei verschlossenen elektrischen Sammlerzellen die
Polfahnen der eingebauten Elektroden so nach außen zu führen, daß an der Durchtrittsstelle
derselben durch die Gefäßwandung kein Leck verbleibt oder ientsteht. Da sich die
Oberflächen der meist aus Blei bestehenden Polfahnen im Zusammenhang mit den sich
im Sammler abspielenden chemischen Vorgängen nachträglich verändern, laufen die
zur Abdichtung der Durchtrittsstellen angewendeten Maßnahmen meistens darauf hinaus,
die Polfahnen auf den gefährdeten Strecken gegen die Berührung mit dem Elektrolyten
zu schützen. Bei der Wahl der anzuwendenden Mittel ist man aber weitgehend abhängig
von dem Werkstoff, aus dem die Zellengefäße bestehen. So geht man z. B. bei Hartgummigefäßen
so vor, daß man ein Bleistück bei der Herstellung der Zellengefäße mit einvulkanisiert.
Bei Celluloidgefäßen ist es bekannt, die Polfahnen auf einem genügend großen Teil
ihrer Länge mit einem fest anhaftenden Gelluloidfilm zu umkleiden und letzteren
dann an der Durchtrittsstelle mit der Gefäßwandung zu verkleben.
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Bei dieser Abdichtung ist .es schwierig, den Bleidraht so mit einem
Celluloidüherzug zu umgeben, daß dieser festhaftet und beide Drahtenden blank bleiben.
Auch ist eine sichere Verbindung des sehr dünnen Celluloidüberzuges mit dem Gefäß
mittels eines Lösungsmittels nicht leicht zu bewirken. Diese Schwierigkeiten stellten
die Herstellung solcher Gefäße zeitweise in Frage, da sehr viele Leckerscheinungen
auftreten.
Ferner ist es bekannt, zum Schutze vor dem Elektrolvten
die Polfahnen in die Zellenwandung mit einzugießen oder nachträglich durch in letzterer
vorgesehene Kanäle einzuführen. Die Kanäle sind bei diesen Anordnungen durch die
Dicke der Gefäßwandung bedingt kurz und nicht mit Dichtungsmitteln gefüllt.
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Zu den einfachsten und meist benutzten Mitteln gehört die Verwendung
von säurebeständiger Vergußmasse, und zwar in der Form, daß man die ganze Einbauöffnung
der Zellengefäße mit Vergußmasse verschließt und in letztere die Polfahnen mit :einbettet.
In den Fällen, wo keine anderen Gründe der Anwendung dieses Verfahrens entgegenstehen,
kommt man damit auch zu durchaus zuverlässigen Ergebnissen. Da aber alle säurebeständigen
Vergußmassen einerseits für die Verarbeitung stark erhitzt «erden müssen und da
sie andererseits bei Kälte sehr spröde und stoßempfindlich sind, scheidet das angezogene
übliche Verfahren schon überall da aus, wo das Zellengefäß aus einem nicht starren
oder bei Wärme erweichenden oder leicht brennbaren Werkstoff, wie Celluloid, besteht.
In anderen Fällen wieder sprechen Gewichts- oder Raumerwägungen gegen die Anwendbarkeit
des geschilderten Verfahrens. da die Vergußmasseschicht schon eine beträchtliche
Dicke aufweisen muß, wenn sie an der Durchtrittsstelle der Polfahnen ihre Abdichtungsaufgabe
sicher und auf die Dauer erfüllen soll.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine Sammlerzelle, bei der zwar die
Abdichtung der austretenden Polfahnen auch in bewährter Weise durch ein Dichtungsmittel,
z. B. Vergußmasse, bewerkstelligt wird. Dieses Verfahren ist aber unabhängig von
dem Zellengefäßwerkstoff anwendbar und benötigt sehr wenig Vergußmasse und somit
wenig Raum und Gewicht. Zu diesem Zweck ragen, von der Gefäßwandung und zweckmäl.')ig
von der Stirnwand des Zellengefäßes, die der Einbauöffnung gegenüberliegt, ausgehend,
ein oder mehrere Kanäle in das Zelleninnere hinein. Es ist hierbei unerheblich,
ob Kanal und Gefäßwandung ein Stück bilden oder ob sie nachträglich dicht und fest
zusammengefügt werden. Auch die Lage der Kanäle innerhalb der Zelle ist an sich
ohne Belang. Durch solche Kanäle, die länger sind, als die Gefäßwandung stark ist,
werden nun die Polfahnen der Elektroden nach außen geführt. Zwischen der Kanalwandung
und der Polfahne wird ein Zwischenraum gelassen, der völlig mit Vergußmasse ausgefüllt
wird. Der Zwischenraum wird so eng gehalten, wie es die Einbringungsmöglichkeit
der Vergußmasse bestattet. Zweckmäßig wird eine Verbgußmasse ' mit niedrigem
Erweichungspunkt gewählt und sie außerdem von der Seite her in die Kanäle eingeführt
oder eingepreßt. Zu diesem Zweck sind die Kanalwände seitlich mit einer entsprechenden
Einfüllöifnung versehen. ' Die zu füllenden Kanäle müssen aber lang genug sein bzw.
werden, wenn sie länger als erforderlich gewählt «-orden sind, auf einer solchen
Länge mit Vergußmasse gefüllt, daß der Elektrolyt nicht nach außen durchdringen
kann. Da der Elektrolyt nur vom Kanalende her seinen Angriff auf die Polfahnen beginnen
kann, muß er schon deren ganze eingebettete Länge durchdritttgen, um nach außen
zu gelangen. Bei der ,erfindungsgemäßen Anordnung wird somit eine völlig sichere
Abdichtung mit einem geringen Aufwand von Vergußmasse erreicht.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Bei der Ausführungsform der Abb. i ist ein Zellengefäß a aus beliebigem
Werkstoff im Längsschnitt dargestellt mit der für den Elektrodeneinbau offenen Seite
b. Von der gegenüberliegenden Stirnwand ragen die beiderseits offenen Kanäle c in
die Zelle hinein, ohne jedoch an die Einbauöffnung h heranzureichen. Sie erstrecken
sich in diesem Falle nur über 2'3 bis 3(i der Zellenlänge. Zum Füllen der Kanäle
mit Vergußmasse bzw. einem anderen geeigneten Dichtungsmittel sind die seitlichen
Öffnungen d vorgesehen. In den Kanälen c sind zentral liegend die metallenen Stromleiter
e angeordnet. D,o r Raum zwischen Stromleiter und Kanalwandung ist mit Dichtungsmasse
i ausgefWlt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 sind bei sonst gleicher Anordnung
zwei Stromleiter c# durch einen einzigen mit Dichtungsmasse f gefüllten Kanal c
nach außen geführt.
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Die =@usführungsform nach Abb.3 stellt ein Zellengefäß a mit rundem
Querschnitt dar. Die Kanäle liegen auf ihrer ganzen Länge der Zellengefäßwandung
a an bzw. sind fest ' mit derselben verbunden. Ein rundes Zellengefäß wird
überall da in Frage kommen, wo die Einbauöffnung für die Elektroden durch einen
Schraubdeckel verschlossen werden soll.
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Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zellen wird zweckmäßig so
vorgegangen, daß metallene Stromleiter in Drahtform in beschriebener Weise in die
Kanäle eingebettet und die in der Zelle anstehenden Drahtenden nachträglich mit
den zugehörigen Polfahnen der eingebauten Elektroden leitend verbunden werden.
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Gewährt die Abdichtung der Stromleiter schon üifolge ihrer Länge bei
geringstem :Materialaufwand volle Sicherheit, so wird diese noch dadurch erhöht,
daß die Dichtungsstrecken im Innern der Zelle liegen und
somit weitgehend
gegen mechanische Einflüsse geschützt sind. Da nur sehr wenig Vergußmasse mit verhältnismäßig
geringem Wärmeinhalt zur Verwendung gelangt, läßt sich das erfindungsgemäße Abdichtungsverfahren
sogar dann anwenden, wenn Zellengefäß und Kanäle aus Celluloid bestehen. Ein besonderer
Vorteil ist noch darin zu @erblicken, daß die Elektroden sehr leicht von dem Zellengefäß
zu lösen sind. In diesem Falle sind nur die eingebetteten Stromleiter bis zum Erweichungspunkt
der Vergußmasse zu erwärmen, z. B. elektrisch. Sie lassen sich dann aus den Kanälen
herausziehen, ohne irgend etwas zu beschädigen. Wenn außerdem noch wie bei runden
Zellen die Einbauöffnung durch Abschrauben gelöst wird, läßt sich die ganze Zelle
so auseinandernehmen, daß alle Teile wieder verwendbar sind. Das kann von großer
Bedeutung seid, wenn die Nuten des Elektrolyten .einen teueren Werkstoff für das
Zellengefäß erfordern oder der betreffende Werkstoff nicht unbegrenzt zur Verfügung
steht. Auch ist an kleine, für den Handgebrauch bestimmte Sammlerzellen zu denken,
bei denen vielleicht die Wiederaufladung aus praktischen Gründen ausscheidet, wohl
aber an die Wiederverwertung der einzelnen Bestandteile gedacht wird.