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Blei-Sammlerbatterie Die Erfindung betrifft eine Blei-Sammlerbatterie
mit vorzugsweise insgesamt drei, zweckmäßig ebenen, positiven und negativen Elektrodenplatten
je Zelle. Bei den bisher bekannten Sammlerbatterien dieser Art hat man immer eine
positive Platte zwischen zwei gleich großen negativen Platten angeordnet. Die mit
aktiver blasse versehene Oberfläche der aus einer einzigen Platte bestehenden positiven
Elektrode ist dabei nur halb so groß wie die entsprechende Oberfläche der aus zwei
Platten bestehenden negativen Elektrode. Man war bisher allgemein der Auffassung,
daß nur mit dieser Anordnung hinsichtlich Leistung und Lebensdauer der Batterie
die günstigsten Ergebnisse erzielbar sind. An dieser Auffassung wurde besonders
auch deshalb festgehalten, weil sich die Überzeugung durchgesetzt hatte, daß man
das leicht zu inneren Kurzschlüssen führende Verwerfen der positiven Elektrode eben
nur dann unterdrücken könne, wenn den beiden aktiven Flächen der positiven Platte
etwa gleich große aktive Flächen der negativen Elektrode gegenüberstehen, so daß
beide Flächen der positiven Platte im Betrieb etwa gleichmäßig beansprucht werden.
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Das Vorurteil, daß man für gleichmäßige Beanspruchung beider Flächen
der positiven Platte sorgen müsse, hinderte die Fachleute daran, Lösungen zu suchen
und zu versuchen, auf welche diese Regel nicht zutrifft.
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Es hat sich nun aber gezeigt, daß sich bei gleichen Plattenausmaßen
eine höhere Sammlerkapazität ohne Verringerung der Lebensdauer erreichen läßt, wenn
man, abweichend von der bisherigen Grundregel, gemäß der Erfindung eine Anordnung
der Platten derart trifft, daß die mit aktiver Masse versehene Gesamtoberfläche
der positiven Elektrode annähernd um das Doppelte oder mehr größer ist als derjenige
Flächenanteil der negativen Elektrode, dem wirksame Flächenteile
der
positiven Elektrode gegenüberstehen. Oder mit anderen Worten: daß die aus einer
öder mehreren Platten bestehende positive Elektrode einer Zelle mindestens annähernd
die gleiche oder eine größere Oberfläche hat als die negative Elektrode der gleichen
Zelle.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung
und den Ansprüchen enthalten.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an vier Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigen Fig. i bis 3 das erste Ausführungsbeispiel, wobei Fig.
i einen Längsschnitt nach Linie I-1 der Fig. 2 durch die Platten einer Zelle, Fig.
2 eine Vorderansicht der Platten und Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie III-III
der Fig. 2 darstellt; während Fig. 4 das zweite Ausführurigsbeispiel als Längsschnitt
durch die Platten einer Zelle veranschaulicht; Fig. 5 bis 7 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel
mit Durchbrechungen in den außenliegenden negativen Platten, wobei Fig. 5 einen
Längsschnitt nach Linien V-V der Fig. 6, Fig. 6 eine Vorderansicht der Platten und
Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie VII-VII der Fig. 6 darstellt; Fig. 8 zeigt als
viertes Ausführungsbeispiel einen Querschnitt durch die Platten einer Zelle.
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Beim Beispiel nach Fig. i bis 3 sind die beiden äußeren Platten i
und 2 durch eine Brücke 3 miteinander verbunden, auf der ein Polkopf 4 sitzt. Die
mittlere Platte 5 trägt auf einem Ansatz 6 einen Polkopf 7. Zwischen den Platten
i, 2 und 5 werden noch nicht näher dargestellte, an sich bekannte Separatoren u.
dgl. angeordnet. Die Anordnung und äußere Gestaltung der beschriebenen Platten stimmt
vollständig überein mit der bisherigen handelsüblichen Ausbildung der Platten einer
Sammlerzelle. In die Gitter der äußeren Platten i, 2 ist jedoch abweichend davon
die positive Masse und in die Gitter der inneren Platte 5 die negative Masse eingestrichen.
Auf diese Art kann die Erfindung in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise
verwirklicht werden, da an der Form und dem Aufbau der Platten nichts geändert werden
muß, so daß auch die bisherigen Vorrichtungen zum Herstellen der Plattengitter,
die bisherigen Separatoren usw. ohne Änderung weiterverwendet werden können.
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Bei der bisher überall üblichen Anordnung, bei der die mittlere Platte
die positive und die beiden äußeren Platten die negative Elektrode bilden, ist die
mit wirksamer Masse versehene Obeffläche der positiven Elektrode nur halb so groß
wie die entsprechende Oberfläche der negativen Elektrode. Demgegenüber ist bei der
erfindungsgemäßen Lösung nach Fig. i bis 3 diese Oberfläche der positiven Elektrode
doppelt so groß wie diejenige der negativen Elektrode. Die Mengen der benötigten
positiven sowie der negativen Masse bleiben bei gleichen Plattenabmessungen ungefähr
gleich wie bei der bisherigen Anordnung, da die früher in das dicke Mittelgitter
eingestrichene positive Masse ungefähr ausreicht, um die wesentlich dünneren äußeren
Gitter zu füllen, während die Menge der negativen Masse, welche bisher in den dünnen
äußeren Gittern saß, ungefähr gerade zum Füllen des dicken inneren Gitters benötigt
wird. Durch diese Vergrößerung de<. Anteils der Oberfläche der positiven Elektrode,
gemessen an der Gesamtoberfläche beider Elektroden wurden bei sonst gleichen Plattenabmessungen
Kapazitätssteigerungen von 2o bis 30°ö erzielt, wobei dif Lebensdauer dieser Batterien
trotz der wesentlich höheren Leistung mindestens nicht kürzer ist als bei Batterien
mit der bisherigen Plattenanordnung.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 4 sind die äußeren Platten 8, 9 samt Verbindungsbrücke
io und Polkopf ii baulich gleich ausgebildet wie die Platten i und 2 mit Verbindungsbrücke
3 und Polkopf 4 beim ersten Beispiel nach den Fig. i bis 3. Während aber beim Beispiel
nach den Fig. i bis 3 die äußeren Platten i, 2 die positive Masse enthalten, tragen
die Platten 8 und 9 beim zweiten Beispiel in Vbereinstimmung mit der bisherigen
bekannten Ausführung die negative Masse. Die positive Elektrode besteht hier aber
aus zwei Platten 12 und i3, die zwischen den äußeren Platten 8, 9 im Abstand von
diesen und auch im Abstand voneinander angeordnet sind. Auch hier sind zwischen
den einzelnen Platten Separatoren anzuordnen, die in der Zeichnung nicht dargestellt
sind. Jede der Platten i2 und 13 der positiven Elektrode ist ungefähr gleich stark
wie jede der Platten 8 und 9 der negativen Elektrode und in ähnlicher Weise wie
bei dieser durch eine Brücke miteinander verbunden, die einen Polkopf trägt. Die
Oberfläche der positiven Elektrode ist hierbei ungefähr gleich groß wie diejenige
der negativen Elektrode. Auch bei dieser Ausführung wurde durch die Vergrößerung
der Oberfläche der positiven Elektrode eine wesentliche Kapazitätssteigerung erzielt.
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Beim dritten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 bis 7 sind die einzelnen
Teile mit den gleichen Bezugszahlen wie beim Beispiel nach Fig. 4 bezeichnet. Die
Anordnung und Ausbildung der Platten stimmen in beiden Fällen weitgehend überein
und unterscheiden sich nur insofern voneinander, als beim Beispiel nach den Fig.
5 bis 7 die äußeren negativen Platten 8, 9 jeweils mit einer Durchbrechung 16, 17
versehen sind. Diese Durchbrüche erstrecken sich beinahe über die ganze Höhe der
Platten, unterteilen also gewissermaßen jede der negativen Platten in zwei Teile,
die oben und unten nur durch den äußeren Rahmen 18 des Bleigitters zusammengehalten
werden. Die Durchbrechungen 16, 17 ergeben gegenüber der Ausführung nach Fig. 4
eine weitere Steigerung der Kapazität. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen,
daß das elektrische Feld durch die Durchbrechungen hindurchgreift, wie durch Pfeillinien
angedeutet ist, und die Außenflächen der negativen Platten dadurch stärker zur Mitwirkung
herangezogen werden. Es ist zweckmäßig, die Durchbrechungen so groß zu wählen wie
dies ohne Kapazitätsverlust möglich ist. Unterbrechungen der Durchbrüche durch stromleitende
Teile, beispielsweise durch Rippen des Bleigitters, sollen möglichst vermieden werden,
damit das die Durchbrechung durchdringende elektrische Feld nicht vorzeitig durch
bessere elektrische Leiter als die Säure abgelenkt wird.
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Das Beispiel nach Fig. 8 unterscheidet sich vom vorhergehenden Beispiel
im wesentlichen nur dadurch, daß die positiven Platten 12, 13 außen und die ncgativen
Platten 8, 9 innen liegen und die Durchbrechungen
16, 17 der negativen
Platten versetzt zueinander angeordnet sind. Durch diese versetzte Anordnung der
Durchbrechungen soll erreicht werden, daß die in der Zellenmitte liegenden, einander
zugekehrten Flächen der negativen Platten möglichst vollständig zur Mitwirkung herangezogen
werden.