DE949576C

DE949576C - Staendig gas- und fluessigkeitsdicht verschlossener Akkumulator, vorzugsweise mit alkalischem Elektrolyten

Info

Publication number: DE949576C
Application number: DEA20601A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Freimut Peters
Original assignee: Accumulatoren Fabrik AG
Current assignee: Accumulatoren Fabrik AG
Priority date: 1954-06-26
Filing date: 1954-06-26
Publication date: 1956-09-20

Description

Ständig gas- und flüssigkeitsdicht verschlossener .Akkumulator, vorzugsweise mit alkalischem Elektrolyten Ständig gas- und flüssigkeitsdicht verschlossene Akkumulatoren, insbesondere mit alkalischem Elektrolyt, sind nach bekannten Vorschlägen derart aufgebaut, daß die negativen Elektroden eine größere Kapazität besitzen als die positiven, Elektroden und daß diese Akkumulatoren in einem derartigen. Ladezustand der positiven und negativen Elektroiden zueinander verschlossen werden, daß die Fähigkeit der negativen Elektroden, elektrische Energie unter dem Einfluß eines- Ladestromes zu speichern, größer ist als die entsprechende Fähigkeit der positiven Elektroden.
Durch die höhere Ladenfähigkeit der negativen Elektroden soll erreicht werden, daß eine Wasserstoffentwicklung der negativen Elektroden: während der Ladung des Akkumulators. in gasdicht verschlossenem Zustand völlig unterdrückt wird und daß nur Sauerstoff auftritt, der durch Berührung mit der aktiven Masse der negativen Elektroden restlos verzehrt wird.
Um den. Gaszutritt zur negativen Elektrode zu erleichtern, ist für diesen. Fall weiterhin vorgeschlagen worden, einem Separator besonderer Struktur zu verwenden. Der Separator soll nämlich Hohlräume enthalten, in denen, sich das entwickelte Gas sammeln und dann in Berührung mit den negativen. Elektroden treten kann.
Es hat sich gezeigt, daß diese Akkumulatoren zwar während einer normalen Ladung zuverlässig arbeiten; sie zeigen jedoch die störende Erscheinung, daß bei einer Tiefentladung und einer damit verbundenen Umpolung der Elektroden eine unverminderte Wasserstoffentwicklung auftritt. Es ist bekannt, daß dieser Wasserstoffballast sich mit den in gasdichten Akkumulatoren, der bekannten Art vorhandenen Mitteln nicht beseitigen läßt. Dies bedeutet natürlich einen. entscheidenden Nachteil der Akkumulatoren nach diesen bekanntenVorschlägen.
Um eine Wasserstoffentwicklung bei der Umpolung von, gasdichten Akkumulatoren, zu vermeiden, ist weiterhin vorgeschlagen, worden, den negativen. Elektroden im Augenblick des gasdichten Verschließens eine größere Entladefähigkeit zu verleihen ass den positiven Elektroden. Diese Erstladefähigkeit kann gegebenenfalls noch mit einer bereits bekannten, größeren Ladefähigkeit der negativen Elektroden kombiniert werden. Diese besondere Einstellung der Erstladefähigkeit und der Ladefähigkeit wird durch eine entsprechende Durchführung des Ladeverfahrens erreicht.
Ein Akkumulator nach diesen. Vorschlägen besitzt aber ebenfalls beträchtliche Nachteile. Falls er keine größere Ladefähigkeit der negativen Elektroden in bezug auf die positiven Elektroden besitzt, tritt bei langfristiger Ladung zwangläufig eine schädliche Wasserstoffentwicklung ein. Andererseits werden diese Akkumulatoren bei Vorhandensein einer Entladereserve der negativen Elektroden bei Tiefentladung eine Wasserstoffentwicklung an der positiven Elektrode zeigen:. Wie bereits ausgeführt, kann dieser schädliche Wasserstoffballast mit normalen Mitteln nicht beseitigt werden.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die oben gekennzeichneten entscheidenden Nachteile bisher bekannter gasdichter Akkumulatoren vollständig zu vermeiden und gasdichte Akkumulatoren so aufzubauen, daß sie weder bei Ladung noch: bei Entladung zu einer schädlichen Wasserstoffentwicklung kommen.
Dieses erfindungsgemäße Merkmal besteht darin., daß - abweichend von darr, bisher bekannten Vorschlägen - die positiven. Elektroden, eine größere Kapazität erhalten als die negativen Elektroden, d. h. daB ihre Fähigkeit, elektrische Ladung unter dem Einfluß eines Ladestromes aufzunehmen bzw. abzugeben, größer ist als die entsprechende Fähigkeit der negativen Elektroden. Weiterhin: erfolgt -. abweichend von der bekannten Behandlung offener alkalischer-Zellen - eine Behandlung der Zellen nach der Erfindung derart, daß zumindest eine Ladung im offenen Zustand langfristig durchgeführt wird. Hierdurch wird dafür gesorgt, daß sich die negativen Elektroden, vollständig aufladen und keine Ladefähigkef am- Schluß der Ladung mehr besitzen und daß die päsitiven# Elektroden gleichzeitig ebenfalls völlig aufgeladen werden. Bei einer nachfolgenden Entladung werden. beidem. Elektroden gleiche Ladungsmengen entnommen. Die Entladung wird dabei so weit durchgeführt, bis die negativen Elektroden. völlig entladen. sind, d. h. in diesem Zustand keine Entladefähigkeit (keine Ent ladereserve) haben. Hiernach wird der Elektrolyt entleert und der Akkumulator nach: der Erfindung gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen.
Bei dem weiteren, Betrieb der Akkumulatoren nach der Erfindung in diesem gasdicht verschlossenen Zustand stellen sich derartige Verhältnisse ein, daß bei der Ladung und bei der Entladung weder an den, negativen noch an. den positivem. Elektroden Wasserstoff frei wird.
Im übrigen sei bemerkt, daß der Akkumulator nach der Erfindung in an sich bekannter Weise einen. in dem Separator und in. den Poren der Elek- troden festgelegten Elektrolyt besitzt. Der Separator ist so feinporig, daß er die an den Akkumulatorenplatten während des Betriebs entstehenden Gasblasen nicht hindurchläßt.
Für die Ausführung alkalischer Akkumulatoren nach der Erfindung können alle bekannten, Elektrodenarten, z. B. Sinterelektroden, Preßelektroden, Taschenelektroden u. a. verwendet werden.

Claims

PAT'ENTANSPRUCHE: i. Ständig gas- und flüssigkeitsdicht verschlossener Akkumulator, vorzugsweise mit alkalischem Elektrolyt, welcher im Separator und in. den Poren der Elektroden festgelegt ist, wobei Teile der nativen und der positiven Elektroden mit dem Gasraum in Berührung stehlen, sowie mit einem Separator, der so feinporig ist, daß er die an, den Akkumulatorenplatten während des Betriebs des Akkumulators entstehenden Gasblasen nicht hindurchläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die positiven Elektroden, eine größere Fähigkeit besitzen, elektrische Ladung, gemessen. in Amperestunden, aufzunehmen bzw. abzugeben als die negativen Elektroden, und, daß die positiven Elektroden im Augenblick der Schließung des Akkumulators . einen gegenüber den negativen Elektroden größeren Betrag elektrischer Ladung, gemessen in Amperestunden, gespeichert enthalten, also eine Entladereserve besitzen. a. Verfahren zur Herstellung des Akkumulators nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator im offenen Zustand und völlig mit Elektrolyt gefüllt bis. zur völligen Aufladung beider Elektroden geladen. wird, worauf eine Entladung bis zur Entladung der negativen Elektroden erfolgt, danach der Elektrolyt entleert und der Akkumulator gasdicht verschlossen, wird.