ES2213751T3 - Bateria de plomo. - Google Patents
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA BATERIA ACIDA DE PLOMO QUE TIENE TODAS LAS SUPERFICIES DE TODOS LOS ELECTRODOS BAJO ALTA PRESION Y SUS CIRCUNFERENCIAS SE MANTIENEN SIN CAMBIOS GRACIAS AL SOPORTE DE LAS PAREDES DE LA PILA MECANICAMENTE RIGIDAS DE MANERA QUE SOLAMENTE EL GROSOR DE LOS ELECTRODOS PUEDE EXPANDIRSE BAJO UNA CARGA ELASTICA FUERTE DURANTE LA DESCARGA Y CONTRAERSE DURANTE LA CARGA. LA PRESION ES DE 0,49-10{SUP,5}-9,81-10{SUP,5} PA (0,510 KP/CM{SUP,2}), Y PUEDE OBTENERSE MEDIANTE SEPARADORES O MEDIANTE MUELLES APLICADOS A LOS LADOS EXTERIORES DEL ENVASE DE LA PILA Y PUEDE MODIFICARSE PARA INCREMENTAR O DISMINUIR LA CAPACIDAD. EL DISEÑO TUBULAR DE LA BATERIA EVITA PERDIDAS DE MATERIAL DEBIDAS A LA SEDIMENTACION Y PROPORCIONA UNA LARGA VIDA DE TRABAJO, DADO QUE TAMBIEN UN CONDUCTOR DE PLOMO COMPLETAMENTE DESGASTADO BAJO ALTA PRESION PUEDE FUNCIONAR COMO UN CONDUCTOR DE CORRIENTE. LOS ENVASES EXTERIORES RIGIDOS TAMBIEN PERMITEN UNA ALTA PRESION DE LIQUIDO Y, POR LO TANTO UNA ALTA SOLUBILIDAD DEL OXIGENO Y UNA ALTA RECOMBINACION DEL OXIGENO EN PILAS SELLADAS.
Description
Batería de plomo.
Esta invención se refiere a baterías con depósito
que contengan al menos un electrodo positivo y otro negativo en
forma de lámina, separadores y ácido sulfúrico.
Los electrodos en una batería de plomo-ácido se
forman por la corriente circulante a través de las celdas de plomo
que están rellenas con material de plomo activo. El material
positivo se denomina PAM y el material negativo NAM. El tipo más
común de electrodos es el llamado de placas "unidas", en el que
el conductor de corriente se ha diseñado en forma de rejilla. Entre
los electrodos positivo y negativo, o "placas" se colocan
separadores porosos. Normalmente, se colocan varios electrodos
positivos y negativos conectados entre sí en paralelo formando un
"grupo de placas" o una celda. La corriente circula a través
de los electrodos mediante conductores de corriente situados en su
parte superior, denominados lengüetas, los cuales están soldados a
"barras", que a su vez están conectadas a los denominados
terminales. Las celdas se conectan habitualmente en serie para
formar baterías de tensiones más altas.
Durante la descarga, el PbSO_{4}, que ocupa un
mayor volumen que el Pb y el PbO_{2}, se forma dentro de los
electrodos. Durante las descargas, el material activo que no esté
unida a ningún electrodo se expandirá. Este vo1umen de expansión se
mantiene constante si no se aplica una contrapresión fuerte.
Durante cada nueva descarga, hay un cierto incremento de volumen,
que hará que la unión se rompa y después de un cierto número de
descargas, la placa positiva (PAH) se separará del electrodo, (la
rejilla).
No se produce corrosión dentro de los electrodos
negativos. Por lo tanto, sólo se necesita una ligera ayuda mecánica
para conseguir un proceso prácticamente irreversible. La superficie
de la rejilla positiva está formada por PbO_{2}. E1 PbO_{2}
ocupa de esta manera un volumen mayor que el Pb del que proviene, y
se producirá una deformación en la cara de corrosión. En las
sucesivas descargas se deposita un poco de PbO_{2} sobre la
superficie de la rejilla y, debido al incremento de volumen, se
producirá la rotura, se depositará más PbO_{2} y la rejilla se
corroerá. La experiencia demuestra que la presión mecánica sobre
las superficies del electrodo incrementa su vida útil. Las baterías
con las denominadas placas unidas, a menudo contienen lana de
vidrio entre los electrodos; y las celdas están montadas dentro de
unos bloques que ejercen presión sobre sus paredes y de ese modo
también sobre las superficies de los electrodos. Esta presión se
mantiene montando bajo presión los grupos en los contenedores de
las celdas o los conjuntos de contenedores entre sí (baterías de
arranque) ejerciendo una presión suficiente como para contrarrestar
el incremento de volumen.
Para obtener una larga vida útil, el material
activo positivo, PAM, en baterías diseñadas para las descargas más
de mayor duración, presenta una alta densidad, lo que conlleva baja
porosidad con la correspondiente utilización de una cantidad de
material menor y con ello menor capacidad.
En las baterías denominadas tubulares, el
conductor del electrodo positivo está formado, a diferencia de los
electrodos de placas unidas, por varillas paralelas de plomo
rodeadas de material de polaridad positiva que está soportado por
tubos porosos a su alrededor. El material de los tubos está formado
normalmente por fibra de vidrio trenzada. El diámetro de estos
tubos está normalmente comprendido entre 8 y 10 mm, delimitando la
anchura del electrodo. Estos electrodos positivos se denominan
"electrodos de tubo". Una razón para la fabricación de las
baterías tubulares con tubos de fibra de vidrio, que tienen un
material activo de elevada porosidad, lo que conlleva baja densidad,
y con ello un buen aprovechamiento de este material y una larga
vida útil, es que dicho material puede expandirse hasta cierto
punto dentro de los tubos, debido a la elongación de la fibra de
vidrio y el incremento del diámetro del tubo. Esto puede provocar
un incremento de volumen superior al 10% durante la descarga.
Durante la carga, las deformadas fibras de lana de vidrio regresan
el volumen del material activo positivo a su estado antes de la
descarga. La resistencia de las fibras de vidrio sin embargo se
verá reducida con el tiempo.
WO 85/05227 (Sundberg) es un dispositivo con
semitubos que no tiene soporte, no obstante, en todas las
direcciones. Las lengüetas también carecen de soporte.
También en las baterías de placas unidas, la lana
de vidrio comprimida y relativamente delgada, usada a menudo corno
separador, tiene un cierto efecto elástico. En baterías que tienen
contenedores rectangulares, la presión que se ejerce sobre las
paredes planas de las celdas es insuficiente para contrarrestar la
expansión. El volumen libre por encima y por debajo de los
electrodos permite cierta expansión, y puesto que éstos no están
completamente sujetos por las paredes del contenedor, pueden
aumentar de tamaño hasta cierto punto en anchura. La batería, de
acuerdo con US-A-4 336 314 tiene
placas rectangulares que carecen, sin embargo, de sujeción para las
caras superiores e inferiores de los electrodos.
DE-2 758 288 se refiere a una celda de
recombinación de oxigeno sellada, pero no se menciona la sujeción
para las caras de los electrodos. También en las conocidas
baterías que tienen celdas completamente encerradas en un material
plástico, la elasticidad de las paredes planas provocará una
sujeción insuficiente (JP 59-98476 y
60-74360).
Los problemas con las baterías conocidas se
solucionan mediante las características presentes en las
reivindicaciones independientes.
En esta invención, que se refiere a baterías de
plomo de larga duración, todas las superficies exteriores de los
electrodos se someten a altas presiones mecánicas y la superficie
inicial del electrodo se mantiene sin cambios gracias a la perfecta
sujeción de todas las caras.
Se describe ahora esta invención en función de
los encapsulados y en relación con las figuras, donde:
La figura 1 muestra un encapsulado de la
invención
La figura 2 muestra un electrodo con su
lengüeta.
La figura 3 muestra un electrodo con detalle en
una escala ampliada,
La figura 4 muestra un conjunto de
electrodos,
Las figura 5a, b y c muestran diferentes
disposiciones para asegurar el material positivo,
La figura 6 muestra una batería de dos celdas
según esta invención,
La figura 7 muestra la fase inicial con placas
rectangulares, y
las figuras 8a, b y c muestran las disposiciones
del volumen de relleno dentro de un contenedor de la batería.
Un ejemplo para conseguir una sujeción semejante
a la descrita se ilustra en la figura 1. Aquí, los electrodos, 1 en
la figura 1, están montados en contenedores tubulares de volumen
constante, 8, los cuales, mediante el propio contenedor de la celda
(figura 1) o la sujeción a través de otro contenedor externo (13 en
la figura 6) mantienen unidas las circunferencias de los electrodos
(en una primera dirección, que en relación con el contenedor o
recipiente está definida como dirección radial) de manera que no se
produzcan cambios en el área de la superficie del electrodo.
Mediante una elevada presión sobre la superficie del electrodo (en
una segunda dirección, que en relación con el contenedor o
recipiente se define como dirección axial) y un volumen constante
del grupo de electrodos, la vida útil de la batería puede
maximizarse, puesto que está controlado el proceso de corrosión
durante la carga. Las presiones más altas limitan la profundidad de
la descarga. Durante el tiempo de descarga se forma sulfato de
plomo, que ocupa un volumen mayor que el PbO_{2}. Cuando los
poros de los electrodos positivos se llenan de sulfato de plomo y
se impide la expansión mediante una contrapresión externa, no puede
difundirse más electrolito dentro del electrodo y el proceso de
descarga se interrumpe.
Con la presión y sujeción suficientes, se frena
la expansión y la corrosión desciende. Debido a que el volumen no
cambia en absoluto, se multiplica la vida útil.
La corrosión de las rejillas de plomo positivas
no puede evitarse, puesto que éstas pueden aumentar de volumen a
expensas del volumen del poroso material activo. El PbO_{2}
comprimido tiene, sin embargo, una conductividad significativamente
mejor que el material poroso, y el PbO_{2}, que se ha formado
debido a la corrosión de la rejilla, tiene una alta densidad y una
buena conductividad eléctrica: alrededor de 1/10 de la del plomo. Se
sabe que las varillas completamente corroídas de plomo en las
baterías tubulares, donde la presión en los tubos es alta, pueden
actuar como conductores de corriente durante muchos años,
proporcionándole a la batería una buena capacidad con cargas no
demasiado altas. En este sentido, estas baterías controladas en
volumen, donde el grupo en conjunto está sometido a altas presiones
mecánicas, tienen muy larga vida útil, y funcionan con capacidad
plena durante muchos miles de descargas, incluso con los conductores
completamente corroídos.
También puede fabricarse una batería sin la
rejilla de plomo.
De esta manera, primero se forma una delgada capa
de plomo en el PAM, y ya durante su formación, el plomo se corroe
formando PbO_{z}. Para manejar las placas durante la fabricación
puede emplearse una rejilla de plástico. El uso de rejillas de
plástico en los electrodos negativos es ya conocido.
La presión sobre las superficies del electrodo
positivo puede ser elástica (efecto muelle); ya que puede
producirse una pequeña expansión del material de unión sin que
tenga influencia en su vida útil, de manera que el volumen conserve
su tamaño original después de la descarga y la carga subsiguiente.
Sin esta expansión, la capacidad del electrolito para albergar el
material activo descendería cuando los poros del material de unión
se llenaran de sulfato de plomo, y la capacidad se vería
reducida.
En una batería sometida a presión, según esta
invención, puede conseguirse una expansión controlada del material
de relleno durante la carga y la descarga, mediante un precintado
de goma colocado en las celdas o en las baterías, que someta a
presión la superficie del electrodo.
Este efecto ha sido aplicado en ciertas baterías
tubulares con tubos elásticos y, hasta cierto punto, en baterías de
placas unidas con separadores flexibles, pero el efecto es
significativamente mejor en una construcción de electrodos fijos de
área fija, según esta invención. El material se expande durante la
descarga sólo perpendicularmente a la superficie del electrodo (en
la segunda dirección o dirección axial) y no en el plano del
electrodo (en la primera o direcciones radiales). Durante la carga
se invierte la expansión. Puede obtenerse un efecto elástico
empleando separadores formados por una capa relativamente delgada de
lana de vidrio comprimida, y esto es parte de esta invención.
En esta invención, debido a la alta presión
ejercida sobre las superficies unidas en las baterías, la capacidad
para expandirse de la lana de vidrio no es siempre suficiente, y
puede ser necesaria la carga de un muelle sobre el conjunto de
electrodos.
Para regular totalmente y limitar la descarga, la
presión sobre las superficies del electrodo debe ser alta, desde
0,5 hasta 10 kp/cm^{2} (0,49.10^{5} - 9,81.10^{5} Pa), o
superior. La presión sobre las superficies del electrodo determinará
también el nivel de la descarga, puesto que el volumen incrementa
la limitación y con ello la reserva de electrolito. La presión está
limitada a lo que los separadores puedan resistir antes de
romperse. Si se usan muelles para controlar el volumen, es fácil
variar la presión de acuerdo con la aplicación, (capacidad deseada)
empleando muelles con distinta constante de recuperación. Menor
presión puede conllevar una capacidad más alta, pero también una
vida más corta. En una batería, según esta invención, destinada a
poseer una larga vida útil, se prefiere aplicar una presión de
0,98.10^{5} - 9,81.10^{5} Pa; y en una batería destinada a
poseer una elevada capacidad, una presión mecánica de 0,49.10^{5}
- 0,98.10^{5} Pa. Es posible la expansión, esto es, el incremento
del espesor del electrodo, de hasta un 15% con el correspondiente
retroceso durante la carga.
Para poder prevenir el incremento del área
superficial del electrodo se usa un contenedor con volumen
constante, por ejemplo un tubo de acero o de Composite, y las
celdas se fabrican preferiblemente con placas casi circulares,
figura 2, y el conjunto de celdas se adapta a la forma de un tubo,
figura 1.
Debido a la elevada presión de la porosa lana de
vidrio sobre las superficies del electrodo, el material de unión no
puede salir del electrodo y no se necesita un espacio
extra(volumen residual) para la cantidad de material que
caería. Las celdas tendrán por tanto un tamaño inferior que las
correspondientes fabricadas con la técnica anterior.
En las celdas según esta invención, los
electrodos circulares pueden tener una o más "lengüetas" 3,
más como pequeñas crestas, a los lados. Estas lengüetas pueden
extenderse sobre prácticamente media circunferencia para obtener una
mejor distribución de la corriente. Las lengüetas con sus
conexiones están incluidas dentro del electrodo circular. La figura
3 muestra un electrodo 1 que tiene una rejilla rellena con material
de unión activo 4'. El electrodo está provisto de un conductor de
corriente en forma de lengüeta 3. Para prevenir cortocircuitos, la3
circunferencias de ambos electrodos, positivo y negativo, están
protegidas por un perfil en forma de U, 5, de un material plástico
que envuelve los bordes de los electrodos o la unión del electrodo,
de acuerdo con las figuras 3, 4 y 5. Si los armazones del electrodo
se fabrican en un material plástico, el perfil en forma de U no es
siempre necesario.
El espesor de la pared del perfil en forma de U
debe ser pequeño, preferiblemente entre 0,1 - 0,3 mm y se producirá
una disminución de la placa en los bordes de algunas décimas de mm.
Este adelgazamiento será sin embargo absorbido por los separadores
y es en general despreciable. Si se requiere un perfil más
resistente, puede colocarse sobre la rejilla de plomo antes de
aplicar el material activo 4', 4'', de manera que entonces el
perfil en forma de U determina el espesor del electrodo, como se
muestra en la figura 5. En la posición del conector, la lengüeta 3,
puede tener un hueco, de manera que estas lengüetas sobresalgan de
las placas positiva y negativa, como se muestra en la figura 4, a
través del perfil en forma de U, de manera que puedan ser soldadas a
una barra conductora, 6 en figura 6.
Las lengüetas positiva y negativa se colocan
preferiblemente en oposición, y las lengüetas de los conectores de
corriente negativa están situados en las caras opuestas de la
celda. Esta disposición es parte de la invención. La figura 6
muestra una batería de doble celda. El acoplamiento, esto es, la
conexión 7 para la celda siguiente se encuentran por lo tanto en
las caras opuestas El conductor 7 puede tener la forma de una bobina
de expansión para permitir una cierta movilidad. Las lengüetas 3
están soldadas a la barra 6, que a su vez está embutida en 1a pared
del contenedor 8. El muelle 9 comprime las celdas. Puede estar
hecho solamente de un suave caucho elástico y estar colocado entre
dos celdas, ejerciendo así presión sobre ambas. Alternativamente,
entre las dos celdas se han combinado un muelle 9 y una goma
resistente 10, como se muestra en la figura 13.
La descripción y las figuras ilustran ejemplos de
construcción de acuerdo con esta invención.
Las baterías cilíndricas soportan mejor la
presión sin cambio de volumen y pueden por tanto tener paredes más
delgadas. Si los contenedores son lo suficientemente rígidos, los
electrodos y la sección transversal de las celdas pueden adoptar
otras formas, como por ejemplo rectangular. Pueden usarse las placas
de una batería de arranque común, consiguiéndose una larga vida
útil de la batería tan buen o mejor que para las baterías tubulares
de hoy en día. Para obtener mejores corrientes de distribución,
estas placas rectangulares 12 pueden tener 3 lengüetas situadas
opuestas unas con otras y tener dos o tres de ellas o una tan ancha
como el electrodo, figura 7, y ser del menor peso posible. Los
perfiles 5 están rodeados de electrodos por todas partes, sin
embargo, están provistos de aperturas por donde sobresalen las
lengüetas, y están montados con una sujeción alrededor de todo el
electrodo y desde la pared del contenedor. De modo similar a los
electrodos circulares, se sitúan los separadores 2 entre los
electrodos.
Nótese que por "primera dirección o dirección
radial" se entienden las direcciones desde la periferia y hacia
dentro, también para los electrodos con otras formas diferentes de
la circular. Por "una segunda o dirección axial" se entiende
una dirección perpendicular a las primeras direcciones, esto es, en
la dirección del conjunto de electrodos.
Si los contenedores son mecánicamente débiles,
pueden, como se muestra en la figura 6, fijarse exactamente en un
contenedor rígido con volumen constante 13, y puesto que cada placa
individual está sujeta por las paredes de la celda, la
circunferencia de los electrodos se mantendrá durante la descarga,
sin posibilidad de expandirse en ninguna dirección, mientras que el
espesor del electrodo se controla mediante la presión elástica.
Si se usan electrodos rectangulares (placas de
baterías de arranque), éstos pueden estar encerrados en tubos
rectangulares con volumen constante. Los tubos circulares pueden
sin embargo ser más ligeros a presiones altas y, por lo tanto, los
electrodos rectangulares pueden encerrarse dentro de tubos
circulares si los tubos están sujetos por las cuatro caras por
perfiles 15 que estén en contacto con el contenedor exterior 13
corno se muestra en las figuras 8A, B.
Los perfiles de sujeción 18' pueden ser cortados
y perforados, figura 8B, C y constan de cavidades con lana de
vidrio de electrolito extra 19 para crear un volumen de ácido
adicional. Los separadores porosos 3 saturados de electro1ito
pueden ser más largos que los electrodos, tocar el soporte de
plástico y extenderse hacia la pared exterior. El volumen del
electrolito se hace mayor sin incrementar la distancia del
electrodo. El contenedor exterior 13 puede fabricarse de acero para
conseguir una refrigeración más fácil. De acuerdo con lo anterior,
los conductores 6 pueden suministrarse con una bobina de expansión
si se desea que el electrodo tenga una cierta expansión durante la
descarga.
Se han intercalado rejillas de plomo comunes
entre las rejillas 14, figura SA, para la conducción de la
corriente y el aseguramiento del material de relleno, y provistas
de un marco de plomo 15 alrededor de la rejilla. La alta presión de
las baterías, de acuerdo con esta invención, permite fabricar el
electrodo positivo a partir de una rejilla simplemente, que ha sido
elaborada a modo de conductor de corriente partiendo de una lámina
de plomo 16. El perfil en forma de U 5 determina el espesor del
material activo positivo 4' a cada lado del conductor. La rejilla en
la placa positiva se corresponde con las varillas de plomo de las
baterías tubulares, es decir, están colocadas en el centro del
electrodo y completamente cubiertas por el relleno del mismo. Dado
que el conductor de corriente, incluso después de haber sido
completamente transformado a PbO_{z}, trabajará con una razonable
baja resistencia; el espesor de éste no debería ser demasiado
pequeño comparado con el espesor de la placa.
La limitación y el absoluto control del volumen
de esta invención, permitirán que los electrodos de las baterías de
potencia sean muy delgados, en ciertos casos de tan solo 0.5 mm o
menos, con el material activo proveniente de la denominada
formación Plante del plomo en el electrodo positivo. Debido a la
alta presión y a que los conectores de corriente están situados en
el lugar opuesto uno de otro, estas baterías tendrán una
distribución de corriente uniforme, lo cual es muy importante para
la corriente de conductor para convertir este conductor a PbO_{z}.
Los electrodos de estas celdas tienen una presión extra elevada
para obtener la máxima conductividad del PbO_{z} en las zonas
conductoras.
Para obtener celdas completamente cerradas con la
denominada recombinación de oxígeno necesaria, la presión del
liquido en las celdas será alta, 4-10 atm o más. A
esta presión, la solubilidad del oxigeno es tal que el oxígeno que
se forma durante la carga, antes que el hidrógeno, en su forma
disuelta, oxida el electrodo negativo, el cual por tanto no se
carga completamente y se previene la formación de gas hidrógeno.
Con la fuerza mecánica de las celdas, de acuerdo con esta
invención, tal presión liquida puede mantenerse fácilmente. Esta
alta presión liquida es también parte de esta invención.
Para disminuir la presión del gas en caso de mal
funcionamiento, las celdas disponen de válvulas de seguridad.
Claims (16)
1. Una batería de plomo que se compone de un
contenedor que contiene al menos un electrodo positivo y otro
negativo en forma de placas, separadores y ácido sulfúrico, en la
que cada electrodo incluye una lengüeta para la conexión eléctrica,
y en la que el área diseñada del electrodo, incluyendo las
lengüetas, se mantiene sin cambios en toda su periferia, siendo los
electrodos sujetados por las paredes del contenedor en las
"primeras direcciones" perpendiculares a estas paredes,
teniendo el contenedor la suficiente fuerza mecánica como para
contrarrestar la presión de los electrodos y prevenir su expansión
en las primeras direcciones durante la descarga, estando también la
batería dispuesta para restringir el crecimiento de los electrodos
durante el ciclo en una segunda dirección perpendicular a las
primeras direcciones mencionadas.
2. Una batería de acuerdo con la reivindicación
1, donde el contenedor está provisto de una válvula de seguridad
contra sobrepresiones.
3. Una batería según las reivindicaciones 1 y 2,
donde los electrodos están formados por rejillas de plomo
conductoras rellenas de material activo y a los que se les aplica
una presión de al menos 0,49.10^{3} Pa (0,5 kp/cm^{2}) y
preferiblemente 0,98.10^{3} - 9,81 10^{3} Pa (1 -10 kp/cm^{2})
para maximizar la conductividad del PbO_{2} en las rejillas
corroídas.
4. Una batería según las reivindicaciones
anteriores, en la que conductores de plomo que se oxidan a
PbO_{2} funcionan como elementos conductores con una lengüeta y
rejillas de plástico y sin rejilla de plomo o una rejilla
insignificante.
5. Una batería según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que presentará una cierta elasticidad
en el contenedor, que es el contenedor de una celda o un contenedor
exterior que permite una cierta expansión del material activo en la
segunda dirección durante la descarga y un retorno de la expansión
durante la carga.
6. Una batería según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde el nivel de descarga se controla
regulando la presión en los electrodos.
7. Una batería según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde se aplica una alta presión
liquida, preferiblemente en torno a 1,0 -10^{6} Pa (10 atm), para
obtener una buena recombinación de oxigeno.
8. Una batería, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde las conexiones eléctricas de los
respectivos electrodos positivo y negativo se localizan en las
caras opuestas de los electrodos.
9. Una batería, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde el contenedor presenta un tubo
circular cilíndrico y donde los volúmenes entre los electrodos y el
tubo cilíndrico están llenos con perfiles de sujeción, que pueden
contener opcionalmente electrolito extra.
10. Una batería de plomo que se compone de un
contenedor que contiene al menos un electrodo positivo y otro
negativo en forma de placas, separadores y ácido sulfúrico, en la
que cada electrodo incluye una lengüeta para la conexión eléctrica,
y en la que el área diseñada del electrodo, incluyendo las
lengüetas, se mantiene sin cambios en toda su periferia, siendo los
electrodos sujetados por las paredes del contenedor en las
"primeras direcciones" perpendiculares a estas paredes,
teniendo el contenedor la suficiente fuerza mecánica como para
contrarrestar la presión de los electrodos y prevenir su expansión
en las primeras direcciones durante la descarga, estando también la
batería dispuesta para restringir el crecimiento de los electrodos
durante el ciclo en una segunda dirección perpendicular a las
primeras direcciones mencionadas; las superficies de dichos
electrodos estando dispuestas para ser comprimidas en la segunda
dirección con una presión mecánica de 0,49 10^{5} - 9,81 10^{5}
Pa (0,5 - 10 kp/cm^{2}), estando cada celda sellada con esta
condición.
11. Una batería según la reivindicación 10, donde
los separadores tienen un efecto elástico, que actuando sobre la
celda o grupo de celdas la mencionada presión mecánica, permiten
una expansión de hasta el 15% del espesor de los electrodos, y
principalmente retorna dicha expansión bajo la acción elástica.
12. Una batería según las reivindicaciones 10 y
11, donde el contenedor tiene forma de tubo con los electrodos
dispuestos formando un ángulo de 90º con respecto a la dirección
longitudinal del tubo, y donde el contenedor consta de unas
secciones finales capaces de soportar presiones ejercidas desde el
interior de la batería.
13. Una batería según las reivindicaciones 10, 11
y 12, donde cada celda está sellada de forma que cada una de ellas
mantiene la presión interna generada durante un ciclo, que puede
llegar hasta 1,0 10^{5} Pa (10 atm) incluido.
14. Una batería según la reivindicación 13, donde
hay un sistema para aliviar el exceso de presión del gas.
15. Una batería de plomo según la reivindicación
10 con una variedad de las mencionadas celdas donde cada una de
ellas presenta al menos dos barras de plomo; donde el contenedor es
aproximadamente tubular, de tal modo que define una dirección axial
y otra radial; cada electrodo tiene una sección transversal
aproximadamente circular, con una lengüeta colectora situada en la
periferia exterior; los electrodos están dispuestos con una sección
transversal aproximadamente perpendicular a la dirección
longitudinal del tubo y con el movimiento restringido en esta
dirección, la axial, por la aplicación de una presión mecánica a lo
largo de la dirección axial; las lengüetas de todos los electrodos
negativos están en contacto eléctrico mediante una primera barra de
plomo: las lengüetas de todos los electrodos positivos están en
contacto eléctrico mediante una segunda barra de plomo: los
electrodos están rodeados por un perfil no conductor en forma de U,
que está en contacto con la superficie interior del contenedor,
sujetando de este modo los electrodos, previniendo el contacto
directo entre los electrodos y el contenedor y restringiendo el
movimiento de los electrodos en las direcciones radiales.
16. Una batería de larga duración según
cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, donde se aplica una
presión mecánica sobre las superficies del electrodo comprendida en
el rango 0,98 10^{5} - 9,81 10^{5} Pa (1,0 - 10
kp/cm^{2}).
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