NO122017B - - Google Patents

Description

Elektrode for akkumulatorer.

Foreliggende oppfinnelse vedrører ak-kumulatorelektroder av den såkalte rør-type. Med en elektrode av rørtypen, eller «rørplate»-elektrode, menes blant fagfolk en elektrode som består av et antall ved siden av hinannen anordnede metallstaver som er innbyrdes forbundet ved endene ved hjelp av tverrforbindelser, og av hvilke hver er omgitt av aktivt materiale som på sin side er omgitt av et rørformet elektrolytgjennomslippelig hylster av isolerende, syrefast materiale, hvilke hylstere er anordnet slik at de rundt hele sin omkrets er tilgjengelig for akkumulatorens elektrolyt. Av det sistnevnte trekk følger at de i hylsterne innesluttede strenger av ak-tiv masse rundt hele sin omkrets er tilgjengelige for akkumulatorens elektrolyt, hvilket er vesentlig for elektroder av denne type, som forøvrig anvendes i hovedsaken som positive elektroder sammen med negative elektroder som er utført som plane plater.

Akkumulatorer forsynt med rørplater har lang levetid, høy kapasitet, lav indre motstand og god spenningskonstans som følge av god syresirkulasjon.

Ved de hittil kjente rørplater har rø-rene eller hylstrene for den aktive masse hatt sirkulært tverrsnitt. For at elektrodeplatens tykkelse ikke skal bli altfor stor, har man vært nødt til å gjøre rørenes yt-terdiameter liten med den følge at et relativt stort antall rør må anbringes ved siden av hverandre. Da disse rørplater anvendes sammen med plane negative plater, er det innlysende at den aktive masse i rørene ikke utnyttes fullt ut, da avstanden fra de rørdeler som vender mot hinannen, til den negative plate er forholdsvis stor. Denne ulempe er særlig påtagelig ved utlad-ning med meget høyt strømstyrker, f. eks. når akkumulatoren anvendes til igangset-ning av en forbrenningsmotor.

De positive rørplater har i forhold til de negative plane, plater meget høy kapasitet, og da de dessuten opptar relativt stor plass i batterikaret, blir belastningen på de negative plater meget stor og i alle tilfelle vesentlig større enn i akkumulatorer, hvor både positive og de negative elektroder er plane. Den relative plateavstand med henblikk på den aktive masse blir således forholdsvis stor med derav følgende høy motstand i elektrolyten.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en akkumulatorelektrode av rørtypen og av slik utførelse at de oven-for nevnte ulemper elimineres. Akkumu-latorelektroden ifølge oppfinnelsen utmer-ker seg først og fremst ved at hylstrene eller rørene som omgir det aktive materiale, har et elliptisk eller ovalt tverrsnitt som har sin største utstrekning i en ret-ning parallelt med elektrodens plan. En rørelektrode utført i overensstem-melse med oppfinnelsen krever et mindre antall rør enn en rørelektrode av samme bredde med rør av sirkulært tverrsnitt. Ved rørelektroden ifølge oppfinnelsen utnyttes den aktive masse vesentlig bedre, da avstanden mellom alle deler av den positive elektrode og den negative elektrode i vesentlig grad forkortes. En ytterligere fordel består i at større antall positive og negative elektroder får plass i batterikaret uten at de positive elektroders levetid minskes.

Akkumulatorer forsynt med rørplater

ifølge foreliggende oppfinnelse byr således på vesentlige fordeler, såsom høyere kapa-

sitet pr. volumenhet og lavere indre mot-

stand, hvilket muliggjør meget høye ut-ladningsstrømmer uten overbelastning av de negative plater.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i

det følgende i tilsltuning til tegningen,

hvor fig. 1 og 2 viser i oppriss henh. tverr-

snitt en utførelse av oppfinnelsen, fig. 3

og 4 i oppriss henh. tverrsnitt en annen utførelse av oppfinnelsen, og fig. 5 og 6

på tilsvarende måte en ytterligere utfø-

relse. Samme henvisningsbetegnelser er anvendt for motsvarende deler i de for-skjellige figurer.

Ved alle de viste utførelseseksempler

består elektrodeplaten av et antall ved si-

den av hverandre anordnede metallstaver 1 som oventil er forbundet med hverandre ved hjelp av tverrforbindelser 2 henh. 3.

I det minste den øvre 2 av disse tverrforbindelser er utført av elektrisk ledende materiale, fortrinnsvis i samme metall som stavene 1, f. eks. bly eller en blylegering. Stavene 1 er omgitt av aktivt materiale

4 som fastholdes til stavene ved hjelp av rørformede hylster 5 av isolerende, syre-

fast og elektrolytgjennomtrengelig mate-

riale.

På fig. 1 er et av hylstrene 5 vist mer detaljert. Det består av et tynnvegget, perforert rør 6 av et plastmateriale, såsom et vinylpolymer, f. eks. polystyrol, hvilket rør har et indre belegg 7 av et fibrøst ma-

teriale, f. eks. glassfibrer. Et rør av dette slag, som har vist seg ytterst godt egnet som hylster for det aktive materiale i rør-

plater, er beskrevet i U.S. patent 2.747.007. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset

til hylster av dette slag, men kan tilpasses ved hylster av hvilken som helst type.

Som det fremgår av fig. 2, 4 og 6 har hylstrene 5 et ovalt eller elliptisk tverr-

snitt og er anordnet slik at den største diameter av de ovale eller elliptiske tverr-

snitt er parallell med elektrodens plan.

Det er vesentlig for oppfinnelsen at

den største diameter i hylstrenes tverr-

snitt er parallell med elektrodeplatens plan.

Hvis hylstrene f. eks. var anordnet slik

at den største diameter i tverrsnittene var rettet loddrett på elektrodeplatens plan,

ville fordelene med oppfinnelsen ikke opp-

nåes.

Stavene 1 kan ha et tverrsnitt som til-

svarer hylstrenes tverrsnitt. Dette fremgår

av fig. 2, hvor både stavene og hylstrene er vist med ovalt tverrsnitt.

Hvis forholdet mellom den største og

minste diameter av hylstrenes tverrsnitt er stort, kan det være fordelaktig å la hvert hylster omslutte to eller flere staver med det på stavene anbragte aktive mate-

riale for å øke stabiliteten. Dette tilfelle er vist på fig. 3 og 4, ifølge hvilke hvert hylster omslutter to av stavene 1 med det rundt disse staver anbragte aktive mate-

riale. De to staver i hvert hylster kan være anordnet slik at deres senterlinjer passerer gjennom brennpunktene for hylsterets el-

liptiske tverrsnitt.

Stavene 1 kan også være utført i form

av flate remser, som vist på fig. 5 og 6. Disse remser er anordnet slik at deres sideflater er parallelle med elektrodeplatens plan, og bredden av hver slik remse er hensiktsmes-

sig lik den største indre diameter av hyl-

steret. For å oppnå god kontakt mellom det aktive materiale på begge sider av rem-

sen er remsene forsynt med perforeringer,

se fig. 5.

Det aktive materiale har en tendens

til å ekspandere under akkumulatorens drift. Derfor bør hylstrene 5 fortrinnsvis være utført av et materiale som ikke er strekkbart, da det aktive materiales ekspansjon ellers kan medføre at hylstrene deformeres, så de får et annet tverrsnitt enn det ovale eller elliptiske. Da de posi-

tive rørplater sammen med de negative plater og mellomliggende separatorer er sammenpresset til en fast blokk i akkumulatoren, hindres hylstrene på effektiv måte i å anta sirkulær form selv om hylstrene er utført av bøyelig materiale; hvis derimot materialet i hylstrene også er strekkbart,

kan det aktive materiales ekspansjon med-

føre at hylstrene antar et mere eller min-

dre rektangulært tverrsnitt, hvilket like-

ledes ville sterkt redusere fordelene ved oppfinnelsen. Hylstrene bør derfor være utført av et materiale som kan være bøye-

lig, men som ikke er strekkbart i noen høyere grad.

Claims (4)

1. Akkumulatorelektrode av rørtypen eller rørplateelektrode, bestående av et an-

tall ved siden av hinannen anordnede metallstaver som er innbyrdes forbundet ved endene ved hjelp av tverrforbindelser og av hvilke hver er omgitt av aktivt materiale som på sin side er omgitt av et rør-formet, elektrolytgjennomslippelig hylster av isolerende, syrefast materiale, hvilke hylstere er anordnet slik at de rundt ..hele sin omkrets er tilgjengelige for akkumulatorens elektrolyt, karakterisert ved at hylstrene ennvidere er anordnet slik at det ovale eller elliptiske tverrsnitts største diameter ligger parallelt med elektrodens plan.

2. Akkumulatorelektrode ifølge påstand 1, karakterisert ved at hylstrene består av tynnveggede, perforerte rør av et plastmateriale og har et indre belegg av et vevet, fibrøst materiale, f. eks. glassfibrer.

3. Akkumulatorelektrode ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at metallstavene har stort sett samme tverrsnittsform som hylstrene.

4. Akkumulatorelektrode ifølge påstand 1, 2 eller 3, karakterisert ved at hvert hylster omslutter to eller flere av metallstavene med det på disse staver anbragte materiale.