NO133466B - - Google Patents

Description

Galvanisk celle, særlig akkumulatorcelle.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved galvaniske celler, særlig elektriske akkumulatorer.

Et gammelt og særlig besværlig pro-blem når det gjelder elektrolyttsirkulasjonen i slike celler, får ved oppfinnelsen en enkel og formålstjenlig løsning, idet kapa-siteten av f. eks. en elektrisk akkumulator forhøyes i vesentlig grad.

Oppfinnelsen skal i det følgende for-klares som en anordning ved en elektrisk akkumulatorcelle. I en akkumulatorcelle ladet ut med forholdsvis høy strøm, har det ofte vist seg at elektrolyttsirkulasjonen er utilfredsstillende. Utilstrekkelig elektro-lyttsirkulasjon medfører imidlertid ulemper som virker nedsettende på akkumulator-cellens kapasitet og levetid. For å få høy kapasitet er det nødvendig at den del av cellens elektrolytt som f. eks. ved utlad-ningens begynnelse befinner seg mellom elektrodene, etterhvert erstattes med annen elektrolytt som befinner seg over og under platesatsen.

Den elektrolytt som på grunn av utilstrekkelig sirkulasjon ikke deltar i de elek-trokjemiske reaksjoner i en galvanisk celle, bidrar også bare i liten grad til å fordele den i cellen utviklede varme jevnt i cellen. Dette har til følge at separatorer og elektroder ofte blir så oppvarmet at cellens varighet nedsettes i fare, hvorfor strøm-uttaket må holdes på en forholdsvis lav verdi, hvilket på sin side resulterer i en lav korttidsutladningskapasitet. Ved vise typer av batterier, såsom slike i undervannsbåter, er imidlertid korttidskapasiteten av av-gjørende betydning.

For å råde bot på disse misforhold, har det tidligere vært foreslått å anordne særskilte elektrolyttreservoarer og pumpeanordninger. Et annet forslag går ut på å øke elektrolyttbevegelsen i cellen gjennom å blåse luft inn i elektrolyttrommet f. eks. mellom cellebunnen og elektrodenes under-kant.

Ingen av de hittil fremsatte forslag innebærer imidlertid en farbar vei til løs-ning av problemet idet alle forslag forut-setter utenfor cellen anordnede arrange-menter. Bortsett fra at disse hittil fore-slåtte anordninger er plasskrevende, er de alle forbundet med lekasjefarer i lednings-systemet mellom pumpeanordningen og den galvaniske celle.

Foreliggende oppfinnelse eliminerer de nevnte ulemper uten å gjøre bruk av utenfor cellen liggende pumpe- eller an-dre sirkulasjonsanordninger. Ifølge oppfinnelsen utnyttes de i cellen anordnede pumpeanordninger i form av et rørformet legeme til understøttelse av elektrolyttsirkulasjonen ved at der i dette legemes gjennomstrømningskanal er anordnet elektroder som over tilkoblingsledninger er koblet til en strømkilde og at denne kanal er utformet med et strupersted som tillater at den ved elektrolyse mellom nevnte elektroder utviklede gass samler seg til en sammenhengende blære.

Oppfinnelsen skal beskrives i det føl-gende under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser en utførelse av en pumpeanordning ifølge oppfinnelsen, fig. 2 og 3 hvorle-des disse pumpeanordninger er anbragt i

en akkumulatorcelle, og fig. 4 og 5 alter-

native utførelser.

På tegningene angir 1 et rør av elek-

trisk isolerende, elektrolyttfast materiale. Innvendig er røret utformet med en inn-

snevring. Ved tilstrekkelig liten innerdia-

meter kan røret allikevel være helt slett innvendig. Fig. 4 og 5 viser alternative ut-

førelser av røret. På et egnet sted i rørets lengde er der anordnet hensiktsmessig ut-

formede elektroder 2 og 3 som er væske-

tett innsatt. Elektrodene er forbundet med tilslutningsledninger 4 hhv. 5 som er inne-

sluttet væsketett i rørveggen og/eller er isolert elektrolyttfast på de deler som be-

finner seg i elektrolytten 8. Tilslutnings-ledningene forbindes med cellens plus-

hhv. minuspol eller også med en strøm-

kilde utenfor cellen. I visse tilfelle kan disse ledninger forbindes med de nærmest liggende positive hhv. negative elektroder.

Hvis tilkoblingen skjer til cellens poler

eller til en strømkilde utenfor cellen må forbindelsesledningen forsynes med en bryter, slik at elektrodesystemet 2 og 3 kan frakobles f.eks. under ladeperioden. Fig. 2

er et vertikalsnitt av en akkumulatorcelle etter linjen A-A på fig. 3 som på sin side viser et grunnriss av cellen med deri an-

bragte pumpeanordninger i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Pumpeanordningene er betegnet med 1,

de positive elektroder med 10 og de nega-

tive med 11. Mellom elektrodene anordnede separatorer eller lignende skilleorganer er betegnet med 12. Et cellekar er betegnet med 7, og 8 angir elektrolytten i cellen;

denne elektrolytts overflate er betegnet med 9.

Pumpeanordningen ifølge oppfinnelsen

arbeider på følgende måte. Røret 1 befin-

ner seg med sin øvre åpning et stykke un-

der elektrolyttoverflaten 9 og strekker seg til et stykke over karets bunn. Ved strøm-gjennomgang gjennom ledningen 4, elek-

troden 2, elektroden 3 og ledningen 5 elek-trolyseres elektrolytten mellom elektrodene 2 og 3, hvorved der utvikles gass. Røret er utformet slik at der kan dannes en gass-

blære 6 som er tilstrekkelig stor til godt å

utfylle rørets indre tversnitt. Når gass-

blæren 6 etterhånden løsner og stiger opp i røret, løfter den den ovenforliggende elek-

trolytt foran seg, idet samtidig elektrolytt strømmer etter nedenfra. Elektrolyttbeve-

gelsen foregår nedenfra og opp, som angitt med piler på fig. 1. Den nødvendige elek-trolyseringseffekt som går med i pumpeanordningene, er helt ubetydelig og kan,

sammenlignet med cellens selvutladning neglisjeres helt. Cellekapasiteten stiger derimot betydelig.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen

kan utformes på mange forskjellige måter innenfor oppfinnelsens ramme. Således kan f.eks. sirkulasjonsanordningen anordnes på forskjellige steder i en galvanisk celle. F.

eks. kan bredden av noen få, flere eller samtlige elektroder i en galvanisk celle min-

skes til en sådan verdi at en sirkulasj ons-anordning i henhold til oppfinnelsen kan anbringes ved siden av elektroden. Det kan undertiden vise seg fordelaktigere å foreta utsparinger i noen eller alle elektroder i den galvaniske celle, i hvilke utsparinger der anordnes sirkulasj onsanordninger. En annen måte består i å anbringe sirkulasj onsanordninger langs noen av karveg-

gene. Når det dreier seg om de karvegger som er parallelle med elektrodenes plan, reduseres antallet elektroder og når det dreier seg om karveggene som står loddrett på elektrodenes plan, reduseres elektrode-

bredden i nødvendig utstrekning.

Hvor og hvor mange pumpeenheter

som plaseres i en galvanisk celle, bestem-

mes av cellens konstruksjon og belast-ningsforhold og er oppfinnelsen som sådan uvedkommende.

Claims (4)

1. Galvanisk celle, nærlig akkumula-

torcelle, med deri anordnet(e) pumpeanordninger for understøttelse av elektrolyt-sirkulasjonen, hvilken pumpeanordning består av et rørformet legeme av elektrisk isolerende, elektrolyttfast materiale, med i det minste en tilløpsåpning for elektrolytt og i det minste én utløpsåpning for elektrolytt og gass, idet utløpsåpningen befinner seg i nærheten av elektrolyttens overflate i den fylte galvaniske cellen, mens innløpsåpningen befinner seg lengere nede i cellen et stykke over cellebunnen, karakterisert ved at der i nevnte rør-formede legemes gjennomstrømningskanal er anordnet elektroder, som over tilkoblingsledninger er koblet til en strømkilde og at nevnte kanal er utformet med et strupersted som tillater at den ved elektrolyse mellom nevnte elektroder utviklede gass samler seg til en sammenhengende blære.

2. Galvanisk celle, særlig akkumulatorcelle ifølge påstand 1, karakterisert ved at nevnte strupersted utgjøres av nevnte elektroder.

3. Galvanisk celle, særlig akkumulatorcelle, ifølge påstand 2, karakterisert v e d at strømkilden utgjøres av akkumu-latorcellen selv.

4. Galvanisk celle, særlig akkumulatorcelle, ifølge påstand 2, karakterisert ved at nevnte strømkilde utgjøres av en positiv og en negativ elektrode i nevnte akkumulatorcelle.