NO336870B1 - Vedlikeholdsfri akkumulator og fremgangsmåte for fremstilling av samme - Google Patents

Abstract

En vedlikeholdsfri akkumulator, særlig for undervannsbåter, omfattende ett eller flere cellekar (3) med en respektiv plateblokk (4) med positive (5) og negative (6) platesatser, idet platene (7, 8) i hver platesats (5, 6) er elektrisk ledende forbundet med hverandre, idet akkumulatoren har en kapasitet pr. cellekar (3) på minst 600 amperetimer (Ah). For å frembringe en akkumulator med høy kapasitet, slik det særlig er nødvendig for undervannsbåter, og som i hovedsaken er vedlikeholdsfri, pålitelig og har lang levetid, er cellekarene (3) fylt med tiksotrop gelelektrolytt, og cellekarenes påfyllingshøyde med gelelektrolytt er minst 800 mm opp fra cellekarenes (3) bunn (3'). For tilveiebringelse av en fremgangsmåte med hvilken en slik vedlikeholdsfri akkumulator kan fremstilles feilfritt, holdes det i beredskap cellekar (3) med en respektiv plateblokk (4) med positive (5) og negative (6) platesatser, det platene (7, 8) i hver platesats (5, 6) er elektrisk ledende forbundet med hverandre, for hvert cellekar (3) holdes det i beredskap et påfyllingsrør (14) som rager ned i cellekaret (3) fra oversiden og munner ut i nærheten av cellekarets (3) bunn (3') og i en avstand fra denne, og en tiksotrop gelelektrolytt (13) innføres i cellekaret (3) gjennom påfyllingsrøret (14) opp til en påfyllingshøyde på minst 800 mm fra cellekarets (3) bunn (3').

Description

Oppfinnelsen angår en vedlikeholdsfri akkumulator, særlig en lukket, vedlikeholdsfri akkumulator for undervannsbåter, og en fremgangsmåte for fremstilling av en slik akkumulator. Ved akkumulatoren ifølge oppfinnelsen dreier det seg spesielt om en blyakkumulator med ett eller flere cellekar med en respektiv plateblokk med positive og negative platesatser, hvor platene i hver platesats er forbundet med hverandre ved hjelp av polbroer.

Vanlige undervannsbåter råder som regel over flere fremdriftstyper hhv. energikilder for fremdrift og energiforsyning. For dykkingsturer og langsom- eller stillgangsturer holdes energien for fremdriften vanligvis i beredskap ved hjelp av brenselceller eller batterier. Da denne energiforsyning må være tilstrekkelig for dykkingsturer på flere timer inntil dager, trenger undervannsbåter batterier med høy og langvarig kapasitet. Ved vanlige undervannsbåter er derfor omtrent 1/3 av det nyttbare volum i undervannsbåten fylt av batterier og den tilhørende vedlikeholds- og forsynings-teknikk. En typisk undervannsbåt kan oppvise omtrent 300 enkeltceller, hvor hver enkeltcelle kan veie ca. 1 tonn. Av batteriene i en undervannsbåt forventes en levetid på ca. 6 år hvoretter undervannsbåten demonteres og batteriene utskiftes fullstendig med nye. De vesentlige parametere av batterier for en undervannsbåt er kapasitet og volum av batteriene. Vekten av batteriene spiller bare en underordnet rolle ved undervannsbåter. Et mål ved utviklingen av forbedrede batterier for undervannsbåter er derfor å oppnå høyest mulig kapasitet ved minst mulig volumforbruk. Ytterligere viktige synspunkter ved batterier for undervannsbåter er driftspålitelighet, vedlikeholdskostnad og hydrogen-utvikling. Driftpåliteligheten av batteriene ved anvendelse er et særlig viktig synspunkt, da forstyrrelser og bortfall av batteriene ved dykkingsturdrift kan representere betydelige farer for besetningen og for selve undervannsbåten. En oppdukking av undervannsbåten for reparasjonsformål er ved anvendelse ikke alltid mulig uten fare. Synspunktet med batterienes vedlikeholdsvennlighet omfatter på den ene side den personellmessige kostnad og hyppigheten av nødvendige vedlikeholdsaktiviteter, og på den annen side den for vedlikeholdet nødvendige utrustning som kan utgjøre et ikke ubetydelig forbruk av nyttbart volum i undervannsbåten. Hydrogenutviklingen ved elektrodene i batterier med-fører en eksplosjonsfare og det tekniske problem med hydrogenfjerningen.

For tiden blir det i undervannsbåter for energiforsyning benyttet lukkede blyakkumulatorer med flytende elektrolytter. Den flytende elektrolytt inneholder i det vesentlige svovelsyre, vann og eventuelt små mengder av ytterligere tilsatser for forskjellige formål. Innholdet av svovelsyre i den flytende elektrolytt ligger i området fra 25-40 vekt%. Et problem ved kjente blyakkumulatorer med flytende elektrolytter består i at det under drift kan komme til utskilling av elektrolytten. Inne i cellen danner det seg områder med forskjellig høye svovelsyrekonsentrasjoner. For å forebygge dette problem, blir det i kjente akkumulatorer for undervannsbåter foretatt en omveltning av elektrolytten inne i cellen ved hjelp av innblåsing av luft via rørledninger. Dette betyr en appararmessig kostnad som utenfor akkumulatorcellene krever i det minste kompressorer og et tilsvarende ledning ssystem.

En ytterligere ulempe ved kjente blyakkumulatorer med flytende elektrolytter for undervannsbåter består i at det på elektrodeplatene elektrolytisk spaltede vann fra elektrolytten med regelmessige mellomrom må erstattes, dvs. etterfylles. På grunn av vanntapet oppstår det i elektrolytten en forandring av svovelsyrekonsentrasjonen, og dermed en forandring av akkumulatorens effektivitet eller ytelse. Dessuten synker elektrolyttnivået i akkumulatorcellene. Av denne grunn må cellene med regelmessige mellomrom, som varierer alt etter akkumulatorens belastning, fylles med vann. Cellens fyllingsgrad med elektrolytt må derfor stadig overvåkes. Det er riktignok kjent automatiske vannetterfyllingssystemer, men disse arbeider imidlertid ikke med tilstrekkelig pålitelighet, og er derfor uegnet for anvendelse i undervannsbåter. Elektrolytt-standen i akkumulatorer i undervannsbåter blir derfor som før kontrollert i besiktigelse.

Innen teknikkens stand er det kjent vedlikeholdsfrie blyakkumulatorer ved hvilke svovelsyreelektrolytten er bundet i en gel eller i en pels (tysk: Vlies). Som geldanner benyttes som bekjent kiselsyre. Slike vedlikeholdsfrie gelakkumulatorer finner eksempelvis anvendelse i landkjøretøyer, så som personbiler, lastebiler eller panserkjøre-tøyer, som kan klare seg med batterier av forholdsvis liten størrelse og ytelse, da batteristrømmen i det vesentlige er nødvendig for oppstarting av motoren. De kjente gelbatterier har kapasiteter av størrelsesorden fra 1 til 3000 amperetimer (Ah). Påfyllingen av disse kjente gelbatterier med gelelektrolytten skjer som regel ved hjelp av rask påfylling av den i flytende tilstand opprettholdte gel, hvorved det ofte pålegges undertrykk for å påskynde påfyllingsforløpet. På denne måte kan gelbatterier fylles opp til en fyllehøyde på høyst ca. 60-70 cm så vidt på ensartet måte med gelelektrolytten, uten at den innsettende geldannelse her skaper problemer. Ved de kjente gelbatterier holdes cellekaret i beredskap med den i dette tilstedeværende plateblokk med positive og negative platesatser, og gelelektrolytten, som holdes i flytende tilstand ved bevegelse, så som f.eks. ved omrøring, påfylles ovenfra i cellekaret. Den flytende gel flyter derved først i det nedre område av cellekaret og stiger opp mellom de enkelte elektrodeplater. Ytterligere gel strømmer etter ovenfra ned mellom platene. På grunn av den straks innsettende varmeutvikling og på grunn av den såkalte filtreringseffekt starter geleringsforløpet, dvs. stivningen av gelen, straks mer eller mindre kraftig. Jo større byggehøyden av cellekaret er, desto tidligere oppstår det hulrom, luftinneslutninger og andre fyllingsfeil, som opptrer sterkest i området for halve høyden av plateblokken. Kvalitet og funksjonsevne av batteriet blir derved betydelig skadet. Det har derfor hittil ikke lykkes feilfritt å fremstille gelakkumulatorer med større byggehøyder, slik de eksempelvis er nødvendige for undervannsbåter.

Kravene til kapasitet av akkumulatorer for undervannsbåter ligger som regel ved minst 6000 Ah pr. celle, vanligvis imidlertid ved 9000 - 21000 Ah, referert til langtidskapasiteten ved 100 h. Byggehøyden av cellekarene i akkumulatorer for undervannsbåter beløper seg til minst 80 cm, vanligvis imidlertid 100-160 cm.

US 5,664,321 beskriver til en fremgangsmåte for fremstilling av en akkumulator som består av bly installere elektrodeplater og separatorer i en batteriboks, innføre en elektrolytt i i form av en tiksotropisk gel, inkludert svovelsyre og geldannende middel inn i en elektrolytt plass. Derved svovelsyre innføres ved først for å tilveiebringe formasjons av elektrodeplatene. Da en vandig silika såle tilsettes, hvorved blanding av komponentene blir utført ved å rotere hele akkumulator for en periode på omtrent 1 til 10 minutter gjennom 1 til 100 omdreininger eller ved midlertidig overlading av akkumulatoren og samtidig gassdannelse. Denne prosessen er ikke aktuelt for akkumulatorer ha store fyllingshøyder eller celle høyder på grunn av termisk problemer under dannelse med høy surhet og på grunn av ufullstendig blanding av elektrolytten ved å fylle høyder mer enn 300 mm.

DE 1 929575 vedrører en fremgangsmåte for fylling av en akkumulator med en gel elektrolytt igjennom påføre et vakuum og fylle akkumulatoren boksen fra bunnen til toppen ved å introdusere kapillarrør som når ned til bunnen av akkumulatoren. For å tilveiebringe en elektrolytten akkumulator med større fylling høyder, er ubrukelig fordi denne prosessen kapillarer er for liten, og gelen vil gelatinere allerede ved fylling av akkumulatoren som ville klokke kapillarrørene og redusere kvaliteten på akkumulatoren på grunn av inhomogeniteter i gelen. "

Formålet med oppfinnelsen var derfor å tilveiebringe en akkumulator med høy kapasitet, slik den særlig er nødvendig for undervannsbåter, og som er i hovedsaken vedlikeholdsfri, pålitelig og med lang levetid. Et ytterligere formål var å tilveiebringe en fremgangsmåte ved hvilken en slik vedlikeholdsfri akkumulator kan fremstilles på feilfri måte.

Det angitte formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en

vedlikeholdsfri akkumulator, særlig for undervannsbåter, omfattende ett eller flere cellekar med en respektiv plateblokk med positive og negative platesatser, idet platene i hver platesats er elektrisk ledende forbundet med hverandre, og cellekarene er fylt med en tiksotropisk gelelektrolytt, der en kapasitet av hvert av akkumulatorens cellekar på minst 6000 amperetimer (Ah), og cellekarenes påfyllingshøyde med gelelektrolytt opp fra cellekarenes bunn er minst 800 mm, produsert ved en fremgangsmåte der, a) cellekar med en respektiv plateblokk med positive og negative platesatser er tilveiebrakt hvor platene av hver platesats er elektrisk ledende koblet sammen,

b) et påfyllingsrør er tilveiebrakt for hvert cellekar, påfyllingsrøret

rager ovenfra inn i cellekaret og med åpning nær bunnen av cellekaret og i en avstand fra

denne, og

c) en tiksotropisk gelelektrolytt innføres gjennom påfyllingsrøret inn i cellekaret til en fyllehøyde på minst 800 mm fra bunnen av cellekaret. Videre beskries det også en fremgangsmåte for fremstilling av en vedlikeholdsfri akkumulator, særlig for undervannsbåter, ifølge ett av kravene 1-10, ved hvilken man a) stiller til disposisjon cellekar med en respektiv plateblokk med positive og negative platesatser, idet platene i hver platesats er elektrisk ledende forbundet med hverandre, b) for hvert cellekar stiller til disposisjon et påfyllingsrør som rager ovenfra ned i cellekaret og munner ut i nærheten av cellekarets bunn og i en avstand fra denne, og c) innfører en tiksotrop gelelektrolytt gjennom påfyllingsrøret inn i cellekaret opp til en påfyllingshøyde på minst 800 mm fra cellekaretsbunn

Den vedlikeholdsfrie akkumulator ifølge oppfinnelsen med tiksotrop gelelektrolytt med en kapasitet på minst 6000 Ah og en påfyllingshøyde for cellekarene med elektrolytt på minst 800 mm, fremstiller en fundamental berikelse for teknikken, særlig for undervannsbåter, men også for andre anvendelser ved hvilke det er nødvendig med akkumulatorer med høy ytelse. Akkumulatoren erstatter det klassiske syrebatteri med flytende elektrolytt som hittil har fremstilt teknikkens stand på området høyytelses-akkumulatorer med stor byggehøyde. Hittil har det ikke vært mulig feilfritt å fremstille gelakkumulatorer med dimensjonene til akkumulatoren ifølge oppfinnelsen. Samtidig har akkumulatoren ifølge oppfinnelsen i forhold til syrebatteriet med flytende elektrolytt alle fordeler med den vedlikeholdsfrie gelakkumulator som hittil kunne fremstilles feilfritt bare i små konstruksjoner med kapasiteter i området fra ca. 1 til 3000 Ah og høyder opp til maksimalt ca. 600-700 mm. I en undervannsbåt kan den vedlikeholdsfrie akkumulator ifølge oppfinnelsen uten kostbar og volumkrevende vedlikeholdsteknikk og uten kravet til å etterfylle vann med regelmessige mellomrom, anvendes opp til en driftstid på ca. 5-10 år. Bortfallet av et kostbart vedlikeholdsanlegg, slik det er nødvendig for klassiske syrebatterier med flytende elektrolytt, gir en undervannsbåt mer fritt volum som kan benyttes for andre formål. I tillegg til dette har gelakkumulatoren ifølge oppfinnelsen i forhold til det klassiske syrebatteri den fordel at det under drift utvikles betydelig mindre hydrogengass som må bortføres og som representerer en brann- og eksplosjonsfare.

Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen inneholder den tiksotrope gelelektrolytt for påfylling minst 5,0 vekt% SiC>2(silisiumdioksid) og minst 25,0 vekt% H2SO4, referert til totalvekten av elektrolytten. Videre foretrekkes det ifølge oppfinnelsen at den tiksotrope gelelektrolytt inneholder opptil 3,0 vekt%, fortrinnsvis 1,0-3,0 vekt% fosforsyre. Innholdet av H3P04i den tiksotrope gelelektrolytt stabiliserer akkumulatorens intervallstyrke (tysk: Zyklenfestigkeit). I en ytterligere foretrukket utførelsesform inneholder den tiksotrope elektrolytt opptil 1,5 vekt%, fortrinnsvis 1,0-1,5 vekt% Na2SC>4. Na2S04stabiliserer og sikrer akkumulatorens restledningsevne ved en meget dyp utladning. En ifølge oppfinnelsen særlig foretrukket tiksotrop gelelektrolytt oppviser følgende sammensetning: 9-12 vekt% silisiumdioksid, 35-40 vekt% svovelsyre, 0-3 vekt% fosforsyre, opptil 1,5 vekt% Na2S04, og resten vann.

Kapasiteten av akkumulatoren ifølge oppfinnelsen avhenger blant annet av størrelsen av de enkelte celler, størrelsen, antallet og anordningen så vel som typen av elektrodeplater, og elektrolyttens påfyllingshøyde i cellekarene. De enkelte parametere må varieres alt etter anvendelsesområdet. Generelt gjelder imidlertid at den oppnåelige kapasitet av akkumulatoren tiltar med høyden og bredden, dvs. dimensjonene parallelt med planet for de enkelte plater. En økning av antallet plater og en som regel dermed inngående forstørrelse av akkumulatoren i en retning loddrett på plateplanet forhøyer bare den av akkumulatoren leverte spenning. En økning av totalkapasiteten til et stort antall akkumulatorer kan riktignok også oppnås ved at antallet av enkeltakkumulatorer hhv. enkeltceller økes, men dette øker imidlertid også volumforbruket av det totale antall akkumulatorer, da hver enkeltcelle krever rom for polene og polbroene så vel som de elektriske tilkoplinger på oversiden av hver celle. Utover dette må det for hver celle være anordnet stabelanordninger og holdere som likeledes forbruker volum. Videre krever flere celler i forhold til en enkelt celle ytterligere materiale for cellehusvegger, polbroer, poler osv., hvilket kommer inn ikke bare med økte materialkostnader, men også med ytterligere vekt. Nettopp ved anvendelser ved hvilke volumet spiller en avgjørende rolle, men også for innsparing av materialkostnader og vekt, er det verd å etterstrebe og oppnå høyest mulig akkumulatorkapasitet med færrest mulig enkeltceller. For anvendelse i undervannsbåter, hvor mest mulig volum skal innspares, foretrekkes det derfor at akkumulatoren ifølge oppfinnelsen oppviser høye cellekar med hvilke høye kapasiteter kan oppnås. Ved særlig foretrukne utførelsesformer ifølge oppfinnelsen er derfor cellekarenes påfyllingshøyde med gelelektrolytt opp fra cellekarenes bunn minst 1000 mm. Enda bedre energitettheter oppnås med påfyllingshøyder på minst 1200 mm eller til og med 1500 mm. For tiden anvendes akkumulatorer med byggehøyder på opptil 1,6 m og mer i undervannsbåter. Påfyllingshøyder for cellekarene av styrrelsesorden på opptil 2000 mm, særlig foretrukket opptil 1500 mm, er derfor fordelaktig ifølge oppfinnelsen.

Slik som ovenfor allerede beskrevet, avhenger akkumulatorens kapasitet pr. cellekar ikke bare av den med gelelektrolytt fylte høyde av cellekaret, men også av bredden i retning av plateplanet. Av praktiske grunner er heller ikke bredden av cellekarene vilkårlig utvidbar. Totalt sett må størrelsen av akkumulatoren velges slik at akkumulatorens kapasitet pr. cellekar beløper seg til minst 6000 amperetimer (Ah), fortrinnsvis minst 10 000 Ah, særlig foretrukket minst 15 000 Ah, og ganske spesielt foretrukket minst 18 000 Ah opptil 21 000 Ah. De nødvendige dimensjoner av cellekaret og de nødvendige platestørrelser og plateantallet kan lett bestemmes av en fagmann ved forutbestemt, ønsket elektrisk spenning og kapasitet. Selv om det teoretisk ikke skal settes noen grenser oppover for kapasiteten av akkumulatoren ifølge oppfinnelsen, fremkommer det også for akkumulatoren ifølge oppfinnelsen av praktiske grunner øvre grenser, da økningen av kapasiteten bl.a. også krever en tilsvarende større mengde av gelelektrolytt som skal påfylles. Ved altfor store mengder av gelelektrolytt som skal påfylles i et cellekar, kan de innledningsvis omtalte problemer også fremkomme for akkumulatoren ifølge oppfinnelsen. Det er derfor fordelaktig når kapasiteten av akkumulatoren ifølge oppfinnelsen pr. cellekar ikke overstiger 30 000 Ah, fortrinnsvis 25 000 Ah, særlig foretrukket ca. 22 000 Ah.

Under hensyntagen til de forannevnte kriterier for dimensjoneringen av akkumulatoren ifølge oppfinnelsen er hvert cellekar ved en fordelaktig utførelsesform fylt med minst 60 1, fortrinnsvis minst 100 1, særlig foretrukket minst 150 1 gelelektrolytt. Av praktiske grunner skal mengden av gelelektrolytt pr. cellekar ikke overskride 300 1. Mengdene av gelelektrolytt er med fordel under 2501, særlig foretrukket under 2201.

Ved akkumulatoren ifølge oppfinnelsen er de positive plater i platesatsene hensiktsmessig utformet som blyplater. Ved en alternativ utførelsesform som er særlig foretrukket, dannes de positive plater av platesatsene av et stort antall blystaver hhv. blykjerner som er innskjøvet i ved siden av hverandre anordnede, avlange lommer i en vevnad, og utenfor lommene er elektrisk forbundet med hverandre. Denne utførelsesform av blyplatene er på området kjent under begrepet "smårørplater". De negative plater i akkumulatoren ifølge oppfinnelsen er hensiktsmessig utformet som et kobbergitter som er belagt med aktivmasse i pastøs form. Slike kobbergitterplater er likeledes kjent på området.

Akkumulatoren ifølge oppfinnelsen fremstilles ifølge den ovenfor angitte fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen. Påfyllingsrøret, som rager ovenfra nedover i cellekaret og munner ut i nærheten av cellekarets bunn og i en avstand fra denne, kan etter fyllingen av cellekaret med gelelektrolytt ganske enkelt etterlates i cellen. Alternativt kan det fjernes fra cellen, før gelelektrolytten er stivnet. Fordelen med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i forhold til teknikkens stand består i at fyllingen av cellekaret begynner i det nedre område av cellekaret og den flytende gelelektrolytt i cellekaret stiger nedenfra og oppover, uten at det oppstår luftinneslutninger eller hulrom i området for den midtre høyde av cellekaret.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen holdes hensiktsmessig den tiksotrope gelelektrolytt inntil i hovedsaken umiddelbart før innføringen i cellekaret i flytedyktig tilstand ved hjelp av omrøring. Videre er det fordelaktig at den tiksotrope gelelektrolytt inntil i hovedsaken umiddelbart før innføringen og/eller under innføringen i cellekaret holdes ved en temperatur under 25 °C, fortrinnsvis ved en temperatur i området fra 10 °C til 20 °C, og særlig foretrukket ved en temperatur i området fra 17 °C til 19 °C. Jo høyere temperaturen på den ifølge oppfinnelsen innførte, silisiumdioksid-inneholdende gelelektrolytt er, jo tidligere starter størkningen av gelelektrolytten. Temperaturen på den flytende gelelektrolytt blir ved påfyllingen derfor hensiktsmessig holdt lav. Meget lave temperaturer krever imidlertid en kostbar avkjøling ved fremstillingen av akkumu-latorene, noe som innebærer økte kostnader, særlig i de varme måneder av året. Over-holdelsen av de nevnte temperaturområder har derfor vist seg å være særlig hensiktsmessig.

Videre har det vist seg å være særlig fordelaktig at platesatsenes plater før påfyllingen av gelelektrolytten fuktes eller vætes med vann eller fortynnet svovelsyre med opptil 15 vekt% H2S04, fortrinnvis opptil 10 vekt% H2S04. Dette oppnås hensiktsmessig idet man dypper platene før innsettingen i cellekaret i vann eller fortynnet svovelsyre, eller idet man etter innsettingen av platene i cellekaret fyller dette med vann eller fortynnet svovelsyre og deretter lar vannet eller den fortynnede svovelsyre renne bort eller suger den/det bort. Det har overraskende vist seg at den innledningsvis nevnte filtreringseffekt, som allerede ved påfyllingen av små akkumulatorer fører til påfyllings-feil, ved hjelp av denne foranstaltning kan reduseres. Fuktingen eller vætingen av platene med vann eller fortynnet svovelsyre forbedrer således i tillegg ensartetheten av påfyllingen med gelelektrolytt.

Etter påfyllingen av cellekarene med den tiksotrope gelelektrolytt lar man hensiktsmessig cellekarene stå stille i et tidsrom, inntil gelelektrolytten er stivnet.

Ytterligere fordeler, særtrekk og anvendelsesmuligheter ved den foreliggende oppfinnelse fremkommer av den etterfølgende beskrivelse av eksempler, foretrukne utførelsesformer og figurer.

Fig. 1 viser et skjematisk, gjennomskåret sideriss av en undervannsbåt med akkumulatorer, og

fig. 2 viser en skjematisk fremstilling av en akkumulator ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en skjematisk, gjennomskåret fremstilling av en konvensjonell undervannsbåt 1 sett fra siden og i tverrsnitt loddrett på lengdeaksen. Undervannsbåten 1 er utstyrt med akkumulatorer 2 som er anbrakt i undervannsbåtens baug og utgjør omtrent 1/3 av det volum som står til disposisjon i undervannsbåten. Fig. 2 viser en akkumulator 2 ifølge oppfinnelsen, bestående av et cellekar 3 med cellekarsidevegger 3" og en cellekarbunn 3'. I cellekaret 3 er det innsatt en plateblokk 4 med positive plater 7 og negative plater 8. De enkelte plater 7 hhv. 8 danner positive hhv. negative platesatser. De positive plater 7 er via en polbro 9 elektrisk ledende forbundet med hverandre, og de negative plater 8 er via en polbro 10 elektrisk ledende forbundet med hverandre. Fra polbroene 9 og 10 strekker det seg poler 11 og 12 gjennom cellekarets 3 lokk for elektrisk tilkopling av akkumulatoren ut fra cellekaret. Et påfyllingsrør 14 strekker seg ovenfra ned i cellekaret 3 og munner ut i nærheten av cellekarets 3 bunn 3'. Cellekaret 3 er på oppfinnelsesoverensstemmende måte fylt med gelelektrolytt 13. Den totale høyde av cellekaret 3 er større enn eller lik omtrent 1 meter, og cellekarets påfyllingshøyde med gelelektrolytten 13 er i retning fra cellekarets bunn 3' større enn eller lik 800 mm.

Claims (17)

1. Vedlikeholdsfri akkumulator, særlig for undervannsbåter, omfattende ett eller flere cellekar (3) med en respektiv plateblokk (4) med positive og negative platesatser, idet platene (7, 8) i hver platesats er elektrisk ledende forbundet med hverandre, og cellekarene er fylt med en tiksotropisk gelelektrolytt karakterisert vedat en kapasitet av hvert av akkumulatorens cellekar (3) på minst 6000 amperetimer (Ah), og cellekarenes påfyllingshøyde med gelelektrolytt opp fra cellekarenes bunn (3') er minst 800 mm, produsert ved en fremgangsmåte der, a) cellekar (3) med en respektiv plateblokk (4) med positive og negative platesatser er tilveiebrakt hvor platene (7, 8) av hver platesats er elektrisk ledende koblet sammen, b) et påfyllingsrør (14) er tilveiebrakt for hvert cellekar (3), påfyllingsrøret rager ovenfra inn i cellekaret (3) og med åpning nær bunnen (3') av cellekaret (3) og i en avstand fra denne, og c) en tiksotropisk gelelektrolytt (13) innføres gjennom påfyllingsrøret (14) inn i cellekaret (3) til en fyllehøyde på minst 800 mm fra bunnen (3') av cellekaret (3).

2. Akkumulator ifølge krav 1,karakterisert vedat den tiksotrope gelelektrolytt inneholder minst 5,0 vekt% Si02og minst 25,0 vekt% H2S04, referert til gelelektrolyttens totalvekt.

3. Akkumulator ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat cellekarenes påfyllingshøyde med gelekektrolytt opp fra cellekarenes (3) bunn (3') er minst 1000 mm, fortrinnsvis minst 1200 mm, og særlig foretrukket minst 1500 mm.

4. Akkumulator ifølge ett av kravene 1-3,karakterisert vedat akkumulatorens kapasitet pr. cellekar er minst 10 000 amperetimer (Ah), fortrinnsvis minst 15 000 Ah, og særlig foretrukket minst 18 000 Ah.

5. Akkumulator ifølge ett av kravene 1-4,karakterisert vedat hvert cellekar er fylt med minst 601, fortrinnsvis minst 1001, og særlig foretrukket minst 1501 gelelektrolytt.

6. Akkumulator ifølge ett av kravene 1 -5,karakterisert vedat platesatsenes negative plater (8) oppviser et belagt kobbergitter som strømavleder og aktivmassebærer.

7. Akkumulator ifølge ett av kravene 1-6,karakterisert vedat platesatsenes positive plater (7) er blyplater.

8. Akkumulator ifølge ett av kravene 1-6,karakterisert vedat platesatsenes positive plater oppviser et stort antall blystaver eller blykjerner som er innskjøvet i ved siden av hverandre anordnede, avlange lommer i en vevnad, og utenfor lommene er elektrisk forbundet med hverandre.

9. Akkumulator ifølge ett av kravene 1 -8,karakterisert vedat den tiksotrope gelelektrolytt inneholder minst 9,0 vekt% Si02og minst 30,0 vekt% H2S04, fortrinnsvis 9,0 - 12,0 vekt% Si02og 35,0 - 40,0 vekt% H2S04, referert til gelelektrolyttens totalvekt.

10. Akkumulator ifølge ett av kravene 1-9,karakterisert vedat den tiksotrope gelelektrolytt videre inneholder opptil 3,0 vekt%, fortrinnsvis 1,0 - 3,0 vekt% fosforsyre.

11. Akkumulator ifølge ett av kravene 1-10,karakterisert vedat den tiksotrope gelelektrolytt videre inneholder opptil 1,5 vekt%, fortrinnsvis 1,0-1,5 vekt% Na2S04.

12. Fremgangsmåte for fremstilling av en vedlikeholdsfri akkumulator, særlig for undervannsbåter, ifølge ett av kravene 1-10, ved hvilken man a) stiller til disposisjon cellekar (3) med en respektiv plateblokk (4) med positive og negative platesatser, idet platene (7, 8) i hver platesats (5, 6) er elektrisk ledende forbundet med hverandre, b) for hvert cellekar (3) stiller til disposisjon et påfyllingsrør (14) som rager ovenfra ned i cellekaret (3) og munner ut i nærheten av cellekarets (3) bunn (3') og i en avstand fra denne, og c) innfører en tiksotrop gelelektrolytt (13) gjennom påfyllingsrøret (14) inn i cellekaret (3) opp til en påfyllingshøyde på minst 800 mm fra cellekarets (3) bunn (3').

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,karakterisert vedat den tiksotrope gelelektrolytt (13) inntil i hovedsaken umiddelbart før innføringen i cellekaret (3) holdes i flytedyktig tilstand ved hjelp av omrøring.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13,karakterisert vedat den tiksotrope gelelektrolytt (13) inntil i hovedsaken umiddelbart før innføringen og/eller under innføringen i cellekaret (3) holdes ved en temperatur under 25 °C, fortrinnsvis ved en temperatur i området fra 10 °C til 20 °C.

15. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 12-14,karakterisert vedat man før påfyllingen av gelelektrolytten i cellekaret (3) (trinn c) fukter eller væter platesatsenes plater (7, 8) med vann eller fortynnet svovelsyre, idet man før innsettingen i cellekaret (3) dypper platene (7, 8) i vann eller fortynnet svovelsyre, eller idet man etter innsettingen av platene (7, 8) i cellekaret (3) fyller dette med vann eller fortynnet svovelsyre og deretter tillater vannet å renne bort eller avsuger dette, idet fortynnet svovelsyre fortrinnsvis inneholder opptil 15 vekt% H2S04.

16. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 12-15,karakterisert vedat den tiksotrope gelelektrolytt (13) inneholder minst 5,0 vekt% Si02og minst 25,0 vekt% H2SC>4, referert til gelelektrolyttens totalvekt.

17. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 12-16,karakterisert vedat man lar den tiksotrope gelelektrolytt (13) stivne etter påfyllingen i cellekaret.