PL16307B1 - Baterja termoelektryczna. - Google Patents

Baterja termoelektryczna. Download PDF

Info

Publication number
PL16307B1
PL16307B1 PL16307A PL1630729A PL16307B1 PL 16307 B1 PL16307 B1 PL 16307B1 PL 16307 A PL16307 A PL 16307A PL 1630729 A PL1630729 A PL 1630729A PL 16307 B1 PL16307 B1 PL 16307B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
electrodes
thermoelectric
thermoelectric battery
cells
fact
Prior art date
Application number
PL16307A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL16307B1 publication Critical patent/PL16307B1/pl

Links

Description

Znane dotychczas systemy bateryj ter¬ moelektrycznych nie znalazly w technice szerszego zastosowania, gdyz z jednej stro¬ ny mialy niedopuszczalnie niski spólczyn- nik sprawnosci, a z drugiej strony ich za¬ sadnicze czesci skladowe byly niezwykle czule i zbyt ciezkie w stosunku do ilosci u- zyskiwanej energji elektrycznej. Przedmio¬ tem niniejszego wynalazku jest termoelek¬ tryczna baterja prózniowa o wysokim spól- czynniku sprawnosci i nieznacznej masie, umozliwiajaca tanie wytwarzanie energji elektrycznej i calkowite zastapienie zespo¬ lów o napedzie mechanicznym* Na rysunku? przedstawiono przyklad wykonania niniejszego wynalazku.Dodatnie i ujemne elektrody 1, 1\ V, V", przedstawione w przekroju podluznym na fig. 1, sa wykonane z odpowiednich, po¬ siadajacych zdolnosc termoelektryczna ma- terjalów przez prasowanie, odlewanie lub dodatkowa obróbke pólproduktu i w stanie wykonczonym posiadaja ksztalt cienkich precików lub niskich slupków cylindrycz¬ nych, wydrazonych stozkowo na czesci swej dlugosci lub przewierconych nawylot.Elektrody moga równiez posiadac i inne ksztalty, rózniace sie od wyzej podanych.Wspomniane oddzielne elektrody dodatnie i ujemne sa umieszczone powierzchniami czolowemi badz pojedynczo, badz w do¬ wolnie wielkiej liczbie, symetrycznie mie¬ dzy miedzianemi plytkami podstawowemi 2—2, 3—3 (fig. 2 przedstawia rzut pozio- 4gLy, fig. 3 — przekrój wzdluz linji x—x na Tig. 2). Plytki te sa polaczone naprzemian na ,górze iw dole zapomoca gietkich meta¬ lowych pasków 4.Szeregi tak zestawionych ogniw, pola¬ czone zaleznie od potrzeby zapomoca pa¬ sków 4 szeregowo lub równolegle, sa prze¬ dzielone w obu prostopadlych do siebie kierunkach cienkiemi paskami materjalu izolacyjnego, np. miki 5, pokrytemi po jednej luib obu stronach cienka warstwa sre¬ bra lustrzanego. Nastepnie szeregi te zosta¬ ja ustawione równolegle obok siebie na pro- stokatnem dnie 6 oslony, wytloczonej ze stali iriwarowej (okolo 64% Fe i 36% Ni) i zaopatrzonej w plaskie kolnierze, jak przedstawiono w przekroju na fig. 4. We¬ wnetrzna powierzchnia tej oslony jest za¬ opatrzona w warstwe izolacyjna, np. nale¬ piony papier azbestowy 7, podobnie jak i cienka blaszana pokrywa walcowana 8, wy¬ konana ze stopu niklowego o wyzej poda¬ nym wysokim skladzie procentowym. Po¬ krywa ta jest spojona zapomoca elektrycz¬ nosci na calym obwodzie kolnierza oslony po uprzedniem zalozeniu rury 9 i nasadki 10 z otworami, przez które przechodza na- zewnatrz, przy zachowaniu zupelnej szczel¬ nosci, izolowane konce drutów biegunowych 11, 12 (fig. 5 przedstawia zewnetrzny bocz¬ ny widok fig. 4, fig. 6 — zewnetrzny widok zprzodu fig. 5). Z oslony, stanowiacej wie- loogniwowa baterje termoelektryczna, jest wypompowywane calkowicie powietrze przez rure 9. Wskutek istnienia zewnatrz oslony atmosferycznego cisnienia obie bla¬ chy 6 i 8 przylegaja zupelnie scisle i do¬ kladnie do miedzianych plytek podstawo¬ wych 2, 3, zaciskajac jednoczesnie miedzy temi plytkami wszystkie elektrody. W ten sposób calosc uzyskuje odpowiednia wy¬ trzymalosc na zewnetrzne wplywy mecha¬ niczne. Jezeli elektrody same przez sie nie sa dostatecznie wytrzymale na cisnienie, wówczas usztywnia sie je zapomoca rur¬ kowych podpórek 13 z hartowanego szkla lub topionego Icwarcu, jak to przedstawio¬ no na fig. 1 w elektrodach, oznaczonych cy¬ frami r- i r\ Materjaly na elektrody, które daja sie stosowac jedynie w postaci proszku, wypel¬ niaja krótkie rurki 14 z kwarcu lub trudno- topliwego szkla, które z jednej strony za¬ myka metalowe denko 15, a z drugiej lekko wsuniety walec 16 (fig. 7).Jezeli stosuje sie czynne termoelek¬ trycznie materjaly o wysokiej opornosci o- mowej i niskiem przewodnictwie cieplnem, wówczas elektrodom nadaje sie ksztalt plyt badz pelnych, dziurkowanych, badz tez podzielonych na poszczególne czesci, przyczem wytwarza sie je z drobno spro¬ szkowanego materjalu zapomoca stlacza- nia w prasie hydraulicznej i nastepnie gal¬ wanizowania obu powierzchni czolowych badz tez przez ubijanie równomiernie zmie¬ lonego czynnego materjalu w ramach azbe¬ stowych, umieszczonych miedzy dolnemi i góimemi metalowemi plytkami podstawo- wemi 2. iNa fig. 8 przedsitawiono przekroje tych odmian, przyczem liczba 18 oznaczo¬ no elektrode z proszku, a liczba 19 — elek¬ trode plytkowa.W najprostszem urzadzeniu kazda z o- bu elektrod ustawia sie oddzielnie w jej metalowej oslonie, taik ze poszczególne ogniwo sklada sie z dwóch oddzielnie za¬ mknietych czesci. W tym przypadku moz¬ na nie wykonywac jednej z obu metalo¬ wych plytek podstawowych wraz z izolacja (fig. 9).Kompletna baterje termoelektryczna (fig. 10) otrzymuje .sie przez wspólne gru¬ powe zmontowanie pewnej liczby poszcze¬ gólnych bateryj 20 we wspólnej oslonie z izolacji ogniotrwalej w taki sposób, by stosownie do potrzeby mozna je bylo usta¬ wic pionowo, poziomo lub w innem dowol- nem polozeniu. Przez pozostawione odste¬ py 21, uszczelnione odpowiednio po obu stronach, przechodza gorace gazy spalino¬ we, ewentualnie ogrzewajaca ciecz, przez - 2 —sasiednie zas odstepy 22 przepuszcza sie czynnik chlodzacy badz w kierunku po¬ przecznym, badz w kierunku przeciwnym do kierunku przeplywu goracych gazów spalinowych lub ogrzewajacej cieczy* Zewnetrzne plaszcze bateryj sa wyko¬ nane ze stali inwarowej, 'której spólczyn- nik rozszerzalnosci cieplnej jest, praktycz¬ nie biorac, równy zeru. Dzieki temu w róz¬ nie ogrzanych czesciach konstrukcyjnych baterji nie wystepuja szkodliwe napreze¬ nia mechaniczne, któreby bez tego .spowo¬ dowaly zniszczenie elektrod.Dodatnie i ujemne elektrody termoelek¬ trycznych ogniw osiagaja naogól maksy¬ malna sile elektromotoryczna przy rózni¬ cach temperatury goracych powierzchni zetkniecia, praktycznie biorac, niezbyt wiel¬ kich. Aby wykorzystac mozliwie bezpo¬ srednio wysokie temperatury ogrzewania, nalezy wiec do obu elektrod doprowadzac w jednostce czasu rózne ilosci ciepla, co w opisanym systemie uzyskuje sie w ten spo¬ sób, ze rozmiary powierzchni metalowych plytek podstawowych tego samego ogniwa dobiera sie niejednakowej wielkosci i to w takim stosunku, aby przynalezne im elek¬ trody posiadaly na koncach odpowiednio rózne temperatury.Przy zastosowaniu zupelnej prózni, co wlasnie stanowi istotna ceche niniejszego wynalazku, mozna stosowac jako materjal na elektrody bez zadnych ograniczen ma- terjaly o najwiekszej zdolnosci termo¬ elektrycznej, które zwykle podczas ogrze¬ wania z dostepem powietrza ulegaly che¬ micznym zmianom. W przestrzeni, pozba¬ wionej powietrza, uzyskiwac mozna w ten sposób, praktycznie biorac, stala sile elek¬ tromotoryczna, przekraczajaca nawet pól wolta na poszczególne ogniwo.Poniewaz wszystkie elektrody baterji pod wplywem duzego i niezmiennego ci¬ snienia atmosferycznego sa zacisniete mie¬ dzy metalowemi plytkami podstawowemi, a polaczenia tych elektrod, o ile nie stano¬ wia z plytkami podstawowemi calosci or¬ ganicznej, sa wykonane jako jednolita ca¬ losc z plytkami np. zapomoca procesu elek¬ trolitycznego i z tego powodu nie ulegaja prawie zupelnie utlenieniu, wiec suma opo¬ rów przejsciowych w baterji posiada stale nieznaczna wartosc.Nastepnie wskutek istnienia prózni i braku czynnika gazowego jest niemozliwa wymiana ciepla miedzy goraca i zimna po¬ wierzchnia baterji poza elektroda, nato¬ miast straty ciepla, spowodowane przez wewnetrzne promieniowanie, sprowadzone sa do minimum przez wplyw luster* Jak wynika z opisu i rysunku, spadek temperatury w opisywanych termoelek¬ trycznych baterjach zachodzi jedynie mie¬ dzy obu koncami elektrod, to jest wlasnie w tych punktach, w których powstaje sila elektromotoryczna, podczas gdy róznice temperatur miedzy zródlem ciepla i na- grzanemi polaczeniami z jednej strony oraz pomiedzy zimnemi polaczeniami i czynni¬ kiem chlodzacym z drugiej zmieniaja sie w dosc waskich granicach. W ten sposób (Spro¬ wadza sie niepozadane straty potencjalu cieplnego do minimum i jednoczesnie u- mozliwia racjonalne wykorzystanie bardzo obnizonych temperatur czynnika ogrzewa¬ jacego przez to, ze wraz z obnizaniem sie temperatury nagrzanych polaczen, powo¬ dujacem spadek elektromotorycznej sily ogniw, wlacza sie równolegle coraz wiek¬ sza liczbe ogniw w taki sposób, ze stosunek sily elektromotorycznej do wypadkowego oporu pozostaje staly w danej grupie ogniw.Mala róznica temperatur miedzy po¬ wierzchniami stykowemi elektrod a czyn¬ nikiem chlodzacym lub ogrzewajacym u- mozliwia równiez w systemie prózniowym najwieksze wzajemne zblizenie goracych i zimnych konców poszczególnych elektrod, przez co przy niezmienionej mocy obniza sie sume koniecznych mas elektrod w sto¬ sunku do drugidh poteg. Poniewaz przez 3 --wprowadzenie prózni jako jednej z glów¬ nych cech wynalazku równiez i masy wszel¬ kich innych czesci skladowych baterji moga byc bardzo male, bez uszczerbku ich koniecz¬ nych wlasnosci technicznych, wiec opisane termoelektryczne baterje prózniowe moga posiadac dana moc przy wadze baterji równej jedynie malej czesci wagi równo¬ rzednego zespolu mechanicznego. PL

Claims (2)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Baterja termoelektryczna, której poszczególne elektrody ogniw, wykonane z materjalów o dodatniej lub ujemnej zdol¬ nosci termoelektrycznej w ksztalcie sztab lub o innym profilu i posiadajace mala wy¬ sokosc, isa zamocowane w regularnym ukla¬ dzie powierzchniami czolowemi miedzy para przeciwleglych plytek podstawowych, izolowanych po stronie zewnetrznej i wy- kon&jnych z metalu dobrze przewodzacego cieplo, znamienna tern, ze jej ogniwa spo¬ czywaja w calosci miedzy dwiema ze- wnetrznemi, polaczonemi ze soba szczelnie na calym obwodzie plytami oslony, które sluza jako wspólne powierzchnie ogrzewa¬ jace badz chlodzace i z których strumien ciepla plynie do elektrod ogniw przez po¬ dane wyzej plytki podstawowe, 2. Odmiana baterji termoelektrycznej wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze ter¬ moelektryczne materjaly dla jednej z obu elektrod stosuje sie w postaci plytek lub luznego proszku w ten sposób, ze albo kaz¬ da z obu elektrod zamknieta jest we wla¬ snej, oddzielnej oslonie, albo obie elektro¬ dy, tak pojedyncze jak i dzielone, sa umie¬ szczone naprzemian obok siebie we wspól¬ nej oslonie. 3. Baterja termoelektryczna wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tern, ze jej istotne czesci skladowe sa polaczone wzajemnie mechanicznie, cieplnie i elektrycznie pod wplywem dzialania zewnetrznego cisnienia atmosferycznego, co uzyskuje sie przez cal¬ kowite wypompowanie powietrza z we¬ wnetrznej przestrzeni, w której znajduja sie poszczególne ogniwa tej baterji. 4. Baterja termoelektryczna wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tern, ze obie ze¬ wnetrzne plyty oslony, sluzace jako po¬ wierzchnie ogrzewajace lub chlodzace, sa wykonane z materjalu o szczególnie niskim spólczynniku rozszerzalnosci cieplnej, naj¬ korzystniej ze stali inwarowo-niklowej. 5. Baterja termoelektryczna wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tern, ze powierzch¬ nie metalowych plytek podstawowych, do¬ prowadzajacych cieplo do elektrod, nie sa sobie równe w jednem i tern samem ogni¬ wie, lecz dobrane w takim wzajemnym sto¬ sunku, aby utrzymac gorace miejsca pola¬ czen ogniw w rózniacych sie temperatu¬ rach, odpowiadajacych najwiekszej sile elektromotorycznej obu elektrod przy da¬ nej temperaturze czynnika grzejnego. 6. Baterja termoelektryczna wedlug zasfrz. 1, znamienna tern, ze jej wolne przestrzenie, znajduj ac«e sie wewnatrz o- slony, w celu ochrony przeciw promieniowa¬ niu ciepla z ogrzanej strony, sa zaopatrzo¬ ne w powierzchnie odbijajace, wykonane przewaznie z pasków miki o powierzchni, pokrytej zwierciadlana warstwa metalu. Josef Petfik. Zastepca: Inz. S. Pawlikowski, rzecznik patentowy.fto opisu patentowego Nr 1630 7. Ark. i. Eg / ,& Mf K\ m T f Ja 'ih X l^ / ^fól/r44^'p^^K ^h o o o o n. o o o o o o o o—r/ o o 4 N ^Y^ tf^. o o „ o o o /~ o * i 3 * « U—n O O „ O ' o )?T~y™rVv \ % '5 ' Eg.ll fes tf 'l 'sTi '* t '3 '4 li 3 (O /^.^ 39 11, ,11 Fty.6 Do opisu patentowego Nr 16307. Ark.
  2. 2. 10 1 16 Fig.} SU -# 15 19 ,17 fi %J0 ///////AA// u vao Kn' uW EIBLIO Drak L. BogutlawlkUgo i Ski, Warszawa. PL
PL16307A 1929-05-18 Baterja termoelektryczna. PL16307B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL16307B1 true PL16307B1 (pl) 1932-06-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US1848655A (en) petrjk
US4383013A (en) High temperature multicell electrochemical storage batteries
US3213630A (en) Thermoelectric apparatus
JP2015103324A (ja) 組電池の冷却構造
EP0044753B1 (en) Electrochemical storage batteries and modules therefor
US2232961A (en) Apparatus for thermal generation of electric current
WO2022034346A1 (en) Electric battery assembly
JPH02284364A (ja) 少なくとも2つのデイスク形個別セルを有する2次電池
PL16307B1 (pl) Baterja termoelektryczna.
GB2081000A (en) Controlling the temperature of e.g. sodium-sulphur batteries
US3183121A (en) Thermoelectric generator with heat transfer and thermal expansion adaptor
US20090266393A1 (en) Thermoelectric generator with concentration cell
US3266944A (en) Hermetically sealed thermoelectric generator
US9385290B2 (en) Assembly comprising a thermoelectric element and a means for electrically connecting said thermoelectric element, module and thermoelectric device comprising such an assembly
US2740824A (en) Storage batteries
CA1077113A (en) Heat exchanger for convector heater
CN108369033B (zh) 将热能直接转化成电能的系统
US2690463A (en) Thermoelectric power cell
CN207559008U (zh) 一种电池模组的冷却装置和电池模组
US1929178A (en) Electric convection heater
CN106207028A (zh) 一种大电流充放电的电池组
DE19825872C1 (de) Brennstoffzelle mit thermoelektrischen Elementen
US3293079A (en) Thermocell
RU2773632C1 (ru) Стержневой термоэлектрогенератор
CN209249565U (zh) 一种电极连接片及电池模组