SE200060C1 - - Google Patents

Description

PATENT PATENTTID FRAN DEN 11 3ANUARI 1957 BEVILJAT DEN 13 MA) 1965 PUBLICERAT DEN 30 NOVEMBER 196SVERIGE K LASS INTERNATIONELLSVENSK H 01 m21 b:25/01 PATENT- OCH REG1STRERINGSVERKET Ans. 270/1957 inkont den 11/1 1957 utlayd den 22/2 196 VARTA AG, HAGEN, FoRBUNDSREPUBLIKEN TYSKLAND Varaktigt gastRtt tillsluten ackmnulator med Ott sammanbyggda och extremt tunna elektroder och med alkalisk elektrolyt 1.7ppfinnare: F Philipp och W Tietze Prioritet begeird frcin den 11 janzzari 1956 (F6rbundsrepubliken Tyskland) Foreliggande uppfinning avser en varaktigt gastatt tillsluten ackumulator med tau sammanbyggda ()eh extremt tunna elektroder och rued alkalisk elektrolyt, vilken är fixerad i elektrodernas och separatorernas porer genom kapillarverkan, saint med separatorer, vilka aro ogenomtrangliga for de vid elektroderna upptradande gasblasorna.

Enligt kanda forslag tillverkas gas tall tillslutna alkaliska ackumulatorer pa sa salt, all de negativa elektroderna erhalla st8rre kapaeitet an de positiva och att de negativa elektroderna vid tidpunkten for den gastata forslutningen ha hagre uppladdningsformaga an de positiva. For dessa ackumulatorer anvanz das separatorer med speciellt utforande eftersom de innehalla halrum, i vilka de under Itppladdningen utvecklade gaserna kunna uppsamlas, sa att de komma i kontakt med den mitt emot belagna elektroden :rued motsalt polaritet och uppsugas harigenom. Sum fOljd av de negativa elektrodernas storre uppladdningsformaga vid tidpunkten for ackumulatorernas gastata fOrslutning enligt dessa for-slag och som fOljd av kontakten mellan den utvecklade syrgasen ()eh de negativa elektrodernas aktiva massa i separatorernas halrum undertryekes utvecklingen av vatgas vid uppI ad dningen.

Under senare tid ha forslag gjorts, att avstä fran de negativa elektrodernas storre uppladdningsformaga vid tidpunkten fin- den gastitta tillslutningen av ackumulatorema. I delta fall fixeras genom kapillarverkan fullstandigt elektrolyten i elektrodernas och separatorernas parer, vilka fOr ovrigt Oro ogenomtrangliga for de vid elektroderna utvecklade gasblasorna, och genom denna fixering av elektrolyten bringas de delar av de negativa elektroder, som icke Oro tackta av separatorerna, i kontakt med det i ackumulatorn forefintliga av gas fyllda halrummet. »Gasabsorptionem sker pa sa salt, att den utvecklade syrgasen kommer i kontakt med de fritt liggande delarna av de negativa elektroderna, omvandlas har elektrokemiskt och pa grund av denim omvandling depolariserar den negativa elektroden, dvs. fOradlar dennas potential i sa hag grad, att en vatgasutveckling under uppladdningen omojliggares. Eftersom absorberingen av syrgasen sker med star hastighet eller med sarnma hastighet som syrgasen utvecklas i den positiva elektroden, har forefintligheten av en hi5gre uppladdningsformaga hos den negativa elektroden for undertryckning av syrgasutvecklingen blivit onodig.

Forutsattningen fOr dessa aekumulatorers arbete ar, att kontaktytorna Indian den negativa elektroden och del i ackurnulatorn forefintliga gasrummet Or tillraekligt stort. For att ernO. detta har exernpelvis foreslagits att dela upp de negativa elektroderna i tva delelektroder, mellan vilka befinner sig ett gasfyllt mellanrum. En liknande effekt ernas aven darigenom, att delar av den negativa elektroden, I. ex. plattornas kanter, stracka sig langt in i gasrummet, varvid dessa delar pa plattorna lampligen Oro uppruggade flir att Oka kontaktytorna med gasen.

Dessa atgarder kunna anvandas vid de 'Janda ackumulatorerna med fick- eller sinterelektroder. De Oro emellertid icke anvandbara i de fall, da. elektroderna redan i forvag Oro mycket tunna och did& icke langre Oro del-barn. I fallet med tunna elektroder Or Oven kontaktytan av de i gasrummet inskjutande kanterna has de negativa elektroderna for ii-Len for for att kunna sakerstalla en snabb gas-absorption, som visades genom fOrs5k.

Andamalet med foreliggande uppfinning Or 2— — darfor aft vid en aekumulator av det inledningsvis angivna slaget erna en tillracklig for-bathing av gasabsorptionen och att halla de i med dylika elektroder forsedda, gastatt tillslutna alkaliska ackumulatorerna upptradande invandiga tryek mycket laga, dvs. under 1 ato.

Detta uppnhs enligt uppfinningen darigenom, att de negativa elektroderna pa ena eller hada sidor aro forsedda med ett skikt av en por8s, elektrisk ledande och elektro-kemislit inaktiv kropp, vilken star i elektriskt ledande forbindelse med den negativa elektroden, icke innehaller nagon aktiv massa och darnr har dennas potential och vars halrum icke aro fyllda med elektrolyten och darfor stá i forbindelse med de i aekumulatorn forefintliga, av gas fyllda halrummen.

Pa grund av porositeten hos de pa de negativa elektroderna liggande, metalliskt ledande kropparna och pa. gland av forbindelsen mellan dessas halrum och det i aekumulatorn forefintliga gasrummet bef inner sig den i ackumulatorn utveckla.de syrgasen i forhallandevis storytig kontakt Died en metallisk yta och samtidigt aven med ytdelar hos de negativa elektroderna. I denna stora yta sker sedan en med stor hastighet fOrlopande syrgasabsorption under depolarisering av den negativa elektroden. Pa grund av denna den negativa elektrodens depolarisering forhindras sedan ph i och for sig kant salt en vatgasutveekling vid uppladdningen.

Eftersom kontaktytorna mellan den porosa, metalliskt ledande kroppen och de negativa elektrodernas yta a ena sidan och gasrummet a. andra sidan enligt upDfinningen, saint has tigheten f8r syrgasabsorptionen Oro mycket stora, upptrada i de gastatt tillslutna, alkaliska ackumulatorerna enligt uppfinningen endast sma. overtryek.

De pori.isa, pa. de negativa elektroderna liggande, 'metalliskt ledande och dessa elektriskt ledande forbundna kropparna kunna besta av fOljande material i varje sarskilt fall: Stor- eller sanamaskig nickeltradsvav eller fornicklad metalltradvav enbart eller i forening med en annan stor- eller smamaskig liknande vav, sa att det finnes ett dubbelt lager av metallvav i detta fall.

Strackmetall enbart eller i kombination med stor- eller smamaskig niekeltradsvav eller annan metalltradsvas.

Flor av metallull, varvid de enskilda fibrerna i vaven kunna vara sintrade till varandra vid kontaktstallena.

Ph ytan metalliserat, porost eller perforerat, lutbestandigt, icke-ledande material, t. ex. fiberanmen eller plastfolier.

En konabination av de under 1-4 anforda anordningarna.

Detta porosa, metalliska skikt ph den negativa elektroden anbringas enligt uppfinningen pa sa salt, att den tacker den negativa elektro- dens hela aktiva yta och Or elektriskt ledande forbunden med denna. De i acktimulatorn forefintliga separatorerna ligga pa. den negativa elektroden, vilken ph den ena eller hada sidor Or tackt ay den porosa metallkroppen. Denna sh konstruerade elektroolenhet kombineras sedan naturligtvis sa med det positiva elektrodsystemet, att de positiva elektroderna ligga ph det separationssystem, sorn tacker de negativa elektroderna samt den porasa metallkroppen.

Upplindas nu den ph sadant salt konstruerade elektrodsatsen till en spole, farfares ph. sa salt, att den porOsa metallkroppen lindas upp sa.mtidigt med det negativa elektrodsystemet och omger .dessutom den fardiga elektrodspolen for att harigenom ytterligare Oka kontaktytan av den pa den negativa elektroden befintliga metallkroppen med gasrummet. 1 detta fall Or metallskiktets resp. skiktens kontaktyta ph de negativa elektroderna storre On de negativa elektrodernas yta. Delta all-manna fall utesluter dock icke, att den med den negativa elektroden fOrbundna metallkroppens resp. metallkropparnas totala yta under vissa omstandigheter Oven kan vara mindre On de negativa elektrodernas yta. Forutsattningen for en snabb gasabsorption i ackumulatorerna enligt uppfinningen Or, att elektrolyten halles fast ph i och fOr sig kant satt i elektrodernas och separatorernas porer genom kapillarkraft. Separatorerna Oro sh finporiga, att de yid elektroderna upptradande gasblasorna icke kunna tranga genom de vatskemattade separatorerna.

Verkningssattet hos den nya negativa elektrodenheten, bestaende am det negativa elektrodsystemet med ett skikt ph ena eller pa hada sidor av en por8s, metalliskt ledande kropp beror i gastatt tillslutna alkaliska ackumulatorer ph den omstandigheten, att Oven yid extremt tunna elektroder det Or sorjt for en tillracklig stor beroringsyta mellan aekumulatorns pa den negativa potentialen belagna delar och gasrummet vid elektrodernas inbyggnad i tata skikt, vilket enligt hittills kanda forslag icke har varit mojligt.

Uppfinningens kannetecken fOrklaras under hanNisning till figurerna 1-9. Figurerna 1--7 forestalla olika utforingsformer ay de metalliskt ledande kroppar, som enligt uppfinningen ligga ph de negativa elektroderna deras ena sida eller pa. hada sidor.

Fig. 1 visar en dylik kropp, som bestar av en metalltradsvav 1. Vid fig. 2. Or denna metalltradsvav 1 kombinerad med en rnetalltradsvav 2 med annan maskstorlek. Fig. 3 visar ett nat av strackmetall 3, medan fig. 4 aterger kombinationen av en strackmetallkropp 3 (StrackmetallkOrper) med en metallvav 4. Fig. 5 visar en ay metallull framstallt flor 5, mars enskilda fibrer kunna vara hopsintrade mid sina kontaktstallen. Fig. 6 visar ett nat. 6, som Or metalliserat pa ytan; mellan — —3 detta nats fibrer finnas halrum 7. Fig. 7 slutligen visar en perforerad, metalliserad plastfolle 8, vars yta är gen.ombruten av perforeringen 9 och därtill kan vara korrugerad.

Konstruktionen av en elektrodsats enligt upplinningen framgar av fig. 8. Den negativa elektroden 10 tackes pa ena sidan av ett skikt av en poros metallkropp, vilken i detta utfOringsexempel hestar av 2 lager metalltradsnal 11 med olika maskvidd. Detta metallnat är ledande forbundet med den negativa elektroden. Pa bada sidor om den negativa elek-trodenheten, bestaende av negativ elektrod 10 och metallkropp 11 ãr den absorberande, icke ledande separatorn 12 anordnad medan de positiva elektroderna 13 ansluta sig till denna pa hada sidor.

Ett annat utforingsexempel visar fig. 9. I detta fall tackes den negativa elektroden 10 pa hada sidor av metallkroppar 11. Pa dessa aro separatorerna 12 och de positiva elektroderna 13 anordnade.

En spiralformat upplindad elektrodruIle med k5nnetecknen enligt uppfinningen visas i fig. 10. I detta fall an en kombinationskropp, bestaende av nickeltradsvav 14 och nat air strackmetall 15 anordnad anliggande mot ena sidan av den. negativa elektroden 16, sft att den antar dennas potential. Denna negativa elektrodenhet är medelst separatorer 17 skild fran de positiva elektroderna 18. Deana elektrodsats inmonteras i ett gas- och vatsketatt tillslutet hOlje.

Elektroderna enligt uppfinningen kunna naturligivis aven skiktas tatt is15.11et for all lindas. Vilket elektrodutforande som kommer till anvandning i fOrening med de metalliska skikten pa de negativa elektroderna enligt uppfinningen, ãr titan betydelse. Pa samma siitt kunna aven sinterelektroder av tunnaste utforande eller bandelektroder, dvs. med aktiv massa genom pastrykning (Pastieren) eller smOrjning fyllda metallkroppar eller andra elektroder av kand typ anvandas.

Claims (5)

Patentanspra.k:

1. Varaktigt gastatt tillsluten ackumulator med tatt sammanbyggda och extremt tunna elektroder och med alkalisk elektrolyt, vilken ãr fixerad i elektrodernas och separatorernas porer genom kapillarverkan, samt med separatorer, vilka aro ogenomtrangliga for de vid elektroderna upptradande gasblasorna, kannetecknad darav, att de negativa elektroderna pa ena eller hada sidor aro forsedda med ett skikt av en poros, elektriskt ledande och elektro-kemiskt inaktiv kropp, vilken star i elektriskt ledande forbindelse med den negativa elektroden, icke innehaller nagon aktiv massa och darfor har dennas potential och mars halrum icke aro fyllda med elektrolyten och dad& std i forbindelse med de i ackumulatorn forefintliga, av gas fyllda halrummen.

2. Ackumulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad av att de portisa, metalliskt ledande kroppar, som utOra skiktet pa de negativa elektrodernas ena eller bada sidor, besta av stor- eller sma'maskig nickeltradsvav resp. fornicklad metalltradsvav enbart eller av en kombination av tva vavar.

3. Ackumulator enligt patentan.spraket 1, kannetecknad av att den porOsa kroppen, som utgor skiktet pa den negativa elektrodens ena eller bada sidor, bestar av strackmetall enbart eller ay en kombination av strackmetall med pa ytan elektrokemiskt inaktiv metalltradsyam.

4. Ackumulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad av att den porosa kroppen, som utgor skiktet pa den negativa elektrodens ena eller bada sidor, bestar av ett flor ay metallull.

5. Ackumulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad av att den porosa kroppen, sona ntgor skiktet pa den negativa elektrodens ena eller hada sidor, bestar ay ett metalliserat, porOst eller perforerat, lutbestandigt, joke ledande fiberanme.

0. Ackmn.ulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad av att den porosa kropp, sona utgor skiktet ph den negativa elektrodens ena eller hada sidor, bestar av en metalliserad, poros eller perforerad lutbestandig plastfolie. 1. Ackumulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad av att metallkropparna tacka de negativa elektroderna helt eller delvis. 2. Ackumulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad av att de metalliska kropparna enbart eller i kombination omge hela elektrodsaisen. Anforda publikationer: Patentskrifter fran Sverige 157 098; Frankrike 1 088 498, 1 092 903.