SE436608B - Blyackumulator vilken innehaller ett forrad av expandermaterial - Google Patents

Description

7910544-1 att expandern förbrukats.

Man har därför redan försökt att förlänga expanderns verkan genom att sätta in den endast i förhållande till det verkliga behovet och med tidsfördröjning genom att man enligt tyska utläggningsskriften 2 736 750 inneslu- ter materialet i ett stort antal mikrokapslar, som är likformigt fördelade i den negativa aktiva massan, var- vid kapslarna i sin helhet bildar ett slags depå, från vilken expandern under långsam upplösning av förkapslings- materialet efter hand frisättes. i Till grund för uppfinningen ligger problemet att ange en ackumulator, vid vilken en förrådshâllning av expander möjliggörs_på kraftigt förenklat sätt, varvid kontrolle- .rat avlämnande av expandern vid den negativa elektroden är möjligt på samma gång.

Problemet löses i enlighet med uppfinningen genom att ett förråd av expandermaterial är anordnat i elektro- lyten under åtminstone en del av ackumulatorns livslängd, från vilket förråd expandern kan efterlevereras.

Det har visat sig, att expandermaterialet så små- ningom löses ut från en sådan expanderdepå genom elektro- lyten och upptages adsorptivt av den negativa elektroden.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen föreligger expanderförrâdet omslutet av ett hâlrum, som har åtminstone en öppning till elektrolyten.

Medföljande ritning återger schematiskt en sådan anordning. I figuren visas ett kärl 1 med en vägg 2, som företrädesvis består av ett syrafast plastmaterial ur gruppen polyeten, polypropen, polystyren, polyvinyl- klorid, polytetrafluoreten eller polyester. I väggen befinner sig ett hål 3 med viss längd l och viss dia- meter d. Hålrummet 4 i kärlet 1 är utfyllt med en expan- dersubstans.

Mängden av det expandermedel som diffunderar ut per tidsenhet är beroende av hâlets dimensioner, dvs. av diffusionsvägen l och diametern d resp. den fria öppmngs- arean, eftersom hålet inte måste vara cirkelformigt. För 7910544-1 beräkning av utträdesintensiteten måste dessutom expan- dersubstansens löslighet och diffusionskoefficient vara kända.

För att utesluta oberäkneliga konvektionsförlopp fylls i en ytterligare föredragen utföringsform av upp- finningen utträdesöppningen med ett poröst material 5, som säkerställer, att emissionen sker inom den beräk- ningsbara ramen för en ren diffusionsprocess.

I stället för den förenklade framställningen i figuren kan kapselväggen 2 lämpligen även vara porös eller perforerad. Kapselväggen kan emellertid även helt bortfalla såsom genom att pressa expanderförrådet till en tablett och anordna denna fritt tillgänglig i elektro- lyten.

Såväl tabletten som det med expandern fyllda hål- rummet 4 hos kärlet 1 kan enligt uppfinningen vara ge- nomdragna med en porös matris, i vilken expander- medlet dessutom är fixerat och vilken samtidigt modere- rar medlets utvandring.

Vid ackumulatorceller med elektrolytcirkulation er- fordras inte kontinuerlig placering av expanderförrådet under elektrolytspegeln, som här förflyttas. Det räcker i detta fall att placera expanderdepån på ett fördel- aktigt ställe i pumpkretsloppet, där det överspolas av elektrolyten och sålunda tages i anspråk endast under laddningsfasen. På detta sätt är en sträckning och bespa- ring av expander möjlig.

Förrådshållningen av expander i enlighet med uppfin- ningen möjliggör även att, efter förbrukning av en ur- sprunglig expandertillsats, som exempelvis såsom vanligt blandats samman med den negativa tillverkningsmassan, företaga en efterexpandering av den negativa elektroden och därmed reaktivera ackumulatorn för en ytterligare driftstid. Den kontinuerliga leveransen efteråt av expan- dermaterial är därmed säkrad för åtminstone ytterligare en del av ackumulatorns livslängd. Dessutom kan expander- mängden i tillverkningsmassan vara låg om en depå insät- iaooR QÜÄLWY 7910544-1 tes. Detta är mycket fördelaktigt, eftersom mycket expmüerüwsmedel, genom att det hindrar Pb-avskiljningen, befrämjar ökad H2-utveckling. Genom tillsats av en expan- dertablett till elektrolyten, som ibland skulle kunna följa på en mellantillsyn,är efterexpanderingen speciellt enkel.

För att fastställa den tidpunkt, dä en efterexpande- ring blir erforderlig,har analysförfaranden för bestäm- ning av den vid tillfället i fråga föreliggande expander- koncentrationen visat sig inte vara tillförlitliga på grund av onöjaktiga resultat. j f En bättre utsaga om den negativa elektrodens aktivi- tetsgrad lämnar däremot mätningar och jämförelser av den enskilda kapaciteten hos elektroder av båda polariteterna. 7 Den negativa elektroden har i början en högre kapaci- tet än den positiva elektroden, vilken till följd härav bestämmer ackumulatorns nyttiga kapacitet. Om nu den ne- gativa elektrodkapaciteten hotar att understiga den posi- tiva, är detta att tolka som en signal för en kritisk mattning av expanderingsmedelseffekten, vilken måste leda till en omedelbar efterexpandering.

I praktiken räcker emellertid regeln att en efter- expmmerfig i allmänhet erfordras efter 400 cykler och ti- digast efter 200 cykler, varvid förutsättes från början normalt expander¿de achmmlatorplattor.

Vid ogynnsam användning av ackumulatorn, dvs. vid hög temperatur, snabb cykelföljd och låg överladdning, kan den nyttiga kapaciteten sjunka i förtid. I detta fall företages efterexpanderingen lämpligen så snart exempel- vis 85 % eller till och med redan 95 % av nominella kapa- citeten underskridits.

En ihållande och kontrollerad expanderverkan förut- Säfiïef, ëïï expandermedlet är en kemiskt bestämd substans och att dess uppförande under ackumulatorns arbetsbetingelser kan förutsägas pâ ett ungefär genom vissa egenskaper såsom molekylstorlek, löslighet osv. 7910544-1 För förrâdshållningen i enlighet med uppfinningen är organiska föreningar ur gruppen kinoner, hydrerade kinoner och substituerade kinoner lämpade. Som derivat av kinon kan nämnas p-bensokinon, kinhydron, naftokinon och fenantrenkinon. Bland de hydrerade kinonerna ger cyklohexanol, cyklohexanon, 1,4-cyklohexandiol, 1,4-cyklohexandion, 1,2,3,4-tetrahydronaftalen eller antron (9-oxo-10,10-dihydroantracenlverksamma expan- dermedel, medan det vid de substituerade kinonerna är fråga om sådana med metoxy-Q metyl-, hydroxy- eller 'karbonsyragrupper. Till dessa räknas även antrakinon- färgämnena, varvid alizarinsulfonat (1,2-dioxiantra- kinonsulfonat, natriumsalt) besitter speciellt god ut- spärrningsverkan.

Om den negativa blyelektroden kontinuerligt skall förses med tillräcklig mängd expandermedel per tids- enhet i enlighet med uppfinningen från expanderdepån, så är detta expanderingsmedelsflöde fastslaget genom en diffusionsström (t.ex. i mol/sek). För att för diffu- sionsströmmen I definiera öppningsarean F för öppningen i förrädskärlet 1 (se figur) pä lämpligt sätt måste hän- syn tagas till diffusionsvägen 1, mättnadskoncentrationen C och diffusionskoefficienten D hos expanderingsmedlet som inflytelsefaktorer. För molekyler, som är väsentligt större än lösningsmedelsmolekylerna, låter sig diffusions- koefficienten beräknas enligt den kända formeln D = R x T/eirfryzr.

För öppningsarean gäller vidare F I X 1 ' Ü_ï"f Med talvärden för ovan nämnda alizarinsulfonat, var- vid I = 10'11 mol/sek, l = 1 cm, D = 5-x 10“6 m2/sek och C = 10'5 mol/cm3, erhåller man t.ex. F = 0,2 cmz.

Vid fastlagt F måste diffusionsvägen 1, dvs. hällängden, anpassas till diffusionsströmmen 1.

Man kan gardera sig mot överraskande uttömning av expandern i ett sådant förrådskärl genom att dess inne- håll kan påvisas utifrån genom att man i enlighet med uppfinningen väljer ett genomsynligt kärlmaterial, 7910544-1 exempelvis p1exig1as, som hör tiïï gruppen poïyestrar.

De som expandermedeï väï ahvändhara antrakinon- färgämnena gör dessutom en optisk kontro11 specíeïlt lätt.

Claims (6)

7910544-1 LATLNIEBLV

1. l. Blyackumulator, vilken innehåller ett förråd av expandermaterial, k ä n n e t e c k n a d a v att förrå- det helt eller delvis fyller hålrummet (4) i ett kärl (5) med minst en för elektrolyten tillgänglig öppning (3), så att expandermaterialet under åtminstone en del av ackumula- torns livslängd kan avges kontinuerligt genom diffusion från hålrummet.

2. Blyackumulator enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d a v att den med elektrolyten förbundna öppningen (3) är utfylld med en porös kropp (5).

3. Blyackumulator enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d a v att den hålrummet (4) omgivande väggen (2) i kärlet (l) är perforerad eller porös.

4. Blyackumulator enligt något av kraven l-3, k ä n - n e t e c k n a d a v att väggmaterialet i kärlet (l) övervägande består av ett syrafast plastmaterial ur gruppen polyeten, polypropen, polystyren, polyvinylklorid, poly- tetrafluoreten eller polyester.

5. Blyackumulator enligt något av kraven l-4, k ä n - n e t e c k n a d a v att väggen (2) i kärlet (l) åtmins- tone delvis består av ett transparent material.

6. Blyackumulator enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k n a d a v att expanderförrådet är genom- draget av en porös matris. room QUALITY