Elektrode für galvanische Elemente, insbesondere als Grossoberfiächenplatte für elektrische Bleisammler. Die Erfindung bezieht sich auf Elektro den für galvanische Elemente. insbesondere auf solche Elektrodenplatten für elektrische Bleisammler, die unter dem Namen Gross oherflächenplatten bekannt sind. Solche Elek troden weisen sich kreuzende Giess- und Ka pazitätsrippen auf.
Im praktischen Betriebe hat sich diese Elektrodenform besonders be währt, da in ihr eine grosse Anzahl Vorteile vereinigt sind, zum Beispiel gute Giessbarkeit, günstiges Verhältnis zwischen wirksamer Oberfläche und Bleigewicht, gute Stromver teilung zu allen Teilen der Platte, gute Säure zutrittsmöglichkeit und andere. Der Haupt vorzug besteht aber in der stabilen Konstruk tion, die einen vorzüglichen mechanischen Halt bietet, und auch einen gewissen Schutz gegen im Laufe des Betriebes eintretende Krümmungen gewährt.
Trotzdem bereitete bisher bei sehr starker bezw. ungleichmässiger Beanspruchung oder bei nicht sachgemässer Behandlungsweise ein übermässiges Wachsen und das damit verbundene Krümmen, sowie als Folge davon Kurzschlussbildung und früh zeitiger Verbrauch der Platten immer noch Schwierigkeiten.
Man hat deshalb häufig versucht, durch besonders feste Einbauarten diese schädlichen Wirkungen zu unterbinden. Doch sind alle diese Massnahmen umständlich und kost spielig. Man hat auch versucht, die einzelnen Teile, die der Platte den Halt verleihen mit stärkeren Profilen auszuführen.
Hiermit ist aber ein Mehraufwand an Blei und damit ein höherer Kostenpunkt verbunden und führt dieser Weg auch nicht immer zu den gewünschten Resultaten. Auch hat man zur Vermeidung des Wachsens und Krümmens die ganze Platte in Teilplatten zerlegt und zwischen den einzelnen Teilplatten Dehnungs- schlitze angeordnet.
Bekannt ist auch die Ausführung der positiven Elektrodenplatten, die durch Umgiessen von Einzelplatten aus Weichblei mit einem Rahmen- oder Gitter- werk aus Hartblei hergestellt werden und zwecks Vermeidung des Sprengens des Hart- bleirahmens auch mit Dehnungsschlitzen zwi schen den Einzelplatten und dem Hartblei rahmen versehen sind. Der Nachteil dieser Konstruktionen besteht darin, dass sie ein mal umständlich und teuer sind, und zum andern das Wachsen und Krümmen der Ein zelplatten nicht beheben.
Auch die bei äl teren, im praktischen Betrieb sich nicht be währten und deshalb heute verlassenen Aus führungsformen hin und wieder angebrachten Schlitze, die zudem meistens nur den Zweck haben sollten, der Säure gute Zutritts möglichkeit in das Innere der Grossober- flächenplatten zu geben, konnten das Wach sen nicht unterbinden, da die Anordnung der selben in bezug auf Vermeidung von Krüm mungen unzweckmässig war.
Bei einer älte ren, heute nicht mehr gebräuchlichen Aus führung wurden beispielsweise die Kapazi tätsrippen durch Schlitze, die in der Mitte zwischen den Giessrippen lagen und Hohl räume in der Platte für die Säure bilden soll ten, völlig durchgeschnitten, so dass der sta bile Zusammenhalt der Platte verloren ging und die Schlitze bezüglich der Vermeidung von Krümmungen sich nachteilig auswirkten.
Es ist auch bekannt. dass früher statt des bei heute gebräuchlichen Elektrodenplatten angewendeten Gitters sich kreuzender, hoch kantgestellter Stäbe vielfach ein mitten durch die Platten durchlaufender Kern in Form einer undurchbrochenen Ebene angewendet wurde. Bei dieser Anordnung war leicht die Möglichkeit gegeben, Bleizähne anzuwenden, die sich frei ausdehnen konnten. Beispiels weise sei die Platte von Adolf Miller aus dem Jahre 1892 angeführt (siehe Wade, "Secondary Batteries". Aus-. 1909, Seite 86, Fig. 91).
Bei dieser Platte verlief der ge nannte Kern durch die Mitte und trug die Bleizähne, die in der Längsrichtung unterteilt und jedesmal um einen halben Zahnabstand seitlich versetzt waren, so dass sie sich frei ausdehnen konnten. Zweifellos war dieser Um stand bei dem damaligen Stande der Tech nik als erheblicher Vorteil anzusehen. Doch war mit dem undurchbrochenen Kern der Nachteil verbunden, dass wenn auch das freie Wachsen der Zähne ermöglicht war, der Kern als solcher keinen Raum besass, sich in sich auszudehnen und daher als Folgeerscheinung starkes Wachsen der ganzen Platte auftrat.
Weiter war es infolge des Fehlens der bei den heutigen Platten gebräuchlichen hoch kant gestellten Giessrippen zur Erreichung der unbedingt erforderlichen Stabilität nötig, den Kern verhältnismässig stark zu wählen, wodurch die Platte im Verhältnis zur ak tiven Oberfläche schwer und damit teuer wurde. Auch durch die Anordnung des Kernes als zickzackförmige Ebene wurden die vorerwähnten Nachteile keinesfalls behoben.
Bei der üblichen Form von Grossober flächenplatten bilden die zwischen den einzelnen Giessrippen liegenden Rippenab schnitte durchgehende Kapazitätsrippen. Die in jedem Kapazitätsrippenabschnitt infolge des Wachsens der auf den Kapazitätsrippen befindlichen Schicht auftretende Längenaus dehnung und die daraus resultierenden Kräfte übertragen sich auf den in der Längsrichtung anschliessenden Kapazitätsrippenabschnitt. addieren sich hier ganz oder zum Teil mit den Dehnungskräften des letzteren und so fort. Dadurch entstehen .Spannungen über die ganze Platte, die das Wachsen und damit das Krümmen hervorrufen.
Diese Nachteile werden nach der Erfin dung dadurch behoben, dass die äussern Kan ten der vertikalverlaufenden Kapazitätsrip pen durch Aussparungen in Form von Schlit zen unterbrochen sind, die nicht bis zur gan zen Plattenstärke durchgehen, so dass der Verband der sich kreuzenden Rippen bestehen bleibt. Bei dieser Art der Anordnung wird einmal jedem Kapazitätsrippenabschnitt freie Ausdehnungsmöglichkeit in der Längsrich tung gegeben und zum andern der stabile Zu sammenhang der ganzen Elektrodenplatte nicht gestört.
Zweckmässig befinden sich die Schlitze unmittelbar neben, in oder seitlich der Giessrippe und gehen nur bis zu einer gewissen Tiefe in die Plätte hinein. Es ist wichtig, zur Vermeidung des Krümmens die Anbringung von Schlitzen, vorzugsweise an den äussern Kanten der Kapazitätsrippen bezw. an den beiden äussern Flächen der Platte, vorzunehmen, und zwar so, dass die Stabilität nicht leidet, also an solchen Stel len, wo eine gewisse Anhäufung des Blei- rnatcrials es gestattet, also an oder auf dem Kreuzungspunkt zweier Rippen,
nicht etwa in dem Teil der Kapazitätsrippenabschnitte mitten zwischen den zwei Kreuzungsstellen.
In der Fig. 1 ist beispielsweise ein Aus schnitt Giess- und Kapazitätsrippen perspek tivisch dargestellt. Die Schlitze a sind un mittelbar neben den Giessrippen angeordnet. gehen beispielsweise bis zur Plattenmitte und sind wechselseitig angebracht.
Fig. 2 stellt in perspektivischer Ansicht beispielsweise einen Ausschnitt einer andern Ausführungsform von Elektrodenplatten dar, bei welcher die Schlitze b ebenfalls unmittel bar neben den Giessrippen angeordnet sind, jedoch hier beispielsweise nur etwa bis zum ersten Viertel der Plattenstärke 'hineingehen und in einer Reihe angebracht sind.
In Fig. 3 ist beispielsweise ein Ausschnitt einer Elektrodenplatte in perspektivischer Ansieht dargestellt, bei welcher die Giess rippen selbst die Schlitze c tragen, durch wel che die äussern Kanten der vertikalverlaufen den Kapazitätsrippen unterbrochen sind. Die hier angeordneten Schlitze werden im Laufe des Betriebes beim Wachsen der einzelnen hapazitä.tsrippenabschnitte enger und bilden einen Raum, der verhindert, dass sich die Dehnungskräfte über die ganze Platte fort pflanzen können.
Die Anbringung der Schlitze kann ent weder mechanisch durch Sägen, Hobeln oder Fräsen oder beim Guss erfolgen. Die Ab messung der Schlitze kann so gewählt wer den, dass keine Verringerung der aktiven Oberfläche der Elektrodenpla.tte eintritt.
Bei der in Fig. 4 perspektivisch an einem Ausschnitt dargestellten Ausführungsform der Elektrode sind Schlitze d. dadurch gebil det, dass die Giessrippen weniger breit sind als die Plattenstärke. Durch Untersuchungen hat sich gezeigt, dass solche Elektroden den besonderen Vorteil besitzen, .dass der An griffspunkt der Dehnungskräfte mehr in die Mitte verlegt wird.
Das die Krümmung er zeugende Biegemoment wird durch die Ver ringerung des Hebelarmes verkleinert, so dass bei dieser Ausführungsform der Elektroden platte neben der Kompensierung der Deh nungskräfte durch die besondere Anordnung der Schlitze als weitere Sicherheit gegen Krümmungen der Angriffspunkt des Hebel armes für etwaige auftretende Dehnungs kräfte in die Nähe der Plattenmitte verlegt wird, so dass ein wesentliches, die Krümmung hervorrufendes Biegnngsmoment nicht auf treten kann.
Zwar treten ähnliche Verhä1t- nisse in geringerem Masse ein, wenn im Laufe des Betriebes die Kapazitätsrippen sich all mählich an der Spitze abnutzen. Dieser Zu stand tritt aber erst gegen Ende der Lebens dauer in Erscheinung, so dass sich der gün stige Einfluss, besonders wenn inzwischen Krümmungen schon aufgetreten sind, nicht mehr auswirken kann. Bei der Ausführungs form nach vorliegender Erfindung wirkt sich der vorgenannte günstige Einfluss, schon be ginnend bei der Formation der Elektroden platten, laufend während der vollen Betriebs zeit aus.