DE749733C - Elektrischer Gassammler mit in einem rohrfoermigen, druckfesten Gehaeuse konzentrisch angeordneten, feinporigen Elektrodenpaar - Google Patents

Description

• Elektrischer Gassammler mit in einem rohrförmigen, druckfesten Gehäuse konzentrisch angeordneten, feinporigen Elektrodenpaar Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der bekannten Gasketten mit geschlossenem Gehäuse, um dadurch einen dem Blei- und Stahlsammler überlegenen elektrischen Sammler großer Speicherfähigkeit bei geringer Wartung und bequemer Handhabung zu erhalten. Als Beispiel sei das unter dem Namen Grove-Element ' - bekannte Wasserstoff-Sauerstoff-Element angeführt, das in seiner ursprünglichen Form aus Platinelektroden im offenen Gefäß mit über jede Elektrode gestülpten Gasbehältern besteht. Es sind auch Entwicklungsstufen dieser und ähnlicher Gasketten bekannt, bei denen durch Anwendung hoher Drucke und poröser Elektroden in planparalleler oder konzentrischer Anordnung Verbesserungen erzielt werden. Die vorliegende Erfindung macht sich diese Verbesserungen zunutze, um durch zweckentsprechende neue Gestaltung eine wirtschaftliche Sammlerzelle zu schaffen. Der Grund, weshalb der Blei- bzw. Stahlsammler trotz .gewisser Nachteile bisher das Feld behaupten konnte, liegt darin, daß die wirksamen Massen im festen Zustand und im Elektrolyten unlöslich sind, also gegenüber dem gasförmigen Zustand der Gaskettenweniger Raum beanspruchen. Ein Ausgleich hierfür läßt sich; da Tieftemperaturen unwirtschaftlich sind, nur durch hohen Druck erzielen; und deshalb muß die Form so gestaltet werden, daß trotz des inneren hohen D.rukkes geringe Wandstärken ausreichen. Deshalb wird die Zelle als enges Rohr ausgebildet; denn bei kleinem Rohrdurchmesser werden bekanntlich die mechanischen Kräfte auf die Rohrwandung in' Längs- und Querrichtung sowie auf die Verschlüsse an den Rohrenden niedrig gehalten. Die röhrenförmige bzw. flaschenförmige Gestalt von Elementen mit konzentrischer Anordnung der Elektroden ist an sich bekannt, jedoch wird in diesen Fällen das Gehäuse selbst als Elektrode oder als metallischer Stromleiber verwendet. Da aber hierbei von der Speicherung der Gase ganz oder unter Druck abgesehen wird, so spielt hierbei die Wahleines größeren oder kleineren Rohrdurchmessers keine Rolle. Der hermetische Abschluß soll bei diesen Elementen nur das Austreten des Elektrolyten verhindern. Offenbar liegt diesen Ausführungen die ur- sprüngliche Gestalt des Sammlers mit offenetn Gefäß und dessen Aufstellung .zugrunde, wovon man sich bei geschlossener Ausführung nicht frei machen konnte. Demgegenüber wird durch die neue Formgebung gemäß der Erfindung mit je :einer druckfesten Elektrodendurchführung an jedem Rohrende diese herkömmlich e Äusführung des Sammlers verha:ssen. Er wird nicht mehr aufgestellt, sondci-ii in die Leitung eingeschraubt. Zur Reihcii= schaltung werden die Einzelzellen entweder in Längsrichtung aneinandergeschraubt, oder es werden mit ungleichnamigen Polen nebeneinanderliegende Zellen durch kurze Laschen verbunden. Andererseits können die Zellen durch Einschrauben gleichnamiger Pole in je eine Brücke an beiden Rohrenden bequem parallel geschaltet werden. Somit können die Zellen in beliebiger Lage in jedem Raum untergebracht und die Batterie kann den Raumverhältnissen weitgehend angepaßt werden.
• Ein weiterer Vorteil der neuen Zellenform ist neben der guten Wärmeabführung darin zu sehen, daß der Strom geradlinig durch die beiden Elektroden verläuft und dadurch Stromverdrängung vermieden, geringer innerer Widerstand und gleichmäßige Spannungsverteilung im Elektrolyten erzielt werden, besonders bei kegelig an Stelle von zylindrisch ineinandergeschobenen Elektroden. Diese kegelige Gestalt der Elektroden, wie in der Zeichnung dargestellt, bietet auch noch den Vorteil größerer mechanischer Festigkeit und der natürlichen Raumaufteilung im Verhältnis eins ztt zwei entsprechend den bei der Ladung anfallenden Gasmengen. Ferner kann bei der gleichmäßigen Spannungsverteilung im Elektrolyten auch das Spannungsgefälle der Flüssigkeitskette infolge der lonenkonzentration voll zur Auswirkung kommen.
• Um mit voller Stromstärke möglichst weit entladen zu können, muß bis zur vollständigen Entladung ein Überdruck erhalten bleiben. Dies wird dadurch erreicht, daß schon vor der Ladung bereits nach dem Einfüllen des Elektrolyten durch elastische Verkürzung des gespannten Rohres ein ausreichender Innendruck hergestellt wird.
• Die Zeichnung zeigt im Schnitt eine Zelle mit Spannvorrichtung und Füllverschluß als Ausführungsbeispiel. Die k egelige positive Elektrode a befindet sich in der kegelig ausgehöhlten negativen Elektrode b. 'Beide sind voneinander durch den Scheider c getrennt. Die Elektroden sind aus feinporiger gesinterter Kohle hergestellt, die Scheider aus porösem Gummi. Das Gehäuse wird im wesentlichen aus dem Rohre aus verbleitem Stahlrohr gebildet, das im mittleren Teil zur-Erhöhung der elastischen Dehnung gewellt ist. Damit die Elektroden die metallene Rohrwand nicht berühren, ist das Isolierrohr d vorgesehen. An beiden Enden des Rohres ist ein - Gez@,inde-angebracht zum Aufschrauben des Verschlusses 1z mit dem Kontaktbolzen j, der mit dein Preßstoff k isoliert und dicht eingesetzt ist. Ein Dichtungsring/ aus Hartgummi und eine Zwischenscheibe u, aus Blei vervollstindigen den dichten Verschluß; wie am unte-ren Ende der Zelle eingezeichnet ist. An Stelle des gleichen Verschlussesh am oberen Ende ist in der Zeichnung der Füllverschluß L dargestellt, der mit einem Anschluß zur Luftpumpe und zum Elektrolytbehälter versehen ist. Ferner ist in der Zeichnung die zur Dehnung des Gehäuses erforderliche Spannvorrichtung dargestellt. Sie besteht aus den beiden Schraubhülsen in und it und den beiden je zweiteiligen mit einem Gewinde versehenen Zwischenlagen h. Sämtliche Teile der Spannvorrichtung werden nach dem Füllen und-j-erschließen der Zelle .entfernt, so daß infolge der .elastischen Verkürzung des Gehäuses dann ein innerer Überdruck entsteht, der sich mit fortschreitender Ladung und Gasbildung erhöht. Die Vorspannung und der dadurch erzeugte lnnendruck verkleinert die Gasbläschen und schafft damit ein günstiges Verhältnis zwischen Randumfang und Gasinhalt derselben. Da die Ströme an den Rändern der Bläschen gebildet werden, wirkt die Verdichtung bis zur vollständigen Entladung günstig auf die Stromstärke. Der Elektrolyt wird beim Fertigmachen der Zelle in folgender Weise eingefüllt: Nachdem die Spannvorrichtung angesetzt und die Vorspannung durch Anziehen der Schraubbuchsen eingestellt ist, wird der Füllverschluß aufgeschraubt und an die Luftpumpe und das Ansaugerohr des Elektrolyten angeschlossen. Das Ventil zum Elektrolyten bleibt zunächst geschlossen, und die Zelle wird entlüftet. Hierauf wird die Luftabsaügeleitung geschlossen und das Ventil zum Elektrolyten geöffnet; die Zelle füllt sich bis über den Rand. Nun wird :die Luftleitung geöffnet, der Elektrolyt fließt mit natürlichem Gefälle zurück, und die Zelle bleibt bis zum Rand gefüllt. Der Füllverschluß wird nun abZeschraubt und der Dauerverschluß mit der Kontaktschraube aufgesetzt. Daran anschließend können die Spannvorrichtung gelöst und nach dem Abheben der zweiteiligen Zwischenlagen die Spannhülsen abgezogen werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Gassammler mit in einem rohrförmigen, druckfesten Gehäuse konzentrisch angeordneten, feinporigen, die Gase absorbierenden und unter hohem Druck speichernden Elektrodennpaar aus chemisch unwirksamem Material, dadurch gekennzeichnet, daß je seine Elektrode an den Enden des Gehäuserohres herausgeführt ist, das zur Erzeugung eines Überdrucks im mittleren Teil wellenförmig ausgebildet ist und vor dem Einfüllen des Elektrolyten gestreckt wird.
2. 2. Gassammler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode als Kegel oder Kegelstumpf und die äußere walzenförmige Elektrode als dazu passender Innenkegel ausgebildet ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden deutsche Patentschrift ...... Nr. 32 822, nsb. S. i, linke Spalte, Abs. 3, u. rechte Spalte, Zeile 6 bis 16, 46 603, insb, S. 2, linke Spalte, Zeile 3 von unten bis rechte Spalte, Zeile i g, 648 94i, insh. Abb. 3, :158 485, insb. die Abbildung, -137 594 insb. Abb. i u. 3, 645 805, insb. Anspruch i und die Abbildungen; schweizerische Patentschrift Nr. 27 220, insh. Abb. 15; USA.-Patentschrift ....... Nr. 1426 786, insb. die Abbildungen.