DE210218C

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Publication number: DE210218C
Application number: DENDAT210218D
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Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

Es ist bekannt, daß bei der Ladung bzw. Entladung von Sammlern eine Konzentrationsänderung des Elektrolyten eintritt. Man hat . bereits festgestellt, daß dieser Übelstand durch künstliche Erhöhung der Diffusion des Elektrolyten durch die Sammlerplatte vermindert wird, indem man den Elektrolyten durch die porösen Elektroden hindurchpreßt. (Annalen der Physik, Bd. 65 [1898], S. 913 und 914).It is known that when collectors are charged or discharged, a change in the concentration of the electrolyte occurs. One has . already established that this deficiency is caused by artificially increasing the diffusion of the electrolyte is reduced by the collector plate by forcing the electrolyte through the porous electrodes. (Annals der Physik, Vol. 65 [1898], pp. 913 and 914).

Die zur praktischen Benutzung dieser Erkenntnis bisher vorgeschlagene Vorrichtung (Britische Patentschrift 16128/1901, Deutsche Patentschrift 137930) zeigt aber den Übcl-' stand, daß sie schwer zu montieren und dichtzuhalten ist. Aus diesem Grunde hat sich die *„ Einrichtung nicht bewährt. Die vorliegende Erfindung bezweckt, die angeführten Übelstände . bei Sammlereiektroden, durch welche der Elektrolyt unter Anwendung von Druck hindurchgeführt wird, zu vermeiden und die Vorteile in bezug auf Kapazität und Nutzeffekt, welche die Konstanterhaltung der'Konzentration des Elektrolyten theoretisch bietet, in der Praxis zu verwirklichen.The practical use of this knowledge previously proposed device (British Patent 16128/1901, German Patent 137930) but shows the Ubcl- ' stated that it is difficult to assemble and to keep tight. For this reason, the * “Establishment not proven. The present invention aims to remedy the stated drawbacks . in the case of collecting electrodes, through which the electrolyte is passed under the application of pressure is to be avoided and the advantages in terms of capacity and efficiency, which theoretically offers constant maintenance of the concentration of the electrolyte, to be realized in practice.

In den beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.' The invention is illustrated by way of example in the accompanying drawings.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch eine Sammlerbatterie nach der vorliegenden Erfindung. Fig. Ι is a vertical section through a Collector battery according to the present invention.

Fig. 2 ist ein wagerechter Schnitt.Fig. 2 is a horizontal section.

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Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung, nach welcher beide Elektroden hohl und porös ausgestattet sind.Fig. 3 is an embodiment of the invention in which both electrodes are hollow and are porous.

Fig. 4 ist ein wagerechtcr Schnitt der Ausführungsform von Fig. 3.FIG. 4 is a horizontal section of the embodiment of FIG. 3.

In der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsform ist A ein Behälter aus Glas, Blei oder anderem passenden Material. B sind die negativen Polelcktrodcn, C die positiven. Sie können in Reihe oder parallel verbunden werden. Die Elektroden können in dem Behälter in irgendeiner passenden Weise gestützt werden. Wenn der Behälter aus Glas oder ähnlichem nichtleitendem Material hergestellt ist, so können die Elektroden unmittelbar auf dem Behälterboden ruhen. Wenn dagegen der Behälter aus Blei ο. dgl. hergestellt ist, so müssen Vorkehrungen für die Isolierung des Behälters und der Elektroden getroffen werden. In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, A is a container made of glass, lead, or other suitable material. B are the negative pole leakages, C the positive ones. They can be connected in series or in parallel. The electrodes can be supported in the container in any convenient manner. If the container is made of glass or a similar non-conductive material, the electrodes can rest directly on the container bottom. If, on the other hand, the container is made of lead ο. Like. Is made, so precautions must be taken to isolate the container and the electrodes.

In der gezeigten Ausführungsform bestehen die negativen Polelektroden aus den gebräuchlichen senkrechten Platten, die mit schwammigem Blei überzogen werden und mit den positiven Polelektroden abwechseln. Sie können aber auch aus anderem Material hergestellt sein. Die positiven Polelektroden bestehen aus einem hohlen Rahmen oder Rost und haben Öffnungen b in den Wandungen, welche Füllungen d von Bleisuperoxyd ent-In the embodiment shown, the negative pole electrodes consist of the usual vertical plates that are coated with spongy lead and alternate with the positive pole electrodes. But they can also be made of other material. The positive pole electrodes consist of a hollow frame or grate and have openings b in the walls, which contain fillings d of lead peroxide.

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halten. Die Füllungen können aber auch aus anderem Material hergestellt sein. Die positiven Polelektrodcn bilden in dieser Weise hohle Troge, deren Hohlraum ebenso wie der Behälter A mit dem Elektrolyten e angefüllt wird. Das Niveau des Elektrolyten im Innern der hohlen Elektroden C ist höher als auf der Außenseite. Infolge der Schwere wird der Elektrolyt aus dem Innern der hohlen Elektrode nach außen durch die porösen Füllungen d in den Raum des Behälters A getrieben. Während der Ladung der Sammlerbatterie wird der Elektrolyt in den Poren der Elektroden konzentrierter; dagegen wird während der Entladung der Elektrolyt in den Poren der Elektroden verdünnter. Diese Vorgänge steigern sich mit der Stromstärke der Ladung bzw. Entladung, wodurch dann die Wirksamkeit der Batterie geschwächt wird. Wenn mankeep. However, the fillings can also be made of other materials. The positive pole electrodes thus form hollow troughs, the cavity of which, like the container A, is filled with the electrolyte e. The level of the electrolyte inside the hollow electrodes C is higher than that on the outside. As a result of the gravity, the electrolyte is driven from the inside of the hollow electrode to the outside through the porous fillings d into the space of the container A. During the charging of the collector battery, the electrolyte in the pores of the electrodes becomes more concentrated; on the other hand, the electrolyte in the pores of the electrodes is diluted during the discharge. These processes increase with the current strength of the charge or discharge, which then weakens the effectiveness of the battery. If

ao einen Druck auf den Elektrolyten im Innern der hohlen Elektroden ausübt und so den Elektrolyten durch die Poren der hohlen Elektroden hindurchtreibt, tritt eine beständige Verdünnung der Säure in den Poren der hohlen Elektroden während der Ladung ein. Dagegen erfolgt eine Anreicherung des Elektrolyten in den Poren während der Entladung. In dieser Weise wird der Grad der Konzentration des Elektrolyten beständig gleichmäßig in jedem Augenblick gehalten.ao exerts pressure on the electrolyte inside the hollow electrodes and thus the electrolyte As it drifts through the pores of the hollow electrodes, there is constant thinning the acid in the pores of the hollow electrodes during charging. Against it takes place an accumulation of the electrolyte in the pores during the discharge. In this Way, the degree of concentration of the electrolyte is steadily uniform in each Moment held.

Um den Austritt des Elektrolyten aus den hohlen Elektroden ' auszugleichen und das Niveau des Elektrolyten innerhalb der hohlen Elektroden höher als in dem äußeren Behälter zu halten, sind Vorrichtungen zur Fort-. Schaffung des Elektrolyten aus dem äußeren Behälter und zur Zurückführung des Elektrolyten in das Innere der hohlen Elektrode getroffen. Anstatt den Elektrolyten unmittelbar aus dem Behälter in das Innere der hohlen Elektrode zurückzuführen, ist es empfehlenswert, zunächst den Elektrolyten aus dem äußeren Behälter in ein höheres Sammelgefäß zu führen, aus welchem der Elektrolyt dann in die hohle Elektrode geleitet wird. Hierfür können verschiedene Vorrichtungen benutzt werden. In der Fig. 1 ist ein Sarhmelgefäß F oberhalb des Behälters^ und der Elektroden C angeordnet. Die hohlen Elektroden C sind mit diesem Behälter F durch eine Leitung / aus Kautschuk oder anderem geeigneten Material verbunden. Das eine Ende dieser Leitung führt zu dem unteren Teil des Behälters F, während das andere Ende mit dem oberen Ende der hohlen Elektroden verbunden ist. Die Verbindung zwischen der Leitung / und den hohlen Elektroden C sowie dem Sammelbehälter F wird dicht, gehalten, so daß die Säule des flüssigen Elektrolyten von .dem Innern der hohlen Elektroden nach oben durch die Leitung f und den Sammelbehälter F sich erstreckt. G ist eine Leitung, welche aus dem Behälter A in den Sammelbehälter F führt. /-/ ist eine in der Leitung G angebrachte Pumpe, welche den Elektrolyten aus A in den Sammelbehälter F hebt. Diese Pumpe kann in irgendeiner passenden Weise betrieben wer- » den, um den, notwendigen Unterschied im' Niveau des Elektrolyten in dem Behälter A und dem hohlen Elektrolyten C zu erzeugen, Wenn die Batterie auf einem Wagen angeordnet ist, so kann die Pumpe H mit einem bewegenden Teil des treibenden Mechanismus verbunden werden.In order to compensate for the leakage of the electrolyte from the hollow electrodes and to keep the level of the electrolyte within the hollow electrodes higher than that in the outer container, devices are used for transporting. Creation of the electrolyte from the outer container and taken to return the electrolyte to the interior of the hollow electrode. Instead of returning the electrolyte directly from the container to the interior of the hollow electrode, it is advisable to first lead the electrolyte from the outer container into a higher collecting vessel, from which the electrolyte is then directed into the hollow electrode. Various devices can be used for this. In FIG. 1, a Sarhmel vessel F is arranged above the container ^ and the electrodes C. The hollow electrodes C are connected to this container F by a wire made of rubber or other suitable material. One end of this lead leads to the lower part of the container F, while the other end is connected to the upper end of the hollow electrodes. The connection between the line / and the hollow electrodes C and the collecting container F is kept tight, so that the column of liquid electrolyte extends from the interior of the hollow electrodes up through the line f and the collecting container F. G is a line which leads from the container A into the collecting container F. / - / is a pump installed in line G , which lifts the electrolyte from A into the collecting container F. This pump can be in any convenient manner advertising operated "the to the, the necessary difference in 'level to produce the electrolyte in the container A and the hollow electrolyte C, When the battery is arranged on a carriage, the pump H can with connected to a moving part of the driving mechanism.

Statt der positiven Polelektroden können auch die negativen hohl gemacht und mit dem Elektrolyten gefüllt werden. Ebenso ist es möglich, die positiven wie die negativen Elektroden der Batterie hohl zu machen und mit dem Elektrolyten zu füllen. Die Konzentrationsänderungen sind annähernd die gleichen in beiden Elektroden eines Elementes. Die Batterie kann auch nötigenfalls so eingerichtet werden, daß das Niveau des Elektrolyten in dem äußeren Behälter^ höher ist als in der hohlen Elektrode. In diesem Falle würde der Elektrolyt infolge der Schwere aus dem äußeren Behälter A durch die Poren der hohlen Elektroden in das Innere derselben getrieben werden.. Die Bewegung des Elektrolyten ist in diesem Falle umgekehrt wie in der Einrichtung der Fig. 1 und 2.Instead of the positive pole electrodes, the negative ones can also be made hollow and filled with the electrolyte. It is also possible to make the positive as well as the negative electrodes of the battery hollow and to fill them with the electrolyte. The changes in concentration are approximately the same in both electrodes of an element. The battery can also be arranged, if necessary, so that the level of electrolyte in the outer container is higher than that in the hollow electrode. In this case, as a result of the gravity, the electrolyte would be driven out of the outer container A through the pores of the hollow electrodes into the interior of the same.

Eine Sammlerbatterie, bei welcher beide Elektroden eines Elementes hohl angeordnet und mit Elektrolyt «beschickt sind, so daß der Elektrolyt von außen in das Innere der Elektroden tritt, ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. B¹ sind die hohlen negativen Elektroden, deren Wandungen einen Rahmen oder Rost darstellen, welcher poröse schwammige Bleifüllungen b¹ enthält. C¹ sind die hohlen positiven Elektroden, deren Wandungen gleichfalls Rahmen oder Roste haben und poröse Bleisuperoxydfüllungen d¹ enthalten. H¹ ist eine Pumpe, die durch Leitungen G¹ mit den Räumen innerhalb der Elektroden zur Entfernung des Elektrolyten aus denselben verbunden ist. f^x ist eine Leitung, durch welche der Elektrolyt von der Pumpe in den'Behälter A¹, der die Elektroden enthält, geführt wird. Der Behälter A¹ ist oben geschlossen, so daß eine dichte Verbindung zwischen dem Behälter A¹ und der Pumpe H¹ erreicht wird. Die Pumpe H¹ treibt dann den Elektrolyten durch die Elektroden unabhängig von dem Unterschiede im Niveau des Elektrolyten innerhalb und außerhalb der Elektroden.A collector battery in which both electrodes of an element are arranged in a hollow manner and are charged with electrolyte so that the electrolyte enters the interior of the electrodes from the outside is shown in FIGS. B ¹ are the hollow negative electrodes, the walls of which represent a frame or grate which contains porous spongy lead fillings b ¹ . C ¹ are the hollow positive electrodes, the walls of which also have frames or grids and contain porous lead peroxide fillings d ^1. H ¹ is a pump which is connected by lines G ¹ to the spaces inside the electrodes for removing the electrolyte therefrom. f ^x is a line through which the electrolyte is fed from the pump into the container A ¹ , which contains the electrodes. The container A ¹ is closed at the top, so that a tight connection between the container A ¹ and the pump H ^{1 is} achieved. The pump H ¹ then drives the electrolyte through the electrodes regardless of the difference in the level of the electrolyte inside and outside the electrodes.

Die Form der Elektroden kann verschieden sein. Besonders hat sich eine flaschenförmige Gestalt, wie dieselbe in den Zeichnungen ver- iao anschaulicht ist und die vollkommen von dem Behälter unabhängig ist, bewährt. HierdurchThe shape of the electrodes can be different be. A bottle-shaped shape, like the one in the drawings, has turned out to be particularly good is clear and which is completely independent of the container, proven. Through this

kann jede der Elektroden leicht entfernt werden. Die Elektroden können von gleichmäßiger Gestalt sein. Es wird Yvcitcr an aktivem Material gespart und die bei anderer Form der Elektroden eintretenden Schwierigkeiten vermieden.each of the electrodes can be easily removed. The electrodes can be of uniform shape. It will Yvcitcr at saved active material and the difficulties encountered with other forms of electrodes avoided.

Der Elektrolyt wird so lange in Umlauf gebracht,· als Niveau oder Druckunterschiede zwischen der Innen- und Außenseite der porösen hohlen Elektroden bestehen. Es ist daher nur notwendig, geringe Mengen von Elektrolyt in den Vorratsbehälter zur Erzielung einer gleichförmigen Konzentration zu geben. ...The electrolyte is circulated for as long as a level or pressure difference exist between the inside and outside of the porous hollow electrodes. It is therefore only necessary to achieve small amounts of electrolyte in the storage container to give a uniform concentration. ...

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Umlauf des Elektrolyten durch die Schwere erreicht. Es kann aber dieser Umlauf auch in anderer Weise bewirkt werden.In the described embodiment, the circulation of the electrolyte is through the Severity achieved. However, this circulation can also be effected in other ways.

Claims

Patent claim:

Electrical collector in which the electrolyte is used to accelerate diffusion is pressed through the porous electrodes, characterized by easily removable arranged in the container hollow electrodes which are connected to the device for pressing through the electrolyte.

1 sheet of drawings.