SE202150C1 - - Google Patents

Description

KLASS INTERNATIONELLSVENSK H01 m21 b:25/01 PATENT- OCH REGISTRERINGSVERKET Ans. 800/1958 inkom den 28/1 1958 utlagd den 24/196 SOCIRTE DES ACCUMULATEURS FIXES ET DE TRACTION, ROMAINVILLE, FRANKRIKE Permanent gas- och vitsketat motcell eller ackumulator med en positiv och en negativ elektrod, vardera i form av flera av sintrad metall bestiende plattor saint sOtt att framstalla elektroder for -en sadan motcell eller ackumulator Upplinnare: P A C Jacquier Prioritet begard [ran den 28 januari, 22 mars oat 20 juni 1957 (Frankrike) Foreliggande uppfinning hanfor sig till en cell eller ackumulator av det slag, ,som angives i ingressen till patentanspraket 1.

Vid ackumulator (eller allmarg vid elektrolytiska celler) av denna typ ãr den effektiva elektrodytan lika med Mans sektionsarea, eftersom vardera ladhalften omfattar en elektrod. Nu är emellertid kapaciteten hos en ackumulator, dvs. dess formaga att .acknmulera energi, liksom den uttagbara stromstyrkans storlek, beroende av elektroderna,s ytor.

Vid de gangse ackumulatorerna aro vardera av de positiva och negativa plattorna forsedda .med ett Eira, varvid oronen till plattor av samma polaritet aro mekaniskt och elektriskt forbundna, sã att samtliga likpoliga plattor bli parallellkopplade.

Ett sadant montage av plattorna kan ej pa enkelt satt ske inuti en ackumulator av ifragavarande typ. Dessutom skulle den mekaniska och elektriska parallellkopplingen av plattorna avsevart Oka kostnaderna f5r dessa.

Uppfinningen gar det majligt att mangtaldiga plattornas yta och dinned ackumulatorns kapacitet genom mangfaldning av plattorna utan att komplicera tillverkningen av ackumulatorer.

Detta astadkommes genom att motcellen eller ackumulatorn enligt uppfinningen erWilt de i patentanspraket 1 angivna kannetecknen.

Till skillnad frau de tidigare kanda arrangemangen med parallellkoppling av likpoliga Dupl. kl. 21 b: 10/03 plattor aro vid uppfinningen de likpoliga plattorna lagda i eerie med varandra. Till foljd `av veckningsprincipen kommer emellertid, oberoende av det stalk i plattstapeln en elektron passerar frau en positiv platta till en negativ platta, strommens bana inuti ackumulatorn att vasentligen yam .densamma; dvs. ackumulatorns hire m_otstand är vasentligen konstant for alla stromstyrkor. Utbytet av de aktiva materialen blir ,saledes vasentligen lika stort i alla punkter i ackumulatorn.

De till en och samma elektrod horande plattorna, vilka samtliga firo inbordes lika, kunna ha vilken som heist kontur. Lampligen arc de negativa plattorna, vilka ha samma form isom de positiva, nagot stone an dessa, sa att de skjuta utanfa de positiva plattorna utmed: hela sin periferi. De negativa plattorna, kunna dessutom Tara tjockare an de positiva.

Man erhaller salunda en storre kapacitet pa. de negativa plattorna an de positiva, vilket som bekant Ordrojer frigorelsen av vate, varjamte de kantpartier, .som overskjuta de negativa plattorna, kunna uppfanga det fria syre, .som soker sig ut frau mellanrunamet radian plattorna.

Uppfinningen beskrives narmare nedan under hanvisning till de bifogade ritningarna.

Fig. 1 visar en perspektivvy av en sats om tvâ likpoliga plattor for en ackumulator enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar tillvagagangssattet vid Overdragning av elektroderna med ett isolerande lack. 2202 1 Fig. 3 visar schematiskt staplingen av elektroderna med anvandande av tva. olikpoliga satser platter.

Fig. .4 visar en tvarsektion av en ackumulater.

Fig. 5 visar en planvy av ett skivelement, som bildar en fjadrande anardning, avsedd att inga i en lada for cellen eller ackumulatorn.

Fig: 6 visar en. sektion utmed linjen VI—VI I fig. 5.

Fig. 7 visar en med fig. 4 analog sektion av en fardigstalld cell eller en ackumulator.

Fig. 8 visar i storre skala tre pa varandra lagda fiberark fore utskarningen av en ett separerande mellanlagg bildande rundskiva.

Fig. 9 visar den utskurna rundskivan.

De i en plattsats (exempelvis den negativa elektroden) ingaende plattorna 1 ara utskurna ur en tunn skiva, bestaende av ett perforerat metallamne 2, sairt pa sina hada flatsidor overdragits med sintrad metall.

Vid den visade utforingsformen ha platterna cirkular form, varvid tva plattor Aro forenade genam en tunga 3. Man kan aven pa detta satt bilda sammanhangande serier av plattor, aysedda att veckas i balgform.

, Efter Utskarningen skrapas tungan eller tungorna 3 for borttagande av skiktet av sinttad metall, sa att skivans metallamne blottas. Detta amne kan besta av ett metallgaller eller Med fordel en tunn, perforerad plat. Man. kan Iikasa vid ett amne, som tillskurits enligt fig. 1, dvs. bestaende av en sats cirkulara delar inbordeS forenade g,enom tungor 3, anbringar det metallpulver, som skall sintras, endast pa de cirkulara delarna, sä att de dessa fiirbindande tungerna icke behova skrapas.

De salunda erhallna plattsatserna staplas dar'efter, sasom visas i fig. 2, pa en yta efter fritt val, och overst placeras en skiva 4, som hell tacker 5versidan pa den i stapeln sist Upplagda platts ats en. 1 Man besprutar darefter, exempelvis med en pistol, stapeln med eft isolerande lack. Harvid komma de periferiella kanterna av plattorna 1 aft tackas av lacket, liksom tungarnas 3 ba.'- da sidor, en5r dessa till foljd av sin frihet .fran belaggning icke Ora kontakt med varandra.

Isolationen pa plattkanterna och tungorna är avsedd att hindra uppkomsten av elektrolytbanor utanfor spalterna mellan plattorna i anda,mal atti ladans inre undvika alstring av gaSer, sem. satta Man under tryck. Dessutom flirsvaras i hog grad en senare uppsugning av de gaser, som avgivas av de uppladdade aktiva materialen i plattorna.

Efter torkning hopvikas de bada satserna plattor (dvs. en positiv sats med plattorna och en. negativ sats med plattorna 1) i sick-sack pa sadant sat, att en positiv platta alltid kommer att ligga mellan tvâ negativa platter och vice versa. Mellan alla mot varandra sta.- ende plattsidor inlaggas overskjutande rundskiver 6, t. ex. av cellulosamaterial, till bildande av separatorer.

Vid aekumulatorer utskaras plattorna 1 och 5 foretradesvis ur skivor, som redan tidigare impregnerats med det negativa och positiva aktiva materialet. Betraffande celler är det daremot ej nodvandigt, att skivorna impregneras med det aktiva materialet. Darefter mattas plattorna ailed elektrolyten, och under veckningsforloppet pasprutas nagra droppar elektrolyt pa de separatorerna bildande rundskivorna, sa att dessa fuktas i lagom grad.

Det skall observeras att de negativa plattorna 1 skjuta utanfor de positiva plattorna 5.

For astadkommande av den balgformade veckningen laggas de tungor 7, vilka parvis f5rena de positiva plattorna 5, i ett annat diametralplan an de tungor 3, vilka parvis fOrena de negativa plattorna 1.

Den i fig. 3 visade hopmonterade anordningen kan inneslutas i en vatsketat lada av godtycklig typ med tva ledande vaggar, vilka are isolerade frail varandra och pressa mot ytterplattorna la och 5a for astadkommande av fast anliggningen hos de ba_da sidorna pa vane mellanlagg mot de varandra motsthende sidorna pa plattor med motsatta polariteter.

I fig. 4 visas en utforingsform av en ackumulator med sma dinaensionen, framstalld folj ande s att.

Den. visade aekumulatorn innehaller fyra platter, namligen Iva positiva plattor 5a och 5b och tva negativa plattor la och lb. Vardera satsen likpoliga platter har i delta fall salunda endast en enda tunga, namligen 3 for de negativa plattorna och 7 f8r de positiva plattorna. Stapeln innehaller tre separatorer 6, sam kunna utg8ras av rundskivor i enlighet -med tidigare eller, em sa onskas, rundskiver, som forbundits med varandra i en Sere pa liknande satt som plattorna sjalva.

Den hopmonterade enheten an innesluten I en. 15.da, som liar en botten 8 och ett lock 9, vilka aro inbordes vatsketatt ftirbundna med oeh isolerade fran varandra via en packning 10. Donna har i start sett U-formad sektion och omsluter bottn,ens 8 kant, sam har ett konsegmentformat parti 8a. Lockets kant 9a är inbojd mot sistnamnda parti for fastklamfling av packningens ytterkant. Denna inbojfling, som astadkommes genom en stukningsoperation, medfOr den dubbla f8rdelen att sakerstalla ett anliggningstryck hos plattorna mot separatorerna och att bilda en slags autoklavtatning, alldenstund den, am eft gastryck 202 13 skulle upptrada i ladarts inre, kraftigt fastklammer paekningens ytterkant mellan det koniska partiet 8a och den inbOjda kanten 9a.

Gas- och vatsketatheten hos ackumulatorn är ett nOdvandigt villkor for god funktion. Om en. del av elektrolyten skulle avdunsta, eller om vid den elektrokemiska sonderdelningen. av elektrolyten utvecklade gaser skulle tranga ut ur Man, kommer ackumulatorns kapacitet alltmer att minskas.

En ranna 9b kan lampligen vara anordnad for att vid lockets periferi bilda en formslutande stadyta for packningens 10 veck, som omsluter bottnens kant.

Det i fig. 5 och 6 visade skivelementet 12 her cirkular utgangsform och är forsett med fyra urtag i rat vinkel mot varandra, vilka urtag foretradesvis ha formen av cirkelsektioner, om.slutande nagot mer an en halvcirkel, sa att mittpartierna 12c av armarna hos det salunda bildade korset bli snmlare an de oral.- da ytterpartierna 12d.

Skivelementet är konvext med valvningen foretradesvis utford pa sidant satt, att mittpartiet 12b forblir vasentligen plant, medan korsets armar bli utatvalvda.

Som framgar av fig. 7 är ett skivelenaent av derma typ infort mellan insidan pa ett lock 9 till en lada och stapeln av plattor och separatorer i denna Elementets mittparti 12b är i kontakt med stapeln, medan kanterna pa bladet anligga mot kanten av locket, dvs. utmed det formstyvaste partiet av delta.

Man erhaller harigenom ett permanent, elastiskt tryck inuti Man, vilket hailer de negativa plattorna la och lb fast tryckta mot de positiva plattorna 5a och 5b via separatorerna 6.

Gamma skivelementet 12 sakerstalles dessutom god elektrisk forbindning mellan en yttersida pa stapeln och insidan pa motstaende ladsida.

Ett liknande skivelement ken vara anordnat aven vid sidan av ladans botten 8.

Fig. 8 och 9 visa ett salt fOr framstallning av separatorer 6 av cellulosa.

I fig. 8 aro ytterskikten 61 och 62 utforda av mycket tunna fibrer av termoplastiskt material, som ej angripes av elektrolyten, exempelvis vinylfibrer, superpolyamidfibrer, etc.

Dessa skikt äro ej vavda utan fibrerna aro fast hopfogade med varandra genom vfirmekalandrering. Pa detta satt erhalles permeabla skikt.

Mittskiktet 63 bestar av naturliga eller syntetiska fibrer av eellulosatyp, skiktvis sammanfogade medelst ett cellulosaaktigt bindemedel, exempelvis viskos.

Vart och ett av skikten 6-1, 62, 63 har ringa tjocklek, t. ex. air storleksordningen tiondels millimeter.

Med hjalp av en cirkular, upphettad huggpipa eller liknande utskaras de separatorerna bildande rundskivorna i de pa varandra -lagda skikten 61, 62, 63. Harvid erhalles en separator 6 med en tvarsektion enligt fig, 9, vid vars kant genom smaltning av den skurna kanten pa. skikten 61 och 62 astadkommes mellan dessa en fast fog, som fiirenar de tre skikten till en enda rundskiva.

- I funktion, da separatorn är fuktad med elektrolyt, bildar cellulosan i skiktet 63 en gel, som till-tapper porerna pa skikten 61 och 62, och som, kom.mer till tat anliggning mot de sintrade plattorna i cellen eller ackumulatorn.

Det har konstaterats att vid god kontakt mellan elektroderna och de cellulosaaktiga separatorerna erhalles en funktion praktiskt taget utan gasutveckling, vilket mojliggor hermetisk tillslutning av de cellerna eller ackumulatorerna innehallande ladorna.

Det fir uppenbart att olika modifikationer kunna goras inom uppfinningens ram, speciellt genom utbyte av detaljer med darmed ekvivalenta element.

Claims (5)

Patentansprak:

1. Permanent gas- och vatsketat motcell eller ackumulator med en positiv och en negativ elektrod, vardera i form av flera av sintrad metall besta.ende platter, som med omvaxlande polaritet aro slap-lade pa varandra med separerande tunna mellanlagg av isolerande, elektrolyten innehallande material, och den salunda bildade stapeln är innesluten i en tat lada, kannetecknad darav, att den positiva elektroden (5) och den negativa elektroden (1) var for sig ar utskuren ur en tunn metallskiva, vars bada sidor pa de mot plattorna svarande stallena aro, overdragna med en belaggning av sintrad metall, sit att vid utskarningen de harigenom bildade plattorna bli fast forbundna i serie med varandra medelst tungor (3), bildade av icke belagda delar av skivorna och bockade i U-form saint tillika med plattornas kanter belagda med isolerande lack, varvid de yttersta plattorna (la, 5a) i den av hada elektroderna bildade stapeln ha motsatta polariteter och hela plattstapeln halles fjadrande hoppressad mellan och i ledande kontakt med ledande andvaggar i en Ma, bildad av en botten och ett lock (8, 9), som aro isolerade frail varandra och inbordes forbundna via en. tatande fog (10).

2. Cell eller ackumulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att de nega- 4202 1 tiva plattorna (1) ha samma form som de positiva plattorna (5) men ha storre utstrackming an dessa, sá att de negativa plattorna skjuta utanfor de positiva plattorna utmed hela dessas omkrets.

3. Cell eller ackumulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att de negativa plattorna (1) aro tj ockare an de positiva plattorna (5).

4. Cell eller ackumulator enligt patentanspraket 1, kannetecknad av en fjader (12) i form av ett twit och elastiskt, konvext skivelement for astadkommande av ytterplattornas fjadrande tryck mot Mans andvaggar.

5. Satt att framstalla elektroder for en cell eller ackumulator enligt nagot av foregaende patentanspral, kannetecknad darav, att ur en tunn metallsldva ett flertal likartade elektroder utskaras, vardera bestaende av fOrstorade delar, vilka pa hada flatsidorna aro belagda med sintrad metall och aro avsedda att bilda elektrodplattor saint parvis aro forenade genom en likasa ur skivan utskuren tunga utan belaggning av sintrad metall, varefter de urskurna elektroderna placeras med de pa varandra foljande belaggningarna exakt over varandra, och den salunda erhallna stapeln besprutas med ett isolerande lack. Anforda publikationer: Patentskrifter frail Frankrike 1 ON 062, 1 115 429.