DE1027270B

DE1027270B - Galvanisches Element, bei welchem erst im Augenblick der Verwendung der Elektrolyt mit den Elektroden in Beruehrung gebracht Wird

Info

Publication number: DE1027270B
Application number: DES41427A
Authority: DE
Original assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Current assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Priority date: 1953-11-04
Filing date: 1954-11-02
Publication date: 1958-04-03
Also published as: BE533034A; NL107901C; GB752321A; FR1093523A; FR66142E; US2852592A

Description

Es sind bereits galvanische Elemente bekannt, bei welchen der Elektrolyt erst im Augenblick des Bedarfes mit den Elektroden in Berührung gebracht wird. In manchen Fällen ist es erforderlich, daß die Befeuchtung der Elektroden durch den Elektrolyten praktisch augenblicklich erfolgt, damit das Element von dem gewünschten Augenblick Strom möglichst mit voller Stärke liefert.

Gegenstand der Erfindung ist ein diese Bedingungen erfüllendes galvanisches Element.

Erfindungsgemäß weist das Element ein dichtes starres Gehäuse auf, welches oben durch eine biegsame widerstandsfähige Wand abgeschlossen ist. Dieses Gehäuse ist im Innern durch eine zerreißbare oder zerbrechbare Trennwand unter Bildung von zwei dichten Abteilungen geteilt: Die eine, welche durch das starre Gehäuse und die Trennwand begrenzt ist, enthält die Elektroden, während die andere, welche wenigstens durch diese Trennwand und die biegsame Wand begrenzt ist, den Elektrolyten enthält. Diese innere Trennwand wird im folgenden als »durchbrechbare Trennwand« bezeichnet. Es sei betont, daß dieser Ausdruck jede Trennwand bezeichnen soll, die unter Bildung einer großen Öffnung (und nicht nur eines einfachen Spaltes) zerbrechen kann, sei es, daß beim Vorliegen einer starren Trennwand diese ganz oder nur zum Teil zerbricht, sei es, daß ein in einer am Umfang eingespannten elastischen Trennwand hervorgerufener Riß das Zurückweichen des elastischen Materials bis zum Rand bewirkt.

So führt eine auf die biegsame Wand ausgeübte mechanische Einwirkung durch Vermittlung des Elektrolyten zu einer Beanspruchung der durchbrechbaren Trennwand, die zu deren Bruch durch Zerplatzen ausreicht und die infolgedessen den Elektrolyten im Überschuß mit den Elektroden in Berührung bringt, sobald diese Einwirkung ausgeübt wird.

Nach einer Ausführungsform ist die den Elektrolyten enthaltende Abteilung fast vollständig mit diesem gefüllt. Die Flüssigkeit, welche nicht zusammendrückbar ist, überträgt dann die auf die biegsame Wand ausgeübten Kräfte auf die durchbrechbare Trennwand und bringt diese zum Zerplatzen.

Nach einer weiteren Ausführungsform trägt die biegsame Wand im Innern der Elektrolytkammer einen auf ihr befestigten Schlagbolzen, welcher gegen die durchbrechbare Trennwand gerichtet ist, und zwar derart, daß ein von außen auf die biegsame Wand ausgeübter Druck durch Vermittlung des Schlagbolzens auf die durchbrechbare Trennwand übertragen wird, an welcher so in genauer Weise die Bruchstelle festgelegt wird. Diese Stelle kann so gewählt werden, daß die Elektroden von dem Elektrolyten mit größtmöglicher Geschwindigkeit befeuchtet Galvanisches Element,

bei welchem erst im Augenblick

der Verwendung der Elektrolyt

mit den Elektroden in Berührung

gebracht wird

Anmelder:

Societe des Accumulateurs Fixes

et de Traction Soc. An.,
Romainville, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf West, Goethestr. 30

Beanspruchte Priorität:
20

Frankreich vom 4. November 1953 und 5. Oktober 1954

werden. Nach einer Abänderung dieser Ausführungsform ist der Schlagbolzen so ausgebildet, daß der Aufschlag auf die durchbrechbare Trennwand an mehreren Stellen ausgeübt wird, was die Bildung einer großen Öffnung in dieser ermöglicht. Nach einer anderen Abwandlung, welche insbesondere solche Elemente betrifft, die entweder parallel zu der durchbrechbaren Trennwand angeordnete großdimensionierte Elektroden oder aber eine große Zahl von parallel angeordneten Elektroden, deren Fläche senkrecht zu der Trennwand steht, aufweisen, sind mehrere Schlagbolzen so angeordnet, daß sie gleichzeitig die durchbrechbare Trennwand an mehreren Stellen durchbrechen und so den Elektrolyten mit Sicherheit in größter Geschwindigkeit in die die Elektroden enthaltende Abteilung eindringen lassen.

Nach einer anderen Ausführungsform kann, um die Bruchstelle genau festzulegen und um die Eindrücktiefe auf ein Mindestmaß zu beschränken, die durchbrechbare Trennwand von einer dicken starren durchlöcherten Wand getragen werden. Die Löcher sind an den Stellen angeordnet, an denen man das Eindringen des Elektrolyten in die Elektrodenabteilung wünscht. Werden Schlagbolzen beim Aufbau des Elementes verwendet, so sind sie gegenüber den ge-

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nannten Löchern angeordnet. Auf diese Weise ist die Auf der Innenseite der Wand 3 ist eine nicht bieg-

durchbrechbare Trennwand auf der ganzen Fläche same Scheibe 6, vorzugsweise aus Metall, befestigt, mit Ausnahme derjenigen Stellen abgestützt, bei die wiederum mit einem zylindrischen Hohlkörper, denen man das Zerbrechen herbeiführen will. welcher den Schlagbolzen 7 bildet, fest verbunden ist.

Wie bereits oben gesagt wurde, kann die durch- 5 Der untere Rand seines zylindrischen Teiles ist bei brechbare Trennwand entweder starr oder biegsam 7a gezahnt, um so mehrere Stellen für das Aufschlasein. Als Beispiel für starre Trennwände können gen auf die Trennwand zu gewährleisten. Man kann solche aus Hartgummi, aus gewöhnlichem Glas oder in ihm außerdem noch Öffnungen 8 vorsehen, aus Hartglas genannt werden. Bei Verwendung von In der unteren Abteilung sind die Elektroden in

derartigen Trennwänden kann man gleichzeitig das io Form von Platten 9 und 10 angeordnet. Zwischen Zerbrechen erleichtern und die Stelle bestimmen, an zwei aufeinanderfolgenden Elektroden ist ein Trennder es erfolgen soll, indem man entweder die Bruch- körper 11, z. B. ein stark hydrophiler Filz aus Textilzone stellenweise dünner macht oder indem man sie fasern, angeordnet.

mit einem geschwächten Rand begrenzt. Als Beispiel Die positiven Platten 9 sind sämtlich durch eine

für eine biegsame durchbrechbare Trennwand sei die 15 Schraube 12 elektrisch verbunden, welche in dichter Verwendung einer dünnen, an ihrem Umfang ge- Weise durch den Boden des Gehäuses geht und eine spannten Membran aus Kautschuk erwähnt. Lötfahne 13 trägt. In gleicher Weise sind sämtliche

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die negativen Platten 10 durch die Schraube 14 verbun-Elektroden und Trennkörper parallel zu der durch- den, welche ebenfalls eine Lötfahne 15 trägt. Die brechbaren Trennwand angeordnet, und es ist ihr 20 kreisförmig ausgebildeten Elektrodenplatten 9 und 10 Stapel mit so vielen Bohrungen versehen, als Öff- sind am Rand ausgeschnitten, um den Durchtritt der nungen durch die Trennwand gebrochen werden sol- Schrauben zu ermöglichen, wo diese nicht mit jenen len. Jede Bohrung ist auf eine Öffnung ausgerichtet. verbunden sein dürfen. Die Ausschnitte von zwei auf-So kann der Elektrolyt beim Einströmen durch diese einanderfolgenden Platten sind also gegeneinander Bohrungen sehr rasch die gesamte Fläche der Elek- 25 um 180° versetzt.

troden befeuchten. Die zwischen den Elektroden an- Alle Platten haben in ihrer Mitte eine kreisförmige

geordneten Trennkörper bestehen aus absorbieren;- öffnung. Die ausgerichteten öffnungen bilden einen

dem Material. mittleren Kanal, dessen Durchmesser dem des Schlag-

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbei- bolzens 7 entspricht. In die Trennkörper 11 sind in

spiel der Erfindung beschrieben. 30 gleicher Weise kreisförmige Öffnungen eingeschnitten.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch ein erfindungsge- Diese haben jedoch einen kleineren Durchmesser, so

tnäßes Element von zylindrischer Form; daß der mittlere Teil dieser Trennkörper in das In-

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-II von nere des durch die öffnungen der Platten gebildeten

Fig. 1. Kanals hineinragt. Sie bestehen vorteilhaft aus Baum-

Das in Fig. 1 dargestellte Element weist ein zylin- 35 wollhaarfilz, sogenanntem Baumwolltuch, drisches Gehäuse 1 auf, das im Innern mittels einer Die positiven und negativen Platten, welche ein

durchbrechbaren dünnen Trennwand 2 abgeteilt ist. elektrochemisches Paar bilden, werden zusammen mit Diese durchbrechbare Trennwand 2 kann durch eine ihren Trennkörpern in trockenem Zustand in der undicke, starre Stützwand 18 getragen sein. In dieser teren Abteilung 5 eingebaut. Der Elektrolyt ist in der ist eine Öffnung 19 angebracht, deren Durchmesser 40 oberen Kammer eingeschlossen. Er kann z. B. mit größer ist als derjenige des Schlagbolzens 7. Diese Hilfe einer Spritze durch die seitliche, in dem ringöffnung 19 befindet sich in der Verlängerung des förmigen Teil 1 b angebrachte öffnung 16 eingefüllt Schlagbolzens, welcher dementsprechend beim Durch- werden. Diese Öffnung wird danach durch einen einbrechen in der Mitte durchtreten kann. Das Gehäuse geklebten Stopfen 17 verschlossen. Das Element ist ist oben durch eine biegsame widerstandsfähige 45 dann betriebsfertig.

Wand 3 abgeschlossen, wodurch zusammen mit der Wenn man einen heftigen Druck auf die obere

durchbrechbaren Trennwand im Innern des Gehäuses Wand 3 ausübt, wird diese eingedrückt, und der zwei getrennte dichte Abteilungen geschaffen werden. Schlagbolzen 7 zerbricht die durchbrechbare Trenn-Die obere von ihnen, 4, enthält den Elektrolyten, wäh- wand 2, indem er dort eine öffnung hervorruft, deren rend die untere, 5, die Elektroden einschließt. Bei der 50 Ausmaße denen des Endes des Schlagbolzens entin Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform besteht sprechen. Der Elektrolyt wird dann, gegebenenfalls das Gehäuse 1 aus dem Unterteil 1 α und einem ring- durch die Öffnungen 8, durch diese aufgebrochene öff- ' förmigen Teil 1 &, zwischen denen die durchbrechbare nung in den Zentralkanal gepreßt, von wo er die Trennwand 2 angeordnet ist. Die Teile la und 16 Trennkörper durchtränkt und das Element gebrauchskönnen aus Hartgummi von geeigneter Stärke sein. 55 fertig macht.

Die durchbrechbare Trennwand kann gleichfalls von Solange der Elektrolyt nicht in die innere Kammer

einer dünnen Hartgummiplatte gebildet werden, eingedrungen ist, sind die Elektroden voneinander einem Material, das in dieser Form leicht zersplittert elektrisch isoliert, und die an die Fahnen 13,15 angewerden kann. Die Wand 3 kann aus Kautschuk sein, schlossenen Stromkreise können vorher geschlossen der durch Aufkleben oder Vulkanisation den vollkom- 60 werden. Da der Elektrolyt nicht an die Elektroden men dichten Zusammenbau der verschiedenen Teile gelangt und da diese vor Luftzutritt geschützt sind, gestattet. bleiben sie während der Zeit, in der sie nicht in Tä-

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind das tigkeit gesetzt werden, einwandfrei erhalten. Gehäuse, die durchbrechbare Trennwand, die Stütz- Die auf die Wand 3 ausgeübte mechanische Einwirwand 18 und die verformbare Wand vorzugsweise aus 65 kung kann von verschiedener Art sein. Sie kann z. B. gleichartigen Materialien hergestellt, die nicht durch von einem auf diese Wand ausgeübten Schlag mit den Elektrolyten angreifbar sind. Dies ermöglicht es, einem festen Körper oder von einem auf die Wand die vier Bauteile durch ein geeignetes Klebeverfahren ausgeübten Flüssigkeitsdruck herrühren. Auch kann in einer gegen den Elektrolyten unbedingt dichten die auf die Wand 3 ausgeübte mechanische Wirkung Weise zusammenzubauen. 70 lediglich durch das Beharrungsvermögen erhalten

werden, wenn nämlich die Scheibe 6 und der Schlagbolzen 7 eine beträchtliche Masse aufweisen und wenn die dem Gehäuse 1 in Richtung nach oben (Fig. 1) erteilte Beschleunigung groß genug ist. wie dies z. B. bei Geschossen der Fall ist.

Die Verzögerung zwischen der auf die Wand 3 ausgeübten Wirkung und dem Ingangsetzen des Elementes beträgt nur den Bruchteil einer Sekunde.

Selbstverständlich können durch einen Austausch gegen gleichartige technische Bauteile Abänderungen von der Ausführungsform erhalten werden, ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

Patentansprüche: srst im

1. Galvanisches Element, bei welchem
Augenblick der Verwendung der Elektrolyt mit den Elektroden in Berührung gebracht wird, mit einem starren Gehäuse, das durch eine dünne, durchbrechbare Trennwand in zwei gegeneinander abgedichtete, übereinanderliegende Abteilungen geteilt ist. von denen die untere die Elektroden und die Elektrodentrennkörper enthält, während die obere fast vollständig mit dem Elektrolyten gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (3) des Gehäuses derart biegsam und verformbar ist, daß ein von außen auf sie ausgeübter Druck zum Zerbrechen der Trennwand (2) führt und den Elektrolyten (4) in die die Elektroden enthaltende Abteilung (5) preßt.

2. Galvanisches Element nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrechbare Trennwand eine dünne, eingespannte Kautschukfolie ist.

3. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrechbare Trennwand aus Hartgummi, aus

Glas oder aus Hartglas besteht.

4. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu zerbrechenden

gewöhnlichem Teile der durchbrechbaren Trennwand von geringerer Dicke sind als die übrigen Teile der Trennwand.

5. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrechbare Trennwand von einer .steifen, dicken Wand (18) getragen wird, welche mit mindestens einer Öffnung (19) versehen ist.

6. Galvanisches Element nach den Ansprüchen 1 bis. 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der oberen biegsamen und verformbaren Wand des Gehäuses ein oder mehrere Schlagbolzen (7) zum Zerbrechen der Trennwand verbunden sind.

7. Galvanisches Element nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrechbare Trennwand von einer starren, dicken Wand getragen wird, die so viel öffnungen besitzt, als· Schlagbolzen vorhanden sind, und daß die öffnungen mit dem Schaft der Schlagbolzen ausgerichtet sind und einen grölieren Durchmesser als diese aufweisen.

8. Galvanisches Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu dv.-r durchbrechbaren Wand angeordneten Elektroden und Elektrodontrenukörper einen vorzugsweise zylindrischen Block bilden, welcher mit mindestens einer vorzugsweise in der Richtung der Achse des Blockes und des el>enfalls vorzugsweise zylindrischen Gehäuses liegenden senkrechten Bohrung versehen ist.

9. Galvanisches Element nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft jedes Schlagbolzens auf die Mitte einer Bohrung ausgerichtet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 305 287. 463 796; schweizerische Patentschriften NTr. 92 259. 197 958; USA.-Patentschriften Xr. 2 491640, 2 624 767.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen