185988. lajstromszámú szabadalom • Akkumulátor lemez, elősorban ólomakkumulátorhoz
1 185 988 2 akkumulátor lemezeket nem egyenként, hanem csoportosan építik be az akkumulátorba, ezért ebből a szempontból is vizsgálni kell a zászló helyének kedvező voltát, ilyen vizsgálat az előbbiekben vázolt elhelyezésű fület egyértelműen kedvezőtlennek minősíti. Ha ugyanis a pozitív és a negatív lemezek füle egyaránt a lemezek középvonala közelébe esik, az elektródák közötti erőtér a fülek környékére koncentrálódik, árui kedvezőtlen. Az akkumulátor lemez rázásállósága általában a rács és az egész lemez vastagításával fokozható. Nem lehet azonban a rács vastagságát korlátlanul növelni, egyrészt gazdasági okok miatt, másrészt azért sem, mert a vastagítás rontja az akkumulátor energiasürüségét. Az akkumulátor lemez rácsának rugalmasságát általában a rács szálai anyagának ötvözésével igyekeznek biztosítani. Emellett azonban más konstrukciós fogással is csökkentik a massza átalakulása folytán bekövetkező, valamint a hő okozta tágulással összefüggő térfogatváltozás miatti kihullásveszélyt, valamint a höfeszültségek okozta törést és végső fokon ismét csak kihullásveszélyt. A legkézenfekvőbb konstrukciós intézkedés, hogy a rács szálain egyenletes áramsűrüséget biztosítanak, ami nyilvánvalóan a rácsszálak változó nagyságú keresztmetszetével jár. További intézkedés, hogy a rácsszálak által közrefogott területek alakját és nagyságát a kirázódásnak leginkább ellenállóra alakítják ki. Az akkumulátor belső ellenállásának csökkentése egyebek mellett a lemezek saját belső ellenállásának csökkentésével is elősegíthető. Ennek érdekében elvileg arra kell törekedni, hogy minél rövidebb úton és minél jobb villamos vezetőben jusson az áram az aktív masszából a rácsszálakhoz, majd a fülhöz, továbbá hogy minél kisebb mértékben melegedjen fel a lemez. A leginkább alkalmazott, egymást keresztező egyenes szálakkal bíró rácsok ennek a követelménynek nem kielégítően tesznek eleget, az áram fölöslegesen hosszú utat tesz meg - törtvonal mentén - a fülig. A rács sűrítése, vagyis a rácsszálak szaporítása javítaná a belső ellenállást, de csökkentené az akkumulátor energiasürüségét. Az akkumulátor energiasürüsége akkor fokozható, ha a lemezek rácsa ritka. Az energiasürüség optimalizálása tekintetében irányelv, hogy a lemezekben csak ott legyen ólom, ahol az áramvezetésre szükség van, és hogy annyi ólom legyen mindenütt ahol egyáltalán szükség van rá, hogy az áramsürüség a lemez minden helyén közel azonos legyen. Ezen elvek szem előtt tartásával születtek olyan megoldások is, amelyeknél csak a fül felé irányuló sugaras rácsszálakat készítették ólomból vagy ólomötvözetből, míg a keresztirányú szálakat műanyagból állították elő. Az ilyen szerkezetű rács azonban nyilván sokkal költségesebben állítható elő, mint az olyan rács, amelynek minden része ugyanabból az anyagból készül. A találmány szerinti akkumulátorlemez az eléje kitűzött célt azáltal éri el, hogy a rácsszálak kialakítása folytán a lemez masszamegtartó képességét fokozza, a lemez rugalmassága javul, a belső ellenállása optimális, mechanikai tulajdonságai és rázásállósága is kedvezőbb mint az ismert akkumulátorracsoké, továbbá nem jelent kötöttséget a fül elhe'yezése tekintetében és a lemez illetve rács alakja megfelel az akkumulátorok általánosan elfogadott geometriájának. A találmányt megalapozó egyik felismerés, hogy jó, ha a lemez rácsának szálai görbe vonalúak, előnyösen ív alakúak, mert az ív alakú szálak kellő rugalmasságot kölcsönöznek a rácsnak. A másik felismerés, hogy ha a rács szálainak egy része a fül felé irányul és a villamos vezetést szolgák vezelöszálként van kiképezve, akkor az ezekre a vezetöszálakra keresztirányú szálak - a keresztszálak - ekvipotenciális helyeken átmenő szálak lehetnek és így a lehető legkisebb keresztmetszetüekre készíthetők, sőt nem is szükséges, hogy anyaguk villamos vezető anyag legyen. A villamos vezetést szolgáló vezetőszálak a fül felé összetartok, de nen szükséges, hogy mindegyikük ténylegesen a fülbe torkolljon. Különösen nem szükséges a fülbe torkollás, ha a lemez kerettel rendelkezik. Elméleti és kísérleti eredmények alapján olyan célszerű kiviteli alakja van a találmány szerinti lemeznek. amelynél a rács szálai két ortogonális körsor köreinek ívei. \ találmány szerinti akkumulátorlemeznéi előnyös, ha a rács szálai által közrefogott területek azonos nagyságúak, de ez nem elengedhetetlen szükségessége a találmánynak. Kialakítható a találmány szerinti akkumulátorlemez úgy, hogy a vezelőszálak keresztmetszete a fü! felőli végeknél nagyobb legyen, mint az ellenkező végeknél. Ez a feltétel kielégíthető folyamatos vastagodással, de lépcsős keresztmetszet-változásokkal is. A találmány szerinti akkumulátorlemez előnyös kiviteli alakját képezi az olyan megoldás, amelynél az egymást keresztező szálak között kialakuló szögek egyike 80‘,-90'', célszerűen derékszög, ami nyilván azt jelenti, hogy a kereszteződésnél lévő mindegyik szög derékszög. A találmány szerinti akkumulátorlemez lényege tehát, hogy a rács szálai görbevonalúak, előnyösen ív alakúak, és azok egy része a fül felé irányuló vezetőszál, a rács szálainak másik része a vezetöszáiakhoz képest keresztszál, továbbá hogy a vezetőszálak a fül felé összetartóak, és hogy egy-egy kereszlszá'nak a vezetőszálakkal képezett metszéspontjai a fülhöz képest azonos vagy attól ± 10%ka! eltérő villamos potenciálú helyek. A találmány szerinti akkumulátorlemez egy előnyös kiviteli alakjánál a vezetőszálak és a keresztszálak két ortogonális körsor köreinek ívei. Egy további kiviteli alak esetében a vezetöszálakrak és a kcrcsztszálaknak az akkumulátorlemez síkjában értelmezeti vetüleleikben közrefogott területek egymással egyenlő nagyok, vagy köze! egyenlők, Egy másik előnyös kiviteli alaknál a vezetőszálak keresztmetszetei a fül felőli végeiknél nagyobbak, mint az ellenkező végeiknél. Előnyös még az olyan kiviteli alak, amelynél a vezetöszálak és keresztszálak metszéspontjainál egy-egy szög 80°-90° közötti nagyságú. A találmány szerinti akkumulátoriemezí a csa'o!t rajzon bemutatott példakénti kiviteli alak kap5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
