196533. lajstromszámú szabadalom • Ólomakkumulátor, különösen tartós egyenletes igénybevételre
5 196533 6 ábra a találmány szerinti ólomakkumulátor keresztmetszete. A találmány szerinti ólomakkumulátor (ábra) olyan savas akkumulátor, amely működésében az ismert akkumulátorokat követi. Benne soros kapcsolásban több cella van, amelyek közül a két szélső biztosítja a soros kapcsolás pozitív és negativ sarkait. A szomszédos cellák között egy-egy 1 válaszfal van elrendezve, amelynek anyaga a folyadékot nem engedi át. A találmány értelmében a cellákban olyan 2 elektródok vannak kialkkitva, amelyeket fémszórással vagy elektrolitikus lerakatással hozunk létre. Ezek alapanyaga ólom, célszerűen ólomötvözet. A 2 elektródok jól kialakíthatók perforált vgy sima, legalább 0,1 mm vastag ólomlemezen, amely lemezek későbbiekben áriádként vagy kátédként illeszthetők be a szerkezetbe. Az ólomlemez vastagságát mindenkor a terhelések, az igénybevételek határozzák meg, hiszen az akkumulátorban lejátszódó elektrokémiai folyamatok hatására a 2 elektródok mechanikai deformációja is bekövetkezik. Célszerű 2 elektródokat az 1 válaszfalak két oldalán kialakítani, amikoris az 1 válaszfalak anyaga a folyadékzárás mellett elektromosan vezető. A 2 elektródokat ebben az esetben is fémszórással vagy elektrolitikus eljárásokkal hozzuk létre. Ilyenkor természetesen az 1 cellákban nincs szükség külön ólomból álló hordozólemezek beépítésére. Az 1 válaszfal célszerűen ólomból vagy grafitból áll, vastagsága a mindenkori üzemeltetési feltételeknek felel meg. Az akkumulátor két szélső cellájában a külső 1 válaszfalakat csatlakoztatjuk külső áramkörbe. Az elrendezés olyan, adott esetben az 1 válaszfalak vízszintesen is kialakíthatók. Az elektrolit jelenléte biztosítja, hogy a 1 válaszfalak az ólomakkumulátor működésében annak tetszőleges térbeli helyzetében részt tudnak venni. Mivel a felépítésből következően az 1 válaszfalakra felhordott 2 elektródok kis feszültséggrádienst okoznak, ezért a feltöltéskor és kisütéskor keletkező gáz mennyisége is minimális. A keletkező gáz a porózus 2 elektródokban jelentős részben felhalmozódhat. A 2 elektród célszerűen többrétegű felépítésű. A hordozón, tehát célszerűen az 1 válaszfalon először egy alsó ólomréteget készítünk el fémszórással vagy elektrolitikus eljárással, ezen a rétegen 4 hálót rendezünk el, majd újabb ólomréteget hozunk létre. A 4 háló szigetelőanyagból áll, míg az ólomréteget előnyösen 0,1...2,0 t%, célszerűen. 0,6 t% bárium-sziliciddel ötvözött ólomból hozzuk létre. Az adalékanyag az ólomakkumulátor üzemeltetése során stabilizáló tényezőként működik. A 4 háló anyaga lehet üvegszál vagy műanyag, feladata az 1 válaszfal, illetve a hordozó mechanikai stabilitásának javítása, esetleg biztosítása. Az 1 válaszfalat a célszerűen rá felvitt 2 elektródokkal együtt 5 tartókeretbe helyezzük. Az 5 tartókeret és az 1 válaszfalak között fol.vadéktömör kapcsolatot hozunk létre. A 4 hálót a 2 elektród felületén túlnyúlóan helyezzük fel és az 5 tartókeretben fogjuk meg. A megfogást például hegesztéssel biztosítjuk. Ezt megkönnyíti, ha az 5 tartókeret szigetelő tulajdonságú műanyagból készül. Az ólomakkumulátort 6 edényben hozzuk létre, amely az 5 tartókeretet a benne elrendezett 1 válaszfalakkal együtt fogadja be. Az 1 válaszfalak határozzák meg az ólomakkumulátor celláit, amelyeket üzemeltetés előtt a kívánt összetételű elektrolittal, általában 25... 40tf% koncentrációjú kénsavval töltünk fel. Az elektrolit biztosítja az elektromos kapcsolatot a 2 elektródok között. A találmány szerinti ólomakkumulátor cellái folyadéktömören is lezárhatók, ha azokban 3 szeparátorokat helyezünk el. A 3 szeparátorok általában kovasav-anhidridből állnak, amely kolloid anyagként van jelen és amely célszerűen 1,8...10,0 t%, előnyösen 2,6 t% szilicium-diszulfidot tartalmaz. így a kénsavnál jóval nagyobb viszkozitású 3 szeparátor jön létre, amelyben a szilícium-diszulfid vízben felbomolva az akkumulátorban lezajló kémiai reakciókat előnyösen befolyásolja. A 3 szeparátor feladata az, hogy a 2 elektródok között tartsa az elektrolitot, de egyúttal az elektródok között olyan térbeli távolságot biztosítson, amelynél az ólomakkumulátor semmilyen helyzetében sem fordulhat elő, hogy a 2 elektródok egymással érintkezzenek. A 3 szeparátor tehát gél-szerű anyag, amely alkalmas arra, hogy az elektrolit kifolyását a 6 edényből megakadályozza, ha a cella mechanikai sérülése miatt ennek veszélye fennáll. A 2 elektródokat, mint említettük, célszerűen több ólomrétegból hozzuk létre, míg 4 háló alkalmazása esetében a bárium-sziliciddel ötvözött alumimiumból 0,5...0,7 mm vastag rétegeket készítünk. A találmány szerinti ólomakkumulátor üzemeltetését bevezető első feltöltést az ismert módon kell végrehajtani. Miután a gázfejlődés az elektrolitban megszűnt, a 6 edény tömören lezárható és a hermetikusan zárt ólomakkumulátor a szokásos módon üzembe vehető. A talpasztalat azt mutatja, hogy a találmány szerinti ólomakkumulátor mindenek előtt olyan körülmények között használható, ahol egyenletes terheléssel kell számolni. Ennek megfelelően célszerű felügyeletére olyan áramkört létrehozni, amely több egymással összekapcsolt ólomakkumulátor esetén biztosítja, hogy az egyes cellákban, az ái-amfelvétel mindenkor egy adott határérték alatt marad. Ezzel a megoldással különösen hosszú élettartam érhető el. A találmány szerinti ólomakkumulátor alapvető előnye az ismertekhez képest 3,..4- szeres tömegre és 8...10-szeres térfogatra vonatkoztatott energiasürüség-növekedés. Az 5 10 i5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
