DE1496248C - Galvanische Brennstoffbatterie mit einer Trennscheibe - Google Patents

Description

Bei der Serienschaltung von benachbarten Einzelelementen in einer Brennstoffbatterie, deren Elektrolyträumen durch poröse Diaphragmen gebildet werden, muß die durch den Elektrolyten gebildete Verbindung zwischen zwei benachbarten Elektroden, die verschiedenen Elementen angehören, einen möglichst hohen elektrischen Widerstand aufweisen.

Andererseits darf diese Verbindung der Elektrolytumwälzung keinen großen Strömungswiderstand bilden.

. Diese Aufgabenstellung wird bei einer galvanischen Brennstoffbatterie aus Brennstoffelementen mit abwechselnd angeordneten porösen Elektroden und feinporösen, mit Elektrolyt erfüllten, elektrisch nicht leitenden Diaphragmen für den Betrieb mit durchgedrücktem Elektrolyten dadurch gelöst, daß zwischen den beiden benachbarten Elektroden zweier Brennstoffelemente eine Trennscheibe mit einem langen Elektrolytkanal angeordnet ist, dessen Elektrolytwiderstand groß gegenüber dem Innenwiderstand eines Elementes bei möglichst geringem Strömungswiderstand ist.

. Um die Elektrodenabstände gering zu halten, ist es zweckmäßig; den Elektrolytkanal in einer verhältnismäßig flachen Trennscheibe spiralig anzuordnen.

Die erforderlichen Abmessungen für den Durchmesser 2 r des Elektrolytkanals und seine Länge werden so festgelegt, daß der zu /—⁴ proportionale Strömungswiderstand den zulässigen Wert nicht überschreitet. Die Länge / ist so zu bemessen, daß der durch den Elektrolytfaden dargestellte elektrische Nebenschlußwiderstand wesentlich größer ist als der Innenwiderstand eines Elementes. Der Nebenschlußwiderstand R ergibt sich bei dem spezifischen Widerstand σ der Elektrolytlösung zu R = σ · Ι/π · r².

Wenn die der Trennscheibe benachbarten Elektroden gleiche Polarität besitzen, also entweder beide Anoden oder beide Kathoden sind, ist die Trennscheibe zweckmäßigerweise aus Isolationsmaterial gefertigt, um eine elektrische Verbindung der Elektroden auszuschließen.

Haben die benachbarten Elektroden ungleiche Polarität, so ist es zweckmäßig, die Trennscheibe aus einem Metall zu fertigen und dadurch die beiden Elektroden elektrisch zu verbinden. Die der Trennscheibe benachbarten Diaphragmen müssen dabei ebenfalls Elektronenleiter sein. Dies erreicht man am einfachsten dadurch, daß man die Elektroden in bekannter Weise auf der der Trennscheibe zugewandten Seite mit einer porösen Deckschicht aus Metallpulver versieht.

In der Figur ist dargestellt, wie man durch Verwendung geeigneter Schichten aus Kunststoffen oder Metallen eine derartige Trennscheibe aufbauen kann. Die Teile (10) und (11) sind die Enddiaphragmen der benachbarten Elemente; das können auch die Deckschichten der Elektroden sein. Die Sammelscheibe (12) enthält Elektrolytkanäle, welche den Elektrolyten mit geringem Strömungswiderstand zum Zentrum leiten können. Daran schließt sich eine Lochblende (13). Hat der Elektrolyt diese passiert, so muß er in der Labyrinthscheibe (14) auf einem langen spiralenförmigen Kapillarweg nach außen strömen, bis er durch die öffnung der folgenden Loch- oder Ringblende (15) in die Sammelscheibe (16) eintreten kann. Diese verteilt den Elektrolytfluß wieder gleichmäßig auf den ganzen Querschnitt der Schicht (11).

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Galvanische Brennstoffbatterie aus Brennstoffelementen mit abwechselnd angeordneten porösen Elektroden und feinporösen, mit Elektrolyt erfüllten, elektrisch nicht leitenden Diaphragmen für den Betrieb mit durchgedrücktem Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden benachbarten Elektroden zweier Brennstoffelemente eine Trennscheibe mit einem langen Elektrolytkanal angeordnet ist, dessen Elektrolytwiderstand groß gegenüber dem Innenwiderstand eines Elementes bei möglichst geringem Strömungswiderstand ist.

2. Brennstoffbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennscheibe ein Elektrolytkanal spiralig angeordnet ist.