DE3039013C2 - Elektrochemischer Generator - Google Patents

Description

— daß jeder der elektrischen Anschlußleiter in an , sich bekannter Weise von einem Metalldraht (8,

9) gebildet ist, der längs zumindest des größten Teiles einer Seite des Elektrodenträgers (1) mit diesem verbunden ist,

— daß die die gleiche Polarität besitzenden elektrischen Anschlußleiter (8 oder 9) einer Zellengruppe auf ein und derselben Seite eines diese Zellengruppe aufnehmenden Behälters (10) angebracht sind, während die elektrischen Anschlußleiter in der entgegengesetzten Polaritat auf der entgegengesetzten Seite dieses Behälters (10) angebracht sind,

— daß zwei benachbarte Zellengruppen derart angeordnet sind, daß die Anschlußleiter einer gegebenen Polarität der einen Zellengruppe auf derselben Seite liegen wie die Anschlußleiter der entgegengesetzten Polarität der benachbarten anderen Zellengruppe,

— und daß eine metallische Polbrücke (17) mit Kerben (19) zur Aufnahme der Enden der Anschlußleiter (8, 9) vorgesehen ist, mittels derer einerseits die die gleiche Polarität aufweisenden elektrischer Anschlußleiter ein und derselben Zellengruppe in Parallelschaltung miteinander verbunden sind und andererseits die die entgegengesetzte Polarität aufweisenden Anschlußleiter der beiden benachbarten Zellengruppen in Reihe geschaltet sind.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (19) auf den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten der Polbrücke (17) gegeneinander versetzt angeordnet sind und daß die Anschlußleiter (8, 9) einer Gruppe derselben Polarität mit ihren Enden abwechselnd auf der einen und der anderen Seite der Polbrücke (17) in die Kerben (19) eingeklemmt und/oder eingelötet sind.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Zellengruppen in Abteilen ein und desselben Behälters angeordnet sind, welche voneinander durch vertikale Trennwände getrennt sind, und bei dem die gesamte Anordnung von einem insbesondere aus Kunststoff bestehenden Deckel verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Polbrücke (17) in ihrem zwischen den Gruppen von Anschlußleitern entgegengesetzter Polarität liegenden Mittelabschnitt (18) von einer Dichtung (20) umschlossen ist, die in ihrem unteren Abschnitt eine Nut (21) aufweist, in welche die zwischen zwei Abteilen gebildete Trennwand (U) eingreift, wobei der Deckel (22) derart ausgebildet ist, daß er im geschlossenen Zustand des Behälters an den Trennwänden (11) zur Anlage kommt

4. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Randbereiche jeder negativen Elektrode ^JnJt von denen der eine Randbereich mit dem Anschlußleiter (9) verbunden ist, von einem plastischen und/oder elastischen Isoliermaterial (13,14) umgeben sind.

5. Generator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der positiven Elektrode (p) ein aus einem chemisch inerten Material bestehendes Gitter (7) zwischen einem die positive Elektrode (p) einhüllenden Separator (3) und der negativen Elektrode (n) angeordnet ist, derart daß beiderseits der negativen Elektrode (n) ein Hohlraum gebildet ist, der an den Seitenrändern der Elektrode durch die Isoliermaterialumhüllung (13, 14) der negativen Elektrode begrenzt ist und die Zirkulation des Elektrolyten ermöglicht

6. Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände (10a, \0b) des Behälters (10) sowie die Isoliermaterialumhüllung (13, 14) der negativen Elektrode (n) in gleichem Maße verjüngt sind und daß die Isoliermaterialumhüllung (13,14) an der jeweiligen Außenwand (10a, \0b) des Behälters derart anliegt, daß der untere Abschnitt der Zellengruppen unter Bildung einer Kammer (15) für die Verteilung des Elektrolyten zwischen den Zellengruppen oberhalb des Bodens des Behälters (10) endet und daß in dem oberen Abschnitt des Behälters (10) eine Austrittskammer (16) angeordnet ist

Die Erfindung betrifft einen elektrochemischen Generator der im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art.

Durch die DE-AS 10 23 803, die deutsche Patentanmeldung F13 916IVa/21b, die CH-PS 1 07 943 sowie die US-PS 18 21 768 sind galvanische Zellen bekannt, in welchen jade Elektrode einen mit aktivem Material beschichteten Elektrodenträger sowie einen mit diesem verbundenen Anschlußleiter für die jeweilige Elektrode aufweist.

Besonders harte Anforderungen werden an elektrochemische Generatoren gestellt, die zur Speisung eines elektrischen Antriebsmotors für Fahrzeuge bestimmt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrochemische Generatoren der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß sie den Anforderungen der Praxis besser entsprechen und daß sie insbesondere eine längere Lebensdauer aufweisen als einschlägige bekannte elektrochemische Generatoren.

Diese Aufgabe wird durch einen elektrochemischen Generator mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.

Im folgenden sei die Erfindung anhand des in den Zeichnungen dargestell'Ch Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt in zwei zueinander versetzten Ebenen durch einen erfindungsgemäßen elektrochemischen Generator,

Fig. la ein Detail der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 2 einen Teilschnitt längs Linie H-II in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 eine Seitenansicht eines Anschlußsteges,

F i g. 4 eine Draufsicht auf den in F i g, 3 dargestellten Änschlußsteg,

Fig.5 ein Detail des Generators in Seitenansicht, wobei der Generator an eine Pumpe angeschlossen ist, welche den Elektrolyten während des Aufladens zirkulieren läßt, und

Fig.6 eine Draufsicht auf das in der Fig.5 dargestellte Detail.

In den F i g. 1 und 2 erkennt man einen elektrochemischen Generator mit mehreren Zellengruppen, wobei jede Zellengruppe mehrere Zellen nach Art der Zelle C umfaßt (F ig. 2).

Jede Zelle umfaßt eine positive Elektrode ρ und eine negative Elektrode n. Genauer gesagt begrenzen zwei negative Elektroden π die Zelle Q wobei die positive Elektrode ρ zwischen den beiden negativen Elektroden η eingeschlossen ist, von denen jeweils nur eine Fläche zur Zelle Cgehört.

Jede positive Elektrode ρ besteht aus einem im wesentlichen rechteckigen Träger 1, der aus einem Nickelblech oder einer dünnen perforierten dünnen verknickelten Kupferfolie besteht. Auf den beiden Flächen des Trägers 1 befindet sich eine poröse Nickelfritte 2. Diese Nickelfritte 2 ist mit Nickelnitrat getränkt, das zunächst in festes Nickelhydroxyd umgewandelt wird, welches die Poren der Fritte füll·, und dann in Nickeloxyhydroxyd, das als aktives Material der positiven Elektrode ρ dient.

Jede positive Elektrode p, deren Fritte 2 über die gesamte Dicke imprägniert ist, ist in einem mit Mikroporen versehenen Kunststoffbeutel 3 eingeschlossen, der an seinem oberen Abschnitt offen ist und einen die positive Elektrode ρ umgebenden chemisch inerten Separator bildet. Der Kunststoffbeutel 3 kann an einer oder zwei Seiten offen sein, um das Einführen der <._o positiven Elektrode ρ zu ermöglichen. Die Ränder des Beutels werden anschließend in der Weise verschweißt, daß die positive Elektrode ρ in einer Tasche gehalten ist, die an ihrem oberen Abschnitt offen ist. Das mikroporöse Kunststoffmaterial des den Separator bildenden Beutels 3 schützt einerseits die positive Elektrode ρ und erlaubt andererseits den Durchtritt des Elektrolyten und einen punktuellen Kontakt zwischen dem Elektrolyten und dem aktiven Material der Elektrode p.

Es ist zu bemerken, daß die Nickelfritte 2 sich nicht bis an die beiden Seitenenden des Trägers 1 erstreckt, wie man dies in der F i g. 2 erkennen kann, so daß beiderseits der Fritte Freiräume 4 zwischen dem Beutel 3 und dem Träger 1 verbleiben.

Die negative Elektrode η umfaßt einen im wesentlichen rechteckigen leitfähiger, Träger 5, der aus einer Kupferfolie besteht, die mit einer dünnen elektrolytischen Zinkschicht 6 beschichtet ist, welche das aktive Material der negativen Elektrode darstellt

Ein aus einem chemisch inerten Material, insbesondere Kunststoff bestehendes Gitter 1 ist beiderseits der negativen Elektrode η angeordnet, wie man dies insbesondere in der F i g. 2 erkennt. Das Gitter 7 ermöglicht es, einen Raum e für den Elektrolyten 6!> zwischen der negativen Elektrode η und dem Separator 3 zu schaffen. Das Gitter 7 gibt ferner die Möglichkeit, gleichzeitig eine gewisse Turbulenz und einen gleichmäßigen Durchsatz in allen parallel zueinander angeordneten Zellen Cderselben Gruppe zu gewährleisten, in dem es einen geringen Ladungsverlust und eine große Ionenpermeabilität senkrecht zu den Elektroden bietet

Das Gitter 7 besteht vorzugsweise aus einer Anordnung von Fäden in Form eines Kunststoffgewebes oder eines durchbrochenen oder thermisch geformten Kunststoffmaterials. Die vertikal verlaufenden Fäden la weisen einen Durchmesser auf, der annähernd der Breite des Raumes e entspricht Diese vertikalen Fäden 7a werden durch dünnere horizontale Fäden Tb zusammengehalten, deren Durchmesser gerade so groß ist daß man die gewünschte mechanische Festigkeit erhält

Der Elektrolyt besteht aus einer Kaliumcarbonatlösung. Der leitfähige Träger 1 oder 5 jeder Elektrode ρ bzw. π ist vorzugsweise durch Punktschweißen oder punktweises Löten längs der gesamten Länge oder des größten Teiles einer Seite la bzw. 5a (F i g. 1) mit einem Metalldraht 8, 9 verbunden, der als elektrischer Leiter für die jeweilige Elektrode dient Somit wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem Leiterdraht und der zugeordneten Elektrode auf der gesamten Länge / (F i g. 1) der betreffenden Seite hergestellt.

Im allgemeinen sind die Träger 1 und 5 der positiven Elektroden ρ bzw. negativen Elektroden η in vertikalen Paralellebenen angeordnet. Der Rand la bzw. 5a, längs dessen jeder Träger mit einem Leiterdraht verbunden ist, wird von einem der vertikalen Seitenränder des Trägers gebildet.

Vorzugsweise ist der Elektrodenträger 1 bzw. 5 um den Draht 8 bzw. 9 gerollt, wie man dies in der F i g. 2 erkennt. Die Ränder der Träger 1 und 5 der Elektroden sind mit den Drähten 8 und 9 verlötet, wodurch ein ausgezeichneter Kontakt sicher gestellt wird.

Die Schrittweite s (F i g. 2) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drähten 8 beträgt vorzugsweise ungefähr zwei Millimeter.

Die Elektroden arbeiten homogen über ihre gesamte Oberfläche, ohne daß sich Stromdichte-Spitzen bilden. Dies beruht darauf, daß die Elektroden über ihre gesamte Höhe mit den Leiterdrähten 8 und 9 in Kontakt stehen. Daraus ergibt sich eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer des Generators.

Die Zellen Cder Gruppen des selben Generators sind in einem selben Behälter 10 aus einem chemisch inerten Material, insbesondere Kunststoff angeordnet. In dem Behälter sind Abteile gebildet, die durch Trennwände 11 dicht voneinander abgeschlossen sind. Diese Trennwände 11 sind zwischen den verschiedenen Zellengruppen des Generators angeordnet. Die zwischen zwei zueinander parallelen Trennwänden 11 angeordneten Zellen gehören zu ein und derselben Gruppe, wobei die Zellen parallel geschaltet sind. Die genannten Trennwände 11 schließen sich an die Seitenwände 10a und 10Zj sowie den Boden des Behälters 10 an.

Die Seitenränder der negativen Elektroden η sind entsprechend der Darstellung in F i g. 2 durch eine Schicht eines Isolierlackes 12 und/oder durch eine jeweilige Umhüllung oder Ummantelung geschützt, die aus einem isolierenden plastischen und/oder elastischen Material besteht, das von dem Elektrolyten nicht angegriffen wird. Diese Ummantelung erstreckt sich über die gesamte Höhe der Elektroden. Die Ummantelung 14 ist an dem mit dem Leiterdraht 9 verbundenen Rand der Elektrode vorgesehen. In der Darstellung gemäß F i g. 2 ist an dem mit dem Leiterdraht 9 verbundenen Rand der negativen Elektrode η keine

isolierende Lackschicht angebracht, da die Ummantelung 14 ausreicht, um diesen Rand zu schützen.

Die Ummantelungen 13 und 14 legen sich dicht abschließend an die Wände 10a bzw. 106 des Behälters an. Diese Ummantelungen 13 und 14 isolieren die Wände 10a und 106 des Behälters, wobei der Elektrolyt im wesentlichen in den Räumen e enthalten ist. Die senkrecht zu den Trennwänden 11 verlaufenden Wände 10a und 10b des Behälters sind vorzugsweise gegenüber der Horizontalen derart geneigt, daß der Abstand zwischen den Seitenwänden 10a und 106 im oberen Abschnitt des Behälters größer ist als im unteren Behälterabschnitt. Der Neigungswinkel oder Verjüngungswinkel der Seitenwände 10a bzw. 106 relativ zur Horizontalen beträgt vorzugsweise 89°. Diese Neigung erleichtert das Einführen der Elektrodenstapel, der Separatoren und der Gitter.

jede aus einer Vielzahl von Zellen bestehende Zellengruppe des Generators ruht an den geneigten Seitenwänden 10a und 106 über die Ummantelungen 13 und 14, die dieselbe Verjüngung aufweisen wie die Seitenwände 10a und 106. Die Leiterdrähte 8 und 9 der Träger 1 bzw. 5 sind auf diese Weise gegenüber den Wänden 10a und 106 isoliert.

Wie man in Fig. 1 erkennt, endet der untere Abschnitt der Zellengruppen oberhalb des Behälterbodens derart, daß eine Kammer 15 entsteht, die die Verteilung des Elektrolyten zwischen den verschiedenen Räumen e gewährleistet. Eine Austrittskammer 16 für den Elektrolyten ist in dem oberen Bereich des Behälters ausgebildet. Jeder Raum e stellt eine vertikale Leitung für den Elektrolyten dar, die seitlich durch die Ummantelung 13 bzw. 14 begrenzt ist.

Die Elektroden η und ρ sind derart angeordnet, daß die Leiterdrähte 8 bzw. 9 mit derselben Polarität auf derselben Seite liegen und zusammengefaßt sind. In den F i g. 1 und 2 sind die Leiterdrähte 8 der positiven Elektroden der Zellen derselben Zellengruppe auf der rechten Seite angeordnet, während die Leiter 9 der negativen Elektroden der Zellen derselben Gruppe auf der linken Seite liegen. Einander benachbarte Zellengruppen sind in demselben Behälter 10 derart angeordnet, daß die Leiter mit entgegengesetzter Polarität zweier benachbarter Elemente auf derselben Seite liegen. Die zu der in der F i g. 2 dargestellten Gruppe benachbarten Gruppen sind also so angeordnet, daß ihre mit den negativen Elektroden verbundenen Leiter 9 auf der rechten Seite liegen und sich somit auf derselben Seite befinden, wie die Leiter 8 der positiven Elektroden der dargestellten Zellengruppe. Im oberen Abschnitt der Fig.2 wurde eine negative Elektrode einer benachbarten Gruppe eingezeichnet, um diese Anordnung zu verdeutlichen.

Die Parallelschaltung der die gleiche Polarität aufweisenden Leiter einer Zellengruppe und die Reihenschaltung der entgegengesetzten Polarität aufweisenden Leiter zweier einander benachbarter Gruppen wird durch eine metallische Polbrücke oder einen metallischen Anschlußsteg 17 (F i g. 3 und 4) gewährleistet. Dieser Anschlußsteg weist beiderseits seines mittleren Abschnittes 18 Kerben 19 auf, die gegeneinander versetzt an den beiden Längsrändern des Anschlußsteges ausgebildet sind. Die halbe Länge L/2 des Anschlußsteges 17 ist im wesentlichen gleich der Breite eines Abteiles, d. h. gleich dem Abstand zwischen zwei parallel verlaufenden Trennwänden 11. Die Enden der verschiedenen Leiterdrähte derselben Polarität, beispielsweise der in der F i g. 2 dargestellten Leiterdrähte 9 sind in den Kerben 19 einer Hälfte des Anschlußsteges angeordnet. Die Leiterenden liegen in alternierender Reihenfolge an dem einen oder anderen Rand des Anschlußsteges. Die Enden der Leiter 8 des benachbarten Elementes sind in den Nuten 19 der anderen Hälfte des Anschlußsteges angeordnet. Die gegeneinander versetzte Anordnung der Nuten 19 an den beiden Längsrändern des Anschlußsteges erleichtert den Anschluß der Leiterenden bei einem verringerten

ίο Raumbedarf. Die Leiter können in den Nuten 19 durch Einklemmen und/oder Löten befestigt werden. Man erkennt, daß auf diese Weise alle Leiter derselben Polarität einer Zellengruppe des Generators durch eine Hälfte des Anschlußsteges parallel geschaltet sind. Die

,5 beiden Hälften desselben Anschlußsteges, die einstückig miteinander zusammenhängen, gewährleisten eine Reihenschaltung der beiden Leiterbündel entgegengesetzter Polarität von zwei einander benachbarten Zellengruppen. Die Dicke des Anschlußsteges ist gemäß der Darstellung in der Fig.3 an den Enden gering und nimmt zum mittleren Bereich 18 hin zu, der einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei die Ecken abgerundet sind.

Im folgenden soll ein Zahlenbeispiel gegeben werden.

Um einen elektrochemischen Generator mit einer Kapazität von 120 A/h und einer Spannung von 13,2VoIt zu erhalten, müssen acht Zellengruppen in Reihe geschaltet werden, von denen jedes fünfzehn Zellen C aufweist, bestehend aus fünfzehn positiven Elektroden, die an zwei Seiten mit sechzehn Elektroden η zusammenarbeiten, von den vierzehn auf ihren beiden Flächen arbeiten, während die beiden äußersten negativen Elektroden nur auf einer Fläche arbeiten. Die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Polbrücke ist für einen derartigen Generator bestimmt, wobei jede Hälfte des Anschlußsteges bzw. der Polbrücke 16 Kerben 19 aufweist. Für einen derartigen Generator müssen sieben solche Anschlußstege 17 und zwei Randstege /(Fig. 1) vorgesehen sein, 'velche die Ausgangsklemmen 6 des Generators mit den Leitern gleicher Polarität der beiden äußersten Elemente des Generators parallel schalten.

Der Mittelabschnitt des Anschlußsteges 18 ist von einer Dichtmanschette 20 umgeben (Fig. 1, Fig. !a) wenn der Anschlußsteg in dem Generator montiert ist Die Dichtmanschette 20 weist einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken und eine zentrale Durchbrechung auf, die zur Aufnahme des Mittelabschnittes 18 des Anschlußsteges 17 bestimmt ist, wobei der Mittelabschnitt 18 dicht umschlossen wird. Die Dichiiiiäiischeiie besteht aas einem deformierbarer. Kunststoff. Sie weist an ihrem unteren Ende eine Nut 21 auf (Fig. 1 und Fig. la) die senkrecht zur Längsrichtung des Anschlußsteges 17 und parallel zu den Elektroden π bzw. ρ gerichtet ist Diese Nut 21 dient zur Aufnahme des seitlichen Endes des oberen Randbereiches der Trennwand 11 zwischen zwei einander benachbarten Teilen, so daß die Dichtmanschette 20 dieses Randstück der Trennwand 11 dicht abschließend übergreift

Die Dichtmanschette 20 wird durch einen den Generatorbehälter schließenden Deckel 22 zusammengedrückt Der Deckel 22 weist an seinen beiden Seitenrändern Nuten oder Rinnen 23 mit rechteckigem Querschnitt auf, die die Dichtmanschetten 20 dicht umschließen und die Anschlußstege 17 aufnehmen. Der Deckel 22 liegt dichtabschließend an den oberen Rändern der Trennwände 11 and der Seitenwände 10a

und 106 an.

Die Klemmen b (Fig. 1) des Generators sind in herkömmlicher Weise jeweils von einem zylindrischen Stab gebildet, der den Nutenboden einer der Nuten 23 des Deckels 22 durchsetzt. Eine Abdichtung im Bereich dieser Klemme b wird mit Hilfe einer torusförmigen Dichtung 24 erreicht, welche die Klemme b umgibt und außerhalb des Deckels 22 liegt. Diese Dichtung 24 wird durch eine Beilagscheibe 25 zusammengedrückt, die ihrerseits durch eine Klemmscheibe 26 festgehalten to wird, die sich an der Zylinderwand der Klemme b abstützt.

An dem Behälter des Generators sind Anschlußstutzen 27 und 28 ausgebildet, die während des Aufladens des Generators zum Anschluß der Druck- und Saugseite einer Pumpe 29 (Fig.5 und 6) verwendet werden können, um den Elektrolyten zirkulieren zu lassen. Der Anschlußstutzen 27 ist an dem unteren Ende des Behälters angebracht, während der Anschlußstutzen 28 an dem Deckel vorgesehen ist. Da die Zirkulation des Elektrolyten vorzugsweise von unten nach oben erfolgt, wird der Anschlußstutzen 27 mit der Druckseite der Pumpe verbunden. Der Anschlußstutzen 27 ist in der F i g. 1 teilweise dargestellt. Er ist vorzugsweise bis auf die Höhe des Deckels 22 verlängert. Die in den F i g. 5 und 6 dargestellten Stellungen der Anschlußstutzen 27 und 28 unterscheiden sich geringfügig von den in den F i g. 1 dargestellten Positionen. Jedoch ist in den F i g. 5 und 6 der Anschlußstutzen 27 durch eine nicht dargestellte Verlängerung mit dem unteren Ende des Behälters 10 verbunden.

Die beiden Anschlußstutzen 27 und 28 sind für jedes Abteil des Generators vorgesehen, so daß bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ebenso viele unabhängige Kreisläufe für den Elektrolyten während des Aufladevorganges gebildet werden, wie es in Reihe geschaltete Zellengruppen gibt.

Die Pumpe 29 besteht vorzugsweise aus einer peristaltischen Pumpe mit mehreren voneinander unabhängigen Stufen, wobei jede Stufe einem Abteil zugeordnet ist. Im Falle eines elektrochemischen Generators mit acht Abteilen verwendet man vorzugsweise eine peristaltische Pumpe mit sechzehn Stufen, die derart ausgebildet ist, daß die Breite zweier Stufen der Pumpe im wesentlichen gleich der Breite m (F i g. 6) eines Abteiles des Generators ist. Es ist auf diese Weise möglich, während des Aufladevorganges zwei Generatoren nebeneinander zu stellen und den Elektrolyten in den sechszehn Abteilen der beiden Generatoren zirkulieren zu lassen, indem die Stufen der Pumpe ^M wechselweise miteinander verbunden werden, wie dies teilweise in der Fi g. 6 dargestellt ist Die Elektrolyteingänge und -ausgänge jedes Abteiles liegen im wesentlichen genau der jeweiligen Stufe der Pumpe gegenüber. Die verschiedenen Stufen der Pumpe sind durch Bolzen 30, 31 miteinander verbunden. Die Winkelbeziehung zwischen den verschiedenen Stufen ist derart gewählt, daß die auf den deformierbaren Schlauch t jeder Stufe ausgeübte maximale Druckkraft gegenüber der benachbarten Stufe derart versetzt ist, daß man eine gute Winkelverteilung des auf die Welle der Pumpe wirkenden Widerstandsmomentes hat.

Die Möglichkeit einer Zirkulation des Elektrolyten während des Aufladevorganges des Generators, die durch das Vorhandensein der Anschlußstutzen 27 und 28 gegeben ist, gewährleistet eine Depassivierung der negativen Zinkelektrode durch entfernen des Zinkoxydniederschlags, eine gute Verteilung des Zinks während des Aufladevorganges durch eine Homogenisierung der Zinkatkonzentration und ein Abführen der beim Ladevorgang freiwerdenden Energie. Diese Vorgänge tragen gleichfalls dazu bei. die mögliche Anzahl von Arbeitszyklen des Generators zu erhöhen. Selbstverständlich sind nicht dargestellte Mittel zum Verschließen der Anschlußstutzen 27 und 28 vorgesehen, wenn der Generator aufgeladen ist und benutzt wird.

Die erfindungsgemäße Generatoranordnung ist so ausgebildet, daß Gewicht und Raumbedarf so weit wie möglich reduziert sind, wobei jedoch die Anordnung Zellengruppen so getroffen ist, daß der Elektrolyt während des Aufladevorganges des Generators homogen durch die verschiedenen Abteile zirkulieren kann und zwar in jedem Abteil unabhängig von dem anderen. Diese Anordnung ermöglicht es gleichfalls, das beim Ladevorgang auftretende Gas zu entfernen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit die Herstellung eines elektrochemischen Generators mit einer negativen Zinkelektrode, die eine hohe Energiedichte bei besten Betriebsbedingungen besitzt. Diese Elektroden arbeiten homogen über die gesamte Oberfläche, da sie auf ihrer gesamten Höhe mit den Leitern elektrisch verbunden sind.

Aufgrund der Tatsache, daß die jedes Abteil bildenden Zellengruppen auf den zueinander geneigten Seitenwänden 10a und 106 des Generatorbehalters liegen, kann in jedem Abteil eine Verteilerkammer 15 und eine Austrittskammer 16 gebildet werden.

Die Polbrücken 17 ermöglichen die Vereinigung dreier Funktionen:

die elektrische Verbindung der Leiter,

das Festhalten derselben und

die Abdichtung zwischen den Abteilen.

Durch diese Mehrfachfunktion ergibt sich eine Gewichtsverminderung des Generators. Die Form des Deckels 22 mit zwei senkrecht zur Elektrodenebene verlaufenden Nuten 23 verringert das Volumen der Gesamtanordnung auf ein Minimum und trägt gleichzeitig zur Abdichtung zwischen den Abteilen bei. Der erfindungsgemäße elektrochemische Generator enthält eine ausreichende Menge Elektrolyt, um eine Sättigung mit Zinkaten und das Ausfallen von Zinkoxyden im Normalbetrieb zu verhindern. '

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Elektrochemischer Generator mit einer oder mehreren in Reihe geschalteten Zellengruppen mit jeweils einer oder mehreren parallel geschalteten Zellen, deren jede eine von einem chemisch inerten Separator umgebene positive Elektrode, eine negative Elektrode sowie eine Elektrolytlösung aufweist, wobei jede der genannten Elektroden einen mit einer Schicht eines aktiven Materials beschichteten Elektrodenträger sowie einen mit diesem Elektrodenträger verbundenen elektrischen Anschlußleiter aufweist, dadurchgekennzeichnet,