Torrbatterier och ackumulatorer

Norstedts filmbilder.

 


 

 

Den elektriska energien förekommer i naturen ej i sådan form, att man på ett enkelt sätt kan tillgodogöra sig den. Önskar man framställa elektrisk energi, måste man därför omvandla energi av något annat slag. I de galvaniska elementen är det kemisk energi, som omvandlas till elektrisk. Ett torrbatteri är egentligen inget annat än ett galvaniskt element, där elektrolyten är halvflytande.

Redan tidigt försökte man konstruera torrbatterier genom att fylla elementens glasburkar med sågspån, som uppsög elektrolyten. Den fördel man ville uppnå härmed var att elementet var lättare att transportera, då det ej innehöll en vätska. Dylika sågspånselement fungerade dock ej tillfredsställande. Först sedan man kommit på att genom tillsats av gelantin, lim eller dylikt göra elektrolyten geléartad lyckades man uppnå ett praktiskt resultat.

 


 

 

1. De numera använda torrelementen äro vanligen av Leclanché-typ. Mitt i en zinkcylinder Z befinner sig en kolstav C, omgiven av brunstensmassan B, vilken samman hålles av en tygpåse. Mellan brunstenen och zinkcylindern finns den halvflytande elektrolyten. De under elementets användning utvecklade gaserna få passera ett lager av kli, i vilket de avge sin fuktighet, innan de lämna elementet. Klilagret täckes av en massa, bestående av asfalt och vax, som har ett fint hål för genomsläppande av gaserna.

Torrelementen äro bekväma och lätta att transportera men då brunstenen förlorat sitt syre eller då zinken är uppfrätt, ha de ej något värde. Man kom därför tidigt på den tanken att söka konstruera en anordning, så inrättad, att den kan upptaga (ackumulera) elektrisk ström, som tillföres från en strömkälla, samt sedan vid behov åter avge ström för önskat ändamål. Man avsåg således att söka magasinera elektrisk energi. Namnet ackumulator av latinska ordet accumulare, samla.

 


 

 

2. Vid världsutställningen i Paris 1881 demonstrerade en fransk vetenskapsman vid namn Planté en ackumulator. Den var tillverkad på följande sätt. Två blyplattor läggas på varandra, varvid beröringen mellan dem förhindras medelst två gummiband. Med tillhjälp av en träcylinder hoprullades sedan de båda blyplattorna till en spiral. Blyplattorna nedsattes sedan i ett cylindriskt kärl fyllt med 10 % svavelsyrligt vatten.

Då ackumulatorn laddades med galvaniska staplar, fick den ej någon praktisk betydelse. Först sedan dynamomaskinen möjliggjorde alstrandet av elektrisk ström till billigt pris, framträdde uppfinningens stora betydelse.

 


 

 

3. Den första mera fulländade ackumulatortypen konstruerades av ett engelskt bolag. Plattorna i denna ackumulator voro av bly och hade detta utseende. De voro gjutna i rutor och den positiva fylldes med en deg av mönja och svavelsyra och den negativa av en deg med blyglete och svavelsyra.

 


 

 

4. Ungefär samtidigt framställde den kände amerikanske uppfinnaren Edison och svensken Jungner en ackumulator med alkalisk elektrolyt och elektroder av nickel och järn. Olika åsikter ha gjort sig gällande om rätten till denna uppfinning men Jungner var emellertid den, som först lyckades framställa en praktiskt användbar ackumulator av denna typ och först lämnade in sin patentansökan. Den kallas Jungnerackumulatorn eller efter elektrodmaterialet Nife-ackumulatorn.

Tillverkningen av denna ackumulatortyp tillgår så att massan (nickelhydroxid resp. järn- och kadmiumoxid) pressas in mellan perforerade, förnicklade tunna järnband. Dessa klippes sedan i lämpliga längder till s.k. fickor, vilka sammanfogas och inpressas i ramar av järn och bilda därigenom ett system av plåtar, vilka utgöra katoder (-) resp. anoder (+). Ramarna äro upptill försedda med vingformade utsprång "fanor", vilka hopfästas sins emellan och med res. polbultar eller vid småceller svetsas samman.

 


 

 

5. Här se vi ett antal sådana plattor. Plattorna isoleras från varandra genom stavar eller skivor av ebonit.

 


 

 

6. Sedan komplexet införts i cellkärlet, som är av järnplåt, hopsvetsas detsamma. Vid laddning reduceras järn- resp. kadmiumoxiden så, att det uppstår en förening med lägre syrehalt. Samtidigt syrsätts nickelhydroxid i anoden (+) till högre syreförening. Vid urladdning syrsätts åter katoden (-) i cellerna. Såväl vid laddning som urladdning förblir den alkaliska elektrolyten oförändrad. Den tjänar endast som överförare av syre mellan elektroderna.

 


 

 

7. Vi återgå nu till den ursprungliga ackumulatortypen, blyackumulatorn, där elektroderna som förut nämnts utgöras av blyplattor nedsänkta i elektrolyt bestående av utspädd svavelsyra. I en laddad cell innehåller anoden (+) blyoxid och katoden (-) rent bly ev. något blyoxidul. Vid urladdningen oxideras bly i katoden och tillföres samtidigt svavelsyra ur elektrolyten, varvid den kommer att innehålla blysulfat. Samtidigt förtunnas elektrolyten d.v.s. dess svavelsyrehalt nedsättes.

Om vi skulle göra en jämförelse mellan Nife- och blyackumulatorerna finna vi, att de förstnämnda äro dyrare men ha längre livslängd och dessutom ha en del tekniska egenskaper, som i vissa fall äro av stort värde. En Nife-ackumulator är okänslig för överladdning, för kortslutning, för alltför långt driven urladdning, för stötar och slag samt för frost. Den har ytterst obetydlig självurladdning, varför den kan lämnas utan tillsyn under lång tid. Av denna anledning blir kostnaden för underhåll minimal.

Om blyackumulatorn bör påpekas, att den i urladdat tillstånd sönderfryser redan vid -8° C. I fulladdat tillstånd tål den däremot bättre kyla. Den bör laddas upp ungefär varannan månad. Aktas för stötar, överladdning och kortslutning.

 


 

 

8. Här se vi en bild från Jungnerbolagets fabrik, där ackumulatorerna svetsas ihop och sättas ned i lådor.

 


 

 

9. Bilden visar en laddningsstation för ackumulatorer. Vid laddning förbinder man ackumulatorns positiva pol med den positiva polen i laddningsledningen. Laddningsströmmen måste vara likström. Ett reglerbart motstånd inkopplas i serie med ackumulatorn. Genom en ampèremeter övertygar man sig om att den i laddningsföreskriften för batteriet angivna strömstyrkan tillföres. Strömstyrkan regleras medelst motstånd.

 


 

 

10. Torrbatterier och ackumulatorer ha en vidsträckt användning och vi visa här endast ett par exempel. En ficklampa med torrbatteri, avskärmande ljuset nedåt, tyder på att den är avsedd att användas vid mörkläggning.

 


 

 

11. En gruvarbetare har ofta sin elektriska lampa fästad i pannan. En ledning går ned till Nife-ackumulatorn, som är fästad vid bältet. Samma typ av lampa användes även t.ex. av läkare vid operationer m.m.

 


 

 

12. Batteriet till en elektriskt driven bil, 80 volt, 250 amp.tim.

 


 

 

13. S.J:s standardiserade Nife tågbelysningsbatteri. Detta är på 24 volt och 200 amp.tim.

 


 

 

14. Startbatteri till en dieselmotor.

 


 

 

15. Reservbatteri på en kraftstation. Saaj blybatterier, 240 volt, 180 amp.tim.

 


 

Bildmaterialet till denna serie har till större delen ställts till förfogande av Svenska Ackumulator AB Jungner, som även lämnat för texten erforderliga upplysningar.

 

P. A. Norstedt & Söner.

 

 

 

 

Denna sida är en del av

www.thorsaker.se

Katarina Sohlborg - 2005-2014