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.
|
|
|