DE1114869B - Akkumulatorenelektrode mit uebereinander angeordneten Staeben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode, vorzugsweise für Bleiakkumulatoren, mit nebeneinander angeordneten Stäben aus einem von aktiver Masse umgebenen leitenden Kern. Die Stäbe sind von elektrolytdurchlässigen Hüllen aus isolierendem Kunststoff umgeben und mittels Querleisten miteinander verbunden. Die untere Querleiste besteht bei der Akkumulatorenelektrode nach der Erfindung aus dem gleichen oder verwandten Kunststoff wie die Hüllen.

Solche Akkumulatorenelektroden finden besonders als positive Elektroden Verwendung. Eine solche Elektrode besteht aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter, in montiertem Zustand vertikal angeordneter Stäbe, von denen jeder einzelne wenigstens einen Kern aus leitendem Material besitzt, welcher von aktivem Material umgeben und in einer für den Elektrolyten durchlässigen Hülle aus isolierendem Material eingeschlossen ist. Die Stäbe sind an ihrem oberen und unteren Ende durch horizontale Querleisten miteinander verbunden.

Die untere Querverbindung, welche in der Hauptsache als mechanisch zusammenhaltendes Element für die Elektrodenstäbe dient und nicht notwendigerweise elektrisch leitend sein muß, ist aber trotzdem in den meisten Fällen aus demselben Material hergestellt, aus dem die obere Querverbindung und die leitenden Kerne der Stäbe bestehen.

Wenn die untere Querverbindung z. B. aus Blei besteht, ist es mit Schwierigkeiten verbunden, diese Querverbindung und die Verbindungspunkte zwischen Querverbindung und Stabkernen gegen in der Akkumulatorzelle auftretende Korrosion zu schützen. In dem unteren Teil einer Bleiakkumulatorzelle ist die Säurekonzentration oft größer als in den übrigen Teilen der Zelle, was zu Folge hat, daß der korrodierende Einfluß sich besonders stark auf die untere Querverbindung der Elektrode auswirkt.

Es ist bekannt, die aus Blei bestehende untere Querverbindung gegen Korrosion zu schützen, indem sie mit gegen den Elektrolyten beständigem Material, wie Gummi, Kunststoff od. ä., überzogen wird. Diese Verbindung kann auch mit einem säurefesten Lack überzogen sein. Es ist weiter bekannt, eine lose Schutzkappe über die Querverbindung zu ziehen, um Korrosionsschäden zu verhindern. Diese bekannten Schutzmaßnahmen sind aber nicht zuverlässig, da die Elektroden im Betrieb ihre Abmessungen ändern, mit der Folge, daß Blei freigelegt und dem korrodierenden Angriff der Säure zugänglich wird. Die Folge ist, daß aktives Material aus der Hülle heraustritt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der untere Teil der Elektrode dicker wird als die Elektroden-Akkumulatorenelektrode
mit übereinander angeordneten Stäben

Anmelder:
Aktiebolaget Tudor, Stockholm

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Krögerstr. 5

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 10. Dezember 1956

Hans Thore Paterson und Erik Gustav Sundberg,

NoI (Schweden),
sind als Erfinder genannt worden

platte, wodurch Schwierigkeiten beim Montieren der Plattensätze entstehen, besonders wenn eine größere

as Anzahl Elektroden in einer Zelle untergebracht werden sollen.

Es ist auch bekannt, statt Blei säurefestes isolierendes Material, wie Gummi oder Kunststoff, für die untere Querverbindung zu verwenden. In diesem Falle sind die unteren Enden der leitenden Stabkerne von in den unteren Querverbindungen angeordneten Vertiefungen aufgenommen und gehaltert. Es besteht jedoch die Gefahr, daß sich die untere Querverbindung bei der Montage oder während des Betriebes aus ihrer Lage verschiebt, was zur Folge hat, daß aktives Material aus der Stabhülle herausdringt.

Es wurde schon erwähnt, daß es bekannt ist, für die untere Querverbindung Kunststoff zu verwenden und die Hüllen der Stäbe aus demselben Material herzustellen. Bei dieser bekannten Ausbildung umfaßt die Querleiste jedoch nur den Stabkern zusammen mit dem um diesen zusammengezogenen Hüllenende. Bei etwaigem Aufquellen der aktiven Masse oder bei eintretender Längenzunahme des Stabkernes ist der untere Hüllenteil infolge der scharfen Verformung beim Übergang in die Querleiste besonders gefährdet und der Zerstörung ausgesetzt.

Bei anderen bekannten Konstruktionen wird nur das untere Ende des leitenden Kerns von der Querleiste aus Kunststoff aufgenommen, während das aktive Material von einer Endscheibe am Herausfallen gehindert werden soll. Hierbei besteht jedoch

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die Möglichkeit und die Gefahr, daß sich die untere Querleiste ablöst oder von dem sich ausweitenden aktiven Material nach unten geschoben wird, wonach dann zwischen Hülle und Querleiste ein Abstand" entsteht.

Die bekannten Elektroden können aus diesen Gründen nicht hängend in Behältern angeordnet werden, weil bei einem Wachsen der Stäbe die Außenhüllen zerstört werden.

Demgegenüber reicht gemäß der Erfindung der untere Teil der Stabelektroden mit der aktiven Masse in die Querleiste hinein, und der übergreifende Teil der Querleiste ist mit der Hülle durch Verschweißen oder Verkleben innig verbunden. Die Verbindung kann durch eine Folie erreicht werden oder durch entsprechende Profilierung der Querleiste, die mit seitlichen Ansätzen versehen ist, die mit der Stabhülle verbunden werden. Die untere Querverbindung oder wenigstens die Teile derselben, die mit den Stabhüllen innig verbunden sind, bestehen vorteilhaft aus demselben Material, aus dem auch die Hüllen hergestellt sind.

Die Ausbildung der Akkumulatorenelektrode nach der Erfindung ist von besonderer Bedeutung, wenn die Elektroden im Zellenkasten hängend angeordnet sind, was z. B. bei neueren Unterseebootbatterien der Fall ist. Bei solchen hängend angeordneten Elektroden ruhen diese mit der unteren Querleiste nicht auf Stützen. Da das Bleiskelett der Elektroden im Betrieb an Länge zunimmt, wäre es ausgesprochen schädlich, die Stabhüllen der unteren Querleiste mit dem Bleiskelett unmittelbar in Berührung zu bringen, wie das bisher vorgesehen war.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils im Längsschnitt einen Elektrodenstab einer Akkumulatorenelektrode. Jeder Stab besteht aus dem Kernl aus leitendem Material, z. B. einer Bleilegierung, der von aktivem Material 2 umgeben ist. Kern 1 und aktives Material 2 sind von einer Röhrenhülle 3 umschlossen. Die Hüllen 3 sind aus relativ dünnem perforiertem Kunststoff ausgeführt, beispielsweise aus Polyvinylchlorid. Vorzugsweise sind sie in an sich bekannter Weise mit einer Innenbekleidung aus gewebter oder geflochtener Glasfaser versehen. Die untere Querleiste besteht gemäß Fig. 1 aus einer Leiste 7 und einer Folie 8. Die Querleiste hat rechteckigen Querschnitt und ist so angeordnet, daß sie mit ihrer einen Seite an den unteren Enden der Stäbe anliegt. Die übrigen Seiten der Leiste 7 sind von der Folie 8 umschlossen, welche an den Außenseiten der unteren Teile der Hüllen 3 durch Schweißen od. dgl. befestigt ist. Vorzugsweise ist die Folie 8 ebenfalls mit der Leiste 7 fest verbunden, z.B. verschweißt oder verklebt. Damit wird eine innige Verbindung zwischen der unteren Querleiste 7 und den Stabhüllen 3 geschaffen. Die Folie 8 ist vorzugsweise aus demselben Material wie die Hüllen 3. Die Leiste 7 ist ebenfalls aus elektrolytfestem isolierendem Material, z. B. Polyvinylchlorid, herge-

■ stellt.

Die Akkumulatprenelektrode nach der Erfindung ist gegen mechanische Beanspruchungen besonders

widerstandsfähig, und die Möglichkeit von Korrosion und Ausfallen von aktivem Material ist behoben.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 4 besteht die untere Querleiste aus einem Stück und umfaßt einen relativ kräftigen Ieistenförmigen Teil 9 und von diesem ausgehende Wandteile 10, die sich über die unteren Enden der Hüllen 3 erstrecken und mit diesen durch Schweißen, Kleben od. dgl. innig verbunden sind.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen erstrecken sich die Kerne 1 der Elektrodenstäbe über die ganze Länge der Stäbe bis auf die Oberseite der unteren Querleiste, wie aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich. Es fällt aber auch in den Rahmen der Erfindung, wenn die Kerne 1 kürzer ausgeführt werden als die Rohrhüllen 3, so daß das untere Ende der Kernel sich in einem gewissen Abstand von der unteren Querleiste 7 befindet. Die Ausführungsform ist in Fig. 4 veranschaulicht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Akkumulatorelektrode mit nebeneinander angeordneten Stäben aus einem von aktiver Masse umgebenen leitenden Kern, die von elektrolytdurchlässigen Hüllen aus isolierendem Kunststoff umgeben sind und die mittels Querleisten miteinander verbunden sind, wobei die untere Querleiste aus dem gleichen oder verwandten Kunststoff wie die Hüllen bestehen, da durch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Stabelektroden mit der aktiven Masse in die Querleiste (7) hineinreicht und der übergreifende Teil der Querleiste mit der Hülle (3) durch Verschweißen oder Verkleben innig verbunden ist.

2. Akkumulatorelektrode nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Folie (8) als innige Verbindung von Stabhülle und Querleiste.

3. Akkumulatorelektrode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleiste (9) profiliert ist und die seitlichen Ansätze (10) mit der Stabhülle innig verbunden sind.

4. Akkumulatorelektrode nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Übergreifungsbereich der Stabhülle durch die untere Querleiste nur aktives Material befindet und der Kern(l) in entsprechendem Abstand von der oberen Kante der Ansätze (10) endet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 558 736, 560 519;
USA.-Patentschrift Nr. 1 370 058.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen