DE1167929B - Elektrodenplatte fuer Bleiakkumulatoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: HOIm Deutsche KL: 21 b -18

Nummer: 1 167 929

Aktenzeichen: D 36697 VI b / 21 b

Anmeldetag: 29. Juli 1961

Auslegetag: 16. April 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenplatte für Bleiakkumulatoren, bei der zwei besonders geformte mikroporöse Halbschalen als Masseträger dienen.

Positive Platten für Bleiakkumulatoren, bei deren Verwendung nicht nur die bei Gitter- und Panzerplattenbatterien gewünschte relativ hohe Kapazität, sondern auch eine intensive Startfähigkeit — durch Abgabe kurzzeitig hoher Stromstöße—erreicht wird, sind bekannt. Ermöglicht wird dies dadurch, daß die Platte aus vielen kleinen mit aktiver Masse gefüllten Masseträgern besteht und die Träger allseitig vom Elektrolyt durchdrungen werden. Die dabei aufgewendete Masse entspricht mengenmäßig etwa derselben Menge wie bei einer gleichgroßen Gitter- oder Panzerplatte. Die Masseträger sind hier als kurze, mikroporöse, säuredurchlässige Kunststoffröhrchen ausgebildet und sind senkrecht zur Oberfläche der Platten — in Bienenwabenform — in einem durch Stege abgeteilten Hartbleirahmen untergebracht. Diese kleinen Rohrabschnitte sind entweder senkrecht übereinander — Mitte über Mitte — oder diagonal versetzt angeordnet. Die Masseträger, die wahlweise auch in ovaler oder halbierter Form hergestellt sein können, sind entweder im Diagonalgitter befestigt oder werden mittels dünner, gelochter Kunststoffstreifen, die am Rahmen und an den Stegen abgestützt sind, gehalten. Zur Stromableitung dienen entweder das Diagonalgitter — über Stege und Rahmen — oder besondere, in die Masseträger eingelassene Bleileisten, die mit dem Rahmen und den Stegen verlötet sind. In der Mitte jedes Masseträgers auf den Knotenpunkten des Diagonalgitters oder auf den eingelassenen Bleileisten sind Ansätze (Nocken) angeordnet, die in die aktive Masse hineinragen und damit die Berührungsfläche weiter zur aktiven Masse vergrößern. Elektrodenplatten in der vorgeschriebenen Ausführung sind erschwert herzustellen und daher sehr teuer. Nachteilig ist auch, daß besonders die an den Abgußstellen am Rahmen und in der Säure frei liegenden Streben (Gitter) vorzeitig korridieren und damit die Lebensdauer der Platten verringern. Ein weiterer Nachteil ist noch darin zu sehen, daß die bisher als Gegenelektrode vorgesehene negative Gitterplatte wegen ihrer verhältnismäßig kleinen Oberfläche die Leistung der positiven Platte begrenzt.

Bei einer weiteren an sich bekannten Ausführung wird zur Erzielung einer möglichst großen Oberfläche, von Gewichtsersparnis und längerer Lebensdauer das Diagonalgitter beiderseits mit einer aufgepreßten mikroporösen Kunststoffplatte bedeckt, Elektrodenplatte für Bleiakkumulatoren

Anmelder:

Deutsche Bundesbahn, vertreten durch das
Bundesbahn-Zentralamt Minden,
Minden (Westf.), Weserglacis 2

Als Erfinder benannt:
Karl Geißbauer, München

welche regelmäßig angeordnete, kreisförmige oder mehreckige senkrecht zur Oberfläche der Platte angeordnete Durchbrüche (Masseträger) aufweist. Die hier im Sinterverfahren hergestellten mikroporösen Kunststoffplatten mit den Durchbrüchen für die aktive Masse haben auf den dem Diagonalgitter zugewandten Seiten dem Gitter angepaßte Vertiefungen, so daß sich die beiden Kunststoffplatten durch das Gitter berühren und verklebt werden können. Die Außenseiten der Kunststoffplatten sind hier eben und werden nach Einstreichen der Masse mit einem dünnen Sonderscheider abgedeckt.

Durch die Erfindung wird gegenüber den bekannten Ausführungen unter Berücksichtigung einer einfacheren und daher wirtschaftlicheren Herstellungsweise die wirksame Oberfläche der Masseplatten erheblich vergrößert, wodurch die Kapazität der Batterie und deren Startfähigkeit weiterhin erhöht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein als Stromleiter dienendes an sich bekanntes Bleigitter mit relativ stark ausgeführten senkrechten Bleistäben und weniger starken waagerechten Bleistegen — mit Ausnahme der Polfahne — von zwei als Masseträger miteinander verbundenen elektrolytbeständigen und gesinterten, also flüssigkeitsdurchlässigen und besonders geformten Halbschalen umgeben ist, wobei die aktive Masse in wabenartig "der ähnlich angeordneten kleinen Räumen der Schalen eingebettet ist, so daß sie von allen Seiten vom Elektrolyten aktiviert wird.

Als Stromleiter dient vorgenanntes Hartbleigitter mit den relativ stark ausgeführten senkrechten Bleistäben und den schwächer gehaltenen waagerechten Bleistegen. Durch die unterschiedliche Stärkenanordnung erfolgt ein günstiger Stromabfluß zur Polfahne hin und außerdem wird dadurch eine genaue Zentrierung der Halbschalen am Bleigitter erreicht. Die

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Halbschalen selbst erhalten durch einen Prägevorgang die erfindungsgemäße beispielsweise angeführte Form mit vielen kleinen Räumen — in wabenartiger Anordnung — für die Einbettung der Masse. In die nach außen ragenden Räume können an sich bekannte Glaswollvließstücke eingelegt werden, damit sich die aktive Masse leicht ausdehnen kann, ohne die Halbschalen auseinanderzudrücken bzw. um einem zu starken Innendruck vorzubeugen.

Die Halbschalen können aus verschiedensten Materialien hergestellt werden, wobei jedoch Voraussetzung ist, daß diese Materialien elektrolyt- und oxydationsbeständig sind. Man kann z. B. Kunststofffaser oder Glasfaserschichten in die gewünschte Form bringen; zu bevorzugen sind jedoch thermoplastische Kunststoffe, die unter Hitze und Druck gesintert und zur vorgeschlagenen Halbschale verformt werden.

Um den Gegenstand der Erfindung zu verdeutlichen, wird auf die schematischen Zeichnungen, welche ein Ausführungsbeispiel darstellen, verwiesen.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Elektrodenplatte in der Draufsicht und

F i g. 2 dieselbe in Seitenansicht;

F i g. 3 zeigt einen Schnitt entsprechend der in F i g. 1 angedeuteten Linie A-A und

Fig. 4 Halbschalen-Details im Grundriß und Grundrißschnitt;

Fig. 5 zeigt zwei Ausschnitte des Bleigitters im Grundriß, während

F i g. 6 ebenfalls Halbschalen-Details darstellt;

F i g. 7 und 9 zeigen die Halbschalen in perspektivischer Darstellung in Außen- und Innendraufsicht, während

F i g. 8 in perspektivischer Darstellung einen Gitterausschnitt mit Polfahne zeigt.

Die elektrolytbeständigen und gesinterten, also flüssigkeitsdurchlässigen Großoberflächen-Halbschalen la und Ib besitzen für die Aufnahme der aktiven Masse 11 eingeprägte Räume 2, wobei Vertiefungen 6 und 7 die beim Zusammenbau der Elektrodenplatte nicht mit der aktiven Masse 11 in Berührung kommenden Teile des Gitters (ein Teil der Bleistäbe 3 und Bleistege 4) aufnehmen. Diese Vertiefungen (6 und 7) können wahlweise durch entsprechende Wärmebehandlung geliert bzw. leicht verdichtet werden, um säureundurchlässig zu werden. Dies hat zur Folge, daß die Säure an diesen Stellen das Gitter nicht angreift. Das Bleigitter selbst besteht aus den Bleistäben 3, Bleistegen 4, Kreuzungspunkten 5 und der Polfahne 8 und wird — außer der Polfahne — von allen Seiten der massetragenden Halbschalen 1 α und 1 b eingeschlossen. An den Längskanten 10 werden die Schalen mittels Schweißen oder Pressen miteinander verbunden. Damit die aktive Masse 11 sich ungehindert ausdehnen kann, kann zwischen aktiver Masse und Halbschalenwand elastisches Material 9 eingefügt werden.

Die Elektrodenplatte nach der vorliegenden Erfindung stellt weder eine bisher übliche Gitterplatte, noch eine schon bekannte Röhrchenplatte dar. Durch die erfindungsgemäße Kombination von Halbschalen mit dem vorgeschlagenen Bleigitter stellt sie eine völlig neue Plattenkonstruktion dar, die für die kurzzeitige Lieferung hoher Ströme geeignet ist, hohe Kapazität und große Lebensdauer aufweisen. Da die Separation zwischen gegenpoligen Elektroden wegen der Halbschalen nur einen geringen Aufwand erfordert, ist es möglich, im gleichen Raum eine oder mehr zusätzliche Elektrodenplatten einzubauen oder den Behälter zu verkleinern.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrodenplatte für Bleiakkumulatoren, bestehend aus Bleigitter, Masseträger und aktiver Masse, dadurch gekennzeichnet, daß das als Stromleiter dienende an sich bekannte Bleigitter mit relativ stark ausgeführten senkrechten Bleistäben (3) und weniger starken waagerechten Bleistegen (4) — mit Ausnahme der Polfahne (8) — von zwei miteinander verbundenen elektrolytbeständigen, aus thermoplastischem Kunststoffpulver gesinterten, flüssigkeitsdurchlässigen Halbschalen (1 α und 1 b) umgeben ist, in denen die aktive Masse (11) in wabenartig angeordneten, über die Seitenflächen des Gitters nach außen herausragenden, kleinen Räumen (2) gehalten ist.

2. Elektrodenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (la, Ib) neben den zur Aufnahme der aktiven Masse (11) bestimmten Räumen (2) Aussparungen (6,7) für die senkrechten Bleistäbe (3) und für die waagerechten Bleistege (4) aufweisen, welche den nicht mit aktiver Masse in Berührung kommenden Teilen des Gitters angepaßt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 104172;
schweizerische Patentschrift Nr. 202 066;
USA.-Patentschrift Nr. 1158491.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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