DE1223435B - Verfahren zur Herstellung von Elektroden fuer Bleiakkumulatoren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Elektroden fuer BleiakkumulatorenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. CL:
HOIm
Deutschem.: 21b-21/02
Nummer: 1223 435
Aktenzeichen: E 22124 VI b/21 b
Anmeldetag: 15. Dezember 1961
Auslegetag: 25. August 1966
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Elektroden für Blei-Säure-Akkumulatoren des
Typs, bei dem das aktive Material um metallische Kerne angeordnet ist, die sich zwischen oberen und
unteren Querträgern erstrecken und die von einer isolierenden Hülle oder einem Rohr umgeben sind,
welche Teile geeignet sind, das aktive Material an den einzelnen Kernen zu halten. Die Erfindung befaßt
sich mit einem neuen und verbesserten Verfahren für die Behandlung des aktiven Materials, das in
Elektroden des beschriebenen Typs verwendet wird.
Bei der Herstellung rohrförmiger Akkumulator-Elektroden werden die Rohre oder die das aktive
Material haltenden Bauteile dadurch gefüllt, daß Bleioxyde in Pulverform in den ringförmigen Raum *5
zwischen den Rohren und den Kernen eingefüllt und durch kräftiges Schütteln und Hämmern in einen
kompakten Zustand übergeführt werden. Um eine hohe Anfangskapazität zu erzielen, ist es übliche
Praxis, Bleimennige oder rotes Bleioxyd, Pb3O4, als ^o
aktives Material zu verwenden. Wo die Anfangskapazität des Akkumulators kein wesentlicher Faktor
ist, wurde ungeröstete Bleiglätte, PbO, als aktives Material benutzt, da dieses Oxyd weniger kostspielig
ist. Es haben jedoch diese beiden aktiven Materialien a5
geringwertige Fließcharakteristiken, indem sie die Tendenz haben, zusammenzubacken, zu kleben und
in den gefüllten Rohren Hohlräume zu verursachen.
Dieses Problem wird schwieriger, wenn die scheinbare Dichte des benutzten aktiven Materials ab- 3<>
nimmt. Diese Eigenschaften des Zusammenbackens und Klebens sind auf Oberflächenladungen der Bleioxydteilchen
und ihre Teilchenformen zurückzuführen.
Bisher sind die Rohre für solche Platten hergestellt worden aus geschlitztem Ebonit (Hartgummi) oder
einem thermoplastischen Material wie Polyäthylen. Im Bestreben, Platten zu schaffen von verbesserten
elektrischen Eigenschaften und niedrigeren Kosten, ist jedoch vorgeschlagen worden, gewebte Rohre aus
säurebeständigen Fäden aus Glas oder einem geeigneten synthetischen Harz zu verwenden. Solche
Rohre können einzeln gewebt, gewirkt oder geflochten werden, oder eine Reihe von Rohren kann in
einem einzigen Webvorgang oder einem ähnlichen Vorgang hergestellt werden, wobei die einzelnen
Rohre untereinander durch einen schmalen Stoffteil verbunden sind. Für eine gute Akkumulatorleistung
müssen solche Textilrohre dünn und höchstporig sein, um den inneren Akkumulatorwiderstand niedrig
zu halten und zusätzlich Poren solcher Natur zu besitzen, daß das Durchdringen des aktiven Materials
Verfahren zur Herstellung von Elektroden für
Bleiakkumulatoren
Bleiakkumulatoren
Anmelder:
The Electric Storage Battery Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Schaefer, Patentanwalt,
Hamburg-Wandsbek, Ziesenißstr. 6
Als Erfinder benannt:
James Paul Malloy, Cheltenham, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Dezember 1960
(78 876)
V. St. v. Amerika vom 28. Dezember 1960
(78 876)
verhindert wird. Es ist jedoch gefunden worden, daß wegen dieser Erfordernisse Textilrohre die Tendenz
haben, schlaff zu sein, und infolgedessen wird es schwierig, sie mit aktivem Material durch übliche
Methoden zu füllen. Es ist vorgeschlagen worden, solche Rohre, die aus bestimmten synthetischen
Harzen hergestellt sind, zu versteifen durch eine Wärmebehandlung auf einem Dorn, um den Stoff
aufzuschrumpfen und festzulegen. Diese Schrumpfbehandlung kann aber, obwohl sie nützlich ist, im
Hinblick auf die Form und die Maßhaltigkeit des Rohres nicht vollständig die Tendenz zu einer
Schlaffheit im Endprodukt beseitigen. Es ist ferner vorgeschlagen worden, solche Rohre mit einem Versteifungsmittel
zu spritzen, jedoch reduziert eine solche Behandlung die Porigkeit des Rohres so weitgehend,
daß es unbrauchbar wird.
Demgemäß ist es das Ziel der Erfindung, ein neues und verbessertes Verfahren zur Behandlung des in
Elektroden des beschriebenen Typs benutzten Materials zu schaffen, wodurch die Fließcharakteristiken
der aktiven Materialien aus Bleioxyd verbessert werden, die in rohrförmigen Akkumulatorplatten benutzt
werden, und die Füllungszeit für das Rohr reduziert wird und die Füllvorrichtung vereinfacht wird, wodurch
ferner die Benutzung weniger fester Rohre und die Füllung von Rohren geringeren Durchmessers
ermöglicht wird.
Die Erfindung schafft ferner ein Mittel zur Behandlung des benutzten aktiven Materials in rohrför-
609 657/142
Claims (1)
- ^l 223 4353 4migen Akkumulator-Elektroden, wodurch eine Rege- Es sind verschiedene Abänderungen ih der obenlung der Dichte der aktiven Materialfüllung möglich beschriebenen Behandlung möglich; z. B. ist gefun-wird. den worden, daß in Abhängigkeit von der schein-Die Erfindung gestattet es ferner, eine gleichför- baren Dichte des zu granulierenden Bleioxyds die mige Füllung mit aktivem Material und eine gleich- 5 Menge des für" die Granulierung benutzten Wassers förmige Packungsdichte in rohrförmigen ÄkTiumula- variiert .werden kann innerhalb von 4 bis 10 Getor-Elektroden zu erzielen, wodurch, die Bedingungen wichtsprozent des Bleioxyds, um granulierte Körner beseitigt werden, welche bei solchen Elektroden ver- der gewünschten Größe zu erhalten. In dieser Hinhindern, daß eine gleichförmige 'Stromdichte über die sieht hat sich ergeben, daß Körner, die größer sind ganze Oberfläche vorhanden ist. .. - -'■-- io als diejenigen, welche in einem 20-Maschen-GitterBei einem Verfahren zur Herstellung von Elek- zurückgehalten werden, die Tendenz haben, ihre in-troden für Bleiakkumulatoren, in welchem das aktive duviduelle Identität während der Behandlung beizu-Material um Metallkerne angeordnet und gegen diese behalten und sich nicht aneinander zu binden, umdurch rohrförmige Hüllen gedrückt wird und in wel- . eine feste Masse aus aktivem Material zu ergeben. Eschem man das aktive Material in granulierter Form 15 hat sich ferner gezeigt, daß — wenn mehr als 10%trocken in die Hüllen einbringt, wird gemäß der Er- des granulierten Oxydes ! durch ein 325-Maschen-findung das Bleioxyd unter Hinzufügen von feinver- Gitter hindurchgeht —- die gewünschten Fließcharak-teiltem Wasser in einer Menge von 4 bis 10 Gewichts- teristiken nicht erreicht werden,prozent zu derartigen Kugeln,..die ein 20-Maschenr· Die Menge des erforderlichen Wassers verändertSieb passieren, wobei nicht mehr als 10% durch ein 20 sich mit der Feinheit des Oxydes derart, daß feinere325-Maschen-Sieb hindurchtreten, gerührt oder ge- rote Bleioxyde, d. h. Oxyde, die eine scheinbareschüttelt, und diererhaltenen Granalien werden dann Dichte von 6. bis 18 haben, 6 bis 18- Gewichtsprozentgetrocknet. ■ Wasser erfordern, um Granalien einer gewünschtenAndere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben Größe herzustellen, während- Standardtypen vonsich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger 25 rotem Blei, d. h. Oxyde, die eine scheinbare DichteAusführungsbeispielSäi- · =· oberhalb von 20 haben, 4 bis 8 GewichtsprozentBei einer Ausfühikngsform der Erfindung wurde Wasser erfordern. Andere Flüssigkeiten, wie Alkohol rotes Bleioxyd mit einer scheinbaren Dichte von 16 und Azeton, können zur Granulierung der Oxyde bis 18 granuliert mit 7,3 Gewichtsteilen, Wasser auf benutzt werden, und diese spezifischen Flüssigkeiten 100 Gewichtsteile des Oxyds. Die Hinzufügung des 30 haben den. Vorteil, daß sie die Trockenzeit wesent-Wassers zum Bleföxyd erfolgte, während es heftig . lieh herabsetzen. Es können ferner Mischungen von gerührt wurde, und das Wasser wurde als feiner Schwefelsäure und Wasser als granulierende Mittel Wasserstaub zu den gerührten ' Teilchen hinzu- benutzt werden, wodurch Mittel geschaffen werden, gegeben. Insbesondere wurde die Mischung · von um das Schüttgewicht des Oxyds zu variieren. Wie Wasser und rotem Bleioxyd durchgeführt in einem 35 dem Fachmann bekannt ist, begünstigt die Schwefel-Mischer des Zwillingstrommel-Typs, wie er durch säure die Bildung von Bleisulfaten, welche eine gedie Patterson-Kalley-Gesellschaft hergestellt wird. ringere Dichte als die Bleioxyde haben. Infolge-Eine Versuchsfüllung wurde vorbereitet, indem dessen werden hierdurch Mittel geschaffen zur Vari-15,9 kg- rotes Blei -granuliert wurde, welches die ierung des Schüttgewichtes des Füllmaterials. Es ist scheinbare Dichte hatte, die oben angegeben ist, wo- 40 gefunden worden, daß Säure in Mengen bis zu bei die Mischung in 10 Minuten durchgeführt wurde. 25 Gewichtsprozent des Bleisulfats in der End-Das granulierte rote Blei, das unter Hinzufügung von mischung hinzugefügt werden kann.
7,3 Gewichtsteilen Wasser hergestellt wurde, war Die Menge Wasser, die mit der Säure gemischt eine frei fließende Mischung mit einer derartigen wird, um den Granuliereffekt zu schaffen, bleibt anKorngröße, daß alle Körner durch ein 20-Maschen- 45 nähernd die gleiche, als wenn die Säure nicht anGitter hindurchgingen und wobei mehr als 50% der wesend wäre. Wenn z.B. eine Lösung von 25 Ge-Füllung durch ein 80-Maschen-Gitter hindurch- wichtsprozent Schwefelsäure benutzt wird, würde die gingen. Nach dem Mischen des Wassers und der Menge der benutzten Lösung zur Erzielung des geOxyde wurde die Probe getrocknet in einem rotieren- wünschten Grades der Granulierung das Gewicht des den Vakuumtrockner. Nach dem Trockenvorgang 50 erforderlichen Wassers geteilt durch 0,75 sein. Die wurde das frei fließende granulierte Bleioxyd in die Lehren der Erfindung sind auch anwendbar beim Rohre für das aktive Material einer Akkumulator- Granulieren ungerösteter Bleiglätte. Da die im Elektrode eingeführt, wobei die Füllzeit weniger als Handel erhältliche Bleiglätte im allgemeinen eine 10 Sekunden betrug, was eine Verminderung von höhere Dichte hat, d. h. 22 bis 24, ist weniger Wasser 50% gegenüber der Zeit bedeutet, die erforderlich 55 erforderlich, um den gewünschten Grad der Granuist, um gleiche Rohre mit nicht granuliertem Blei- lierung zu erzielen. In dieser Hinsicht haben sich 4 oxyd zu füllen. Femer wurde die Füllung erreicht bei bis 7 Gewichtsprozent Wasser als anwendbar ernur leichter Vibration der Rohre an Stelle des Harn- wiesen.mems und des kräftigen Schütteins, was bisher be- Patentansprüche·nutzt worden ist. Nach der Füllung der Rohre mit 60 ^dem granulierten Oxyd wurden die Rohre üblicher- 1. Verfahren zur Herstellung von Elektrodenweise in Schwefelsäure getränkt, um das aktive für Bleiakkumulatoren, in welchem das aktiveMaterial zu verfestigen oder zu sulfatieren in Vor- Material um Metallkerne angeordnet und gegenbereitung der nachfolgenden Formierung. Die so her- diese durch rohrförmige Hüllen gedrückt wirdgestellten Elektroden wurden in üblicher Weise for- 65 und in welchem man das aktive Material in gra-miert, und es wurde gefunden, daß sie gleiche oder nulierter Form trocken in die Hüllen einbringt,bessere Eigenschaften in jeder Hinsicht hatten als dadurch gekennzeichnet, daß das Blei-die in bisheriger Weise hergestellten Elektroden. oxyd unter Hinzufügen von feinverteiltem Wasserin einer Menge von 4 bis 10 Gewichtsprozent zu derartigen Kugeln, die ein 20-Maschen-Sieb passieren, wobei nicht mehr als 10% durch ein 325-Maschen-Sieb hindurchtreten, gerührt oder geschüttelt wird und die erhaltenen Granalien dann getrocknet werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der verwendeten Wassermenge Schwefelsäure zugefügt wird.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Granulierung dem Bleioxyd eine Flüssigkeit, die aus Wasser, Azeton oder Alkohol besteht, hinzugefügt wird.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1013 273;
schweizerische Patentschriften Nr. 29 237, 27 877.609 6S7/142 8.66 © Bundesdruckerei Berlin
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