DE1704929A1

DE1704929A1 - Verbesserungen an Membranen,die fluessigkeitsdicht,aber durchlaessig fuer Gase sind,insbesondere fuer Batterien und Akkumulatoren

Info

Publication number: DE1704929A1
Application number: DE19671704929
Authority: DE
Inventors: Rene Vignaud
Original assignee: Les Piles Wonder SA
Current assignee: Les Piles Wonder SA
Priority date: 1966-09-22
Filing date: 1967-09-22
Publication date: 1971-02-25
Also published as: US3507708A; GB1205943A; DE1704929B2; DE1704929C3; FR1501835A

Description

DR. F. ZUMSTEIN - DR. E. ASSMANN DR. R. KOENIQSBERQER - DIPL.-PHYS. R. HOLZBAUER TELEFON: 32 3476 und 2219TI

TEUEQRAMMe: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÖNCHENS1T39

BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHAUSER

6/lii
(2/2/1)

3935/67

BRÄUHAUSSTRA88E 4/1II

lies Piles WOEDER S.A., - SAINtD-OUEN, Prankreich

Verhesserungenai Membranen, die flüssigkeitsdicht, aber durchlässig für Gase sind, insbesondere für Batterien und Akkumulatoren

Die Erfindung betrifft Membranen, die flüssigkeitsdicht, aber durchlässig für Gase sind. Sie betrifft insbesondere die Membranen, die in der Wand einer Batterie oder eines Akkumulators angeordnet sind, um die im Innern der Batterie oder des Akkumulators ausgeschiedenen Gase abströmen zu lassen, ohne daß jedoch das Elektrolyt, das in der Batterie enthalten ist, austreten kann.

Sie bezweckt insbesondere, solche Membrane!?sowohl hinsichtlich

109809/167G

170A929

einer vollkommenen Dichtheit gegen Flüssigkeiten al3 auch einer ausgezeichneten DurchläsBigkeit für Gase zu verbessern, womit man zusätzlich die Vorteile hat, daß die Membran eine große mechanische Festigkeit hat und weniger kostet.

Eine Membran gemäß der Erfindung, die flussigkeitsdircht, aber ' gasdurchlässig ist, besteht aus einer mikroporösen Folie aus einem perhalogenierten Paraffin, insbesondere aus Polytetrafluoräthylen oder Polytrifluormonochloräthylen, gegenüber welchen Stoffen der Benetzungs- oder Berührungswinkel dieser Flüssigkeit deutlich über 90° liegt.

Die Erfindung umfaßt ferner bestimmte Anordnungen dieser Membran, die in der Zeichnung dargestellt sind, und ebenso ein Verfahren zur Herstellung einer Bolchen Membran. Sie bezweckt ferner insbesondere die Anwendung einer solchen Membran für Batterien mit einem Elektrolyt aus einer insbesondere alkalischen Flüssigkeit.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung· beschrieben, in der

Fig. 1 und 2 zwei bevorzugte beispielsweise Ausführungsformen einer Dichtungsanordnung im Schnitt darstellen, insbesondere für elektrische Batterien, die mit einer Membran versehen sind, die die erfindungsgemäßen Verbesserungen aufweist.

109809/1870 _ÖAD original

Zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten, aber gasdurchlässigen Membran geht man wie folgt oder auf analoge Weise vor.

Ehe man ins Detail geht» ist es jedoch zweckmäSBig, sich zu vergegenwärtigen, bei was für Bedingungen sich das Problem einer Membran, Wand oder Dichtung stellt, die Ä* gasdurchlässig, aber undurchlässig für Htissigkeiten sind.

Beispiele, bei denen solche Membranen, Wände oder !Trennwände verwendbar sind, sind folgende;

die Reinigung eines Gases, das flüssige Partikel in Suspension enthältJ

Packungen oder Behälter, die gegen eine Flüssigkeit, die sie enthalten, dicht sein sollen, die aber einen Dampf oder ein Gas nach außen (oder eventuell von außen nach innen) durchlassen sollen; Akkumulatoren oder elektrische Batterien, in denen sich Gase entwickeln.

Der letatere Pail soll eingehender untersucht werden, da die Erfindung insbesondere für Akkumulatoren und elektrische Batterien angewendet wird.

Es ist bekannt, daß sich in Batterien und Akkumulatoren Gas entwickelt, (insbesondere Wasserstoff), und zwar während der Lagerung und während der Benutzung und der Aufladung, wobei die Gasbildung besonders groß ist, wenn ein Akkumulator längere Zeit überlastet wird.,

109809/1670 BAD original

Ss wurden zahlreiche Mittel Torgeschlagen, um aus einer Batterie oder einem Akkumulator die gebildeten Gase auf einfache Weise abzuführen) ohne daß das korrodierende Elektrolyt auf demselben Weg, wie das Gas, nach außen strömen kann. Man verwendet häufig, insbesondere bei Bleiakkumulatoren, Stöpsel,die einen Kanal haben, dessen Form durch Stoß-oder Prallflächen gekrümmt oder gebogen ist, die den Zweck haben, den Strahl oder die Schicht aus Elektrolyt auseinander zu reißen, das durch den Kanal auszutreten sucht, wenn der Akkumulator zufällig umgedreht wird, oder beim Aueströmen der Gase·

Tatsächlich lassen solche Stöpsel, die mit einem gewundenen Kanal versehen sind, das Gas ziemlich gut durchströmen, aber sie- stellen keine ausreichende Sichtung gegenüber Flüssigkeiten und gegenüber dem extrem korrodierend wirkenden Elektrolyt dar, durch das die Wände des Akkumulators oder der Batterie beschmutzt und beschädigt werden können·

Es wurde ferner vorgeschlagen, bei elektrischen Batterien die Abdichtung eines Loches, das in der Wand ausgebildet ist, durch eine Folie oder Membran aus plastischem Material herbeizuführen, die dünn und nicht porös ist und durch welche das Gas hindurchdiffundieren kann, während die flüssigkeit zurückgehalten wird. Derartige Folien haben sich jedoch als ungeeignet erwiesen, da sie, wenn sie eine ausreichende mechanische Festigkeit haben sollen, eine große Sicke haben müssen, wodurch ihr Permeabilitäts-

109809/1670

^BAD ORIGINAL

oder Diffusionskoeffizient für Gase «ehr stark reduziert so daß das Gas, das sich im Innern der Batterien bildet, nicht mehr in ausreichendem Maße abströmen kann»

Es wurde nun Überraschenderweise festgestellt, daß es möglich ist, eine flüssigkeitsdiohte, aber gasdurchlässige Membran aus einer mikroporösen Polie aus einem perhalogenierten Paraffin, -M insbesondere aus Polytetrafluoräthylen oder aus Polytrifluormonochloräthylen herzustellen, gegenüber welchen Materialien der Benetzungs- oder Beifhrungswinkel dieser Flüssigkeit deutlich

über 90* liegt. -

Aufgrund von Versuchen kann diese äusserst interessante Eigenschaft folgendermaßen erklärt werden;

Man weiß, daß bei einer porösen Membran, wenn man den maximalen Radius der Poren mit r und die Oberflächenspannung dor flüssigkeit mit s bezeichnet, bei einer Berührung mit dem Material, aus dem J die Membran besteht, die Kraft der Oberflächenspannung t für einen Berührungswinkel c über 90* durch die folgende formel gegeben ist:

t a 2 Tr · s · cos c

Sin Entweichen, d.h. ein Ausströmen der flüssigkeit durch die Membran, ist daher nur möglich, wenn die !Flüssigkeit eine Druck-

10980971670 BAD

kraft P ausübt, di· über der Druckkraft f liegt, die durch die OberflttpaengpanTHing t erzeugt wird (aleo gleich —£-x ),

TTr d.h. wenn

ff S OQg O

J? .
ist.

Dieser Druck P kann einfach aus dem hydrostatischen Druck der flüssigkeit oder aus dem Druck, ¹Wt dem das Gas die Flüssigkeit gegen die Membran drückt, resultieren. Diese letztere Ungleichheit zeigt, daß für eine flüssigkeit ait der gegebenen Oberflächenspannung s der Druck P, der die Membran belasten kann, ohne daß flüssigkeit entweicht, höher ist, zumal der Berührungswinkel ο zwischen der Flüssigkeit und dem Material, aus dem die Membran besteht, groß und der Radius r der Poren klein ist.

Es ist daher wichtig, für die Membran ein Material zu wählen, das den höchstmöglichen Berührungewinkel mit der zurückzuhaltenden Flüssigkeit hat, die, wenn möglich, eine hohe Oberflächenspannung haben soll. Es ist demzufolge möglich, wenn c und s hohe bekannte Werte haben, die Porosität, d.h. r, auf einen Wert einzustellen, daß die Flüssigkeit, die unter dem Maximaldruck P stehen kann, nicht durchströmen kann.

Die Festlegung der Porosität der Membran bestimmt die Durchtrittsgesohwindigkeit des Oases je Flächeneinheit der Membran. Man kann daher die Abmeseungen der porösen Membran berechnen, sq

109809/1670

BAD OHiGlNAL

daß die gewlinschte Gasraenge entweichen kann.

nachfolgend wird eine beispielsweiseAusführungeform einer Membran, die die erfinduagsgeiÄßeH Verbesserungen aufweist, beschrieben und die besondere zum Abdichten einer Batterie verwendet werden kann, die ein flüssiges Elektrolyt enthält· Es wurde bereits gesagt, daß die meisten Batterien Bestandteile ^ enthalten, die die Neigung haben, sei es während der Lagerung, sei es während des Betriebs _t Gas zu bilden (insbesondere Wasserstoff), das in die Ataoiphäreabgeführt werden muß, damit nicht die Gefahr besteht, daß sich, die Batterie verformt oder durch die Druckerhöhung des Innendrucka beschädigt wird. Dagegen soll die Batterie gegenüber dem Elektrolyt dicht sein, wobei der Durciagang für das Gas keinen Durchtritt des KLektrolyts zuläßt, wenn durch Zufall die Batterie umfällt und das Elektrolyt bis an diesen Durchgang herankommt« Gemäß der Erfindung wird ein solcher Durchgang durch eine Membran des vorgenannten Typs " verschlossen. Es kann ferner zweckmässig sein, in der Wand der Batterie zwei oder mehr Membranen vorzusehen, da bei Verwendung von nur einer Membran diese in bestimmten Itagen der Batterie nur in Berührung mit dem Elektrolyt sein kann, so daß die Gastasche nicht durch diese einzige Membran entweichen kann, wogegen bei Verwendung von zwei oder mehr Membranen diese so angeordnet werden, daß in j eder Stellung der Batterie wenigstens eine Membran immer in Berührung mit dem abzuführenden Gas ist. . '

BAD ORIGINAL"

109609/1670

Sie folgenden Beispiele befassen sich besonders mit dem Pail, . wo das Elektrolyt ein alkalisches Elektrolyt ist. und beispielsweise aus einer konzentrierten Lösung aus Kaliumhydroxyd besteht, das einen bestimmten Anteil von Kaliumzinkat enthält, wobei ein solches Elektrolyt ein spezifisches Gewicht von 1,455 gfcnr und eine Oberflächenspannung von 85 dyn/cm haben kann. Man läßt außerdem zu, daß in der Batterie der Druck P, mit dom die Flüssigkeit auf die Membran drückt, die die Diclitungseinrichtung für die Flüssigkeit bildet, unter 14,2 Millibar liegt, wenn die Batterie umgelegt (couchee) ist. Unter diesen Bedingungen kann man zeigen, da^ß bei einer Membran aus Poly-' tetrafluoräthylen (kurz P.T.F.Ä.) genannt, deren Berührungswinkel gegen das Elektrolyt 110* beträgt, die Membran Poren unter 40μ haben soll, um einen Durchtritt des Elektrolyts zu verhindern, während das Gas durchgelassen wird. Eine solche Membran kann wie folgt hergestellt werden:

Beispiel 1

Man stellt eine völlig homogene Mischung aus pulverförmigem Polytetrafluoräthylen und einem Quellmittel har (wie z.B. Ammoniumbicarbonat, Amodicarbonamid, Unicell oder jedes andere ähnliche porogene Produkt). Hau kann beispielsweise 20 bis

40 Gew.-Teile P.T.F.J. mit 80 bis 60 Gew.-feilen Ammoniumbicarbonat mischen, und man erhält eine bevorzugte Zusammensetzung durch Mischung von 30 Gew.-feilen P.T.P.A. mit 70 Gew.-Teilen

109809/1670

^Ö*D ORIQI_NA

1704923

Ammoniumbicarbonat, wobei der maximale Durchmesser der Partikel 4Ομ "beträgt und vorzugsweise in der Größenordnung von 1Ομ liegt.

Die völlig homogene Mischung wird in eine 3?orm gebracht in einem

Verhältnis bzw. einer Menge von 2 g/dm , dann unter einem Druck von 10 bis 40 t/dm (vorzugsweise 30 t/dm ) gepreßt. Einmal gepreßt, wird die Einheit SOrm-Mischung eine halbe Stunde lang auf ^ einer Temperatur von 400*0 gehalten bei einem Druck von O_f 5 bis 3 kg/dm (vorzugsweise 1,6 kg/dm ). Hacn'der Abkühlung wird die Membran aus der lOrm herausgenommen und ist nun gebrauchsfertig. Die Membran kann auf verschiedene Weise in der Wand der Batterie des obengenannten Typs angeordnet werden. In der Zeichnung sind zwei dieser Anordnungen als Beispiel dargestellt· Man kann ferner eine Membran, auja Poly tetrafluorethylen nach dem folgenden Verfahren herstellen:

BeiSOJel 2 j

Man mischt 1 bis 10 $eile (vorzugsweise 2,5 !Teile) einer wässrigen Suspension aus Ρ.ϊ.ί¹.!. mit 30$ Feststoffen, mit 1 bis 10 !Deilen (vorzugsweise 2 Teilen) eines Bläh-bzw, Quellmittels, wie z.-B. Azodicarbonamid, und man verdünnt diese Suspension mit Hilfe von 17,5 Seilen Wasser. Die Suspension wird dann mit Hilfe von 0,05 bis 0,5 teilen (vorzugsweise 0,2 !Beilen) eines Gelieru'ngsmittels, beispielsweise eines Polyvinylalkohols, wie Carbopol 960 in den Gelzustand übergeführt.

109809/1670

BAD ORIGINAL

Die gelierte Suspension wird zu einer Schicht mit der gewünschten gleichmässigen Dicke auf einer polierten waagerechten Platte ausgebreitet» Fach der Verdampfung bzw. Verdunstung des V/assers wird diese Schicht 1/4 Std. lang bei einer lemperatiir von 400⁰G gebrannt. Nach der Abkühlung wird die Schicht von ihrer Unterlage getrennt und in die gewünschte form geschnitten.

Das letztere Verfahren eignet sich sehr gut für die Herstellung sehr dünner Membranen, die notwendig sind, um bestimmten räumlichen Anforderungen zu genügen·

Bei der Ausführungeform nach Fig. 1 hat man praktisch in der oberen Wand 1 (beispielsweise aus Polystyrol oder Polyvinylchlorid) z.B. einer Batterie eine zylindrische Öffnung oder ein Loch 2, das einen Durchmesser d hat, der aus der-Fläche —-— bestimmt

. 4 wird, die - wie oben ausgeführt - aufgrund der durchzuführenden

^w Gasmenge berechnet wird, mit dem Maximal druck P, der Oberflächenspannung s und dem Berührungswinkel c. Ferner hat man zweekmässig praktisch über der Hälfte der Dicke der Wand eine zylindrische Aussparung 3, koaxial zu dem Loch 2 und mit einem Durchmesser D, der etwa 10 mm größer als der Durchmesser d ist·

Aus einer wie oben beschrieben hergestellten Msmbran wird eine Scheibe 4 ausgeschnitten, deren Durchmesser &1& klein weaig kleiner als D ist, und diese Scheibe wird am Boden der Aussparung

109809/1673

BAD ORIGINAL

3 mit Hilfe einer Klebstoffschicht 5 angeklebt, die ein Lösungsmittel enthält, das das Polytetrafluorethylen benetzt, wobei dieser Klebstoff, (der beispielsweise aus 75 g Polystyrol besteht, das In 50 ml Trichloräthylen gelöst ist, dem 50 ml Hethylisobutylketon zugegeben werden), genügend flüssig sein . soll, um in die Poren der Scheibe 4 einzudringen, und zwar am Umfang der Scheibe, der in Berührung mit der Wand 1 ist, an der der Klebstoff gut haften soll. Man setzt dann einen Ring 6 aus einem Polymer, das alt dem Klebstoff verträglich ist, der die Schicht 5 bildet, auf die obere Bandfläche der Scheibe 4 auf, wobei der Außendurchmeseer dieses Ringes 6 identisch mit dem Durchmesser der Scheibe ist, während der Innendurchmesser dieses Ringes identisch mit dem Durchmesser d der Öffnung 2 ist· Ferner ist die Summe der Dicken der Scheibe 4 und des Ringes 6 praktisch gleich der Höhe h dor Aussparung 3, wobei der genannte Klebstoff ferner dazu dient, den Ring 6 auf der Scheibe 4 und am Innenumfang der Wand 1 anzukleben» jj

Bei der in flg. 2 dargestellten Ausführungsform ist eine Scheibe 4, die eine semi-permeable Membran darstellt, die die erfindunga- §«taäBen Verbesserungen aufweist, in einem Stöpsel oder einer Schraube 7 angeordnet, die aus einem Kunststoff, wie z.B. Polystyrol, besteht, wobei dieser Stöpsel, der ein Gewinde 8 hat, . iamit praktisch die JOre einer Schraube hat, durch die ein Kanal t* verläuft, der durch die Scheibe 4 abgeschlossen ist. Der

109809/1670

BAD ORIGINAL

Stöpsel oder die Schraube 7 ist in die Wand 1 eingeschraubt, die zu diesem Zweck mit einem Innengewinde 10 versehen ist.

um ferner eine möglichst gute Abdichtung gegenüber Flüssigkeiten zu erreichen, wird folgendermaßen vorgegangen:

einerseits wird die Scheibe 4 auf ihrem Umfang imprägniert mit einer Lösung des Kunststoffes (wie z.B. Polystyrol), aus dem der Schraubstöpsel 7 besteht, in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise mit einer Lösung aus 25 g Polystyrol in 50 ml

Triohloräthylen,

Andererseits wird in der unteren Fläche der Schraube 7 und in der oberen Flache der Wand 1 eine Ringnut 11 ausgebildet und in diese Hut ein Ring 12 aus einem geeigneten Elastomere* eingesetzt^ das durch das Elektrolyt nicht angegriffen wird, wobei die Schraube 7 angezogen wird, um diesen Ring zusammenzudrücken bzw, zu belasten» wodurch jeder Durchtritt von Flüssigkeit von dem Gewinde und der Zone 13 in die Zone 14 verhindert wird*

In bestimmten Fällen, insbesondere bei Batterien und Akkumulatoren, kann es vorteilhaft sein, die Fläche 15 der Membran,(sowohl bei den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 als auch bei anderen Ausführungsformen), die in Kontakt mit der Außenseite ist, mit einer Folie zu überziehen, die eine selektive Permeabilität gegenüber Gas hat, beispielsweise eine Permeabilität, die den

109809/1670

BAD OHiGlNAL

Durchtritt der im Innern der Batterie oder des Akkumulators gebildeten Gase (im wesentlichen Wasserstoff) nach außen zuläßt, jedoch verhindert, daß der Luftsauerstoff von außen ins Innere der Batterie oder des Akkumulators eindringt, wo er durch Korrosion die negativen Elektroden beschädigen könnte.

Diese zusätzliche folie kann genügend dünn sein, um einen leichten Durchgang der im Innern der Batterie oder des Akkumulators erzeugten Gase zuzulassen, wobei sie dann von der Membran abgestützt wird, die die erfindungsgemäßen Verbesserungen aufweist. Diese Membran verhindert ferner, daß das Elektrolyt die Fläche dieser folie erreicht, was sehr vorteilhaft ist, da die Benetzung der folie durch das Elektrolyt zu einer beträchtlichen Verlangaamung des Gasaustrittes nach außen führen würde.

Diese Polie mit der selektiven Permeabilität kann beispielsweise aus regenerierter Zellulose, Xthylzellulose, Polyäthylen oder dergl. hergestellt werden, oder sie kann in bestimmten fällen aus einer extrem dünnen Palladiumfolie bestehen (Dicke in der Größenordnung von 1 Mikron).

Wie auch die Herstellungsart ist, man erhält immer eine Membran, die flüssigkeitsdioht, aber gasdurchlässig ist, deren iDätigkeit genügend gegenüber den bisherigen hervortritt und die gegenüber

^109809/1670

den bereits vorhandenen, in Trage stehenden Membranen zahlreiche, insbesondere die folgenden Vorteile hat:

Zunächst gewährleistet sie eine praktisch aboslute Dichtheit gegenüber flüssigkeiten, insbesondere gegenüber Elektrolyten.

Si· ist vollkommen durchläseig für Gase, insbesondere für Wasserstoff.

™ - Sie bat eine ausgezeichnete mechanische festigkeit. Sie ist billig.

Ihre Durchlässigkeit je Flächeneinheit kann im voraus in genügend genauer Weise bestimmt werden«

Die ausgezeichneten Eigenschaften einer Membran aus P.T.P.A., die gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 hergestellt wurde, wurdetwie folgt bestätigt:

£ Ein rohrförmiger Behälter aus Plexiglas, der die form eines Umdrehungszylinders mit senkrechten Erzeugenden hat, wurde so aufgebaut, daß er um eine horizontal· Achse gedreht werden konnte, die senkrecht zu seiner Symmetrieachse verlief, und diesem Behälter wurde eine flüssigkeit durch eine Zufuhrleitung zugeführt, die horizontal längs seiner Drehachse angeordnet war. Der Behälter war an seinen beiden freien Enden, d.h. oben und unten, durch zwei semi-permeable Membranen verschlossen, die - wie in

109809/1670

Beispiel 1 beschrieben - hergestellt und auf dem Behälter aufgeklebt waren. Die Membranen waren an der Außenfläche durch Metallgitter verstärkt, um ihre festigkeit hew. Steifigkeit zu erhöhen»

Durch die Leitung wurde auf einer Höhe von 5 cm, die praktisch einem Drittel seiner Höhe entsprach, eine wässrige Lösung aus 45#lgem Kaliumhydroxydin den Behälter eingeführt. ·

In einer ersten Stellung des Behälters wurde durch die Leitung Wasserstoff in (fen Behälter eingeführt, und «war in einer Menge Ton 1 l/cm² der Membranoberfläche und je Minute, und es wurde festgestellt, daß der Wasserstoff frei durch die semi-permeable obere Membran durchtritt» Dagegen trat die Lösung nicht durch die semi-permeable untere Menbran hindurch, die eich ale vollkönnen dicht gegenüber der flüssigkeit «eigte und die im Laufe Ton 4 Wochen nicht angegriffen wurde.

' .■■■ ■..-."■ .':. ■ , .'>..■ ■■■■■' ■■■ i

Hach dieser Zeit wurde der Behälter um 180* um seine Achse gedreht» und die Membran, die bisher oben war, kam nun nach unten, während die Membran, die bisher unten war, die obere Lage einnahm, und es wurde wieder Gas in den Behälter eingeführt· Die Membran, die nunmehr oben war, die vorher durch die wässrige lösung benetzt gewesen war, ließ.'den Wasserstoff frei durchtreten, während die Membran, die nunmehr unten war, sich ebenfalls als völlig dicht gegenüber der Flüssigkeit erwies. ITach Ablauf

109809/1670 BAD .OBQINAt

170A929

von 4 Wochen wurde der Behälter wieder gedreht, und der Betrieb mit denselben vorteilhaften Ergebnissen wurde wiederholt.

Es wurde somit festgestellt, daß die erfindungsgemäße Membran hinsichtlich des Gasdurchganges und der Dichtheit gegenüber Flüssigkeiten einer mikroporösen Membran aus Polyäthylen, die mit einem hydrophoben Mittel, wie z.B. einem Silikon, imprägniert ist, deutlich überlegen ist.

Die Erfindung ist weder auf die beschriebenen Anwendungsarten noch auf die beschriebenen Herstellungsarten ihrer verschiedenen feile beschränkt, sondern sie umfaßt sämtliche Varianten.

Insbesondere kann man, ohne von der Erfindung abzuweichen, eine flüssigkeitsdichte, aber gadurchlässige Membran, die die erfindungsgemäßen Verbesserungen aufweist, für andere Anwendungsgebiete außer Batterien und Akkumulatoren verwenden, beispielsweise βατ Herstellung von Verpackungen oder Behältern, in denen eine saüseigkeit dicht aufbewahrt oder konserviert wird, die aber Gas durchtreten lassen oder zur Herstellung Ton Separatoren fur Plüssigkeit/Gas.

In bestimmten Fällen kann die Wirksamkeit einer Membran des genannten Typs dadurch gesteigert werden, daß ein Elektrolyt (oder eine andere Flüssigkeit) verwendet wird, die eine höhere Oberflächenspannung hat als Elektrolyse (oder andere Flüssigkeiten)

109809/1S70

BAD ORIGINAL

Ί70Α929

die gewöhnlich, verwendet werden, so daß der Wert β in den oben aufgeführten Pormeln erhöht wird.

109809/1670 _0RlG1NAu

Claims

... 170Λ929 Patentansprüche

1. Membran, die dicht gegen eine !Flüssigkeit, aber durchlässig für Gas ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer mikroporösen folie aus einem perhalogenierten Paraffin, insbesondere Polytetrafluoräthylen oder Polytrifluormonoohloräthylen besteht, gegenüber welchen Stoffen der Benetzungs- oder Berührungs· winkel dieser flüssigkeit deutlich über 90° liegt.

2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren der Folie Abmessungen in der Größenordnung von etwa 10 oder einigen 10 Mikron haben·

3. Verfahren zur Herstellung einer Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Pulver aus einem perhalogenierten Paraffin, insbesondere aus Polytetrafluorethylen oder aus Polytrifluormonoohloräthylen, welche Stoffe einen hohen Benetzungswinkel gegenüber der zurückzuhaltenden flüssigkeit haben, mit einem Expansionsmittel innig mischt, das bei der

. Erwärmung ein porogenes Gas ausscheidet, worauf diese Mischung in einer form ausgebreitet, dann gepreßt und erwärmt wird, um sie mikroporös und widerstandsfähig zu machen·

4· Verfahren zur Herstellung einer Membran naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wässrige Suspension

109809/1870 bad

1704923

eines perhalogenierten Paraffins, insbesondere Polytetrafluor- ■ äthylen oder Polytrifluornonocliloräthylen, welche Stoffe einen hohen Benet zunge winkel gegenüber der zurückzuhaltenden flüssigkeit haben, mit einem Expansionsmittel, das bei der Erwärmung ein porogenes Gas abgibt, ferner mit Wasser und einem Geliermittel mischt, worauf man die gelierte Suspension in einer gleichmäseigen Schicht auf einer polierten Platte ausbreitet, worauf diese Schicht gebrannt, gekühlt und zerschnitten wird, 'M

5. Terschluß, insbesondere für Batterien oder Akkumulatoren, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Membran gemäß Anspruch 1 oder 2 versehen ist, durch die ein Loch verschlossen wird, das in der Wand des Akkumulators oder der Batterie ausgebildet ist.

6. Verschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Membran in einer Aussparung untergebracht ist, die einen größeren Durchmesser al« dieses Loch hat, und daß sie in diese j Aussparung eingeklebt let und in dieser mit Hilfe eines Ringes gehalten wird, der ein Loch hat, das dem Loch in der Wand entspricht.

7» Verschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese . Membran in dem Mittelkanal eines Gewindebolzens angeordnet ist, . der In dieses Loch, das mit einem Innengewinde versehen ist, • ^} eingeschraubt ist·

109809/1670 »D OMGlNAu

Leerseife