DE1771227C3

DE1771227C3 - Verfahren zum Herstellen von Scheidern für Akkumulatoren, bei dem mindestens auf einer Seite des Scheiders Abstandshalter befestigt werden

Info

Publication number: DE1771227C3
Application number: DE1771227A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Current assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Priority date: 1965-07-29
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1974-01-10
Also published as: GB1206366A; LU55524A1; DE1771227B2; NL6803195A; FR94909E; DE1771227A1; BE711106A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Scheidern für Akkumulatoren, bei dem mindestens auf einer Seite des Scheiders Abstandshalter befestigt werden.

Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen von Scheidern dieser Art (USA.-Patentschrift 531 504) erhält man die Abstandshalter dadurch, daß Harz auf den Scheider aufgebracht und erhärtet wird. Der Scheider selbst wird dabei mit dem Harz getränkt und verliert so nach dessen Aushärtung seine Geschmeidigkeit.

Auch bei einem anderen bekannten Verfahren /um Herstellen von Scheidern mit Abstandshaltern (deutsche Patentschrift 508 971) ist der Scheider von Natur aus starr oder doch weitgehend starr. Die Abstandshalter sind auf ihm in ausgedehnten Oberfläehenbcreichen verklebt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem die mit Abstandshalter versehenen Scheider in einem kontinuierlichen Arbeitsgang hergestellt werden können.

Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß dadurch sogar in das Verfahren zum Herstellen der Scheider einbeziehen. Die Herstellung einer Vielzahl von Abstandshaltern mit Hilfe einer Stanzplatte ermöglicht es, eine große Zahl von Abstandshaltern in einem Arbeitsgang zu erzeugen, die weiter durch die .S;:inzplaite sogleich zur Befestigung auf den Scheiderüberführrwerden können, ohne daß es dazu zusätzlicher \'orkehrungen bedürfte. Als Scheider scibst wird eine geschmeidige Scheiderfolie verwendet, die ίο wieder kontinuierlich zugeführt werden kann, was das Herstellen von Scheidern in einem ununterbrochenen Verfahren ermöglicht. Die Geschmeidigkeit der Scheiderfolie erleichtert auch ihre Zu- und Abführung. Überdies kann ihre Herstellung mu in das Verfahren zum Herstellen von Scheidern rinbezogen und damit das Verfahren voll automatisiert werden. Der entscheidende Vorteil besteht darin, daßin einem Arbeitsgang die Abstandshalter herstellbar, auf dem Scheider in Stellung bringbar und am zo Scheider befesiigbar sind, was die Herstellung erheblich vereinfacht und eine kontinuierliche Scheiderfertigung ermöglicht.

Zur Befestigung der Abstandshalter auf der Scheiderfolie kann beispielsweise mit Schweißen, Kleben oder gewaltsamen Einsetzen gearbeitet werden. Diese Arbeitsschritte la^en sich in den einzigen Arbeitsgang einbeziehen und mit einer kontinuierlichen Fertigung verbinden.

Auch ist es möglich, die poröse Scheiderfolie mit einem Lösungsmittel für das Material der Abstandshalter zu tränken und die Befestigung der Abstandshalter auf der Scheiderfolie durch teilweise Auflösung der Basis der Abstandshalter und gegenseitige Durchdringung der Abstandshalter und der Scheiderfolie erfolgen zu lassen. Damit ist auf besonders einfache Weise dafür gesorgt, daß die von der Stanzplatte nach dem Ausstanzen auf die Oberfläche der Scheiderfolie überführten Abstandshalter an dieser befestigt werden.

Selbstverständlich kann das Verfahren ohne weiteres auch dann angewendet werden, wenn Abstandshalter auf beiden Seiten der Scheiderfolie befestigt werden. Je nach dem Verwendungszweck werden dabei die Abstandshalter auf beiden Seiten der Scheiderfolie Rücken an Rücken oder gegeneinander versetzt angeordnet.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. 1 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt 5» durch einen erfindungsgemäß hergestellten Scheider, gelöst, daß eine Vielzahl von Abstandshaltern zunächst mit Hilfe einer Stanzplatte od. dgl. aus einer Folie ausgestanzt und anschließend an einer geschmeidigen Scheiderfolie befestigt wird. Zunächst wird also eine Vielzahl von Abstandshaltern mit Hilfe einer Stanzplatte od. dgl. aus einer Folie ausgestanzt. Folien der geeigneten Stärke und aus geeignetem Material können hierfür nach Belieben hergestellt und kontinuierlich zu- und abgeführt werden. Die Herstellung der Folie läßt sich Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform,

Fig. 3 bis 5 schematisch und auseinandergezogen verschiedene Möglichkeiten der Anordnung einer mit Abstandshaltern besetzten Scheiderfolie zwischen zwei Akkumulatorelektroden,

F i g. 6 bis 8 den F i g. 3 bis 5 entsprechende Ansichten der zusammengebauten Anordnung, und

Fig. 9 eine den Fig. 3 bis 5 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen Abstandshalter 10, der auf einer Scheiderfolie 11 befestigt ist. Der Abstandshalter 10 besteht beispielsweise aus einem "-,ynthetischen Material wie Polyäthylen. Die Scheiderfolie ist geschmeidig und biegsam und kann beispielsweise aus Papier oder einem Material bestehen, daß aus bei den Betriebsbedingungen von Akkumulatorer· beständigen Fasern gewebt oder verfilzt ist.

Die Abstandshalter 10 werden durch Ausstanzen aus einer Folie geeigneten Materials gewonnen, wofür entsprechende Stanzwerkzeuge auf einer Stanzplatte angeordnet werden. Form, Abmessung und Verteilung der Abstandshalter 10 sind auf Fließfähigkeit und Diffusion des Elektrolyten, die elektrische Leitfähigkeit und die gewünschte mechanische Festigkeit abgestimmt.

Das Befestigen der Abstandshalter 10 auf der Scheiderfolie 11 kann beispielsweise durch Kleben, Schweißen oder gewaltsames Einsetzen erfolgen. Auch kann die Scheiderfolie 11 mit einer Flüssigkeit imprägniert werden, die für das Material, aus dem die Abstandshalter 10 bestehen, ein Lösungsmittel darstellt. Werden nun die Abstandshalter 10 gegen die Scheiderfolie 11 gedrückt, so kommt es zu einer teilweisen Auflösung der Basis der Abstandshalter und zur gegenseitigen Durchdringung der Abstandshalter und der Scheiderfolie, so daß sich eine gute Befestigung ergibt.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausfühiüngsform, bei der jedem Abstandshalter 10 ein Abstandshalter 10' zugeordnet ist, wobei die Abstandshalter 10 und 10' Rücken an Rücken auf der Scheiderfolie 11 befestigt sind. Die Abstandshalter 10 und 10' sind wieder dadurch mit der Scheiderfolie 11 verschweißt, daß die Scheiderfolie mit einem Lösungsmittel für das Material der Abstandshalter getränkt wird, deren Basis so fest mit der Scheiderfolie 11 verbunden wird.

Die Fig. 3 bis 8 zeigen, wie eine Scheiderfölie 11 mit Abstandshaltern 10, Rücken an Rücken angeordneten Abstandshaltern 10 und 10' oder gegeneinander versetzt auf beiden Seiten der Scheiderfolie angeordneten Abstandshaltern 10 und 10" als Scheider zwischen zwei Akkumulatorelektroden 12 und 13 bzw. 14 und 15 oder 16 und 17 angeordnet werden kann. Die Art der Scheiderfolie 11 sowie Form, Anordnung und Verteilung der Abstandshalter 10 werden in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Funktion gewählt.

Die F i g. 3 und 6 zeigen beispielsweise Ausführungsformen, bei denen die Akkumulatorelektroden aus Silberoxid und die Akkumulatorelektrode 13 aus Zink mit großer innerer Oberfläche besteht. Bei derartigen Akkumulatoren, die durch Einfüllen des Elektrolyten zu Betriebsbeginn betriebsbereit gemacht werden, muß der Elektrolyt rasch den gesamten Raum zwischen den Akkumulatorelektroden füllen und andererseits die Scheiderfolie 11 in der Lage sein, ein Elektrolytreservoir zu bilden. Das kann durch entsprechende Anordnung der Abstandshalter

10 auf der Scheiderfölie 11 und durch die Wahl ei; -s porösen und hydrophilen Materials für die Scheu! r

11 erreicht werden, die so eine große Elektro-, imenge aufnehmen und den elektrochemischen Abtausch fördern kann. Weiter wird durch die Abstandshalter 10 eine Ausdehnung der ScheiderlV.iie 11 beim Eindringen des Elektrolyten nicht verhindert, da sie nur "punktweise in den Akkumulai■■..·-

ίο elektroden bzw. der Scheiderfolie angreifen. Bei <J·. r Ausführungsform nach den Fig. 3 und 6 gela;...t beispielsweise die aus Papier bestehende Scheiderfölie 11 in Berührung mit der negativen Zinkek;.-trode, die eine a ro Li e innere Oberfläche hat und -w der deshalb der Elektrolyt leicht beweglich ist. D . umgekehrte Anordnung, also eine in Berührung nm der^Akkumulaioi elektrode 12 angeordnete Scheidiifolie 11 würde dem Elektrolyt keinen ausreichenden Kontakt mit der positiven, aus Silberoxid bestehenden Akkumulatoielektrode ermöglichen.

Bei der Ausfüarungsform nach den Fig. 4 und / sind die Abstandshalter 10 und 10' auf beiden Seiten der Scheiderfolie 11 vorgesehen. Der Elektrolyt kanu dabei die Akkumulatorelektroden frei umfließen und hat zu jedem Punkt der Akkumulatorelektroden 14 und 15 Zugang. Es wird dabei eine Scheiderfolie 11 gewählt, die das Arbeiten des Akkumulators noch unterstützt und die deshalb je nach der Art der Akkumulatorelektroden beispielsweise eine semipermeable oder eine den Ionenaustausch fördernde Membran sein kann.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 5 und 8 sind die Abstandshalter 10 und 10" nicht wie die Abstandshalter 10 und 10' der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 7 Rücken an Rücken, sondern gegeneinander versetzt angeordnet. Beim Zusammenbau der Akkumulatorelektroden 16 und 17 mit dem fertig hergestellten Scheider gelangt dabei die Scheiderfolie abwechselnd mit der Akkumuiatorelektrode 16 und mit der Akkumulatorelektrode 17 in Berührung. Sie nimmt dabei eine Form an, die etwa an Wellpappe erinnert. Sind die Abstandshalter 10 und iO" beispielsweise in Linien ausgefluchtet angeordnet, so erhält man (vgl. Fig. 8) auf jeder Seite der Scheiderfolie 11 Zickzack verlaufende Kanäle 18 für das freie Fließen des Elektrolyten, der dabei zweckmäßig in Richtung der Kanäle 18 zugeführt wird. Werden die Abstandshalter 10 und 10" nicht reihenweise angeordnet, so kann man die verschiedensten Formen erhalten, beispielsweise die Scheiderfolie 11 in eine Waffelform bringen.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwischen die zwei einander gegenüberliegenden Akkumulatorelektroden 19 und 20 eine Scheiderfolie 11 eingesetzt ist, die an ihr befestigte Abstandshalter 10 aufweist, während weitere Abstandshalter 21 an der Akkumulatorelektrode 19 befestigt sind. Die Abstandshalter 21 können ebenso wie die Abstandshalter 10 angeordnet sein. Man erhält dann nach dem Zusammenbau einen der Ausführungsform nach Fig. 7 entsprechenden Aufbau.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Scheidern für Akkumulatoren, bei dem mindestens auf einer Seite des Scheiders Abstandshalter befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Abstandshaltern zunächst mit Hilfe einer Stanzplatte od. dgl. aus einer Folie ausgestanzt an einer geschmeidigen Scheiderfolie befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter durch Schweißen auf der Scheiderfolie befestigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter durch Kleben auf der Scheiderfolie befestigt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter durch gewaltsames Einsetzen auf der Scheiderfolie befestigt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Scheiderfolie mit einem Lösungsmittel für das Material der Abstandshalter getränkt wird und die Befestigung der Abstandshalter auf der Scheiderfolie durch teilweise Auflösung der Basis der Abstandshalter und gegenseitige Durchdringung der Abstandshalter und der Scheiderfolie erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter auf beiden Seiten der Scheiderfolie befestigt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter auf beiden Seiten der Scheiderfolie Rücken an Rücken befestigt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter auf beiden Seiten der Scheiderfolie gegeneinander versetzt angeordnet werden.