DE1796066C3 - Verfahren zur Herstellung eines konzentrierte Schwefelsäure enthaltenden Gels für Bleiakkumulatoren - Google Patents

Description

In der Technik der Bleiakkumulatoren ist es be- sehen ^^^""'"Λ^ιΐβη in denen kon-

kannt, den Elektrolyten der üblichen Konzentration ₅o ^^^^^„'"SSrbtei wird" welche

im Akkumulator festzulegen, bzw. zu verdicken. Bei- zentrierte Schwefelsaure aasoroie,

spielsweise wird Schwefelsäuie der im Akkumulator durch Zugabe *™ ^a«r ™der

üblichen Konzentration in Verbindungen festgelegt den kann. Solche ^}^^^

welche mit der verdünnten Schwefelsäure ein Sol durch ionische Vernetzung "^.^

oder ein Gel bilden. Als geeignete Substanz dafür 55 nischen Gruppen und ^s Pojymers

sind Polyelektrolyte, beispielsweise auch Polyacry- sehen Gruppen. Bede Polymerei ^wer°^en

late, vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift oder ^f^^«™^£% ^

671 788). In diesem Zusammenhang ist es weiter- ionischen Salzen, Sauren oder Basen g

hin bekannt, den Elektrolyten in Form von vorgefer- durch Verdünnen Abdampfn·"^ Neutral iswr en m

tigten Scheiben oder Platten eines Pektin-Schwefel- 60 ein Gel ubergefuhr ^welcj!.^sJ^~^e^_e %^_h

säuregels zwischen die Elektrodenplatten einzubrin- zentrierter Schwefelsaure beladen,wird. Die H-rstel

gen (deutsche Patentschrift 1203 333). Schließlich lung eines solchen Polyelektro ytikomple»^ ^che

wird zum Verdicken der als Elektrolyt dienenden auch in der USA-Patentschnf .31324 0« beschrie

verdünnten Schwefelsäure Gips oder Kieselgur ver- ben ist erfordert eine 8"^ .^«J¹ ™^^

. ^r 6₅ gender Verfahrensstufen. Daher ist das bndproduKt

Dabei handelt es sich jedoch stets um die Festle- teuer, und die Fertigung erfordert einen eerheblichen

gung verdünnter Schwefelsäure. Die zur Festlegung Zeitaufwand. ^D"™^ter..^h™™^s ™^d^Sj^S«

oder Verdickung verdünnter Schwefelsäure geeigne- trolytkomplexe, die mit konzentnerter Schwefelsaure

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beladen sind, über längerer Zeit nicht ausreichend einer Menge von 60 Gewichtsprozent vor der Pobeständig, lymerisation zugefügt werden kann.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, In den folgenden Beispielen sind verschiedene ereinen Akkumulator mit festgelegtem konzentriertem findungsgemäße Mischungen aufgeführt:
Elektrolyten zu entwickeln, welcher leicht und ohne 5 .
besondere Umstände aktivierbar und lange lagerfähig Beispiel 1
ist. Die obengenannten festgelegten Elektrolyte nor- 5,0 g Acrylsäure und 0,4 g Methylenbisacrylamid maler Konzentration, welche durch Zumischung vo.i werden gemischt. Das Gemisch wird dann in 94,6 g Pektin u. dgl. hergestellt wurden, sind zu diesem 80 %ige Schwefelsäure eingerührt, anschließend wer-Zweck, insbesondere wegen ihres hohen Raumbedar- io den 0,12 g Ammoniumpersulfat zugesetzt Nachdem fes, nicht geeignet. Mit diesen bekannten organischen das Persulfat in Lösung gegangen ist, wird auf 70° C Verdickern kann konzentrierte Schwefelsäure nicht erwärmt. In etwa 15 Minuten tritt Verfestigung ein. festgelegt werden, da diese keine beständigen Gele Das Gel wird nach dem Abkühlen zerkleinert, mit mit konzentrierter Schwefelsäure bilden. Bei Ver- 0,2 °/o Aluminiumstearat vermischt und auf eine über wendung von anorganischen Verdickern sind hohe i$ dem Plattensatz liegende Polyäthylenfolie geschich-Zusatzmengen erforderlich, und insbesondere sieigen tet. Zur Aktivierung wird gereinigtes Wasser bis zu dann die Temperaturen während der Aktivierung einer über der Füllhöhe des Gels liegenden Markiesehr stark an. Neben der leichten Aktivierbarkeit und rung eingefüllt. Das Gel gibt die Schwefelsäure in langen Lagerfähigkeit soll es insbesondere möglich kurzer Zeit unter geringer Temperaturerhöhung ab.
sein, den festgelegten konzentrierten Elektrolyten in ao _R .
einem möglichst einfachen und damit wirtschaftli- Beispiel l
chen Verfahren herzustellen. Wie Beispiel 1, an Stelle von Acrylsäure werden

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch jedoch 5,0 g Methacrylsäure eingesetzt,

gelöst, daß Acrylsäure, Methacrylsäure oder Acryl- . .

säureamid in konzentrierter Schwefelsäure in Anwe- as Beispiel^

senheit ve η zwei- oder mehrfach ungesättigten ver- 5,0 g Acrylsäure, 1,0 g Methacrylsäure allylester

netzenden Verbindungen polymerisiert wird. und 94,0 g 70 °/oige Schwefelsäure werden gemischt,

Besonders zweckmäßig ist es, das Schwefelsäuregel anschließend werden 0,14 g Ammoniumpersulfat zu-

oberhalb der Plattenblöcke auf einer porösen Folie, gesetzt und wie im Beispiel 1 weiterverfahren,

beispielsweise aus Polyäthylen, in zerkleinertem Zu- 30 .

stand zu lagern. Es ist aber auch möglich, das Gel in B e 1 s ρ 1 e l 4

einem Vlies, vorzugsweise einem Glasvlies, festzule- Wie Beispiel 3, an Stelle von l,0gMethacrylsäure-

gen, dieses Vlies dann durch Separatoren beidseitig allylester wird jedoch 1,0 g Cyanursäuretriallylester

abzudecken und zwischen die Platten des Akkumula- verwendet,

tors einzubringen. Zur Verhinderung des Eindringens 35 B e i s ρ i e 1 5
von Feuchtigkeit während der Lagerung wird der

Akkumulator luftdicht verschlossen. 6,0 g Acrylsäure, 1,0 g Methylenbisacrylamid,

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schwefel- 93,0 g 9O°/oige Schwefelsäure und 0,3 g Ammoniumsäuregels werden 60 bis 95 °/oige Schwefelsäure, vor- persulfat werden gelöst, die Lösung wird in einer zugsweise 75 bis 85 °/oige Schwefelsäure, mit 3 bis 40 Schichtdicke von 1,5 mm auf ein Glasvlies von etwa 10%, vorzugsweise 4 bis 6 °/o, Acrylsäure bzw. Meth- 0,5 mm Stärke gegossen und bei 8O⁰C polymeriacrylsäure mit vernetzenden polymerisierbaren or- siert. Nach der Verfestigung wird das verstärkte Gel ganischen Verbindungen, wie Methylenbisacrylamid in entsprechend große Stücke geschnitten, zwischen oder Acrylsäureallylester oder Cyanursäuretriallyl- zwei gerippte PVC-Separatoren gelegt und an Stelle ester oder Mischungen dieser Verbindungen sowie 45 der normalen Separatoren zwischen die Elektroden einem Katalysator zu einem Gel vernetzt und verfe- geschoben. Die Aktivierung erfolgt in kurzer Zeit stigt. durch Einfüllen von gereinigtem Wasser in die fertig-

AIs Katalysator eignen sich Peroxyde und Persul- gestellte Batterie unter nur geringer Temperaturerhö-

fate, insbesondere Ammoniumpersulfat. hung.

Um nach Beendigung der Aktivierung eine Mem- 50 Beispiele
bran oder Folie geringen elektrischen Widerstandes

und hoher Porosität zu erhalten, ist es zweckmäßig, Wie Beispiel 5, der Lösung von Acrylsäure, Me-

der unvernetzten Ausgangsmischung Substanzen bei- thylenbisacrylamid und Ammoniumpersulfat werden

zumischen, die die Porosität erhöhen. Es eignet sich jedoch vor der Polymerisation 60 Gewichtsprozent dazu insbesondere Kieselgur, das beispielsweise in 55 mit 90 "/oiger H₂SO₄ getränkter Kieselgur zugemischt.

Claims (1)

1. ten Mittel können nicht zur Festlegung konzentrier- ^Xefelsäure dienen, da Gele mit ausreichender

   et Schwefelsäure dienen, da Gele Patentansprüche: SLSSSt so nicht erhalten werden können.

   BestanaigKcn su ^ ^ Akkumulatorentechnik der

   1. Verfahren zur Herstellung eines konzen- N^rJJVL. _ώί sogenannten trocken geladenen, trierte Schwefelsäure enthaltenden Gels, welches 5 f^^^E^oden durchgesetzt hat, dessen bepolymere Verbindungen besitzt, für Bleiakkurnu- lagerfähigen fci^Ktr ^ ^ ^ Inbetrieblatoren mit trocken lagerfähigen, geladenen Elek- ^so"^derer _nJ°'i_t schwefelsäure gefüllt werden muß, trodenplatten, die zur Inbetriebnahme mit Was- nähme nur nut »cn _£ Vorschläge gemacht, ser gefüllt werden, dadurch gekenn- wurden ^b«^e^V._{ht werden SO}U, den Akkumulazeichnet, daß Acrylsäure, Methacrylsäure ₁₀ f^urch ^/^f _dem Elektrolyten zu verkaufen oder Acrylsäureamid in konzentnerter Schwefel- tor ^zus^™° ™ _Weitere Vorschläge sollen es mögsäure in Anwesenheit von zwei- oder mehrfach und zuyenreiDs . _{kkumulator zur} endgültigen ungesättigten vernetzenden Verbindungen po- f* »»S^ nur noch mit Wasser gefüllt werden lymerisiert wird. η -hnpnrt die benötigte Schwefelsäure in kon-

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 muß, «rirend dieoenoig _fck ,ator enthalten kennzeichnet, daß 60 bis 95 <Voige Schwefelsäure, zentnerter Form im tert.gen

   vorzugsweise 75 bis 85 «/„ige Schwefelsäure mit Bt _{zu diesem Zwec}k auf den

   3 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 4 bis ß^« ⁿ _{einen fo}rmgleichen Kunststoffbe-

   6 Gewichtsprozent, von Acrylsäure oder Meth- BIe^a™» _d ^e _{er die benö}tigte verdünnte Schwe-

   acrylsäure mit vernetzenden polymerisierbar or- 20 halter ⁸^?*"¹; . _{den Akkumuia}.

   ganischen Verbindungen, wie Methylenbisacryl- ^tasame^^^m wird. Bei einer solchen

   amid oder Acrylsäureester oder Cyanursäure- tor zur Aktivierung enge _Akkumulator. _und

   triallylester und einem Katalysator zu einem Ge. Anordnung wird g^/^ _benöti

   vernetzt und verfestigt wird. wK wurde bereits vorgeschlagen, auf dem Ge-

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 25 Weiter wurde bereit; g ^fi _{ntrierter und} festzeichnet, daß der Mischung von Schwefelsäure ^η^^^οα _ρ ^εη^^~^_εη _so daß der Akkumulator und organischen polymerisieren Verbindun- g^⁰^ ^ΓΑΐηΐ«πΛ ff«« wird, gen als Katalysator Peroxyde oder Persulfate, durch Zugabe von wa ■ _{d die kon}. Vorzugsweise Ammoniumpersulfat, zugefügt wer- Gemäß eine^weiteren Vorrcjj _{geschlossenen}

   η. Verfahren nach Ans_Pruch3, dadurch _£e- ³° l>™%*£*^^£^£l kennzeichnet, daß dw Mischung vor der Polyme- gert Dieser Behalter bestem α _organischts

   risation 50 bis 70 Gewichtsprozent mit Schwefel- elsaure n.ch ^f'^X^^^ff. Oberhalb säure getränkter Kieselgur zugemischt werden. Losungsm.tidyedoch^losbaren _ßehä]

   5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- ₃₅ dieses Behälters ist em wenererg kennzeichnet, daß die Mischung vor der Polyme- ter angeordnet, in^ dem ^?^^^^, _aus risation auf ein Vlies, vorzugsweise em Glasvlies, enthahen t. D^ ^weit^ ^^ ^^ ^ gegossen wird. Wa^er _1Π den Akkumulator wird der Behälter des

   ₄o organischen Lösungsmittels zerstört, dieses löst den

   Schwefelsäurebehälter, und die konzentrierte Schwefelsäure kann sich mit dem Wasser vermischen. Eine

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- solche Anordnung ist jedodh^ufwend.g und in ihrer lung eines konzentrierte Schwefelsäure engenden Arbertswe^nich^*£^£* Schwefelsäure bei

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