DE2113337C3 - Verfahren zur Herstellung einer Röhrchenelektrode für elektrische Akkumulatoren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Röhrchenelektrode für elektrische AkkumulatorenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Röhrchenelektrode für elektrische
Akkumulatoren.
Röhrchenelektroden für elektrische Akkuinulatoren, insbesondere für Bleiakkumulatoren, bestehen
aus einem stromleitenden Skelett mit einer auf ihm angebrachten aktiven Massed;.; ihrerseits von einem
oder mehreren Röhrchen umschlossen wird, die einerseits gegenüber elektrochemischen Angriffen beständig
und andererseits porös sein müssen, um dem Elektrolyten einen ungehinderten Zugang zu der
aktiven Masse zu gestatten. Die Röhichen haben hierbei den Zw:ck, zu verhindern, daß sich die
aktive Masse während des Betriebes der Elektrode ablöst.
Diese Röhrchen müssen aus einem Material bestehen, das gegen chemische Einflüsse resistent ist;
außcrdem müssen die Röhrchen auch me<. M-wischen
Beanspruchungen widerstehen können, die sich beim Betrieb des Akkumulators, beispielsweise durch
Volumenänderungen der aktiven Masse, ergeben. Schließlich müssen die Röhrchen eine ausreichende
Porosität besitzen, damit der Elektrolyt einen praktisch ungehinderten Zutritt zu der aktiven Masse
hat, um sie in vollem Umfange ausnutzen zu können.
Es ist bekannt, für die Röhrchen der Elektroden aus Glasfasern gebildete Hüllen zu verwenden. Derarlige
aus einem Glasfasergewebe oder -geflecht bestehende Hüllen besitzen zwar eine befriedigende
Porosität und auch die erforderliche chemische Widerstandsfähigkeit, sie verfügen jedoch nicht über
die ebenfalls notwendige mechanische Festigkeit auf Grund der Tatsache, daß die Fasern auf Grund ihrer
glatten Oberfläche an den Krcuzungspunklen nicht eine ausreichende feste Verbindung aufweisen. Um
diesem Nachteil abzuhelfen, hat man schon derartige Glasfaserhüllen durch Tränkung mit einem Kunstharz
imprägniert oder verklebt, um hierdurch eine Versteifung und damit eine ausreichende medianische
Festigkeit zu erreichen. Bei der Tränkung der Röhrchens weitgehend verlorengeht, wodurch die
erforderliche Ausnutzung der aktiven Masse ι η der
Elektrode nicht mehr gewährleistet ist Außerdem ist bei einer solchen Trankung die iJmdung der
Fasern aneinander an den Kreuzungspunkten ruchi
widerstandsfähig genug, um die durch die Volumenzunähme
der aktiven Masse entstehenden Belastuneen
aufnehmen zu können.
" Die bekannten derartigen Röhrchenelektroden be■
stehen aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter
leitender Stäbe, welche oben und unten mittels Querverbindungen zusammengefügt und vom aktiven
Material umgeben sind, das von einer oder mehreren. Hüllen aus elektrolytdurchlässigem isolierender.·
Glasfasermaterial umschlossen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung von aus
Glasfasermaterial bestehenden Röhrchen ermöglich), die neben einer durch das Glasfasergewebe beding
ten chemischen Widerstandsfähigkeit ausreichende Porosität besitzen und eine befriedigende media
nische Festigkeit aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß ein geflochtener Glasfaserschlauch über einen oder mehrere Dorne geführt wird, die unter
Erhitzung fiuidisienen Kunststoff passieren, wobei das Kunststoffpulver auf dem Glasfasergewebe
schmilzt oder sintert und sich hauptsächlich auf die Kreuzungspunkle der Gewebefäden konzentriert, \vo
nach das Gewebe abgekühlt und zu Röhrchenhüllen geschnitten wird, von denen jede einzelne als Umhüllung
für einen leitenden Stab und aktives Material angebracht wird.
Ein weiteres Merkmal kennzeichnet sich dadurch, daß ais Kunststoff ein Polyolefin, beispielsweise ein
Polyäthylen, verwendet wird.
Durch die crfindungsgemäße Beaufschlagung der
Oberfläche des Glasfaserschlauches mit feinem Kunststolfpulver setzt sich dieses vornehmlich an
den Kreuzungsstellcn der Glasfasern ab, und bei der anschließenden Sinterung oder Schmelzung zieht
sich das Kunststoffpulver zu kleinen Tropfen zusammen. die in innigem Kontakt mit den Fasern,
vorzugsweise an den Kreuzungspunkten, treten. Auf diese Weise wird die Porosität des Glasfaser-Schlauches
praktisch nicht nachteilig beeinflußt, so daß der Elektrolyt einen ungehinderten Zugang zu
dem aktiven Material findet. Andererseits erhält der Glasfaserschlauch durch die innige Verbindung der
Glasfasern an den Kreuzungspunkten eine mechanische Festigkeit, die den auftretenden mechanischen
Beanspruchungen widersteht, so daß also das erfindungsgemäß hergestellte Röhrchen allen gestellten
Forderungen nach chemischer Resistenz, ausreichender Porosität und befriedigender Festigkeit genügt.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Polyäthylen gezeigt, da dieser Kunststoff zäh,-flüssig
ist und eine sichere Verbindung der Glasfasern an den Kreuzungspunkten gewährleistet. Es
können jedoch auch andere Polyolefine und auch andere gecigctc Kunststoffe Anwendung linden, die
den vorstehend genannten Bedingungen genügen.
Die Zeichnungen dienen der Erläuterung des Verfahrens. und es bedeutet
Fig. 1 Darstellung eines Teils eines Röhrchens,
3 4
F i g. 2 Darstellung gemäß F i g. 1 in vergrößertem den Kreuzungsstellen dei ^^^mTdmch den
Maßstab, g'SfeTZd-Tcheefühn anTchließend wird der
Fig. 3 Darstellung einer der Durchführung des Behalter 9 hind f ur,c^,^"'beelaRertenPolyäthylen-Verfahrens
dienenden Vorrichtung, Glasfaserstnimpf 4 nut den aog^ |chmelztemperatur
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht einer 5 komern2 aut aie sn .^ durch eine Hoch-Elektrode,
erlutzt. Diese Beheizung β g hQmm ^.
F i g. 5 Seitenansicht gemäß F i g. 4, f requenzspuIe 12 ehe um ü ^ ^ ^.^
Fig. 6 Darstellung eines aus einem Glasfaser- ordnet ist Es fann^ d werden. Der DornS
geflecht bestehenden Röhrchens, andere Heizquelle v«r*eJ°hlkaininer 13, in der das
Fig. 7 Darstellung eines aus einem Glasfaser- 10 erstreckt sjch durch e^ ^^d wird A]s Kühlmittel
gewebe bestehenden Röhrchens, weich«/?Wf ve^S^ Diese Vorrichtung ge-F
i g. 8 Darstellung eines Mehrfachröhrchens. wird hierbei Lur\erwerι Herstellung,
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Röhrchen, das aus wahrleistet eine kont-nu^che y,enkörnern
einem Glasfasergewebe 1 besteht, das an den wobei der "^"Su^ 4 zur Herstellung der
Kreuzungspunkten mit a-ifgesintenen Polyäthylen- 15 versehene Kunsts^"™ Längenabschnitten aufkörnern
2 ausgestattet ist. Wie insbesondere die Röhrchen in geeigneten ^a g
Fig. 2 zeigt, befinden sich diese Polyäthylenkörner2 getrennt wird Elektrode, die aus den
vornehmlich an den Kreuzungsstellen der Glas- , .Die, hiJ;, Sn 14 besteht die von der aktiven
fasern 1, ohne die zwischen den Glasfasern 1 ge- lenende,Gm stäben 14 besteh^ ^ ^ rö^
bildeten Poren zu verschließen. » Masse 15 "»gebentan α.
Wie die Fig. 3 zeigt, ist auf einer Spule 3 ein ^.1ViISTl4 snd oben und unten durch
Glasfaserstnimpf 4 aufgewickelt, der kontinuierlich Die G tte"tabe 1J mileinander verbunden, wo-
iiber einen Metalldorn 5 gezogen wird, der auf einer Querlas ten 17 "nJ J"d "1^n, Leiste 17 aus leiten-
sich in Pfeilrichtung drehenden Laufrolle 6 ruht, die bei üblicherweise nur die ο Querieiste 17
auf ihrem Umfang mit einem Friktionsmaterial be- a5 dem Material t«swht AJ α
legt ist, um das Aufziehen des Glasfaserschlauches 4 schließt_Mch e,m- KontakUah^ ^ ^^ ^
auf den Dorn 5 zu unterstützen. f « It während die Fi g. 7 ein gleiches Röhr-
Der Dorn ist mit seinem anderen Ende zw.schen f?ser^flech^^"L^ewebe zeigt
dem Laufrollenpaar 7, 8 gelagert. In einem Be- chen aus e.nem G asfas^fachröhfchen) das durch
halter 9 ist Polyäthylenpulver 10 enthalten, das über 3o D'e Fig iz gt em hergestellt ist. Ein
eine Einblasleitung 11 durch Luft in einen schweben- die beka^J[J^0"3?F j „ 8 kann natürlich auch
den Zustand versetzt wird, um sich auf der Ober- ™ch\[%\°^™S£n eine! Glasfasergewebes ge-
f.iiche des Glasfaserschlauches 4 auf den Glasfasern 1 durch Zusammennähen
abzulagern, wobei die Ablagerung vornehmlich an bildet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung einer Röhrchenelektrode für elektrische Akkumulatoren, bestehend
aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter leitender Stäbe, welche oben und unten
mittels Querverbindungen zusammengefügt und vorn aktiven Material umgeben sind, das von
einer oder mehreren Hüllen aus elektrolytdurchlässigem isolierendem Glasfasermaterial umschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet. daß ein geflochtener Glasfaserschlauch über einen oder mehrere Dorne geführt wird, die
unter Erhitzung fluidisierten Kunststoff passieren, wobei das Kunststoffpulver auf dem Glasfasergewebe
schmilzt oder sintert und sich hauptsächlieh auf die Kreuzungspunkte der Gewebefäden
konzentriert, wonach das Gewebe abgekühlt und zu Röhrchenhüllen geschnitten wird, von denen
jede einzelne als Umhüllung für einen leitenden Stab und aktives Material angebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Kunststoff ein Polyolefin, beispielsweise ein Polyäthylen, verwendet wird.
Glasfaserhülle mit einem flüssigen Kunststoff ergibt
ich aber ein wesentlicher Nachteil insoweit, als
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