DE2141344B2

DE2141344B2 - Bleiakkumulator mit festgelegtem Elektrolyten

Info

Publication number: DE2141344B2
Application number: DE2141344A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Glen Bank Peters; John Stuart Little Lever Throw
Original assignee: ELECTRIC POWER STORAGE Ltd SWINTON MANCHESTER LANCASHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: ELECTRIC POWER STORAGE Ltd SWINTON MANCHESTER LANCASHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1970-08-18
Filing date: 1971-08-18
Publication date: 1973-10-25
Also published as: GB1364438A; FR2102318A3; DE2141344A1; DE2141344C3; FR2102318B3

Description

Die \ erliegende Eri'iidung betrifft einen Bleiakkumulator, insbesondere mit geladenen, trocken lagerfähigen Platten, in de.--en Gehäuse die Schuefelsäure in Form eines Gels \oriiegt und der zur Inbetriebnahme mit Wasser iiefi'.llt wird, ein Verfahren zur Herstellung dieses Akkumulators sovie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Nachdem sk' in der -\kkumulatorentechnik der is;.:iakkumulal· mit sogenannten trocken lagerfähigen geladei:.,; Elektroden durchgesetzt ' at. dessen besonderer Vorteil darin liegt, dali er .:ur Inbetriebnahme nur mit Schwefelsäure gefüllt werden muß. wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht.

durch die es ermöglicht werden soll, den Akkumulator zusammen mit dem Elektrolyten zu verkaufen und zu vertreiben. Weitere Vorschläge sollen es möglich machen, daß der Akkumulator zur endgültigen Inbetriebnahme nur noch mit Wasser gefüllt werden muß, während die benötigte Schwefelsäure in konzentrierter Form im fertigen Akkumulator enthalten ist.

Aus der USA.-Patentschrift 3 067 275 ist es bekannt, auf dem Gehäuseboden Schwefelsäure in konzentrierter und festgelegter Form anzuordnen, so dal? der Akkumulator durch Zugabe von Wasser in Betrieb gesetzt wird. Als besonderer Nachteil dieser Methode ist anzuführen, daß nach der Zugabe des Wassers die Elektrolytkonzentration in einer Zelle örtlich sehr stark schwankt und daß es. falls der Akkumulator sofort in Betrieb genommen wird, erforderlich ist, ihn vorher zu schütteln, um eine gleichmäßige Elektrolytkonzentration herbeizuführen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Ausführungsformen zu vermeiden und einen Bleiakkumulator zu entwickeln, insbesondere einen mit trocken lagerfähigen Platten, der auch nach längerer Lagerzeit ohne Einbuße an Leistung durch Zugabe von destilliertem Wasser in Betrieb gesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gel diskontinuierlich in Form von Tröpfchen oder Teilchen im Akkumulator verteilt ist.

Vorzugsweise besitzt die Säure eine Stoffmengenkonzentration in Mol pro Liter von 3,4, 7, 8 oder mehr. Das Gel ist innerhalb des Akkumulators so verteilt, daß zwischen den F.lektrodenplatten und Separatoren und Tröpfchen oder Teilchen des Gels ein freies, zusammenhängendes Volumen vorhanden ist, wodurch sofort nach Zugabe des Wassers dieses einen großen Teil der Säure aus dem Gel herauslösen kann und der Elektrolyt innerhalb kurzer Zeit die erforderliche Konzentration aufweist und innerhalb kurzer Zeit die aktive Masse überall mit dem Elektrolyten der erforderlichen Konzentration in Kontakt steht.

Selbstverständlich können verschiedene Arten von Säuregelen und unterschiedliche Konzentrationen benutzt werden. Das Säuregel muß jedoch nach dem Mischen der Säure mit dem oder den gelbildenden Mitteln so lange flüssig bleiben, bis die Mischung in den Akkumulator eingeführt und in ihm verteilt ist. Die weiter an die Art des Gels zu stellende Forderung ist, daß nach dein Verteilen im Akkumulator innerhalb

sehr kurzer Zeil ein Gel ertsteht. damit kein Absetzen geringer Widerstand gegenüber dem Fließer um das und Versteifen am Boden des Akkumulators erfolgt. Gel daran zu hindern, sich während der Lagerzeit des Pie Säure selbst kann am Gelbildungsmechanismus Akkumulators, die einige Wochen oder Moiv.ae bebeteiligt seir,: beispielsweise kann die Lösung eines tragen kann, am Boden des Blockkasten* zu sanimein. Silikats in konzentrierter Schwefelsäure für einen Blei- 5 Gele, die aus einer 1 m-Natriumsilikailösung (spepkkumulator benutzt werden. zifiscli.es Gewicht 1.200) und Schwefelsäure ver-

Die Säure kann auch in cm Gel eingelagert sein. *chiedener Konzentrationen hergestellt werden und die

wobei das Gel durch Reaktion von zwei ursprünglich eine 7.15 m-Schwei'cNäurekonzentration aufweisen,

flüssigen Komponenten, wie z.B. zwei oder mehr besiuen folgende Eigenschaften:

organischen Märzen, gebildet wird. io Wurden 7.40 m-Schwefelsäure mit 1 m-Natrium-

rs kann auch eine thixotrope Eigenschaften auf- fiükat zu einem Gel mit 0.035 m-Natriumsilikatkoii-

weiscnde Mischung benutzt werden. bci*pici~wei*,e ein zentration gemischt, f :> betrug die Zeit bis zur GeI-

Silikage'. Diese t'v.xotiMpen Mischungen können unter bildung in einem Becher 060 Minuten: wurde der

Druck eingespritzt werden und binden bei Wegnahme Becher umgekippt, so legte das Gel in 4IS Munden bei

des Druckes zu einem Gel ab. 15 Raumtemperatur :0 cm zurück. Wurden zwecks lier-

Es ist selbstverständlich, da!.', ic höher die Säure- stellung eines Gels von 0.070 m-Silikatkon/entr.ition

konzentration in dem Gel ist. desto weniger Gel bc- 7,S2 m-Säure mit. 1 m-Silikat gemischt, so betrug die

nötigt wird und iesto größer das zusammenhängende Zeit bis zur Gelbildung 30 Minuten und das Gel floß

freie Volumen bieibt: das Gel kann erfindungsgemäß in 4S Stunden 1.4 cm. Wurden 8.2 m-Säure mit

25 bis 80% des Elektrolytvolumens einnehmen. Unter 20 1 m-Silikat gemischt, um ein Gel von 0.105 m-Silikat-

F.Iektroh tvolumen ist hier das Volumen zu verstehen, konzentration zu erhalten, so betrug die Zeit bis zur

das bei Verwendung eines herkömmlichen Elektro- Gelbildung 1 Minute, und der von dem Gel innerhalb

Ivten für einen Akkumulator der gleichen Größe von 48 Stunden zurückgelegte Weg war nicht mehr

benutzt würde. meßbar. Auch von Gelen mit 0.140 m-Silikatkonzen-

Erfindungsgemäß soll das Gel 10 bis 90%. Vorzugs- 2s tration bzw. 0,17." m-Silikatkonzentration, die durch veise 40 bis 60%. und besonders etwa 50° ₀ der im MischenvonS,6 m-Säuremitl m-Silikat bzw. 9 m-Säure Betriebszustand des Akkumulators in den Elektro- mit 1 m-Silikat hergestellt wurden, war die Fließ-Iv ten eingetauchten Oberfläche der Platten umfassen. geschwindigkeit nicht mehr meßbar, und beide Eine besonders gL.is.iige Verteilung wird erreicht, wenn Mischungen hatten eine Zeit bis zur Gelbildung von ungefähr 50% der Oberfläche übe'.leckt sind und wenn 30 0,5 Minuten. Erfindungsgemäß werden vorzugsweise jedes der einzelnen Geltei'chen bzw. Geltröpfchen Mischungen benutzt, in denen die Schwefelsäure eine zwischen 0.3 bis 6% der gesamte Oberfläche über- Stoff mengenkonzentration von wenigstens S Mol 1 cleckt: über 40° ₀. d. h. 50 bis 60% der von den Gel- hat und das Silikat ein Natriumsilikat mit einer Stoffteilchen überdeckten gesamten Oberfläche werden von mengenkonzentration von wenigstens 1 Mol 1 ist.
Geltcilchen überdeckt, von denen jedes zwischen 1 bis 35 Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs-4% der gesamten Oberfläche der Platte überdeckt. gemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß

Per Mindestabstand zwischen zwei Gelteilchen sie zur Mischung der Säure und des oder der gelbeträgt erfindungsgemäß 1 bis 5 mm. vorzugsweise bildenden Mittel Bauteile zum Ausgießen der Schwefel-2 bis 3 mm. säure und zum Verteilen der gelbildenden Mittel

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Her- 40 sowie Bauteile zum Einfüllen dieser Mischung in den

stellung eines Bleiakkumulators, das dadurch gekenn- Akkumulator besitzt und daß die Gelbildung der in

zeichnet ist, daß konzentrierte Schwefelsäure mit den Akkumulator eingefüllten Mischung zeitlich be-

einem oder mehrerer; gelbildenden Mitteln gemischt stimmbar ist. Die Gelbildung soll dabei in einer Zeit

wird, wobei diese Mischung so vorgenommen wird, von 5. 2 oder 1 Minate oder in kürzerer Zeit nach Ein-

daß sie nach einer kurzen Zeit zu einem Gel abbindet 45 führung der Mischung in den Akkumulator erfolgen,

und daß die Mischung so auf die Platten des Platten- E'ie Mischung aus Säure und gelbildenden Mitteln

blocks aufgebracht wird, daß sie im Gelzustand dis- kam* dabei außerhalb der Vorrichtung erfolgen. Da-

kontinuicrlich auf dei: Platten verteilt ist. durch wird sichergestellt, daß die Vorrichtung nicht

Das Aufbringen der Mischung kann durch Eingießen so hicht verstopft. In diesem Fall wird die Zeit b's zur oder Einpumpen durch die Einfüllöffnungen des 50 Gelbildung durch die Konzentration der Mischungs-Akkumulators vorgenommen werden. komponenten bestimmt; je höher die Säure- und

Die verwendete Mischung soll erfindungsgemäß Silikatkonzentration, desto schneller erstarrt die

innerhalb 0,5 bis 5 Minuten ein Gel bilden, Vorzugs- Mischung zu einem Gel.

weise jedoch innerhalb von 5 bis 25 Sekunden. Die Die Dosierungsvorrichtung kann aber auch so anMischung soll jedoch wenigstens während 5 Sekunden 55 geordnet sein, daß sie in eine Kammer mündet und und vorzugsweise wenigstens während 15 Sekunden daß die Gelbildung innerhalb dieser Kammer einsetzt, flüssig bleiben. Auch soll das Gel bei umgekipptem Die Zeit bis zur Gelbildung innerhalb des Akku-Behälter während 48 Stunden kaum fließen. An den mulators kann in diesem Fall zusätzlich durch Kon-Widerstand gegenüber dem Fließen werden jedoch trolle der Einfüllgeschwindigkeit der Mischung in den geringe Anforderungen gestellt, da das Gel in relativ 60 Akkumulator überwacht werden,
kleine Teilchen unterteilt ist. Die Vorrichtung kann für jede einzelne an der

Es kommt beispielsweise eine Mischung aus Schwe- Mischung teilnehmende Komponente einen Behälter

feisäure und einem verträglichen Metallsilikat in aufweisen, und jeder Behälter kann eine der Anzahl

Frage. Unter einem verträglichen Metallsilikat wird der Füllöffnungen des Akkumulators entsprechende

dabei ein Silikat verstanden, das nicht die Akku- 65 Anzahl von Füllrohren besitzen. Jedes Füllrohr besitzt

mulatorenleistung beeinträchtigt, z. B. Natriumsilikat. ein Messventil und einen Absperrhahn und endet in

Da die. Oberfläche der Platten, die von den Gel- einem Einfüllstutzen oder einer Mischungskammer

teilchen überdeckt wird, porös ist, genügt bereits ein mit einem Einfüllstutzen. Die Füllrohre und die Ein-

füllsuiizcn oder die Vlischungskammer mit Einfüllstutzen können koaxial angeordnet sein.

Im folgenden wird an Hand der F i g. 1 bis 7 der Gegenstand der Erfindung näher erläutert. In

Fig. I ist ein Schnitt parallel zu den Platten eines ernndungsgeniäßen Akkumulators dargestellt;

F i g. 2 zeigt im gleichen Maßstab wie F i g. 1 die \on den GJ.ieilchen überdeckten Bereiche:

F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch die Plattenblöcke eines erfmdungsgemäßen Akkumulators: in

F i g. 4 ist die Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Akkumulators dargestellt: in

F i g. 5 sind die Mischungskammer und der Verteilungskopf gemäß F i g. 4 ve .rößert dargestellt;

F i g. 6 zeigt eine \erbesserte \ orrichtung gemäß der Erfindung: in

F i g. 7 ist die Säurekonzentration als Funktion der Zeit nach der Aktivierung eines erfindungsgemäßen Akkumulators dargestellt.

Es wurden zwölf herkömmliche 12-^V-Starterbatterien hergestellt.

Übliche Gitter aus einer Bleilegierung mit 6% Antimon wurden benutzt. Die positive aktive Masse enthielt 40 % Blei und 60% Bleimonoxyd sowie 70,6 cm³ H₂SO₄ einer spezifischen Dichte von 1,400 je Kilogramm Oxyd und 125,4 cm³ Wasser je Kilogramm Oxyd.

Die Starterbatterien enthalten 400 ml 4,62 m-Schwefelsäure einer spezifischen Dichte von 1,270, d. h., das Elektrolytvolumen beträgt 400 ml.

Die Platten wurden im trockenen geladenen Zustand in üblicher Weise formiert, und anschließend wurde die formierte Platte im Vakuum oder mittels eines Inertgases getrocknet.

Vier positive Platten 10 einer Größe von 8,75 · 9,2 cm wurden mit fünf negativen Platten 11 entsprechend den F i ". 1, 2 und 3 zusammengesetzt. Zwischen den Platten wurden gerippte, mikroporöse Polyvinylchlorid-Separatoren angeordnet. Die Plattenfahnen 16 und 17 der positiven und negativen Platten wurden in üblicher Weise mit den entsprechenden Endpolen verbunden. Der Blockkasten 13 enthielt Abstandshalter 18 und wurde mit einem Füllöffnungen besitzenden Deckel 14 versehen.

In diesen Akkumulator wurde dann ein Säuregel entsprechend der aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlichen Verteilung diskontii.uierlich eingebracht. Hierzu wurde die in den F i g. 4 und 5 beschriebene Vorrichtung verwende:. Eine Mischung aus 38 ml eines 1 m-Natriumsilikats (spezifische Dichte 1,200) und 264 ml 8,6 m-Schwefelsäure (spezifische Dichte 1,470), die in 30 Sekunden zu einem Gel abbindet, wurde hergestellt, und gleich große Mengen dieser Mischung wurden durch jede der sechs Einfüllöffnungsn der Starterbatterie eingegossen. Von dem Gesamtelektrolytvolumen von 4OfTmI wurden 302 ml oder ungefähr 75^(l „ durch den diskontinuierlich verteilten Gel-Elektrolyten eingenommen. Zugabezeiten von zwischen 5 und 25 Sekunden ergaben eine zufriedenstellende GeKerteilung analog den F i g. 1, 2 und 3. Bei einer Zugabezeit von 5 Sekunden betrug die eingebrachte Menge von Silikat 4.5(< ml min und die von Schwefelsäure 316S ml min.

ίο Bei einer Zugabezeit < >n 15 Sekunden betrug die /ugcführte Silikatmenge 1,52 ml min und die der Säure 1056 ml min: ':ei 21 Sekunden betrug die eingebrachte Menge des Silikats 1.14 ml min und der Säure "92 ml min; in jedem Fall blieb die Durchilußmeiige während der gesamten Zugabezeit konstant. Die Starterbiitterien wurden dann paarweise durch Zugabe \on 185 ml destilliertem Wasser aktiviert.

Im oberen Bereich der Zelle wurde die EickvroKtkonzentration nach der Zug-'ε des Wassers mehrfach

-- gemessen (Fig. 7). Aus F i g. 7 geht hervor, daß bereits nach I Stunde die Säurekonzentration mehr als die Hälfte des Wertes betrug, den sie nach 10 Stunden erreicht hatte und daß somit bereits nach 1 Stunde die Starterbatterie zum Starten eines Wagens benutzt werden kann. Nach zwei oder drei Lade- und Entladezyklen hatte die Elektrolytkonzentration ihren theoretischen Wert von 4,62 m erreicht. Zwei der Starterbatterien wurden sofort aktiviert, die anderen zehn wurden bei 40 —IC gelagert, um das Altern zu beschleunigen. Eine Lagerung von 1 Monat bei 40'C entspricht ungefähr einer Lagerung von 3 Monaten bei normalen Temperaturen.

Jedes aktivierte Starterbatteriepaar wurde drei aufeinanderfolgenden Versuchen unterworfen. Beim Versuch A wurden die Starterbatterien mit einer Stromdichte von 15 A bis zur Spannung von 10,2 V entladen und anschließend 12 Stunden mit 3 A geladen.

In Versuch B wurden 5 Zyklen durchgeführt. Die Starterbatterien wurden dabei mit 15 A bis zur Spannung von 10,2 V entladen und anschließend 12 Stunden mit 3 A geladen.

In Versuch C wurden die Starterbatterien Zyklen unterworfen; pro Zyklus wurden die Batterien mit 15 A während 1 Stunde entladen und anschließend während 5 Stunden mit 4 A geladen; dieser Test wurde abgebrochen, sobald die Kapazität unter 15 Ah absank.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt, bei den Versuchen A und B sind die Kapazitätswerte in Abhängigkeit von Lagerzeit (Vesuch A) bzw. von Lagerzeit und Zyklenzahl (Versuch B) und bei Versuch C die Zahl der erreichten Zyklen angegeben.

Tabelle 1

Lagerzeit	Versuch A Kapazität	1. Zyklus	Versuch B 3. Zyklus	5. Zyk'us	Versuch C Zyklenzahl
(Wochen)	(Ah)		Kapazitäten (Ah)
0	16,1	22,0	22,8	23,6	350
2	8,9	24,4	24,0	25,7	212
4	8,3	21,8	22,5	23,4	385
6	0	20,5	22,4	24,4	185
8	0	20,4	27,6	26,5	245
10	0	16,1	24,7	25,9	200

Eine Batterie mit völlig gleichen Daten, jedoch ohne die crfindungsgemäße diskontinuierliche Gelverteilung hatte eine typische Lebensdauer von 175 Zyklen.

Auch wenn die ursprüngliche Kapazität durch eine verlängerte Lagerung auf 0 abgefallen war, konnte die Kapazität durch zyklisches Laden und Entladen der Batterie wieder vollkommen hergestellt werden.

Zur Erreichung der erfindungsgemäßen diskontinuierlichen Gelverteilung über die Plattenflächen können je nach Batterietyp verschiedene Gelzusammensetzungen und Gelmengen benutzt werden, auch die diskontinuierliche Verteilung des Gels kann sich innerhalb weiter Grenzen ändern. Wird z. B. die gleiche GcI-zusammensetzung für die in den F i g. 1, 2 und 3 beschriebene Batterie benutzt, d. h., werden 1 m-Silikat mit 528 ml/min und 8,6 m-Säure mit 2640 ml/min zugesetzt, so ergibt die höhere Zugabemenge, daß die Batterie in weniger als 5 Sekunden gefüllt ist und daß das Gel die Hälfte des Blockkastenbodens ausfüllt. Werden dagegen geringere Zugabemengen vorgesehen, so kann das Gel abbinden, bevor es vollständig im Blockkasten verteilt ist; dies trifft z. B. zu, wenn 1 m-Silikatmit88 ml/min und die Säure mit 440 ml/min zugeführt werden und die Zugabezeit über 25 Sekunden beträgt.

In F i g. 4 sind Säure- und Silikatbehälter 21, 22 über — Regulierhähne 23 als Regulierungseinrichtung aufweisende— Rohre 24 und 26 mit einer zylindrischen Mischungskammer mit einer Höhe von 10 cm und einem Durchmesser von 25,3 cm verbunden. Diese Mischungskammer 25 besitzt ein unteres konisches Teil 28, das in den Verteilerkopf bzw. in den Einfüllstutzen 27, welcher in die Einfüllöffnungen der Batterie einführbar ist, mündet. Die Rohre 24 und 26 münden senkrecht in die Mischungskammer 25. Die Säure- und

ίο Silikatzugaberate kann durch Ändern der Durchmesset der Rohre 24 und 26 verändert werden. Der Einfüllstutzen 27 wird als Dosiervorrichtung bei Bedarf ausgewechselt, um sicherzustellen, daß sein Querschnitt größer ist als die Summe der Querschnitte der Rohre 24 und 26. Die Rohre 24 und 26 können aber auch mil Meßventilen 30 als Regeleinrichtung versehen werden Die Mischungskammer ist so ausgelegt, daß eine genügende Mischung der Säure und des Silikats erfolgt ohne daß die Rohre 24 und 26 verstopfen.

Es wurde bereits angeführt, daß die F i g. 1,2 und ; eine für die Erfindung typische Gelverteilung, welchi eine zufriedenstellende Gelverteilung ergibt, angeben Bezugnehmend auf die F i g. 1 und 2 sind in der nach folgenden Tabelle 2 die Oberflächen der einzelnen Gel

as teilch«", sowie die von diesen überdeckten Oberflächen bereiche der Platten angeführt.

Tabelle

Gelteilchen	Oberfläche	Überdeckte Plattenoberfläche,	Bereiche der überdeckten Plattenoberfläche, "/„	0,1 bis 0,9	0,9 bis 1,9	1,9 bis 2,9	2,9 bis 3,9	3,9 bis 4,9	4,9 bis 5,
(Spritzer)	CIIl	%>	X
A	0,43	0,5	X
B	0,26	0,3		X
C	0,95	1,2	X
D	0,41	0,5	X
E	0,71	0,9		X
F	1,35	1,7		X
G	1,42	1,8				X
H	3,04	3,8		X
T	1,56	1,9			X
J	1,86	2,3	X
K	0,60	0,7			X
L	2,01	2,5			X
M	2,33	2,9				X
N	3,05	3,8			X
O	1,66	2,1	X
P	0,45	0,6						X
Q	4,77	5,9						X
R	4,43	5,5		X
S	0,91	1,1			X
T	1,65	2,1					X
U	3,18	4,0				X
V	2,55	3,2	X
W	0,23	0,3	X
X	0,24	0,3

Wie* aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, erstrecken sich die Gelteilchen A, B, W und X über den oberen und unteren Rand der Platte und besitzen eine dem Teilchen C entsprechende Größe. Auch die an den Seiten der Platten befindlichen Teilchen D, K, P und S erstrecken sich teilweise über die Ränder der Platte. Zwei weitere Gelteilchen zwischen den Abstandshaltern 18 am Boden des Blockkastens überdecken kaum die Platte und besitzen eine ähnliche Größe ν
W und X.

Aus Tabelle 2 geht hervor, daß acht Teilchen
einen Oberflächenbereich der Platte von 0,1 bis 0,9
überdecken und somit bis zu 8°/₀ der gesamten, ν
den Teilchen überdeckten Oberfläche ausmache
weiterhin gibt es fünf Teilchen, die je einen Berei
der Plattenoberfläche von 0,9 bis 1,9% überdeck

fa

und die 15,4°/₀ der gesamten, von den Teilchen überdeckten Oberfläche ausmachen. Weiterhin gibt es fünf Teilchen, die je einen Bereich der Plattenoberfläche von 1,9 bis 2,9 °/₀ überdecken und die 23,8 °/₀ der gesamten, von den Teilchen überdeckten Oberfläche ausmachen: drei Teilchen überdecken je 2,9 bis 3,9 °/₀ der Plattenoberfläche und nehmen 21,6°/₀ der gesamten, von den Teilchen überdeckten Oberfläche ein; ein 8°/₀ der gesamten Oberfläche ausmachendes Teilchen überdeckt einen Oberflächenbereich der Platten von 3,9 bis 4,9 °/„. Zwei Teilchen überdecken je einen Oberflächenbereich der Platte von 4,9 bis 5,9 °/₀ und nehmen 22,8 °/„ der gesamten, von den Teilchen überdeckten Oberfläche ein. Die gesamte, von den Teilchen überdeckte Oberfläche beträgt 50°/₀ der gesamten Plattenoberfläche, und die durchschnittliche Teilchengröße beträgt 2,1 °/₀ der gesamten Plattenoberfläche.

In F i g. 6 ist eine Vorrichtung dargestellt, mit deren Hilfe das Gel gleichzeitig sämtlichen Füllöffnungen der Batterie zugeführt werden kann. In F i g. 6 ist eine herkömmliche Starterbatterie 40 mit sechs Einfüll-

öffnungen 41 dargestellt, welche unter die die gelbildende Mischung verteilende Vorrichtung gesetzt ist. Diese Vorrichtung besitzt zwei Behälter 42 und 43; der größere Behälter 42 kann Säure (8,6 m-Schwefelsäure) und der Behälter 43 Natriumsilikatlösung (1 m-Lösung) aufnehmen.

Die beiden Behälter sind über Zapfhähne 48 und Absperrhähne 49 mit Verteileranordnungen 44 und 45, bestehend jeweils aus sechs Meßventilen 46 und sechs

ίο Absperrhähnen 47, verbunden. Jedes Meßventil besitzt ein Ausflußrohr 52 bzw. 53. Je zwei Ausflußrohre 52 und 53 von einander gegenüberliegenden Meßventilen 46 der Verteileranordnungen 44 und 45 münden in einen gemeinsamen kurzen Einfüllstutzen 54, welcher durch die Einfüllöffnung 41 in den Akkumulator hineinragt.

Die Einfüllstutzen 54 sind so geformt, daß eine gute Mischung der beiden Flüssigkeitsströme gewährleistet ist. Die Meßventile werden vorzugsweise so eingestellt,

ao daß sie die für das Gel erforderlichen Flüssigkeitsmengen in ungefähr 15 Sekunden unter Einwirknue der Schwerkraft liefern.

Claims

Patentansprüche:

1. Bleiakkumulator, insbesondere mit geladenen trocken lagerfähigen Platten, in dessen Gehäuse die Schwefelsäure in Form eines Gels \erliegt und der zur Inbetriebnahme mit Wasser gefüllt v.ird. dadurch g e k e η η ζ c i c h net. da!> das Gel diskontinuierlich in Form von Tröpfchen oder Teilchen im Akkumulator verteilt ist.

2. Bleiakkumulator nach Anspruch I. dadurch gekennzo.chnei, daß das Gel 25 bis SO" „ des F.lektrolu\olumen:; einnimmt.

?. Bleiakkumulator nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Gel 40 bis 60" η der im Betriebszustand in den Elektrolyten eingetauchten Oberfläche der Platten überdeckt.

4. Bleiakkumulator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der einzelnen Gelteilchen zwischen 0.3 und 6°.'„ der gesamten, bei der Inbetriebnahme in den Elektrolyten eingetauchten Oberfläche der Platten überdeckt.

5. Bleiakkumulator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 40° ₀ der gesamten, von Gelteilchen überdeckten Plattenoberfläche durch Geiteiiehen überdeckt sind, von denen jedes einzelne 1 bis 4° ₀ der gesamten Plattenoberfläche überdeckt.

6. Bleiakkumulator nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen GeI-teilchen mindestens 1 bis 5 mm voneinander entfernt angeordnet sind.

7. Bleiakkumulator nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gel eine Mischung aus Schwefelsäure und Metallsilikat ist.

8. Bleiakkumulator nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gel Schwefelsäure mit einer Stoffmengenkonzentration von wenigstens 8 Mol 1 und Natriumsilikat mit einer Stoffmengenkonzentration von wenigstens 1 Mol 1 enthält.

9. Verfahren zur Herstellung eines Bleiakkumulators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrierte Schwefelsäure mit einem oder mehreren gelbildenden Mitteln gemischt wird und daß die Mischung durch Eingießen oder Einpumpen durch die Einfüllöffnungen des Akkumulators auf die Platten des Plattenblocks aufgebracht wird.

10. Verfahren zur Herstellung eines Bleiakkumulators nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Mischung innerhalb von 5 bis 25 Sekunden ein Gel gebildet wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anordnung (25) zur Mischung der Säure und des oder der gelbildenden Materialien, Regulierungsvorrichtungen (23) zum Ausgießen der Schwefelsäure und zum Austeilen der gelbildenden Materialien sowie eine Dosiervorrichtung (27) zum Einführen dieser Mischung in den Akkumulator besitzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für jede einzelne an der Mischung teilnehmende Komponente ein Behälter (42, 43) und eine Anzahl der Füllöffnungen (41) des Akkumulators (40) entsprechende Anzahl von Füllrohren (54) vorgesehen ist und daß jedem Fallrohr (54) ein Meßsentil (46) und ein Absperrhahn (47) zugeordnet sind.