DE2164901C3

DE2164901C3 - Separatoren für alkalische Akkumulatoren

Info

Publication number: DE2164901C3
Application number: DE19712164901
Authority: DE
Inventors: Erich Dr. 6940 Weinheim Fahrbach
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1977-01-27

Claims

Patentanspruch:

Separator für alkalische Akkumulatoren, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Dicke zwischen 0,1 und 0,3 mm aufweist und aus einer Mischung von hoch- und niedrigschmelzenden Polyamidfasern besteht, die an ihren Kreuzungspunkten miteinander verklebt sind.

Akkumulatoren enthalten meist eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Anoden und Kathoden. Um eine Berührung zwischen Anode und Kathode zu vermeiden, legt man zwischen dieselben Separatoren. Im einfachsten Fall handelt es sich um poröses, keramisches, nicht leitendes Material. Diese dünnen Platten »° verhindern eine Berührung der Elektroden, lassen jedoch die Ionen in der Elektrolytflüssigkeit zwischen Anode und Kathode noch passieren.

Separatoren verwendet man auch bei der Herstellung von röhrenförmigen Akkumulatoren. In diesem Fall bestehen Anode und Kathode aus dünnen, rollfähigen Platten. Zwischen beide legt man wiederum einen Separator, der in diesem Fall natürlich ebenfalls rollfähig sein muß. Nach dem Zusammenrollen steckt man dieses Dreischichtengebilde in ein tuben- 3» förmiges Gehäuse, das mit Elektrolytflüssigkeit gefüllt ist. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich dann, wenn es sich um alkalische Elektrolytflüssigkeiten handelt. In diesem Fall muß der Separator natürlich gegen die Lauge beständig sein, gleichzeitig aber rollfähig und flexibel, um sich eng an Kathode und Anode anlegen zu können. Weiterhin wird verlangt, daß der Separator beständig gegen elektrochemische Oxydation ist und ausreichende Porosität aufweist, um eine ungehinderte Ionenwanderung zwisehen den Elektroden zu gewährleisten.

Andererseits muß der Separator aber ein Filtriervermöger. für die von den Elektroden abgeschiedenen festen Stoffe aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist ein solcher flächiger, alkalibeständiger und flexibler Separator. Er besteht ganz aus Polyamid. Zu seiner Herstellung verwendet man das Polyamid in Form von Fasern, die zunächst in Vliesform auf einer Krempel überführt werden. Nun sind Polyamidfasern im allgemeinen hochschmelzend. Es ist daher nur schwer möglich, Polyamidfasern durch Einwirkung von Hitze und Druck in ein stabiles Flächengebilde zu überführen.

Erfindungsgemäß wird nun den Polyamidfasern ein geringerer Anteil von sogenannten Bindefasern zugefügt, die ihrerseits ebenfalls zu den Polyamidfasern zu zählen sind. Diese Bindefasern gewinnt man durch Copolymerisation von Caprolactam und AH-SaIz (AH = Adipinsäure-hexamethylen-diamin).

Die Herstellung derartiger Co-Polyamidfasern ist bekannt. Sie sind im Handel außerdem z. B. unter der Bezeichnung N 20 (Glanzstoff AG, Wuppertal) erhältlich.

Beispiel
Ein Gemisch aus

80% Polyamidfasern (Type PHRIX), 1,7 den,

40 mm lang und
20% Co-Polyamidfasern N 20, 1,6 den, 35 mm

lang

wird zu einem Vlies von 50 g/m² auf einer Krempel verarbeitet. Dieses Vlies schickt man dann durch ein Stahlwalzenwerk, das auf 215° C aufgeheizt ist.

Die obere Walze besteht aus Stahl, während die untere Walze einen Silikonüberzug aufweist. Im Walzenspalt stellt sich ein Druck von 50 atü ein. Das Vlies wird mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min durch diesen 215° C heißen Walzenspalt gefahren. Man erhält sofort das Endprodukt mit einer Dicke von 0,11 mm. Dieses Endprodukt stellt bereits den flexiblen, alkalibeständigen Separator dar.