DE2228662C3 - Verfahren zur Herstellung trocken lagerfähiger, geladener Akkumulatoren - Google Patents

Description

Ein unverändert lagerbeständiger Akkumulator liegt nur dann vor, wenn die Oxidation an den negativen Platten und die Karbonatbildung der aktiven Masse der positiven Platten beim Lagern verhindert werden. Durch Tränken der Elektroden mit einer Borsäurelösung durch Tauchen oder Sprühen kann die Oxidation bzw. Karbonatbildung der negativen bzw. positiven Platten verhindert werden.

Bei der Tankformation werden die Platten, im allgemeinen positive und negative Platten abwechselnd, in Formationströge eingehängt und formiert. Nach der Formation werden die Platten in einer automatischen Nachbehandlungsstrecke gewaschen, imprägniert und getrocknet, und dann am Montageband zur fertigen Batterie zusammengebaut.

Bei der Blockkastenformation ergibt sich gegenüber der Tankformation durch Einsparen der Verfahrensschritte Tankformation und Nachbehandlung eine Zeitersparnis und da das Endprodukt trocken bleibt und die Säuredichte deshalb am Ende der Formation nicht etwa 1,28 betragen muß, kann in Schwefelsäure einer weit geringeren Dichte formiert werden. Die Trocknung der Platten und Separatoren wird dabei meist durch Einblasen von heißer Trockenluft in den noch nicht mit dem Zellendeckel versehenen Blockkasten durchgeführt. Durch die wesentlich längeren Trockenzeiten werden die Voraussetzungen für die Herstellung guter trocken lagerfähiger, geladener Batterien mit hoher Einsatzspannung und großer Restkapazität sehr erschwert, weil die geforderte schnelle Trocknung der negativen Platten innerhalb weniger Minuten nicht mehr gegeben ist. Die für den Bleischwamm während der Trocknung to gefährliche Zone, in der er nur noch etwa 20% Feuchtigkeit enthält, wird viel zu langsam durchlaufen. Die Oxidation des Bleischwamms wird deshalb zu höheren Prozentsätzen ablaufen.

Ein Imprägnieren der Platten vor dem Trocknen ver- <>5 hindert zwar teilweise die chemische Umwandlung der aktiven Massen der Platten beider Polaritäten, jedoch muß bei diesem Verfahren, um die Trockendauer nicht zu stark vergrößern zu müssen, die Trockentemperatur auf etwa 100 bis 110⁰C gehalten werden. Hierbei werden jedoch die bisher oekannten Separatoren infolge der in ihren Poren mit zunehmender Wasserdampfentwicklung sich mehr und mehr aufkonzentrierenden Restschwefelsäure und der hohen Temperatur zerstört.

Die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es daher, die obengenannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung trocken lagerfähige/, geladener Akkumulatoren zu entwickeln, bei der die Formation, das Waschen, das Imprägnieren und Trocknen der Platten im Blockkasten selbst erfolgt, nachdem die Akkumulatoren bis auf die Verschlußstopfen fertig montiert sind, und bei dem die Imprägnierungs- und Trockenzeit wesentlich herabgesetzt werden.

Neben einer besseren Imprägnierung und daraus resultierenden besseren elektrischen Werten zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, daß damit eine erhebliche Zeitersparnis erzielt und weniger Produktionsfläche benötigt werden. Daneben sind die Arbeitskräfte, da die Formation in fertig montierten Blockkästen erfolgt, nicht der Belästigung durch Säurenebel und Bleistaub ausgesetzt. Durch die Imprägnierung im fertig montierten Blockkasten werden Arbeitsgänge eingespart und Materialverluste, hervorgerufen durch das erforderliche Vereinzeln und Wiederzusammenfassen zu Plattenstapeln der Platten bei dem herkömmlichen Imprägnierungsprozeß, vermieden.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.

Nachdem die Akkumulatoren blockkastenformiert sind, wird die Schwefelsäure gekippt und es folgt das Waschen mit gereinigtem, vorgewärmten Wasser. Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Akkumulatoren zum Schutz der Platten mit dem zuletzt eingefüllten Wasser einer Vakuumkammer chargenweise zugeführt. Die Akkumulatorenbatterien werden, nachdem die Kamrier geschlossen ist, auf den Kopf gestellt und das herauslaufende Wasser wird aus der Vakuumkammer abgeführt. Bei einem Vakuum von etwa 30 bis 120 Torr wird die Restwassermenge den Batterien entzogen. Nach Entzug der Restwassermenge wird durch öffnen von automatischen Ventilen die Kammer mit dem Imprägniermittel überflutet.

Als Imprägniermittel kommt vorzugsweise Borsäure in Betracht, die etwa 2 bis 3 Minuten in der Vakuumkammer verbleibt. Bei normalem Atmosphärendruck wird nun die Imprägnierlösung abgeführt und anschließend bei einem Vakuum von etwa 30 bis 120 Torr den Batterien die Restfeuchte des Imprägniermittels entzogen.

Das eben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für Akkumulatorenbatterien mit dünnen Platten; werden Akkumulatoren mit dickeren Platten verwendet, so werden nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Akkumulatoren bereits mit dem eingefüllten Imprägniermittel der Vakuumkammer zugeführt. In diesem Fall kann unter Umständen der Verfahrensschritt, die Kammer mit dem Imprägniermittel zu überfluten, eingespart werden.

Gemäß dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Akkumulatoren gleich mit einem Imprägniermittel, vorzugsweise Borsäure, chargenweise der Vakuumkammer zugeführt, dann werden nach geschlossener Vakuumkammer die Batterien auf den

ίο

I Kopf gestellt und das herauslaufende Imprägniermittel

f. aus der Vakuumkammer abgeführt Anschließend wird % bei einem Vakuum von etwa 30 bis 120 Torr, je nach ff dem Dampfdruck des Solvents, die Restfeuchte den

ff Batterien entzogen. Handelt es sich um Akkumulatoren

%, mit sehr dicken Platten oder sind diese für eine lange

J; Lagerzeit vorgesehen, so wird eine zweite Imprägnie-

f rung durch Oberfluten der Kammer mit anschließen-

M dem Vakuumtrocknen bei etwa 30 bis 120 Torr vorge-

fg nommen. Bei dünnen Platten bzw. falls die Akkumula-

ij toren für eine normale Lagerzeit vorgesehen sind, kann

C ein Arbeitsgang das Imprägnieren durch Flutet, der Va-

ί kuumkammer unter Vakuum, eingespart werden.

& Die erforderliche Wärmemenge für die Verdamp-

I hing der noch in den Batterien enthaltenden Restfeuch-

•f te wird vorzugsweise durch Zuleiten einer verdampf-

1 ten, auf eine bestimmte Temperatur gebrachten Flüs-

t sigkeit, die an den feuchten Stellen kondensiert er-

ϊ zeugt

In der Trockenkammer werden etwa 200 Starterbat- a> terien eingefahren und anschließend wird die Kammer evakuiert. Im Verdampfer wird z. B. bei einer Temperatur von 60 bis 90⁰C, je nach dem verwendeten Separatormaterial, ein Solvent verdampft, das bei dieser Temperatur und dem dazu notwendigen Unterdruck an den feuchten Stellen kondensiert. Das kondensierte Solvent läuft als Flüssigkeit wieder über eine Pumpe dem Verdampfer zu. Durch die abgegebene Kondensationswärme werden die Akkumulatorenbatterien sehr schnell aufgeheizt und das in den Batterien enthaltene Wasser bei entsprechendem Druck verdampft Die Wasserdämpfe und Solventdämpfe werden in einem Kondensator kondensiert und in einem Trenngefäß getrennt Das Solvent wird dem Kreislauf wieder zugeführt und das Wasser aus dem Trenngefäß abgezogen. Der erforderliche Druck wird durch die Vakuumpumpen aufrechterhalten. Nach Beendigung der Trocknung wird der Solventkreislauf abgesperrt und unter Vakuum das den Starterbatterien noch anhaftende Solvent abgedampft Nach erfolgter Belüftung werden die Batterien wieder herausgefahrea

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Batterien sehr schnell und gesteuert auf die maximale Temperatur gebracht werden und bei dieser Temperatur mit Hilfe der Kondensationswärme des Solvents große Wärmemengen für die Wasserverdampfung transportiert werden können.

Als Solvent kommt beispielsweise Oktan, Dekan, Pentanol oder Butanol, vorzugsweise Nonan, in Betracht.

Die Akkumulatoren werden der Vakuumkammer chargenweise (jeweils etwa 200 Stück) zugeführt und verbleiben hi der Kammer maximal 3 Stunden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung trocken lagerfähiger geladener Akkumulatoren, wobei die Formation und Trocknung im Blockkasten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulatoren nach dem Waschvorgang einer Vakuumkammer zugeführt werden, in der nach Erzeugung eines Unterdrucks und unter Aufrechterhaltung dieses Unterdrucks ein Lösungsmittel verdampft wird, welches

an den feuchten Akkumulatorenplatten kondensiert und diese aufheizt, der entstehende Wasserdampf abgesaugt und kondensiert wird und nach der Trocknung auf den Platten verbliebene Lösungsmittelreste in der Vakuumkammer abgedampft und kondensiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten vor der Trocknung mit einer Borsäure enthaltenden Imprägnierlösung bchandelt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeübertragungsmittel Nonan verwendet wird.

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