DE2322555A1

DE2322555A1 - Leichtgewichtige blei/saeure-batterie

Info

Publication number: DE2322555A1
Application number: DE2322555A
Authority: DE
Inventors: John Phillip Cestaro; Uriel Sokolov
Original assignee: NL Industries Inc
Current assignee: NL Industries Inc
Priority date: 1972-05-10
Filing date: 1973-05-04
Publication date: 1973-11-29
Also published as: GB1395685A; IT987378B; FR2184012B1; CA982223A; JPS5840309B2; FR2184012A1; DE2322555B2; JPS4954823A

Description

Es sind viele verschiedene Typen von Blei/Säure-Batterien und Elektrodenanordnungen bekannt, welche von einem Schwermetallrahmen Gebrauch machen, in welchem eine Mischung aus Bleioxidpulver und Schwefelsäure in pastenförmiger Form enthalten ist. Derartige Elektrodenanordnungen sind nicht für solche Batterien geeignet, die leicht sein müssen.

Durch die Erfindung wird eine leichtgewichtige Blei/Säure-Batterie zur Verfügung gestellt, in der eine neue laminierte Elektrodenstruktur verwendet wird. Die laminierte Elektrode enthält wenigstens drei Lagen, wobei eine dieser Lagen aus einer leitenden Folie besteht und sich die anderen Lagen aus einer porösen, verdichteten und gesinterten Folie zusammensetzen, welche aus einem homogenen Verbund aus synthetischen Fasern und aktivem Pulvermaterial besteht.

Diese Blei/Säure-Batterie ist leicht, da die Batterieplatten aus den vorstehend beschriebenen dreischichtig-laminierten Elektrodenstrukturen bestehen. Diese Platten sind um etwa 30 bis

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INSPECTSO

50 % leichter gegenüber den bekannten, mit Paste gefüllten Batteriegittern, welche die gleiche Menge an aktivem Material enthalten. Ferner sind diese Verbundelektroden leichter und .biegsamer als die üblichen Batteriegitter und lassen sich ±n verschiedenen unregelmäßigen Formen herstellen, beispielsweise in gebogenen, gekrümmten, spiralenförmigen, zylindrischen Formen oder ähnlichen Formen. Eine derartige Ausgestaltung. ist im Falle der bekannten, mit Paste gefüllten Batteriegittern nicht möglich.

Die mittlere Lage der dreischichtig laminierten Struktur besteht aus einer dünnen Folie aus einem leitenden Material, beispielsweise aus einer dünnen Metallfolie oder einem Papierbogen, der ein leitendes Material enthält, wobei einer dünnen perforierten Bleifolie der Vorzug gegeben wird, die sandwichartig zwischen zwei leichten verdichteten und gesinterten Verbundfolien liegt, welche sich aus synthetischen Fasern und einem aktiven Pulvermaterial zusammensetzen, beispielsweise PbO, Pb, dreibasischem Bleisulfat oder vierbasischem Bleisulfat. '

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vertikale perspektivische Ansicht einer laminierten Elektrode mit einer Dreischichtenstruktur in teilweise weggebrochenem Zustand;

Fig. 2 eine vertikale perspektivische Ansicht einer leichtgewichtigen Bleisäurebatterie, in welcher als Platten 7 der beschriebenen laminierten Verbundelektroden verwendet wurden, in teilweise weggebrochenem Zustand.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine dünne Bleifolie 11 mit Perforationen 12 mit zwei Verbundfolien 13 und 14 aus synthetischen Fasern und Bleioxid-Pulvermaterial laminiert. Die Bleifolie erstreckt sich 12>.7 mm über die Verbundfolien hinaus unter Aus-

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bildung eines Vorsprungs 15 zum Verbinden mit den Elektroden. Die Bleifolie ist elektrisch leitend, während die Verbundfolien poröse, verdichtete und gesinterte homogene Mischunoren aus Fasern und dem Bleioxidmaterial darstellen.

Die Fig. 2 zeigt die Verwenduna der laminierten Verbundelektroden gemäß Fig. 1 als Platten in der zusammengebauten Batterie. Die Batterie besteht aus einem Kunststoffgehäuse 21 und sieben laminierten Verbündelektröden,. von denen-drei als positive Platten 22 und vier als negative Platten 23 wirken. Die Batterieplatten sind voneinander durch Separatoren 24 getrennt und am Boden an Halterungen 25 befestigt. Diese Halterungen erstrecken sich über die Breite der Batterie und bilden einen Schachtraum 26 zum Sammeln von aktiven Materialien, die von den Batterieplatten während der Verwendung herabfallen können.

Die vier negativen Platten werden durch Verlöten ihrer negativen Vorsprünne 27 mit dem negativen Pol 28 verbunden. In ähnlicher Weise werden die drei positiven Platten durch Verlöten der positiven Vorsprünge 29 mit dem positiven Pol 30 verbunden. Der Batteriedeckel 31 enthält Löcher für die Pole und eine Entlüftung 32, die das Entweichen von Gasen ermöglicht, Während des Betreibens der Batterie wird verdünnte S-::hv7efeisäure bis zu einer Höhe oberhalb der Batterieplatten eingefüllt,

Enthält die Blei/Säure-Batterie die erfindungsgenäßen Elektrodenstrukturen, dann ist sie leicht,, arbeitet wirksam und besitzt eine zufriedenstellende Lebensdauer.

Die Elektrodenstruktur besitzt ferner eine gute mechanische Festigkeit und läßt sich in einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellen. Die Elektrodenstruktur wird wie folgt hergestellt:

Die leitende Folie, welche die Mittellage der dreischichtig laminierten Struktur bildet, kann entweder eine Folie aus Blei oder einer Bleilegierung oder aus einem anderen Metall sein.

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Ferner kann es sich um einen Papierbogen handeln, der ein leitendes Material enthält.. Vorzugsweise handelt es sich um eine perforierte dünne Bleifolie mit einer offenen Raumfläche von bis zu 90 % der Gesamtfläche der leitenden Folie.

Die Verwendung einer perforierten Folie ist deshalb besonders günstig, da die Löcher mit den Fasern und dem aktiven Material gefüllt werden können, wenn die dreischichtige Struktur laminiert wird, so daß auf diese Weise ein fest und eng miteinander verbundenes Laminat erzeugt wird.

bestehen

Die Folie kann auch aus leitenden Papieren oder dgl./, die beispielsweise feinteilige Graphit- oder körnige Bleimetallteilchen enthalten, wobei eine dieser Folien als Stromsammler dienen kann. Die leitende Folie, die als Stromsammler verwendet wird, kann entweder flexibel oder steif sein.

Die synthetischen Fasern, die in den erfindungsgsmäßen Verbundfolien verwendet werden können, sind solche Fasern, die erstens durch den Elektrolyten, wie z. B. Schwefelsäure, der in der Batterie vorliegt, zweitens durch das in der Verbundfolie vorliegende oder gebildete aktive Material und drittens die Gase im wesentlichen nicht angegriffen werden, die normalerweise während des Ladens und Entladens der Batterie in Freiheit gesetzt werden. Von derartigen Fasern seien Polyäthylenfasern und Polypropylenfasern erwähnt. - -

Es ist besonders zweckmäßig, Fasern mit einer solchen Länge (in mm) und-einem solchen Titer (Denier) zu verwenden, daß das numerische Produkt aus der Länge der Fasern, multipliziert mit dem Titer, nicht größer als 25 ist. Diese Fasern können entweder Monofilamente oder Faserbündel sein, die Cellulosefasern ähnlich sind«

Es wurde ferner gefunden, das bis zu ungefähr 10 % dieser synthetischen Fasern gegebenenfalls durch natürliche Fasern'ersetzt wer-

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den können.

Die aktiven Materialien, die in der Verbundfolie verwendet-werden können, sind entweder Bleimetallpulver oder Bleiverbindungen, wie sie gewöhnlich als aktive Materialien zur Herstellung von Blei/Säure-Batteriegittern eingesetzt werden, z. B. PbO oder Pb, dreibasisches Bleisulfat oder vierbasisches Bleisulfat. Die Menge des in der Verbundfolie eingesetzten aktiven Materials, beispielsweise des Bleioxidpulvers, kann erheblich variieren. Es ist jedoch vorzuziehen, 50 bis 99 Gewichtsteile des aktiven Materials in der Verbundfolie pro Teil der synthetischen Fasern einzusetzen.

Diese leichte Batterieelektrodenstruktur wird in einfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt. Der homogene Verbund aus synthetischen Fasern und aktivem Material, wie beispielsweise pulverisiertem Bleioxid, aus welchem die Verbundfolie besteht, wird nach einem Verfahren hergestellt, das dem Verfahren ähnlich ist, mit welchem in der Papierindustrie Bögen hergestellt werden. Die synthetischen Fasern, die normalerweise .mit einem grenzflächenaktiven Mittel überzogen sind, werden in Wasser unter Bewegen dispergiert und gründlich unter Bilduna einer Auf schlämmuncr vermischt, die ungefähr O,O5 bis 0,2 % Feststoffe enthält. Dieser Easeraufschlämmung wird das pulverisierte Bleioxidmaterial zugesetzt, worauf nach einem gründlichen Vermischen ein Ausflockungsmittel zugesetzt wird. Der pH der Aufschlämmung wird dann solange herabgesetzt, bis eine' große ausgeflockte Masse aus Fasern und Bleioxid erhalten worden ist. Die ausgeflockte Masse wird filtriert und auf einem Sieb unter Bildung einer Verbundfolie gesammelt, die aus einer lockeren homogenen Fasermatte besteht, welche mit dem Bleioxidpulver überzogen ist.

Nach dem Trocknen in Luft wird das Verbundfolienmaterial auf beiden Seiten einer leitenden Folie belegt, beispielsweise einer perforierten Metallfolie aus Blei, worauf die Dreikomponentenstruktur auf eine Temperatur von 120 bis 200 ⁰C unter einem Druck,

2 der zwischen Atmosphärendruck und 914 kg/cm erhitzt wird.Dabei erhält man eine dreischichtig laminierte Elektrodenstruktur.

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Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Eine laminierte dreischichtige Elektrode wird in der folgenden Weise hergestellt:

1,9 g Polypropylenfasern (3 Denier, 3 mm lang und O,O25 mm breit), die mit einem grenzflächenaktiven Mittel überzogen sind, werden mit 5 ml Isopropanol benetzt. Die benetzten Fasern werden in einen Waring Blender zusammen mit 100 ml Wasser gegeben. Nach einem anfänglichen Vermischen werden 800 ml Wasser zugesetzt, und während einer Zeitspanne von 1 Minute eingemischt.

Nach der Überführung in einen großen Behälter wird Wasser zur Einstellung eines Volumens von 1200 ml zugesetzt, worauf 25,2 α Bleioxid (Batterie-PbO-Grad) der Faseraufschlämmung zugegeben werden. Die Mischung wird gründlich vermischt.

25 g einer 0,5 %igen wäßrigen Lösung von Xanthamgum (Keltrol, verkauft von der Kelco Company) werden der Mischung zugegeben, worauf unter Rühren eine Älaunlösung (Papierherstellungsgrad) zugesetzt wird, um den pH der Aufschlämmung von 9 auf 4 abzusenken. An diesem Punkt bildet die Faser/Bleioxid-Mischung eine große ausgeflockte Masse.

Die Aufschlämmung, welche die ausgeflockte Masse enthält, wird schnell in eine Handbogenform gegossen, worauf die Form mit Wasser in einer solchen Menge gefüllt wird, daß eine Konsistenz des Materials von 0,5 % Feststoffen erzielt wird,. Nach einem gründlichen Rühren der Aufschlämmung wird ein "Papierbogen" durch Ablaufenlassen auf einem Drahtgitter mit lichten Maschenweiten von 0,42 mm gegossen. Der Handbogen wird von dem Drahtgitter entfernt und trocknen gelassen. Der Bogen enthält 95 Gewichtsprozent Bleioxid.

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Die laminierte dreischichtige Elektrode wird in der folgenden Weise hergestellt:

Es wird eine leitende Metallfolie ausgewählt, die an einer Bleifolie mit einer Abmessung von 57 χ 127 mm und einer Dicke von 0,48 mm besteht. Diese Bleifolie wird in einem Bienenwabenmuster perforiert, wobei 4,8 mm Löcher erzeugt werden, welche einen offenen Gesamtraum von 56 % zur Folge haben. Eines der -schmalen Enden der Folie bleibt ohne Löcher und bildet einen 12,7 mm Vorsprung aus fester Folie längs des Endes.

Die vorstehend beschriebene Verbundfolie wird in zwei Abschnitte mit Abmessungen von 44,5 χ 127 mm zerschnitten, worauf die perforierte Metallfolie zwischen die Handfolien oder -bögen gelegt wird. Das Laminieren erfolgt durch Heißverpressen der zwei Folien

2
unter einem Druck von 84 kg/cm sowie bei einer Temperatur von

165 C während einer Zeitsnanne von 10 Minuten.

Eine Dreiplattenzelle wird unter Verwendung dieser Elektrode in der folgenden Weise hergestellt:

Die laminierte Elektrode wird in Hektrodenstreifen mit Abmessungen von 25,4 χ 57,2 mm zerschnitten. Die Streifen werden am Rand mit Paraffin überzogen, worauf ein 3,2 mm Bleistab an dem festen Bleivorsprung angelötet wird, der sich aus der Metallfolie erstreckt. Drei dieser Streifen werden in die vertikalen Schlitze eines rechtwinkligen Kunststoffgehäuses unter Bildung einer Dreiplattenzelle eingeführt. Die Schlitze sind derartig ausgelegt, daß sie die Streifen in einem Abstand von 3,2 mm halten. Die Zelle wird mit dem Elektrolyten gefüllt (Schwefelsäure mit einem spezifischen Gewicht von 1,070) und während einer Zeitspanne von 24 Stunden formiert, wobei ein konstantes Stromäquivalent von bis zu 15 mA/g des positiven aktiven Materials verwendet wird. Nach der Formierung wird die Säure mit dem spezifischen Gewicht von l,O7O durch eine Säure mit einem spezifischen Gewicht von 1,300 ersetzt, worauf eine Konditionierungsladung von 9 mA/g des positiven aktiven Materials während einer Zeitspanne von 16 Stunden angelegt wird. 309848/083 7

Die Zelle wird dann während einer Zeitspanne von 5 Zyklen einer' Entladung und Ladung in der folgenden Weise getestet:

Die Zelle wird über . einen 10-Ohm-Widerstand entladen. Es wird die Zeit eines jeden Zyklus aufgezeichnet, die erforderlich ist, bis eine Klemmenspannung von 1,8 Volt während der Entladungsperioden erreicht worden ist.

Der Widerstand wird bei jeder Entladungsperiode derart gewählt, daß eine durchschnittliche Stromdichte von 7 mA/g des aktiven Materials erzielt wird. Dann wird die Zelle bei 2,5 Volt mit einem auf 120 mA begrenzten Strom während einer Zeitspanne von 16 Stunden pro Ladungsperiode beladen. Die vorstehend beschriebene Entladungs- und Ladungsmethode wird insgesamt während 5 vollständigen Zyklen durchgeführt. .

Die Zelle arbeitet insofern erfolgreich, als sie eine durchschnittliche Spannung von 2,0 Volt bei einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von'ungefähr 32,0 % über fünf Zyklen beibehält. Die Kapazität der Zelle beträgt 43 mÄH/g des gesamten Plattengewichts.

Beispiel 2

Zur Durchführung dieses Beispiels wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise eine dreischichtig laminierte Elektrode hergestellt, mit der Ausnahme, daß Polyäthylenfasern anstelle der Polypropylenfasern verwendet werden.

Die Verbundfolien werden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode hergestellt. Die eingesetzte Metallfolie ist mit der Folie gemäß Beispiel 1 identisch. Die dreischichtig laminierte Struktur wird unter Einhaltung der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur

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138 ⁰C beträgt. Die Zelle hält eine durchschnittliche Spannunq von 2,0 Volt während fünf Zyklen aufrecht. Der durschnittliche Zellenwirkungsgrad beträgt 44 %. Die Zellenkapazität wird zu 71 mAH/g des gesamten Plattengewichts ermittelt.

Beispiele 3 bis IO

Diese Beispiele zeigen die Wirkungen, die dann erzielt werden, wenn die Menge des aktiven Bleioxids in den Verbundfolien verändert wird, sowie die Wirkungen, die auf Veränderungen des Druckes des Heißverpressens der fertigen laminierten Elektroden zurückzuführen sind.Mehrere laminierte dreischichtige Elektroden werden .gemäß Beispiel 1 hergestellt. Die Verbundfolien enthalten wechselnde Mengen an aktivem Material (Bleioxid). Die fertigen Elektroden werden unter verschiedenen Drucken sowie während verschiedener Zeitspannen heiß verpreßt. Die Testzellen werden gemäß Beispiel 1 hergestellt, und über fünf Zyklen nach der in Beispiel 1 beschriebenen Zellentestmethode getestet.

Die Ergebnisse dieser Tests sind zusammen mit den Ergebnissen von Beispiel 1 in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.

Beispiel 11

Zur Durchführung dieses Beispiels wird eine dreischichtige laminierte Elektrode wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine Faserkombination eingesetzt wird, die aus 95 Gewichtsprozent Polyäthylenfasern und 5 Gewichtsprozent weichen Holzpulpefasern besteht. Die Polyäthylenfasern besitzen einen Titer von 0,4 Denier und eine Länge von 1 mm, während der Titer der weichen Holzfasern 2 Denier und ihre Länge 3 mm betragen.

Die Verbundfolien werden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode hergestellt. Die eingesetzte Metallfolie ist mit der

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gemäß Beispiel 1 eingesetzten Folie identisch. Die dreischichtig laminierte Struktur wird unter Einhaltung der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Sinterungstemperatur 120 ⁰C und der Druck 810 kg/cm betragen. Die Zelle hält eine durchschnittliche Spannung von 2,O Volt während einer Zeitspanne von 5 Zyklen. Der durchschnittliche Zellenwirkungsgrad beträgt 42,3 %. Die Zellenkapazität wird zu 1Ol mAH/g des gesamten Plattengewichts ermittelt.

Nähere Einzelheiten bezüglich der Arbeitsbedingungen sowie der erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.

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	Bei	Bleioxid gehalt	Tabelle	I	35	Zyklen	-	Zellenka pazität mAH/g
	spiel	95	Sinterungsbedinaungen		18	3. Zyklus % Zellenwir- kuncrsgrad		43
	1	90	Druck (kg/cm²)	Zeit 1. Zyklus (Minuten) % Zellenwir kungsgrad	16	27	5. Zyklus % Zellenwir kungsgrad	13
	3	95	84	10	20	15	39	12
	4	95	28	15	36	16	10	25
	5	90	28	10	32 35	12	15	35
	6	97 97	56	15	45	32	19	32 52
to	7 8	97	84 ·	10	41	23 33	30	52
860	9	97	28 56	10 10	35	37	21 33	.40 '
OO	10	95	84	IO		23	30	101 £ I
ο	11		84	15	49	22
00 to		810	15	50

cn cn cn

Beispiel 12

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung einer laminierten dreischichtigen Elektrode unter Verwendung von Graphitpapier als zentrale Lage anstelle der perforierten Bleifolie.

Eine dreischichtige laminierte Elektrode wird gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Graphitpapier als zentrale Lage verwendet wird. Eine Dreielektrodenzelle wird wie in Beispiel 1 hergestellt und getestet. Die Zelle hält durchschnittlich 2,0 Volt während einer Zeitspanne von fünf Zyklen aufrecht. Der durchschnittliche Zellenwirkungsgrad beträgt 9 %, während die Zellenkapazität zu 8 mAH/g ermittelt wird.

Beispiel 13

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung einer massiven Bleifolie als zentrale Schicht anstelle einer perforierten Bleifolie. Eine dreischichtig laminierte Elektrode wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt, wobei 35,2 σ Bleioxid pro 1,9 g Polypropylenfasern verwendet werden. Als zentrale Lage wird eine massive Bleifolie verwendet. Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Dreielektrodenzelle hergestellt und getestet. Die Zelle hält durchschnittlich 2,0 Volt über jeden Zyklus hinweg während mäßiger Zeitspannen aufrecht. Der Zellenwirkungsgrad beträgt 27 %, während die Zellenkapazität zu 65 mAH/g ermittelt wird.

Beispiel 14

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung von Bleipulver als aktives Material in der Elektrode anstelle von PbO. Eine Verbundfolie aus 35,2 g Bleipulver und 1,9 g Polypropylenfasern wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt. Die laminierte Elektrode wird bei 165 C unter einem Druck von 84 kg/cm während einer Zeitspanne von 15 Hinuten heiß verpreßt.

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Eine Dreielektrödenzelle wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode hergestellt und während fünf Zyklen getestet. Die Zelle hält durchschnittlich 2,0 Volt während mäßiger Zeitspannen bei einem durchschnittlichen Zellenwirkungsgrad von 10 % aufrecht. Die Zellenkapazität beträgt 11 mAII/g.

Beispiele 15 bis 16

Diese Beispiele zeigen die Verwendung von dreibasischem Bleisulfat und tetrabasischem Eleisulfat als aktive Materialien in der Handfolie. Eine Verbundfolie wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsv/eise hergestellt, wobei verschiedene Prozentsätze des aktiven Materials eingesetzt werden. Ein dreischichtiges Laminat wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt. Es wird eine Zweielektrodentestzelle hergestellt und auf ihre Lebensdauer getestet. Die Ergebnisse sind nachfolgend angegeben:

Beispiel	15 Beispiel 16
rbasische	js Blei- dreibasisc
sulfat	Bleisulfat
83	66
27,1	20,0
31,6	17,4
29,7	15,6
14	13

Material

% aktives Material

1. Zelle % Zellenwirkungsgrad

3. Zelle % Zellenwirkungsgrad

5. Zelle % Zellenwirkungsgrad

Zellenkapazität - niAH/g

Die folgenden Beispiele erläutern die Verwendung dieser laminierten Elektroden in einer 2-Volt-Zelle. Diese laminierten Elektroden werden sowohl als positive als auch als negative Platten verwendet. Die positiven und negativen Platten werden voneinander unter Verwendung von üblichen BatterieSeparatoren getrennt.

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Man kann die meisten der bekannten Separatoren verwenden. Die üblichsten sind perforierte oder poröse Folien aus Polyvinylchlorid, Kautschuk, Polyäthylen sowie harzüberzogene schwere Papierbögen.

Beispiel 17

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung der laminierten Elektroden in einer 2-Volt-Batteriezelle mit drei positiven und vier neaativen Platten. Sieben laminierte Elektroden, hergestellt nach . der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise unter Verwendung von PbO als aktives Material, werden als Platten in einen rechtwinkligen Lucite-Behälter gemäß Fig. 2 eingesetzt. Vier der Platten werden mit einem negativen Pol und die restlichen drei mit einem positiven Pol verbunden. Sowohl die positiven als auch die- negativen Pole erstrecken sich über den Behälter hinaus. Sechs im Handel erhältXche Batterieseparatoren werden zwischen die positiven und negativen Platten gebracht. Die eingesetzten Separatoren sind gerippte und perforierte Polyvinylchloridfolien. Ein Lucite-Deckel, der öffnungen zur Aufnahme der positiven und negativen Pole sowie eine Entlüftungsöffnung für freigesetzte Gase aufweist, wird auf den Behälter aufgesetzt.

Die Batterie wird mit einem Schwefelsäureelektrolyten mit einem spezifischen Gewicht von 1,070 gefüllt und während einer Zeitspanne von 24 Stunden unter Einhaltung eines konstanten Stromäquivalents bis zu 15 mA/g des aktiven Materials formiert. Nach der Formierung wird die Säure durch Schwefelsäure mit einem spezifischen Gewicht von 1,260 ersetzt. Eine Konditionierungsladung von 9 mA/g des positiven aktiven Materials wird während einer Zeitspanne von 16 Stunden angelegt.

Die Batterie wird über fünf Zyklen gemäß der in Beispiel 1 be- ■ schriebenen Zellentestmethode getestet, wobei ein 4-0hm-Widerstand bei einem Entladungsstrom von 0,5 A verwendet wird.

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Die Batterie hält durchschnittlich 2 Volt während der fünf Zyklen aufrecht» Der Batteriewirkungsgrad beträgt 27,4 %, während die Batteriekapazität zu 65,9 mAH/g ermittelt wird.

Beispiel 18

Zur Durchführung dieses Beispiels werden drei der in Beispiel 17 beschriebenen 2-Volt-Batteriezellen in Reihe in das Gehäuse einer Keckenschneidmaschine unter Bildung einer 6-Volt-Batterieanordnung eingesetzt. Die drei 2-Volt-Batteriezellen sind in der Lage, die Heckenschneidmaschine erfolgreich anzutreiben.

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Claims

1. Laminierte Elektrode, die in leichtgewichtigen Blei/Säure-Batterien einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Lagen aufweist, wobei die mittlere Lage aus einer elektrisch leitenden Folie und die zwei anderen Lagen jeweils aus einer porösen, verdichteten und gesinterten Verbundfolie aus einer homogenen Mischung aus Fasern und einem aktiven Pulvermaterial bestehen, wobei die Fasern zu 9O bis 100 % aus synthetischen Fasern und zum Rest aus natürlichen Fasern bestehen.

2. Laminierte Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Pulvermaterial aus metallischem Blei oder einer Bleizusammensetzung besteht.

3. Laminierte Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Material aus Pb, PbO, dreibasischera oder Vierbasischem Bleisulfat oder Mischungen davon besteht.

4. Laminierte Elektrode nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Fasern aus Polyäthylenfasern, Polypropylenfasern oder Mischungen davon bestehen.

5. Laminierte Elektrode nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der synthetischen Fasern derart ist, daß das numerische Produkt aus der Faserlänge in mm multipliziert mit dem Titer (Denier) nicht größer als 25 ist.

6. Laminierte Elektrode nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet _t daß die Menge des in der Verbundfolie eingesetzten aktiven Pulvermaterials 50 bis 99 Gewichtsteile pro

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Teil der Faser beträgt.

7. Laminierte Elektrode nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Folie aus einer Bleifolie besteht.

8. Laminierte Elektrode nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Folie aus einer dünnen perforierten Bleifolie besteht.

9. Laminierte Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne perforierte Bleifolie eine offene Raumfläche von bis zu 90 % der gesamten Fläche der Folie aufweist.

10. Laminierte Elektrode nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Folie aus einem Papierbogen besteht, der Bleimetallpulver oder Graphit enthält.

11. Verfahren zur Herstellung einer laminierten Elektrode gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern, die sich zu 90 bis 100 % aus synthetischen Fasern und zum Rest aus natürlichen Fasern zusammensetzen, in Wasser unter Bewegen unter Aufbildung einer Aufschlämmung dispergiert werden, der Aufschlämmung pulverxsxertes aktives Material zugesetzt wird, nach dem gründlichen Vermischen die dispergierte Aufschlämmung durch Herabsetzen des pH bis zur Bildung einer großen ausgeflockten Masse aus Fasern und aktivem Material ausgeflockt wird, die ausgeflockte Masse unter Bildung einer Verbundfolie aus einer lockeren homogenen Fasermatte, die mit dem aktiven Material überzogen ist, filtriert und getrocknet wird, eine Verbundfolie aus der homogenen Fasermatte, die mit dem aktiven Material überzogen ist, auf jede Seite einer leitenden Folie unter Bildung eines Sandwich aufgebracht wird und der

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Sandwich bei einer Temperatur zwischen 120 und 200 ⁰C unter

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einem Druck zwischen Atmosphärendruck und 914 kg/cm unter

Bildung einer dreischichtig laminierten Elektrodenstruktur
erhitzt und verdichtet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die eingesetzten synthetischen Fasern eine solche Größe besitzen, daß das numerische Produkt aus Faserlänge in mm multipliziert mit dem Titer (Denier) nicht größer als 25 ist.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte pulverisierte aktive Material aus
Pb, PbO, dreibasischem Bleisulfat, vierbasischem Bleisulfat
oder Mischungen davon besteht.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des in der Verbundfolie eingesetzten aktiven Materials zwischen 50 und 99 Gewichtsteilen pro Teil der Fasern beträgt.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in der laminierten Elektrode eingesetzte leitende Folie aus einer Bleifolie, einer dünnen perforierten Bleifolie, einer Papierfolie, die Graphit enthält, oder einer Papierfolie besteht, die Bleimetallpulver enthält.

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