DE2359905A1

DE2359905A1 - Elektroden fuer elektrische akkumulatoren

Info

Publication number: DE2359905A1
Application number: DE2359905A
Authority: DE
Inventors: John Dipl Ing Andersson; Erik Sundberg; Eric Dipl Ing Westberg
Original assignee: Tudor AB
Current assignee: Tudor AB
Priority date: 1972-12-04
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1974-06-06
Also published as: DK137908B; US3920479A; JPS49116541A; ZA739146B; IT997933B; AT329125B; AU6306873A; ATA1011373A; CA997826A; ES421001A1; ES205535U; DK137908C; IN139153B; CH564853A5; GB1421480A; FR2209223A1; ES205535Y

Description

Elektroden für elektrische Akkumulatoren

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektroden für elektrische Akkumulatoren, insbesondere" auf sogenannte Röhrenelektroden, die hauptsächlich bei Blei-Akkumulatoren Verwendung finden. Diese Röhrenelektroden bestehen aus einem in der Mitte befindlichen Leiter, der von aktivem Material umgeben ist, das von einer aus säurefestem und säuredurchlässigem Material bestehenden Umhüllung umschlossen ist.

Die Hüllen für die für die Verwendung in Blei-Akkumulatoren vorgesehenen Eöhrenelektroden können auf -verschiedene Weise

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hergestellt werden. Ursprünglich bestanden diese Hüllen aus geschlitzten Hartgummirobren. Alle Hüllen moderner Art haben jedoch gemeinsam, daß in ihnen mindestens eine Schicht faserförmigen Materials enthalten ist. Die Hülle kann allein aus diesem Fasermaterial bestehen oder aus diesem Material in Verbindung mit einem anderen Material. Es ist beispielsweise bekannt, eine Röhrenhülle herzustellen, die aus einem' geflochtenen Glasfaserrohr oder -strumpf besteht, das sich in einer anderen, aus perforierter Kunststoffolie bestehenden Hülle befindet. Solche Röhren werden eeit vielen Jahren hergestellt, und es hat sich gezeigt, daß sie viele gute Eigenschaften besitzen. Die Hüllen können beispielsweise auch aus sog. 'non-woven¹ -Stoff hergestellt werden, wobei man gewöhnlich von zwei flachen Stoffen ausgeht, welche mittels einer Anzahl paralleler Streifen zusammengefügt werden, um die einzelnen Röhrenhüllen zu bilden. Diese einzelnen Röhrenhüllen hängen dann zusammen. Solche zusammenhängenden einzelnen Röhrenhüllen kann man auch in Form eines Doppelgewebes erhalten. Unabhängig davon, welche der oben beschriebenen Methoden angewendet wird, werden die Röhren aus einem Ausgangematedal hergestellt, welches bedeutend langer ist, als die fertigen Röhren. Hieraus ergibt sich, daß das Material auf die gewünschte Länge gekürzt werden muß. Die auf die richtige

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Länge gekürzten Hüllen werden darauf in ein sogenanntes Gitter gesetzt, -worauf dae aktive Material aufgefüllt wird. Hiernach wird der Boden der Hülle verschlossen, und zwar entweder durch" einen Stopfen oder durch ein anderes Verschlußorgan.

Um Beschädigungen an der Hülle zu vermeiden, muß diese nach dem Kürzen an beiden Enden behandelt werden. Durch die Behandlung soll vermieden werden, daß Fäden sich verschieben, herausgezogen werden oder die Hülle auf andere Weise zerstört wird.-Eine zerschlissene Hülle hat nämlich zur Folge, daß das aktive Material herausfällt, wodurch einmal Kapazität und Lebensdauer der Elektrode beeinträchtigt wird und zum anderen Kurzschlüsse in der Zelle verursacht werden können. Hervorstehende scharfe Kanten der Hülle können auch Beschädigungen an den Scheidern hervorrufen, die sich zwischen Elektroden entgegengesetzter Polarität befinden. Um die gewünschten Eigenschaften an den Röhrenenden zu erzielen, pflegt man diese beispielsweise durch Eintauchen in ein in einem geeigneten Lösungsmittel gelöstee Polystyrol zu behandeln. Ein anderes mögliches Behandlungsmittel ist eine Latex-Emulsion. Bei Lösungsmitteln ergeben sich allerdings leicht Probleme sowohl hinsichtlich der Arbeitshygiene als auch in bezug auf die Feuersgefahr. Außerdem entstehen nicht erwünschte..

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Kosten für lösungsmittel und Emulsionen» Möglich ist auch, die Röhrenenden der Hülle in eine nicht erhärtete Riechung BVLB Epoxidhare und einem Härter eu tauchen. Indessen ergeben sich auch hier die gleichen Probleme, da sich geeeigt hat, daß die hler in Frage stehenden Verbindungen leicht Allergien hervorrufen und auch ei*ien relativ hohen Preis haben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine RöhrenhUlle mit -■* mindestens den gleichen guten Eigenschaften wie die bisher bekannten zu erreichen unter Verwendung der vorerwähnten mit der Herstellung zusammenhängenden Haohteile und ein Verfahren zur Herstellung solcher Hüllen cu eohaffen, ohne daß eine Verwendung von Lösungsmitteln oder anderen nicht erwünschten chemischen Verbindungen erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das eine oder beide Enden einer jeden Röhre durch thermoplastisches Material verstärkt ist, das durch Schmelzen mechanisch an das Fasermaterial, das Bestandteil der IlBhrenhttlle iet, gebunden ist. Hierdurch werden die Nachteile mit LöBungeaitteXn und anderen nicht erwünschten chemischen Verbindungen vermieden. Weiterhin wird erreicht, daß billiges Material und verschiedene Polyolyfine, wie beispielsweise Polyäthylen und Polyprophylen verwendet werden können, die sich als sehr

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geeignet erwiesen haben. Die Erfindung ist eowohl bei Hüllen, die aus einzelnen Röhren bestehen, "wie auch bei Hüllen, die aus sogenannten Multiröhren bestehen, anwendbar.

In Abhängigkeit von den jeweils gestellten Forderungen können solche Hüllen aus einzelnen, losen Röhren oder aus

.mehreren zusammenhängenden Röhren bestehen. Bei zusammenhängenden Röhren kann die Anzahl variieren, teils weil für unterschiedliche Elektrodentypen und -größen eine unterschiedliche Anzahl von Röhren erforderlich ist, und

teils deshalb, weil es nicht erforderlich ist, daß alle

einzelnen Röhren, die für eine Elektrode notwendig sind, zusammenhängen müssen. Die Behandlung der Röhrenenden gemäß der Erfindung können.auch lose Röhren zu einer zusammenhängenden Hülle mit einer gewünschten Anzahl einzelner Röhren zusammengefügt werden. Dies ermöglicht große Flexibilität bei der Herstellung solcher Hüllen.

äß der Erfindung wird das thermoplastische Material durch Schmelzen mechanisch an das Fasermaterial gebunden. Das thermoplastische Material kann hierbei der Röhre oder den Röhren entweder in geschmolzenem oder in festem Zustand zugeführt werden. Die einfachste Weise, geschmolzenes Material zuzuführen, besteht darin, die Röhrenenden in eine Schmelze aus solchem Material zu tauchen.·-Dieses Verfahren

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kann leicht in einen Heratellungaproaeß ohne nennenswerten Aufwand eingeführt werden. Dieses Verfahren kann jedoch zur Folge haben, daß die Menge Material, die jeder Röhre zugeführt wird, etwas variieren kann, und um das thermoplastische-Material gegen Oxydation zu schützen, können nicht erwünschte Zusätze in Form von Antioxydantien erforderlich sein. Es kann deshalb wünschenswert sein, das geschmolzene Material in besser kontrollierter Form zuzuführen. Zu diesem Zweck werden die Röhren, die verstärkt werden sollen, in eine Form gelegt, die die Abmessungen der Verstärkung begrenzt, worauf geschmolzenes

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thermoplastisches Material in For« eingespritzt wird.

Dieses Verfahren wird anhand der Abbildung 1 beschrieben, wobei die Röhre 1 mit einer Verstärkung versehen werden soll. Die Röhre 1 wird in eine Form eingeführt, die aus einem Kern 3 besteht, über den die Röhre 1 gesteckt wird, und der eng an der Innenseite der Röhre anliegt. Weiter sind zwei beweglich! Teile 2« und 2b vorhanden, die die-Rötere umschließen, wenn dieee auf den Kern gesteckt ist» Hierbei entsteht ein Hohlraum in Form eines Ringes um das End· der Röhre, in den das geschmolzene thermoplastische Material in an sich bekannter Weise durch Einspritzen eingebracht wird.

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Bas thermoplastische Material kenn «ach in festen Erlistend eingebracht werden. Eine einfache Methode besteht darin, daß thermoplastisches Material in Pulverform in die Röhre eingebracht Wird, die zu diesem JSideck, v^rerhitet ist* Bas pulverförmige Material kann z. B* dadurch eingebracht werden, daß das Röhrenende in ein Wirbelbett aus solchem Material eingetaucht wird, oder vermittels einer elektrostatischen Auftragsmethode, Eb sind jedoch auch andere . Methoden möglich. Ein anderes Verfahren, feetee Material aufzubringen, kann darin bestehen, die Röhren mit Streifen aus Kunststoff-Folie zu versehen, welche danch geschmolzen werden. Um einen besseren Kontakt zwischen dem thermoplastischen und dem Fasermaterial zu erzielen, kann man auch ein Werkzeug entsprechend Pig. 1 verwenden. Gleichgültig, welches Verfahren angewendet wird, immer dient es dem Zweck, die Röhren oder die Hülle an deren beiden Enden zu behandeln. Es ist zweckmäßig die beidendige Behandlung gleichzeitig durchzuführen. Wenn das thermoplastische Material mittels Formspritzen, wie oben beschrieben, aufgebracht wird, ist es zweckmäßig, wenn man zwei direkt gegenüber angeordnete Sprltzvorrichtünge.n benutzt, die jede an einem Hüllen-Ende arbeitet. Die eine dieser Vorrichtungen muß feststehend und die andere beweglich angeordnet sein. Durch eine solche ^ ^! Anordnung wird auch erreicht, daß auf die Verwendung :

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spezieller Torrichtungen zum Pesthalten der Röhren, nachdem sie im Werkzeug befestigt worden sind, verzichtet werden kann,

Das Material in den Röhrenhüllen ist oft härter als das Material der Scheider, die die Elektroden voneinander trennen. Das kann zu Abnutzungsschäden an den Scheidern führen, da vorauszusetzen ist, daß die Separatoren und die Elektroden gegeneinander etwas beweglich sind. Um solche Schäden zu vermeiden, kann Abnutzung zwischen ' Röhrenhüllen und Scheidern dadurch vermieden werden, daß ! der thermoplastische Überzug der Hülle einen AußendurchmesBer aufweist, der etwa-s größer ist als der der h-öhrenhülle. Hierdurch kann ein Direktkontakt zwischen Röhrenhülle und Scheider weitgehend vermieden werden.

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Claims

Patentansprüche

) Hülle für Röhrenelektroden, bei der die Röhrenhülle aus einem Fasermaterial besteht, das gegebenen falls mit einem anderen Material kombiniert ist, d a du r c h gekennzeichnet, daß das eine oder beide Enden jeder. Röhre durch thermo- * plastisches Material verstärkt ist, das durch Schmel zung mechanisch an das fibröse Material gebunden ist.
2. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Anzahl einzelner Röhren besteht, die jede für sich mit einem thermoplastischen Material verstärkt ist.
3. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einzelnen Röhren besteht, die durch das thermoplastische Material verbunden sind, wobei die Anzahl der zusammenhängenden Röhren mindestens zwei ist.
4. Hülle nach Anspruch 1, dadurch ^gekennzeichnet, daß die Röhren bereits vor der Verstärkung zusammenhängen, z. B. dadurch, daß die ganze Hülle aus einem

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gewebten oder nicht gewebten Textilprodukt besteht.
5. Verfahren zur Herstellung einer Hülle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung ein geschmolzenes thermoplastisches Material aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die zu verstärkenden Röhren in eine Form einen gebracht werden, die die Abmessung der Verstärkung begrenzt , und daß danach ein geschmolzenes thermoplastisches Material in die Form eingespritzt wird.
7. Verfahren zur Herstellung einer Hülle nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material in festem Zustand in die Röhren eingebracht und danach geschmolzen wird, um die gewünschte Bindung an das Fasermaterial zu erhalten.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das th_ermOpi_astische Material in Pulverform eingebracht wird.

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9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material in Form eines Bandes eingebracht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material gleichzeitig an beiden Enden der Hülle oder der Röhren zugeführt wird.
11. Hülle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des thermoplastischen Materials größer ist als der der Rohren.

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