DE2442361A1 - Bleiakkumulator - Google Patents

Bleiakkumulator

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DE2442361A1
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Takashi Ito
Koichiro Ohtomo
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Kanebo Ltd
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Description

Patentanwälte:
Dipl.-Ing. Tiedtke
DipL-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne
8 München 2
Bavariaring 4, Postfach 202403
Tel.: (089)539653-56 Telex:524845tipat cable address: Germaniapatent München
München, den 4 . September B 6203
Kanebo Kabushiki Kaisha
Tokyo, Japan
Bleiakkumulator
Die Erfindung betrifft einen Blei/Säure-Akkumulator des Pastentyps, vorzugsweise eine Zeilelektrodenkonstruktion eines solchen Akkus und insbesondere verbesserte Separatoren zur Verwendung in einer solchen Zellelcktrodenkonstruktion.
Blei/Säure-Akkus vom Pastentyp, nachfolgend in der Beschreibung kurz Blei-Akku genannt, wurden bisher als Antriebsquellen zum Anlassen von Motoren gewöhnlicher Kraftfahrzeuge weithin benutzt. Da jedoch die Abgase von durch Verbrennungskraftmaschinen angetriebenen Kraftfahrzeugen als eine größere
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V/12 ·
«- ο —
Quelle der Luftverunreinigung Gegenstand harter Kritik wurden, zogen nun Blei-Akkus erneut das Interesse der Öffentlichkeit auf sich, da sie als Antriebsquelle tür Elektrowagen geeignet sind. Aus diesem Grunde gibt es eine zunehmende Nachfrage nach einem Blei-Akku erhöhter Leistung hinsichtlich seiner elektrischen Kapazität und Betriebsdauer. In der Vergangenheit wurden viele Versuche unternommen, den Elektrodenzusammenbau der Zellen zu verbesseren. Beispielsweise variieren die bekannten Separatoren, die zur Verhinderung von Kurzschluß zwischen der positiven und der negativen Platte einer Zelleneinheit angeordnet sind, in ihrer Art sehr stark. Es wurden Separatoren aus einer mikroporösen dünnen Platte verwendet und geprüft, die durch Imprägnieren von Zellstoff mit einem Harz und Extrudieren dieses imprägnierten Zellstoffs in eine Plattenform hergestellt worden waren. Vor Kurzein wurden Separatoren geprüft und verwendet, die durch Verwendung eines Platten-Basismaterials aus beispielsweise porösem Gummi oder gesinterten, synthetischen Polyvinylchloridfaserfi hergestellt und mit einem säurebeständigen, oxydationsbeständigem Harz beschichtet und als eine mikroporöse Folie erhalten wurden. Diese bekannten Separatoren sind jedoch noch weit von einer befriedigenden Funktion entfernt, wenn
sie in Blei-Akkus für Elektrowagen Verwendung finden sollen.
Der Separator aus Zellstoff hat gegen Säuren und Oxydation eine ungenügende Beständigkeit' und zeigt einen hohen
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elektrischen Wiuerstand. Von einem solchen Separator kann keine stark verbesserte elektrische Kapazität und keine lange Betriebsdauer erwartet werden. Auf der anderen Seite haben der Separator aus einem gummiartigen porösen Material und der Separator aus einem gesinterten 'Polyvinylchloridmaterial zwar ausreichende Beständigkeit'gegen Säuren und Oxydation. Sie haben jeuoch eine Dicke von etwa 0,2 bis 0,5 mm und einen erheblichen elektrischen Widerstand', so daß bei Verwendung in Blei-Akkus elektrischer Wagen der wirtschaftliche Nachteil auftritt, daß zur Erreichung einer hohen Leistungsabgabe eine große Anzahl von Elektrodenzelleinheiten vorgesehen werden muß.
Ein Separator, der in Form eines Filns aus synthetischen Fasern als Grundmaterial hergestellt wird , ist deshalb wünschenswert, da er extrem dünn mit einer Dicke von etwa 0,1 bis 0,3 min und einein niedrigen elektrischen Widerstand hergestellt werden kann. Ein solcher Separator zeigt jedoch das Problem, aaß der Durchtritt der elektrolytischen Lösung, d.h. der Schwefelsäure, bei der Entladung des Akkus erschwert wird und demzufolge eine Schwierigkeit durch Zurückhaltung von Schwefelsäure zwischen der r.iikroporösen Faserstruktur und der positiven Platte auftritt. Aus diesem Grunde muß bei einem Elektrodenzusammenbau der Konstruktion "positive Platte-Glasmatte-Filmseparatornegative Platte" die Glasmatte eine Dicke von 0,5 mm oder mehr, vorzugsweise 1,0 mm oder mehr haben, um eine bessere Durchdringung und Zurückhaltung der elektrolytischen Lösung zu verwirklichen. Obgleich dieser filmartige Separator an sich
^00314/0759
wie oben angegeben wurde in einer sehr dünnen Tafelform hergestellt werden kann, läßt sich im Ergebnis der Gesamtabstand zwischen dem Elektrodenpaar im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen nicht so wirksam verringern, und die Kapazität des Akkumulators ist auch nicht zufriedenstellend.
Es wurden intensive Untersuchungen angestellt, um diese Mängel und Schwierigkeiten des Standes der Technik zu überwinden und die oben dargelegte Erfindung zu vervollständigen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Bleiakkumulators des Pastentyps mit einer stark verbesserten elektrischen Kapazität und einer langen Betriebsdauer, wobei die bisherigen Schwierigkeiten gelöst werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einer Hinsicht einen Bleiakkumulator des Pastentyps mit Einheitszellen, von denen jede in Schichtform konstruiert ist: Eine positive Platte , die auf ihren beiden Oberflächen mit einem aktiven Anodenmaterial beschichtet ist;eine auf jede Seite dieser positiven Platte aufgelegte Faserstruktur; und eine auf jede Faserstruktur aufgelegte negative Platte. Die Erfindung liegt in einem beiderseits der positiven Platte zwischen der genannten Faserstruktur und der genannten negativen Platte angeordneten Separator, der aus einem papierartigen Bogen mit kontinuierlichen mikroporösen Öffnungen auf seiner gesamten Fläche,der v/enigstens 70 Gew.-% durch Schruelzverspinnung und Härtung eines Novolak-Harzes er-
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zeugte Phenolharzfasern rait je einem Durchmesser von 5 u oder weniger enthält.
In anderer Hinsicht betrifft die Erfindung einen Bleiakkumulator des Pastentyps der oben beschriebenen Art/ bei dem die genannten Phenolharzfasern solche sind, bei denen wenigstens 60 Mol-% uer phenolischen Hydroxylgruppen des Harzes abgedeckt sind.
Die Phenolharzfasern, die bei den erfindungsgemäßen Separatoren Anwendung finden können, werden beispielsweise in der Weise hergestellt, daß man eine Schmelze eines durch Polykondensation ναι Phenol und Formaldehyd erhaltenen, sogenannten Novolak-Harzes mit einem. Luftstrom hoher Geschwindigkeit in eine nicht oxydierende Atmosphäre bläst und anschließend die resultierenden feinen Fasern mit Chlorwasserstoffsäure oder Formaldehyd oder ähnlichen Mitteln vernetzt oder aushärtet. Die so erhaltenen Fasern können in den erfindungsgemäßen Separa-v toren verwendet werden und entsprechen den Anforderungen dahingehend, daß ihr Durchmesser 5 μ oder kleiner ist und sie eine gute Beständigkeit gegenüber Säuren und Oxydation zeigen und thermisch unschmelzbar und in Lösungsmitteln unlöslich sind.
Flexible mikroporöse papierartige Tafeln können im allgemeinen in der Weise hergestellt werden, daß man die genannten feinen' Fasern zu Stapelfasern von 2 mm oder weniger schneidet und daraus mit beispielsweise einem Resol-Härz als Bindemittel
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und nach dem bekannten Papierherstellungsverfahren auf nassem Wege einen Bogen herstellt.
Der erfinaungsgemäße bleiakkumulator hat eine Struktur aus "positive Platte - Faserstruktur - mikroporöser Bogen negative Platte". Er hat wahrscheinlich aus den folgenden Gründen eine wesentlich verbesserte elektrische Kapazität und eine lange Betriebsdauer.
Zunächst hat der papierartige, feinporige Bog.en eine Dicke von 0,3 nun oder weniger, vorzugsweise 0,1 bis 0,15 mm, - und iiti allgemeinen einen sehr niedrigen elektrischen Widerstand von 0,1 Sl/cm oder v/eniger, wenn dieser Bogen als Separator benutzt wird. Weiterhin besteht dieser Bogen aus einer Masse äußerst feiner Fasern mit einem mittleren Durchmesser von 5 u oder weniger, vorzugsweise 3 u oder weniger, so daß der Bogen den Durchgang von aktiven Anodenmaterialien vollständig hemmt, jedoch aen Durchtritt und die Diffusion der elektrolytischen Lösung nicht hindert. Daher können die Faserstrukturen, die in Berührung mit der positiven Platte kommen, viel dünner als ciie in bekannten Konstruktionen verwendeten Strukturen gemacht werden, so daß es gewöhnlich möglich ist, die Faserstrukturen in einer Dicke in dem Bereich von 1,0 mm oder v/eniger einzusetzen. Eine Faserstruktur mit einer Dicke von weniger als 0,05 mm wird jedoch wegen der Verringerung der Schwefelsäuremenge, die notwendigerweise zwischen der Faserstruktur und der positiven Platte zurückgehalten werden muß, nicht bevorzugt. '
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Bei dem wie vorstehend nach der Erfindung erhaltenen Bleiakkumulator kann der Abstand zwischen dem Elektrodenpaar um etwa 10 bis 30% und in einigen Fällen sogar um etwa 50% im Vergleich zu üblichen Konstruktionen verringert werdenf so daß der Akku selbst zusätzlich.zu der stark verbesserten Kapazität in einer wirtschaftlich kleinen Größe hergestellt werden kann.
Als Faserstruktur wird im allgemeinen Glasmatte verwendet. Jedoch können auch gev/ebte oder ungewebte Textilien aus synthetischen Fasern mit guter chemischer Dauerhaftigkeit eingesetzt werden, wie Polyacryl-, Polyvinylchlorid- und Polyolefin -Fasern.
Die Fdserstruktur muß die Funktion erfüllen, die Durchuringung und Diffusion des Elektrolyten zu verbessern und zusatz- ' lieh das Ablösen und Entfernen der aktiven Anodenmaterialien von den Oberflächen der positiven Platte zu verhindern. Um allgemein das Ablösen und Entfernen des aktiven Anodenmaterials -von den Oberflächen der positiven Platte zu verhindern, ist es von Vorteil, den Durchmesser der feinen Fasern genügend zu verringern und andererseits die Dichte des aus Fasern bestehenden bogens zu erhöhen. Bei dem gegenwärtigen Stand der technischen Entwicklung wurde bisher eine Dichte von maximal etwa 30 bis 100 g/in erreicht, wenn Fasern von etwa 15 bis 50 ii Durchmesser eingesetzt wurden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Bleiakkumulator kann eine Dichte von 100 bis 200 g/m angenommen werden, wenn man bei der Konstruktion der Faserstruktur Fasern mit einem Durchmesser von 10 p oder weniger oder, wenn erforderlich, 5 u oder weniger einsetzt, da die Separatoren - wie oben erläutert - eine außerordentliche hohe Durchdringung und Diffusion der Schwefelsäure zeigen. Aus diesem Grunde kann das Bestreben der aktiven Anodenmaterialien, von der positiven Platte abzukommen oder sich von ihr zu entfernen, im wesentlichen vermieden werden. Bleiakkumulatoren mit solchen Faserstrukturen in dem Elektrodenaufbau zeigen daher eine wesentlich verbesserte Funktion, so daß ihre Lebensdauer zwei- oder mehrmal länger als die der konventionellen Kunstruktionen unter Verwendung von Separatoren aus Glasmatte oder Zellstoff ist -· Ivie oben angegeben wurde, hat der Bleiakkumulator nach einer Ausführungsform der Erfindung ausgezeichnete Eigenschaften, die sich in einer stark verbesserten elektrischen Kapazität, einer verlängerten Betriebszeit und einer kompakten Größe zeigen. Der Akkumulator ist daher zur Verwendung als Antriebsquelle für ein Elektroauto sehr geeignet.
Als Ergäxüs weiterer Forschungen wurde gefunden, daß
thermisch unschmelzbare Phenolharzfasern, bei denen die phenolischen Hydroxylgruppen des Harzes wenigstens teilweise abgedeckt sind, mehrere bevorzugte Ergebnisse zeigen. Diese Fasern sind von besserer Säure- und Oxydationsbeständigkeit, so daß bei Verwendung der papierartigen Bogen aus diesen Phenolharzfasern als Separatoren zwischen den negativen Platten und den
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Faserstrukturen erreicht werden kann, daß der Bleiakkumulator in einer kompakteren Größe, einer stark verbesserten ZeIlkapazitdt und einer hohen Leistung hergestellt werden kann. Außerdem kann beim Laden die Erzeugung von aktivem Sauerstoff vermieden werden, der sonst die Phenolharzfasern durch Oxydation zersetzt. Im Ergebnis kann die Lebensdauer des Bleiakkus sehr beträchtlich verlängert v/erden.
Die oben genannten thermisch unschmelzbaren Phenolharzfasern mit wenigstens teilweise abgedeckten phenolischen Hydroxylgruppen im Harz können durch das folgende Verfahren hergestellt werden.
Ls wira ein thermisch schmelzbares, Novolak genanntes Harz benutzt, das durch Kondensationspolymerisation von Phenol und Formaldehyd dargestellt wird. Dieses Harz wird einem Schmelzspinnverfahren in einer nicht oxydierenden Atmosphäre unterworfen, wobei man fadenartige oder baumwollartige Fasern er" hält. Diese Fasern werden dann beispielsweise einer Umsetzung mit Formaldehyd in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie Schwefelsäure ouer Chlorwasserstoffsäure, während 1 bis 20 Stunaen bei einer Temperatur von 60 bis 1O5°C unterworfen, um die Vernetzung in dem Polymermolekül zu bewirken. Hierdurch erzeugt man thermisch unschmelzbare, in Lösungsmitteln unlösliche Fasern mit einem Härtungsgrad von 3 bis 30%, der das erhöhte Gewicht der gehärteten Fasern relativ zu dem Gewicht der noch nicht gehärteten Fasern darstellt. Dieser Härtungsgrad
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wird zur Messung des Wärmehärtvermögens benutzt. Danach werden diese gehärteten Fasern entweüer mit einem Säureanhydrid, wie Essigsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid, oder mit einem Säurehalogenid, wie Isophthalyldichlorid und Terephthalyldichlorid, umgesetzt und aabei die phenolischen Hydroxylgruppen verestert. Alternativ können die gehärteten Fasern entweder mit einem Alkylierungsntittel, wie Dimethylsulfat, Methylbromid und Äthylbromid, oder mit einer eine Expoxydgruppe enthaltenden Verbindung, wie Epichlorhydrin und Diglycidylbisphenol-A, umgesetzt werden, um die phenolischen Hydroxylgruppen veräthern.
Es ist nötig, daß wenigstens 60 Mol-%, vorzugsweise 70 Mol-% oder mehr und insbesondere 80 Mol-% der phenolischen Hydroxylgruppen abgedeckt werden. Der Grund besteht darin, daß je hoher der Abdeckungsgrad ist, umso beständiger gegen Oxydation und Säure ist der entstehende Separator. Wenn speziell weniger als 60 Mol-% der phenolischen Hydroxylgruppen abgedeckt sind, ist es unmöglich, die durch den erzeugten aktiven Sauerstoff verursachte Verschlechterung der Fasern zu verhindern, die sich in der Qualität und Biegsamkeit des entstehenden Separators zeigt.
Ein anderes wichtiges Erfordernis für die Vollständigkeit der Erfindung ist der Durchmesser jener Phenolharzfasern mit teilweise abgedeckten phenolischen Hydroxylgruppen im Harz. Es ist wesentlich, daß diese Fasern - wie oben dargelegt einen Durchmesser von 5 μ oder weniger, vorzugsweise 3 u oder
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weniger haben. Mit der Erfindung wird nämlich beabsichtigt, daß die papierartigen Separatoren aus diesen Phenolharzfasern den Durchgang aktiven Anodeninaterialien wie auch das Ablösen oder die Entfernung der aktiven Anodenmateri'alien von der Oberfläche der positiven Platten verhindern und die Diffusion und Zurückhaltung der Schwefelsäure von dem aus verwirrten, sehr feinen Fasern gebildeten mikroporöse* System verbessern. Wenn der Faserdurchmesser über 5 u beträgt, ist ein solcher Effekt nicht zu erwarten.
Die vorliegende Erfindung v/ird nachfolgend an einigen Beispielen in den Einzelheiten weiter beschrieben.
lieispiel 1
Ein Novolak-Harz mit einem Molekulargewicht von 850, das durch Umsetzung von Phenol mit einer wässrigen Formaldehydlösung erhalten wurde, wurde einer Spinnmaschine zugeführt und von dieser in eine Stickstoffatmosphäre gespritzt, wodurch w'ovolakhar ζ-Fasern von 3,5p Durchmesser und 0,5 bis 2 mm Faserlänge erzeugt wurden. Diese Fasern wurden mit einem Chlorwasserstoffsäurc- oder Formaldehyd-Härtungsmittel gehärtet, so aaß sie unschmelzbar wuraen. Dann wuraen die Fasern einem nassen Papierherstellungsverfahren unter Verwendung eines in Methanol löslichen Resolharzes mit einem Molekulargewicht von 420 als bindemittel unterworfen und so eine papierartige Bahn von ü,15 nun Dicke erzeugt. Tabelle 1 zeigt die verschiedenen
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_ 12 _
Eigenschaften dieser Bahn im Vergleich mit den handelsüblichen Separatoren aus Zellstoff.
Tabelle 1
Dicke
(liuu)
(a)
Elektri
scher Wi
derstand
(Λ/cm2)
PbO2
Durch
lässig
keit
Porosität
<%)
Zugfestig
keit
(kg/mm )
Bogenrnaterial
lach der Er
findung
0,15 0,05 vollstän
dig un
durch
lässig
65 0,10
Zellstoffbo
gen
1 ,00 0,17 durch
lässig
60 0,03
(a) Bestimmt in Schwefelsäure eines spezifischen Gewichtes von 1,2b bei Zimmertemperatur.
Dann wurden Akkumulatoren konstruiert mit der Struktur "positive Platte - Faserstruktur - erfxnüungsgemäßer papierartiger Bogen oder handelsüblicher Zellstoffbogen - negative Platte" . Die Zellkapazitäten der Batterien wurden bestimmt und es
wurde auch die Kapazität nach 100-, 200- und 400-facher Wiederholung der Entladung und Ladung gemessen. Das Ergebnis ist in den folgenden Tabellen 2 und 3 angegeben.
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Tabelle 2
Separa
torma
terial
Faserstruktur Dicke
(mm)
apazität (c)
(A
•h)
Außerhalb
der Erfin
dung
papier
artiger
Material 0,03 ntladungsstrom (A)
Diese
Erfindung
Bogen
aus
Phenol
PAN(a) 0,05 1 8
Il fasern Il 0,10 3,57 1,20
Il Glas<b)
matte
0,50 3,28 1,51
It » 2,0 3,97 1,80
Kontroll
versuch
Zell
stoff
Il 0,50 4 ,00 1,85
II 1,5 3,75 1/62
3,30 1/41
3,70 1,50
(a) Bedeutet Faservließ aus Polyacrylnitril (Faserdurchmesser: 5 p).
(b) Bedeutet Matte aus Glasfasern mit 25 μ Durchmesser.·
(c) Kapazität bei lOrstündigem Strom: 4 A«h
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_ 14 _
Tabelle
Separator
material
Faserstruktür Dicke
(mm)
Kapazität (A«h) (a)
nach Ladung-Entladung
200 400
Diese
Erfindung
Papier
artiger
Bogen
aus
Phenol
fasern
Material l 0,5 Wiederholung der Ladung-
Entladung (Anzahl)
3,81 3,77
Kontroll
versuch
I
Zell
stoff
PAN
Faservliel
0,5 100 3,92 3,50
Glas -
matte
1/5 3,84 2,34 0
Glas -
matte
3,98
3,57
(a) Entladestrom = 1 A
Aus der obigen Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die bei dem erfindungsgemäßen Akku zu verwendende Faserstruktur im Hinblick auf die elektrische Kapazität zweckmäßigerweise eine Dicke von 0,05 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,7 mm, haben sollte. Im Gegensatz hierzu zeigt der Akkumulator mit aus Zellstoff hergestellten Separatoren im allgemeinen eine schlechte Zellkapazität im Vergleich zu dem Akku mit erfindungsgemäß hergestellten Separatoren. Insbesondere zeigt der Akku mit Faserstrukturen aus Glasmatte von 0,5 mm eine unzureichende Zellkapazität. Aus dieser Tatsache ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Separatoren ihre einzigartigen und ausgezeichneten Eigenschaften in voller Größe nur zeigen, wenn sie in der oben
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definierten Akkustruktur der Erfindung eingesetzt werden, wobei man dann eine stark verbesserte Zellkapazität erhält. Außerdem ist aus Tabelle 3 deutlich, daß der Akku nach der Erfindung eine längere Zeitdauer als der mit bekannten ZellstoffSeparatoren eingesetzt werden kann. Insbesondere ist ersichtlich, daß bei Linsatz eines Faservließ aus Polyacrylnitril-Fasern (PAN) kleinen Durchmessers als Material für die Faserstruktur eine sehr verlängerte Lebensdauer erreicht wird, obgleich die Zellkapazität selbst im Vergleich zur Verwendung von Glasmatten etv/as schlechter wird.
Heispiel 2
Synthetisches Novolak-Harz mit einem Molekulargewicht von 900 wurde durch Umsetzung von Phenol und Formaldehyd in Gegenwart von Ciilorwasserstoff säure als Katalysator dargestellt. Dann wurde dieses Harz durch einen Schmelzextruder durch Öffnungen verschiedenen Durchmessers in eine Stickstoffatmosphäre extrudiert, während Stickstoffgas gegen die Ströme der Harzschmelze unmittelbar nach deren Extrusion aus den Öffnungen geblasen wurde. Die so hergestellten Fasern wurden dann in ein Mischbad aus 500 cm unverdünnter Chlorwasserstoffsäure und 500 cm wässriger Formaldehyd-Lösung bei Zimmertemperatur eingetaucht. Dann wurde dieses Bad stetig während einer Zeit von 4 Stunden auf die Temperatur von 98 C erhitzt und 8 Stunden auf dieser Temperatur gehalten, um eine vollständige Härtung und Vernetzung zu vollziehen. Der Härtungsgrad betrug 10 bis
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Die so erhaltenen gehärteten Phenolharzfasern wurden zwecks Abdeckung der phenolischen Hydroxylgruppen 3 Stunden bei einer Temperatur von 130C in ein wässriges Gemisch aus 300 g Dimethylacetamid, 100 g Terephthalyldichlorid und 20 g p-Toluolsulfonsäure eingetaucht.
50 g der Fasern wurden in 2000 cm einer wässrigen Lösung von 0,5% Styrol-Butadien-Gummi (SbR) gebracht und anschließend zur Herstellung einer gleichmäßigen Dispersion intensiv gerührt. Durch Herausnahme der Fasern, Auflegen auf ein Metalldrahtnetz und Trocknen nach dem bekannten nassen Papierherstellungsverfahren wurde ein papierartiger Bogen hergestellt. Dann
2 wurde der papierartige Bogen mit einem Druck von 50 kg/cm zwei Minuten bei 80 C zu einem Bogen von 0,2 mm Dicke gepresst.
Dann wurde ein Bleiakkumulator konstruiert, bei dem , eine positive Platte, eine ülassmatte von 0,5 mm Dicke, ein papierartiger Separator und eine negative Platte in dieser Reihenfolge zusammengefügt wurden. Die elektrische Kapazität
und die Lebensdauer dieses Akkus wurden geprüft; das Ergebnis ist in Tabelle 4 angegeben.
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Tabelle 4
Faser-
durch-
messer
(p )
Eigenschaft des
Separators
elektri
scher Wi
derstand
(Jl /cm2
kapazität
A. h)
8 Kapazität(A·h
nach Ladung-
Entladung
400
Kontroll
versuch
7-8 Zugfestig
keit
2
(kg/nun )
0,05 Entlade-
- strom
(A)
1 ,82 vfiederholte
Entladung-
Ladung (An
zahl)
1,02
Produkt
dieser
Erfin
dung
4-5 0,18 0,05 1 1 ,86 200 3,77
-do- 1-2 0,20. 0,06 3,87 1,88 3,57 3,89
0,22 3,92 3,89
3,94 3,92
Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, daß die Lebensdauer des Akkumulators um so kürzer wird, je größer der Faserdurchmesser ist. Daher ist verständlich, daß die Fasern einen Durchmesser von 5 ü oder weniger, vorzugsweise 2 u oder weniger, haben sollen.
Kurz zusammengefaßt besteht der Blei/Säure-Akkumulator in einer Hinsicht der Erfindung aus Zelleinhei.ten, die zwischen abwechselnder Faserstruktur und negativer Platte, die schichtweise beidseitig einer auf beiden Oberflächen mif einem aktiven Anodenmaterial beschichteten positiven Platte angeordnet sind, je einen Separator aus einem papierartigen Bogen mit durch-
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_ 18 _
gehenden mikroporösen Öffnungen auf seiner ganzen fläche, haben der wenigstens 70 Gew.-% durch Schinelzver spinnung und Härtung eines Novolakharzes erzeugte Phenolharzfasern mit einem Durchmesser von 5 u oder weniger enthält. Ein Bleiakkumulator mit solchen Separatoren zeigt eine verbesserte Zellkapazität, Leistung und eine verlängerte Lebensdauer. In anaerer Hinsicht der Erfindung haben die genannten .Phenolharzfasern der Separatoren wenigstens 60 Mol-% abgedeckte phenolische Hydroxylgruppen im Harz. Ein Akkumulator mit diesen Separatoren zeichnet sich durch eine weiter verbesserte Dauerhaftigkeit, zufriedenstellende Zellkapazität und Leistung aus.
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Claims (2)

_ 19 - . Patentansprüche
1. Bleiakkumulator des Pastentyps aus'Einheitszellen in Schichtkonstruktion, bestellend je aus einer auf beiden Oberflächen mit einem aktiven Anodenmaterial beschichteten positiven Platte, einer auf jede Seite der positiven Platte aufgelegte Faserstruktur und einer auf jede Faserstruktur aufgelegten negativen Platte, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Faserstruktur und der negation Platte beiderseits der positiven Platte ein Separator angeordnet ist, der aus einem papierartigen Bogen mit durchgehenden mikroporösen öffnungen auf seiner gesamten Fläche besteht und wenigstens 70 Gew.-% durch Schmelzverspinnung und Härtung eines Kovolakharzes hergestellte Phenolharzfasern mit einem Durchmesser'von je 5 u oder weniger enthält.
2. Bleiakkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-
net, daß bei den Phenolharzfasern wenigstens 60 Mol-% der phenolischen Hydroxylgruppen des Harzes abgedeckt sind.
5098U/0758
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US3953236A (en) 1976-04-27

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