DE256401C - - Google Patents

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DE256401C
DE256401C DENDAT256401D DE256401DA DE256401C DE 256401 C DE256401 C DE 256401C DE NDAT256401 D DENDAT256401 D DE NDAT256401D DE 256401D A DE256401D A DE 256401DA DE 256401 C DE256401 C DE 256401C
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- Ja 256401 KLASSE 21 b. GRUPPE- Yes 256401 CLASS 21 b. GROUP

für elektrische Sammler.for electrical collectors.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. März 1912 ab.Patented in the German Empire on March 10, 1912.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dein Unionsvertrage vomFor this registration, the examination according to your union contract of

20. März 1883March 20, 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Großbritannien vom 21. März 1911 anerkannt.Recognized on December 14, 1900 on the basis of registration in Great Britain on March 21, 1911.

die Prioritätthe priority

Bei Sammlerbatterien werden häufig zwischen die nebeneinariderliegenden Elektroden Trennkörper eingesetzt, um die Platten voneinander zu isolieren und besonders, um Kurzschluß zu vermeiden, der durch Ausfallen der aktiven Massen eintreten ■ könnte. Trennkörper dieser Art wurden bisher aus Zellulose 0. dgl., Holz oder: Steingut angefertigt; man hat auch Kaolin zu diesem Zweck vorgeschla-In collector batteries, separators are often used between the electrodes lying next to one another in order to isolate the plates from one another and, in particular, to avoid short circuits that could occur if the active masses fail. Separators of this type were previously made of cellulose 0. The like, wood or : earthenware; kaolin has also been proposed for this purpose.

gen. Auf jeden Fall müssen die trennkörper für den Elektrolyten leicht durchlässig sein, damit sie den inneren Widerstand der Zelle nicht zu sehr vergrößern. Wo die Trennkörper den ganzen Raum zwischen den Platten einnehmen, ist dies besonders wichtig. Der wirksame Teil des Elektrolyten befindet sich dann im Innern der porösen Platten, die deswegen eine genügende Aufnehmefähigkeit für ihn haben müssen. Die Trennkörper dürfen nicht durchbohrt sein, sonst kann durch die Löcher möglicherweise Kurzschluß entstehen, und überdies entbehrt das aktive Material an diesen Stellen eines stützenden Widerlagers. Dieser Nachteil macht sich auch geltend, wenn die Trennplatten gewellt oder mit Rinnen versehen sind. Am geeignetsten sind ι . daher Trennkörper aus porösen Kunststeinmassen. Aber sie sind bisher nicht in zweckentsprechender Weise angefertigt worden.In any case, the separators must be easily permeable to the electrolyte, so that they do not increase the internal resistance of the cell too much. Where the separators occupying all of the space between the panels, this is especially important. The effective part of the electrolyte is located then inside the porous plates, which therefore have a sufficient capacity for must have him. The separators must not be pierced, otherwise the Holes may short-circuit, and moreover, the active material is lacking these places of a supporting abutment. This disadvantage also applies if the partition plates are corrugated or grooved. Are most suitable ι. therefore separating bodies made of porous artificial stone masses. But they have not yet been properly made.

Es war bisher nur bekannt, solche Trennkörper aus pulverförmiger! Materialien herzustellen, die mit Hilfe von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit in Form einer Paste übergeführt und dann geformt und gebrannt wurden. Es ist jedoch bei diesen Methoden schwer oder unmöglich, dünne Platten von gleichmäßiger Dicke und absolut ebener Oberfläche^ zu erhalten, weil beim Brennprozeß infolge des Entweichens der verwandten Flüssigkeit Verkrümmungen eintreten. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Mißstände dadurch, daß keine Feuchtigkeit bei der Herstellung der Platten verwandt wird. Es werden poröse Platten von gleichmäßiger Dicke erhalten, die eine große Kapillarkapazität und eine genügende mechanische Festigkeit besitzen und bis 1,5 mm dünn sind.It was previously only known to make such separating bodies from powdery! To manufacture materials, which are converted into a paste with the help of water or some other liquid and then molded and fired. However, with these methods it is difficult or impossible to remove thin sheets of uniform thickness and absolutely flat surface ^, because during the firing process curvatures occur as a result of the escape of the related fluid. The present invention avoids these drawbacks in that no moisture is used in the manufacture of the panels. It becomes porous plates of more uniform Obtain thickness that has a large capillary capacity and sufficient mechanical strength and are up to 1.5 mm thin.

Nach dieser Erfindung wird zuerst feines Pulver mechanisch zusammengepreßt und dann erhitzt, um ihm die nötige Festigkeit zu geben, nicht aber so stark, daß es zu einer undurchlässigen Masse zusammenschmilzt. Je niedriger die Erhitzungstemperatur und je feiner das Pulver, desto größer ist die Kapillarkapazität solcher Separatoren·According to this invention, fine powder is first mechanically compressed and then heated to give it the necessary strength, but not so strong that it becomes one impermeable mass melts together. The lower the heating temperature and the depending the finer the powder, the greater the capillary capacity of such separators

Das feine Pulver kann mit einer geringen Menge pulverförmigen Bindematerials gemischt werden, und zwar gerade so viel, daß esThe fine powder can be mixed with a small amount of powdery binding material just enough to be

stärkeren Zusammenhalt und Festigkeit während und nach dem Erhitzen gewinnt.gains greater cohesion and strength during and after heating.

Im folgenden werden zwei Beispiele unter Anführung geeigneter Materialien beschrieben. Wenn man Aluminiumsilikat, wie es in Form von reinem Kaolin, Cornish stone oder bläulichem Ton (ball clay) gefunden wird, benutzt, kann Bindematerial, wie gemahlener Feldspat, Feuerstein, Knochen oder Kalk, VerwendungTwo examples are described below with reference to suitable materials. If you have aluminum silicate, as it is in the form of pure kaolin, Cornish stone or bluish Ball clay is used, binding material such as ground feldspar, Flint, bone or lime, use

ίο finden. Wenn aber die Trennkörper aus der natürlichen Kieselsäure bestehen sollen, kann man dazu feinen Sand oder eine andere reine Form derselben und als Bindematerial zweckmäßig eine kleine Menge Aluminiumsilikates in Form von reinem Kaolin, Cornish stone oder bläulichem Ton (ball clay) benützen. Die Materialien müssen erst gründlich gereinigt werden. Zu diesem Zweck wird eine Charge des mit dem Bindemittel durchgemischten Grundmaterials in einem geeigneten Gefäß mit Hilfe von Schaufeln oder Rührern mit Wasser zu einer rahmartigen Masse durchgearbeitet. Man rührt die Charge 4 bis 6 Stunden lang, bis sie eine gleichmäßige Konsistenz besitzt; danach wird sie durch einen Sichter oder ein Drahtsieb mit ungefähr 40 Löchern pro cm2 gedrückt und dann in ein Sammelgefäß geleitet. Auch dieses Gefäß muß mit einem Rührer versehen sein, um ein Absetzen der unlöslichen Bestandteile zu verhindern. Diese Mischung wird dann in Leinwandsäcke o. dgl. eingegossen, durch deren Poren der größte Teil des Wassers abgepreßt wird. Die so gewonnene feuchte, klebrige Masse wird aus den Säcken entfernt und in einem geheizten Trockenraum sorgfältig getrocknet, worauf das trockene Material in einer Quetschmaschine in kleine Stücke gebrochen und in einer Staubmühle zu feinem Pulver zermahlen und nochmals gründlich getrocknet wird. Das feine Pulver wird sodann in eine Presse gebracht und unter einem Druck von ungefähr 160 kg pro cm2 in Stücke oder Platten von der gewünschten Form gepreßt.ίο find. If, however, the separating bodies are to consist of natural silica, fine sand or another pure form of the same and a small amount of aluminum silicate in the form of pure kaolin, Cornish stone or bluish clay (ball clay) can be used as a binding material. The materials must first be cleaned thoroughly. For this purpose, a batch of the base material mixed with the binder is worked through with water in a suitable vessel with the help of paddles or stirrers to form a cream-like mass. The batch is stirred for 4 to 6 hours until it is uniform in consistency; then it is pushed through a sifter or wire screen with about 40 holes per cm 2 and then passed into a collecting vessel. This vessel must also be equipped with a stirrer to prevent the insoluble constituents from settling. This mixture is then poured into canvas sacks or the like, through whose pores most of the water is squeezed out. The moist, sticky mass obtained in this way is removed from the sacks and carefully dried in a heated drying room, whereupon the dry material is broken into small pieces in a crushing machine and ground to a fine powder in a dust mill and dried again thoroughly. The fine powder is then placed in a press and pressed under a pressure of approximately 160 kg per cm 2 into pieces or sheets of the desired shape.

Nach Entfernung aus der Presse sind die Stücke oder Platten fertig zum Brand. Sie werden hierzu in ein Schamottegefäß oder ein solches von feuerfestem Ton gesetzt, das mit einem Pulver aus gemahlenem Feuerstein oder Sand gepackt werden kann. In diesem Gefaß werden die Platten in einem Brenn- oder Backofen auf etwa 1200 bis 1300 ° erhitzt, wobei die Temperatur von der Qualität und Dicke der zu brennenden Platten abhängt. Der Brand wird fortgesetzt, bis die Platten ganz durchgebrannt sind, was im allgemeinen, je nach dem Wirkungsgrad des Ofens, in 30 bis 40 Stunden der Fall ist.After removal from the press, the pieces or panels are ready to be fired. she are placed in a fireclay vessel or one made of refractory clay with a powder of ground flint or sand can be packed. In this vessel the plates are heated in a furnace or oven to around 1200 to 1300 °, where the temperature depends on the quality and thickness of the panels to be burned. The firing continues until the panels are completely burned out, which is generally, depending on the efficiency of the furnace, the case in 30 to 40 hours.

Die Trennkörper werden mit glatter Oberfläche in Form mehr oder weniger biegsamer Platten hergestellt. Sie können auch nötigenfalls auf einer oder beiden Seiten einen Rand oder Flansch haben, der das aktive Material einschließen oder einfach an die Kanten der Elektroden grenzen kann. Die Flansche können zusammenhängend oder mit Zwischenräumen versehen sein, um einen leichteren Zutritt des Elektrolyten zu dem aktiven Material zu ermöglichen, auch können mit Flanschen versehene Trennkörper mit solchen, die keine haben, abwechseln.With a smooth surface, the separating bodies become more or less flexible in shape Panels made. You can also add a border on one or both sides if necessary or flange that enclose the active material or simply on the edges of the Can limit electrodes. The flanges can be contiguous or spaced be provided to facilitate access of the electrolyte to the active material to enable, also can be provided with flanged separators with those that do not have alternate.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: 1. Verfahren zur Herstellung von aus Kunststeinmasse bestehenden Trennkörpern für elektrische Sammler, dadurch gekennzeichnet, daß trocknes, pulverförmiges Material, welches zweckmäßig ein bindendes Pulver enthält, ohne Anwendung von Feuchtigkeit in geeignete Formen gepreßt und die trockne, gepresste Masse dann gebrannt wird.1. Process for the production of separating bodies made of artificial stone mass for electrical collectors, characterized in that dry, powdery material, which suitably contains a binding powder without the use of Moisture is pressed into suitable molds and the dry, pressed mass is then fired will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung der als Material für die Herstellung von Trennkörpern bekannten Mischung von Kieselsäure und Aluminiumsilikat.2. The method according to claim 1, characterized by the use of the as Material for the manufacture of separators known mixture of silica and aluminum silicate.
DENDAT256401D 1911-03-21 Active DE256401C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19838800C1 (en) * 1998-05-06 2000-03-16 Fraunhofer Ges Forschung Battery separator based on ceramic-coated carrier material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19838800C1 (en) * 1998-05-06 2000-03-16 Fraunhofer Ges Forschung Battery separator based on ceramic-coated carrier material

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GB191107086A (en) 1911-06-15
FR442680A (en) 1912-09-06

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