DE2628223C3

DE2628223C3 - Panzerplatte

Info

Publication number: DE2628223C3
Application number: DE2628223A
Authority: DE
Inventors: Hans 7800 Freiburg Niggl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-23
Filing date: 1976-06-23
Publication date: 1979-04-05
Also published as: ES459873A1; FR2356283B1; CA1086380A; DE2628223A1; IT1080896B; DE2628223B2; JPS53835A; JPS6211454B2; GB1544786A; FR2356283A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Panzerplatte, enthaltend einen Stromableiter, auf dem die aktive Masse aufgebracht ist die mit einer porösen Schicht abgedeckt ist

Eine derartige Panzerplatte für Akkumulatoren ist beispielsweise aus der FR-PS 8 20 910 bekannt Als nachteilig ist dabei anzusehen, daß der Zugang der Säure zu der aktiven Masse durch diese poröse Schicht hindurch dadurch behindert wird, daß sich auf der Seite der aktiven Masse vor den Durchgangsporen der Schicht Bleisulfat-Banneren bilden können, die dann den weiteren Zutritt von Säure zu der aktiven Masse erschweren. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn dem Akkumulator eine erhöhte Leistung abverlangt wird. Eine Abhilfe könnte darin bestehen, daß der porösen Schicht etwa wie bei der DE-PS 7 30 503 größere Poren gegeben werden, wodurch jedoch wiederum die Lebensdauer einer solchen Platte durch schnelleres Absinken aktiver Masse aus der Platte heraus vermindert würde.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Panzerplatte der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der auch bei kurzzeitig erhöhter Leistung die gesamte Lebensdauer verbessert ist

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die der aktiven Masse zugewandte Oberfläche der porösen Schicht durch eine Profilierung vergrößert ist Dadurch wird erreicht, daß nun die Oberflächenbelastung dieser Schicht durch die Bleisulfat-Barrieren verringert wird und entsprechend mehr Säure hinzutreten kann. Dies wirkt sich vor allem bei einer Hochstrombelastung vorteilhaft aus, bei welcher sich besonders viele

Bleisulfat-Barrieren ausbilden können.

Eine zweckmäßige Ausführungsform kann darin bestehen, daß eine im Querschnitt gewellte, zackenförmige oder abwechselnd aus Vertiefungen und Erhöhungen gebildete Profilierung vorgesehen ist. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn wenigstens ein Querschnitt der Oberflächenprofilierung die Form von jeweils mit einer Ecke einander berührenden, nebeneinanderliegenden, insbesondere gleichseitigen und vorzugsweise gleichschenkligen Dreiecken hat. Eine solche Profilierung ist relativ einfach herstellbar und ergibt eine gute Oberflächenvergrößerung.

Die Seitenlange oder die Höhe der Profilierungen kann dabei etwa 1 bis 2 mm, vorzugsweise etwa 1,5 mm betragen. Eine kleinere Profilierung wäre nämlich sehr schnell mit Bleisulfat ausgefüllt, wodurch der erwünschte Effekt unterbunden würde, während bei einer größeren Profilierung zu viel wirksamer Raum für aktive Masse verloren ginge. Dabei ist es zweckmäßig.

wenn die der aktiven Masse zugewandte Oberfläche in mehreren Querschnittsebenen profiliert ist und Vorsprünge, Noppen od. dgl. z. B. in Pyramidenform aufweist. Entsprechend der dadurch erzielten Oberflächenvergrößerung ist auch der Säurezutritt selbst bei s großer Belastung und trotz der sich dann ausbildenden Bleisulfat-Barrieren verbessert Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die der aktiven Masse zugewandte Oberfläche von sich mit ihren Basislinien berührenden Pyramiden, insbesondere mit einem Basiswinkel von 60° und vorzugsweise mit quadratischer Grundfläche, gebildet ist

Der Säurezutritt wird weiter verbessert, wenn die die Profilierung aufweisende poröse Schicht von wenigstens annähernd gleichbleibender Dicke ist und an einer nach innen gerichteten Erhebung auf der Außenseite eine Vertiefung liegt und umgekehrt Gegenüber einer an der der aktiven Masse abgewandten Seite glatter Schicht hat dann die Säure praktisch überall den gleichen Weg durch die poröse Schicht hindurch. Dabei kann die poröse Schicht tiefgezogen, gespritzt oder gepreßt sein. Wesentlich ist lediglich, daß sie ausreichend porös ist

Die poröse Schicht kann zweckmäßigerweise die Zwischenschicht zwischen dem die Panzerung bildenden Gehäuse und der aktiven Masse sein.

Es besteht jedoch wie bei der DE-PS 7 30 503 auch die Möglichkeit, daß die poröse Schicht das Gehäuse bildet Dennoch wird auch bei einer solchen abgewandelten Platte dann der Vorteil der profilierten, d. h. vergrößerten Oberfläche dieser porösen Schicht erzielt

Die poröse Schicht kann aus gesintertem Kunststoff, gepreßter Glasfaser, Synthetikfaser, Steinwolle od. dgl. bestehen. Ferner kann die Panzerplatte ein Gehäuse aus gelochter PVC-Folie aufweisen.

Ein möglichst freier und großer Zutritt von Säure zu der porösen Schicht und damit zu der aktiven Masse kann erreicht werden, wenn die Lochungen in der Gehäusewandung als in Funktionsstellung etwa vertikale Langlochungen ausgebildet sind.

Es sei erwähnt daß die Leistungsausbeute besonders groß wird, wenn die auf ihrer Innenseite profilierte poröse Schicht den vorzugsweise plattenförmigen Stromableiter mit der aktiven Masse beidseitig umschließt

Eine Ausgestaltung der Erfindung, welche zur Verbesserung des Stromdurchganges und damit der Leistungsfähigkeit der Platte beiträgt wobei außerdem noch die Lebensdauer günstig beeinflußt werden kann, kann darin bestehen, daß der vorzugsweise durchgehend plattenförmige Stromableiter zur Vergrößerung wenigstens einer Oberfläche im Querschnitt wellenförmig profiliert ist und daß seine wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen in Funktionsstellung etwa vertikal angeordnet sind. Diese Oberflächenvergrößerung des Stromableiters vermindert pro Flächeneinheit die Stromstärke, also die Stromdichte, wodurch die elektrochemische Korrosion durch die Lade- und Entladevorgänge vermindert und dementsprechend die Lebensdauer erhöht wird, was bei dem vergrößerten Säurezutritt aufgrund der vergrößerten Oberfläche der porösen Schicht besonders vorteilhaft ist.

Der profilierte Bereich des Stromableiters kann dabei mit Abstand zu seinen Randbereichen vorgesehen sein, so daß sich ein den Stromableiter rahmenartig verstärkender Randbereich ergibt.

Insbesondere bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale ergibt sich eine Panzerplatte, bei welcher das Absinken von aktiver Masse wirkungsvoll unterbunden ist und dennoch eine größere Leistungsfähigkeit auch bei kurzzeitigen Überlastungen möglich ist Gleichzeitig wird die Lebensdauer der Platte durch die Verbesserung des Stromableiters und die Einkapselung der aktiven Masse erhöht Gleichzeitig hat die gesamte Platte eine solche Stabilität daß Verwerfungen oder Verformungen, die zum Berühren einer Nachbarplatte führen könnten, weitgehend vermieden sind. Selbst bei solcher Berührung mit einer Nachbarplatte findet keine unmittelbare Berührung statt, da sich dazwischen das Kunststoffgehäuse befindet Durch die Profilierung an der Oberfläche der aktiven Masse und die daraus resultierende Oberflächenvergrößerung wird dem Ansteigen des Bleisulfat-Gehaltes in der äußeren Schicht der Platte bei starker Entladung entgegengewirkt

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in schaubildlicher, teilweise aufgebrochener Darstellung den Gesamtaufbau einer ^iindungsgemäßen Panzerplatte,

F i g. 2 einen etwas vergrößerten horizontalen Querschnitt durch eine der Erfindung entsprechende Panzerplatte und

Fig.3 \v. stark vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt einer der aktiven Masse zugewandten, profilierten Oberfläche einer Zwischenschicht zwischen aktiver Masse und äußerer Hülle der Panzerplatte.

Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Panzerplatte für Akkumulatoren weist einen Stromableiter 2, die diesen zumindest teilweise umschließende aktive Masse 3, ein äußeres gelochtes Kunststoffgehäuse 4 und eine zwischen der aktiven Masse 3 und den gelochten Wandungen 5 angeordnete, kleine Poren aufweisende poröse Schicht 6 auf. In den F i g. 1 und 2 erkennt man, daß als Stromableiter eine massive, durchgehende Platte vorgesehen ist

Vor allem die F i g. 2 und 3 lassen erkennen, daß die der aktiven Masse 3 zugewandte Oberfläche — welche in Fig.3 stark vergrößert dargestellt ist — der die aktive Masse gegen den Stromableiter 2 festlegenden porösen Schicht 6 durch eine Profilierung vergrößert ist Dabei umschließt diese profilierte poröse Schicht 6 den hier plattenförmigen Stromableiter 2 mit der aktiven Masse 3 beidseitig an den Breitseiten.

Es wäre denkbar, eine im Querschnitt gewellte, zackenförmige, rinnenförmige oder abwechselnd aus in Längsrichtung verlaufenden Vertiefungen und Erhöhungen gebildete Profilierung vorzusehen. Besonders günstig ist es jedoch, wenn ein Querschnitt der Oberflächenprofilierung die Form von jeweils mit einer Ecke einander berührenden, nebeneinanderliegenden, gleichseitigen und vorzugsweise gleichschenkligen Dreiecken hat was in F i g. 2 angedeutet ist Dabei kann die Höhe der Profiliei ung etwa 1 bis 2 mm, vorzugsweise etwa 14mm betragen. Gemäß Fig.3 ist die der aktiven Masse 3 zugewandte Oberfläche in mehreren Querschnittsebeneti orofiliert und weist Vorsprünge in Pyramidenforni auf. Bs handelt sich dabei um mit ihren Basislinien einander berührende Pyramiden mit einem Basiswinkel von 60° und mit quadratischer Grundfläche. Dadurch ergibt sich eine relativ große Oberfläche der porösen Schicht 6, so daß ein guter Säurezutritt zu der aktiven Masse gewäh^rleistet ist, welche auch entsprechend weniger durch Bleisulfat-Barrieren behindert wird.

Es sei erwähnt, daß die die Profilierung aufweisende Schicht 6 von wenigstens annähernd gleichbleibender Dicke sein kann und an einer nach innen gerichteten Erhebung auf der Außenseite eine Vertiefung liegt und umgekehrt. Dadurch wird der Säurezutritt auch im Bereich der Spitzen 8 der Pyramiden erleichtert. Die profilierte Schicht 6 kann tiefgezogen, gespritzt oder gepreßt sein.

Die Lochungen 9 in der Gehäusewandung 5 sind in Funktionsstellung etwa vertikale Langlochungen ausgebildet, um dem Gehäuse 4 eine ausreichende Stabilität zu geben, dennoch jedoch den Säurezutritt möglichst nicht zu behindern. Die die vertikalen Gehäuseschmalseiten bildenden Wandungen 10 weisen gemäß Fig. I und 2 an ihrer Innenseite eine mittlere, vertikale Führungsnut ti zum Umgreifen der Ränder des plattenförmigen Stromableiters 2 auf. Dadurch erhält dieser eine zusätzliche Stabilisierung gegen Verformunod. dgl. Profilierung des Stromableiters 2 in Funktions stellung etwa vertikal angeordnet. Der profiliert« Bereich der Stromableiterplatte ist dabei mit etwa; Abstand zu deren Rändern vorgesehen, so daß sich eir

s glatter Randbereich 12 ergibt, der das Einschieber beispielsweise in die Führungsnut 11 erleichtert und die gesamte Stromableiterplatte 2 nach außen herurr rahmenartig verstärkt.

Insgesamt ergibt sich eine Panzerplatte hohei

mechanischer Festigkeit, bei welcher dennoch die Säure einen guten Zutritt zu der aktiven Masse hat, so daC auch kurzzeitige Überbelastungen gut möglich sind. Es ergeben sich sehr günstige Entladekurven und dennoch wird eine große Lebensdauer der Panzerplatte 1 erzielt

is Die Oberflächenvergrößerung des Stromableiters vermindert pro Flächeneinheit die Stromstärke, also die Stromdichte, wodurch die elektrochemische Korrosion durch die Lade- und Entladevorgänge vermindert ··, ii<J

II. I VIIICI VTIIU ULI £jU3UIIIIIIVillSaU UVI

verbessert.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Panzerplatte 1 sieht vor, daß der durchgehende plattenförmige Stromableiter 2 zur Vergrößerung wenigstens einer Oberfläche profiliert ist. Man erkennt, daß er im Querschnitt etwa «.yeüenförmig ausgebildet ist. Dabei sind die wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen ■ ViIiVi ι\αιιιι uvi tiiajjirv ijii wiuavivi tvi uiv3vi vivfvu ν chemischen Korrosion länger widerstehen. Die gute

Umhüllung der aktiven Masse verhindert deren zu

schnelles Absinken, wobei gleichzeitig dennoch der

Säurezutritt zu der aktiven Masse verbessert ist. Es sei auch noch erwähnt, daß das dargestellte

Gehäuse 4 weggelassen sein kann, so daß die poröse Schicht das Gehäuse bildet.

Hieizu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Panzerplatte, enthaltend einen Stromableiter, auf dem die aktive Masse aufgebracht ist, die mit einer porösen Schicht abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die der aktiven Masse (3) zugewandte Oberfläche der porösen Schicht (6) durch eine Profilierung vergrößert ist

2. Panzerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Querschnitt gewellte, zackenförmige oder abwechselnd aus Vertiefungen und Erhöhungen gebildete Profilierung vorgesehen ist

3. Panzerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Querschnitt der Oberflächenprofilierung die Form jeweils mit einer Ecke einander berührenden, nebeneinanderliegenden, insbesondere gleichseitigen und vorzugsweise gleichschenkligen Dreiecken hat

4. Panzerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenlänge oder die Höhe der einzelnen Profilierungen 1 bis 2 mm, vorzugsweise ),5 mm beträgt

5. Panzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der aktiven Masse (3) zugewandte Oberfläche in mehreren Querschnittebenen profiliert ist und Vorsprünge oder Noppen z. B. in Pyramidenform aufweist

6. Panzerplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der aktiven Masse (3) zugewandte Oberfläche von sich mit ihren Basislinien berührenden Pyramiden, insbesondere mit einem Basiswinkel von 60° und vorzugsweise mit quadratischer Grundfläche gebildet ist

7. Panzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch geker !zeichnet, daß die die Profilierung aufweisende poröse Schicht (6) von wenigstens annähernd gleichbleibender Dicke ist und an einer nach innen gerichteten Erhebung auf der Außenseite eine Vertiefung liegt und umgekehrt

8. Panzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die poröse Schicht (6) tiefgezogen, gespritzt oder gepreßt ist

9. Panzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht (6) die Zwischenschicht zwischen einem Gehäuse (4) und der aktiven Masse (3) ist.

10. Panzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht das Gehäuse (4) bildet.

11. Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die poröse Schicht (6) aus gesintertem Kunststoff, gepreßter Glasfaser, Synthetikfaser oder Steinwolle besteht

12. Panzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die auf ihrer Innenseite profilierte Schicht (6) den vorzugsweise plattenförmigen Stromableiter (2) mit der aktiven Masse (3) beidseitig umschließt.

13. Panzerplatte nach einem öder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehend plattenförmige Stromableiter (2) zur Vergrößerung wenigstens einer Oberfläche im Querschnitt wellenförmig profiliert ist und daß seine wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen in Funktionsstellung etwa vertikal angeordnet sind.

14. Panzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der profilierte Bereich des Stromableiters (2) mit Abstand zu seinen Randbereichen (12) vorgesehen ist, so daß sich ein den Stromableiter (2) rahmenartig verstärkender Randbereich (12) ergibt

15. Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die vertikalen Gehäuseschmalseiten bildenden Wandungen (10) an ihrer Innenseite eine vorzugsweise mittlere, vertikale Führungsnut (11) zum Umgreifen der Randbereiche (12) des Stromableiters (2) aufweisen.