DE2836416A1

DE2836416A1 - Positive electrode plate for lead accumulator - has support grid with thermoplastic side seals and projections joined along edges

Info

Publication number: DE2836416A1
Application number: DE19782836416
Authority: DE
Inventors: Werner Ing Grad Eisenacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-08-19
Filing date: 1978-08-19
Publication date: 1980-03-06

Abstract

The positive electrode plate, is used in a lead accumulator. The electro-chemically active mass is embedded in a grid-shaped support whose two side surfaces are sealed off by a thermoplastic material. The plastics has a high porosity or is perforated and is resistant to sulphuric acid. The sections (15, 16) of the plastics foil on both sides of the electrode plate (10) are made with projections (22, 22'). The projections on the opposite foil strips (15, 16) are joined along the edges.

Description

Elektrodenplatte für BleiakkumulatorenElectrode plate for lead accumulators

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Elektrodenplatte für Bleiakkumulatoren nach der Gattung des Hauptanspruchs; aus der US-PS 3 092 438 ist bereits eine derartige Elektrodenplatte bekannt, wobei die die Elektrodenplatte umhüllende Folie die bekannten Vorteile ermöglicht: a) Sich beim Betrieb aus den Elektrodenplatten lösende aktive Masse wird weitgehend im Masseträger festgehalten, b) auf den Schlammraum im Batteriekasten kann demzufolge verzichtet werden, c) infolge Fortfall des Schlammraumes kann bei Beibehaltung der Akkumulator-Höhe eine größere Elektrolytmenge über den Oberkanten der Elektrodenplatten sein, was die Betriebslebensdauer von Bleiakkumulatoren begünstigt, d) Verringerung der Gefahr von Kurzschlüssen zwischen Elektrodenplatten unterschiedlicher Polarität infolge von Kurzschlüssen, die durch aktive Masse oder durch Zweigbildung von Gitter-Blei (Dendrite) verursacht werden und e) verringertes Auftreten von Bleistaub während der Montage von Bleiakkumulatoren.PRIOR ART The invention is based on an electrode plate for lead accumulators according to the preamble of the main claim; U.S. Patent 3,092,438 such an electrode plate is already known, the electrode plate enveloping film allows the known advantages: a) During operation from the Active material dissolving electrode plates is largely retained in the mass carrier, b) the sludge space in the battery box can therefore be dispensed with, c) as a result of the omission of the sludge space, if the accumulator height is maintained, a larger amount of electrolyte over the upper edges of the electrode plates, which is the Service life of lead-acid batteries favors, d) Reduction of the risk of short circuits between electrode plates of different polarity as a result of short circuits caused by active ground or by branching of grid lead (Dendrites) and e) decreased occurrence of lead dust during the assembly of lead-acid batteries.

Die beschriebenen, mit Folie umhüllten Elektrodenplatten sind darüber hinaus noch verbesserungsfähig.The electrode plates described, covered with foil, are above it In addition, there is still room for improvement.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Elektrodenplatte für Bleiakkumulatoren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber noch den Vorteil, daß die elektrochemisch aktive Masse in den Masseträgerfeldern noch mehr mechanisch abgestützt und an den gitterförmigen Masseträger angepreßt wird; die Schüttelfestigkeit und die Zyklen-Lebendsauer von Bleiakkumulatoren mit derartigen Elektrodenplatten wird demzufolge noch erheblich verbessert.Advantages of the Invention The electrode plate according to the invention for lead accumulators with the characterizing features of the main claim still has the advantage that the electrochemically active mass in the mass carrier fields is even more mechanical is supported and pressed against the grid-shaped mass carrier; the resistance to shaking and the cycle life of lead-acid batteries with such electrode plates will therefore be considerably improved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Elektrodenplatten möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the electrode plates specified in the main claim possible.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 einen Abschnitt der Seitenansicht einer Elektrodenplatte für Bleiakkumulatoren, wobei ein Teil der die Elektrodenplatte umgebenden Folie ausgespart ist, und Fig. 2 einen Schnitt durch die Figur 1 nach der Schnittlinie II/II.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show the 1 shows a section of the side view of an electrode plate for lead-acid batteries, with a part of the foil surrounding the electrode plate being cut out, and Fig. 2 shows a section through FIG. 1 along the section line II / II.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Elektrodenplatte 10 setzt sich zusammen aus einem gitterförmigen, aus einer Bleilegierung bestehendem Masseträger 11, der elektrochemisch aktiven Masse 12, die in den von Stegen 13 gebildeten Masseträger-Feldern 14 angeordnet ist, und den beiden Folienteilen 15 und 16, die den mit aktiver Masse 12 pastierten Masseträger 11 auf der Vorderseite bzw. auf der Rückseite abdecken.-An die Oberkante des Masseträgers 11 ist eine Anschlußfahne 17 mit angeformt, die zum Verbinden von Elektrodenplatten 10 gleicher Polarität dient.Description of the exemplary embodiment The illustrated in FIGS. 1 and 2 Electrode plate 10 is composed of a grid-shaped lead alloy existing mass carrier 11, the electrochemically active mass 12, which is in the of Web 13 formed mass carrier fields 14 is arranged, and the two film parts 15 and 16, the mass carrier 11 pasted with active mass 12 on the front or cover on the back. -A connection lug is attached to the upper edge of the mass carrier 11 17 integrally formed for connecting electrode plates 10 of the same polarity serves.

Die die Masseträger-Felder 14 begrenzenden Stege 13 bilden - ausgenommen die Randfelder 18 - gleichseitige Sechsecke.The webs 13 delimiting the mass carrier fields 14 form - except the edge fields 18 - equilateral hexagons.

Bei geladenen Bleiakkumulatoren besteht bekanntlich die positive aktive Masse 12 im wesentlichen aus Bleioxid und die negative aktive Masse 12 aus schwammigem Blei; bei entladenem Bleiakkumulator besteht sowohl die positive als auch die negative aktive Masse 12 aus Bleisulfat.It is well known that charged lead-acid batteries have the positive active The mass 12 consists essentially of lead oxide and the negative active mass 12 of spongy Lead; when the lead-acid battery is discharged, there is both the positive and the negative active mass 12 made of lead sulfate.

Die aus dem schwefelsäurebeständigem thermoplastischen Kunststoff Polypropylen bestehenden Folienteile 15 und 16 sind 0,2 mm dick und hochporös, damit der über den nicht dargestellten Elektrolyten des Bleiakkumulators stattfindende Ionenaustauch zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten 10 stattfinden kann; die Ränder 19 des Folienteils 15 und die Ränder 19' des Folienteils 16 überragen den Masseträger-Rahmen 20 und weisen nahe am Masseträger-Rahmen 20 eine derartige rings um den Masseträger 11 verlaufende Verbindung 21 auf, die nur die Anschlußfahne 10 hindurchragen läßt.Made from the sulfuric acid-resistant thermoplastic Polypropylene existing film parts 15 and 16 are 0.2 mm thick and highly porous, so which takes place via the electrolyte, not shown, of the lead-acid battery Ion exchange between the positive and negative electrode plates 10 can take place; the edges 19 of the film part 15 and the edges 19 'of the film part 16 protrude beyond the mass carrier frame 20 and point close to the mass carrier frame 20 such a connection 21 running around the mass carrier 11, which only the terminal lug 10 can protrude.

Die Verbindung 21 ist durch ein bekanntes Schweißverfahren bewirkt worden, wie z.B. mittels Ultraschall, Hochfrequenz oder durch Heißsiegeln, kann aber auch durch Verkleben hergestellt sein. Der bis hierher beschriebene Teil der mit Folienteilen 15 und 16 beschriebenen Elektrodenplatte 10 stellt den Stand der Technik dar, wobei noch zu ergänzen ist-, daß anstelle der beschriebenen bevorzugten sechseckigen Masseträger-Felder 14 auch quadratische, rhombische oder ähnliche Massefelder-Konfigurationen treten können, und daß anstelle der aus Polypropylen bestehenden Folienteile 15 und 16 solche aus anderen geeigneten Stoffen, wie z.B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol und ähnlichen bestehen können. Anstelle von zwei separaten Folienteilen 45 und 16 kann auch ein einziges Folienteil für diesen Zweck Verwendung finden, wobei dann dieses Teil über eine Seite des Masseträger-Rahmens 20 abgeknickt ist. Die Verbindung 21 der beiden Folienteile 15 und 16 kann auch Unterbrechungen aufweisen, doch sollte zumindest die im Bodenbereich der Elektrodenplatte 10 befindliche Verbindung 21 ohne Unterbrechungen sein.The connection 21 is effected by a known welding method such as by means of ultrasound, high frequency or heat sealing but also be made by gluing. The part of the with film parts 15 and 16 described electrode plate 10 represents the state of the Technique, which should also be added, that instead of the preferred ones described hexagonal mass carrier fields 14 also square, rhombic or similar mass field configurations can occur, and that instead of the film parts made of polypropylene 15 and 16 made of other suitable materials, such as polyvinyl chloride, polyethylene, Polystyrene and the like can be made. Instead of two separate foil parts 45 and 16 a single foil part can also be used for this purpose, this part then being bent over one side of the mass carrier frame 20. The connection 21 of the two film parts 15 and 16 can also have interruptions, but at least the connection located in the bottom area of the electrode plate 10 should 21 to be without interruptions.

Die Folienteile 15 und 16 weisen etwa in der Mitte der Masseträger-Felder 14 angeordnete Vorsprünge 22 bzw.The film parts 15 and 16 point approximately in the middle of the mass carrier fields 14 arranged projections 22 or

22' auf, die in die elektrochemisch aktive Masse 12 hineinragen und miteinander verbunden sind; diese Vorsprünge 22 und 22' sind miteinander verschweißt, und zwar ebenfalls unter Zuhilfenahme von Ultraschall, Hochfrequenz oder auch durch Heißsiegeln. Das Miteinanderverschweißen der Vorsprünge 22 und 22' wird vorgenommen, nachdem der Masseträger 11 mit der noch weichen, elektrochemisch aktiven Masse 12 pastiert und die Folienteile 15 und 16 angebracht sind; dieser Arbeitsgang "Eindrücken der Vorsprünge 22 bzw. 22' in die Folienteile 15 bzw. 16 und Miteinanderverschweißen der Vorsprünge 22 und 22"' kann gleichzeitig mit dem Arbeitsgang Herstellen der Verbindung 21 zwischen Folienrand 19 und Folienrand 19"' erfolgen.22 ', which protrude into the electrochemically active mass 12 and are interconnected; these projections 22 and 22 'are welded together, also with the help of ultrasound, High frequency or by heat sealing. The welding together of the projections 22 and 22 ' is made after the mass carrier 11 with the still soft, electrochemically active mass 12 pasted and the film parts 15 and 16 are attached; this Operation "Pressing the projections 22 and 22 'into the film parts 15 and 16, respectively and welding together the projections 22 and 22 '' 'can be carried out simultaneously with the Work step Establishing the connection 21 between the edge of the film 19 and the edge of the film 19 "' take place.

Durch die mit einander verbundenen Vorsprünge 22 und 22' wird die elektrochemisch aktive Masse 12 fest im Masseträger 11 gehalten, die aktive Masse 12 fester an die als elektrische Leiter dienenden Stege 13 des Masseträgers 11 gedrückt, die Masseträger-Felder 14 in kleinere Flächen unterteilt und bewirken somit die einleitend aufgeführten Vorteile. Infolge dieser Ausführungsform von Elektrodenplatten 10 kann bei einigen Bleiakkumulatoren sogar auf die Anordnung von zusätzlichen Separatoren zwischen Elektrodenplatten 10 unterschiedlicher Polarität verzichtet werden. Abschließend sei noch erwähnt, daß die beschriebene Ausführungsform der Elektrodenplatte 10, wonach in jedes Folienteil 15 bzw. 16 Vorsprünge 22 bzw. 22' eingeformt sind, auch derart ausgebildet sein kann, daß nur in eines der Folienteile Vorsprünge eingeformt, durch die .aktive Masse~12 gedrückt und dann mit der gegenüberliegenden Folie verschweißt werden. Anstelle von hochporösen Folien 15, 16 können auch feinperforierte Folien treten.The interconnected projections 22 and 22 'is the Electrochemically active mass 12 held firmly in mass carrier 11, the active mass 12 pressed more firmly against the webs 13 of the mass carrier 11 serving as electrical conductors, the mass carrier fields 14 divided into smaller areas and thus cause the advantages listed in the introduction. As a result of this embodiment of electrode plates 10 can even rely on the arrangement of additional separators with some lead-acid batteries between electrode plates 10 of different polarity can be dispensed with. Finally it should also be mentioned that the described embodiment of the electrode plate 10, after which in each film part 15 and 16 projections 22 and 22 'are formed, too can be designed in such a way that projections are formed in only one of the film parts, pressed by the .active mass ~ 12 and then welded to the opposite film will. Instead of highly porous foils 15, 16, finely perforated foils can also be used step.

Um die Zyklen-Lebensdauer -von Bleiakkumulatoren zu verbessern, genügt es schon, wenn allein die positiven Elektrodenplatten derartiger Bleiakkumulatoren mit den beschriebenen Folienteilen 15 und 16 versehen sind, empfehlenswert ist jedoch aus den einleitend genannten Gründen die Anordnung von Folienteilen 15 und 16 bei den positiven und negativen Elektrodenplatten 10.In order to improve the cycle life of lead-acid batteries, it is sufficient it's okay if the positives alone Electrode plates of this type Lead-acid batteries are provided with the foil parts 15 and 16 described, recommended however, for the reasons mentioned in the introduction, the arrangement of film parts 15 and 16 in the positive and negative electrode plates 10.

Claims

Claims electrode plate for lead accumulators, especially positive ones Electrode plate in which the.

electrochemically active mass is located in a grid-shaped mass carrier and its two side surfaces with highly porous or perforated, made of sulfuric acid-resistant thermoplastic existing film are sealed, characterized in that that the foil parts located on both side surfaces of the electrode plates (10) (15, 16) have projections (22, 22 ') which consist of at least one of the film parts (15, 16) are formed and with which they are formed by the webs (13) and mass carrier fields (14) filled with electrochemically active mass (12) protrude and are firmly connected to the opposite film part (16, 17).

2. Electrode plate according to claim 1, characterized in that the Edges (19, 19 ') of the two foil parts (15, 16) near the mass carrier frame (20) Connections (21) have.

3. Electrode plate according to claim 1 or 2, characterized in that that the fields (14) of the mass carrier (11) preferably have the shape of equilateral Have polygons, e.g. the shape of a square or an equilateral hexagon.