DE2842724A1 - Long service life alkaline accumulator separators - comprise inorganic particles in a polymer binder, pref., styrene!-butadiene! or acrylic! acid-olefin! copolymer - Google Patents

Long service life alkaline accumulator separators - comprise inorganic particles in a polymer binder, pref., styrene!-butadiene! or acrylic! acid-olefin! copolymer

Info

Publication number
DE2842724A1
DE2842724A1 DE19782842724 DE2842724A DE2842724A1 DE 2842724 A1 DE2842724 A1 DE 2842724A1 DE 19782842724 DE19782842724 DE 19782842724 DE 2842724 A DE2842724 A DE 2842724A DE 2842724 A1 DE2842724 A1 DE 2842724A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
separator material
inorganic particles
polymer
particles
styrene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19782842724
Other languages
German (de)
Inventor
James Joseph Bolstad
Giuseppe Donato Bucci
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gould Inc
Original Assignee
Gould Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gould Inc filed Critical Gould Inc
Publication of DE2842724A1 publication Critical patent/DE2842724A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417Polyolefins
    • 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
    • H01M50/431Inorganic 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
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0002Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0014Alkaline electrolytes
    • 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
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

A compsn. for producing alkaline accumulator separators comprises a polymer binder in which are embedded micrometric inorganic particles in amt. of 30-80 wt.% w.r.t. polymer and particles. The polymer is pref. a styrene butadiene or an acrylic acid-olefin copolymer. The particles are pref. TiO2, hydrated Ce oxide, Pb peroxide, Mg titanate, Ca zirconate, Al silicate and/or silica. Partic. suitable for Ni/Zn accumulators used in electrical vehicles. The separators can be easily produced and have relatively long service life even under conditions of high discharge, esp. when associated with other materials.

Description

Separator-Verbundmaterial Composite separator material

für alkalische Akkumulatoren Diese Erfindung bezieht sich auf alkalische Akkumulatorsysteme und im einzelnen auf darin verwendete neue Separator-Materialien. for alkaline storage batteries This invention relates to alkaline batteries Battery systems and in particular on new separator materials used therein.

Die alkalischen Akkunulatoren sind besonders geeignet für eine große Zahl von Anwendungen wie z.B. Elektrizitätserzeugung In Luft- und Unterwasserfahrzeuaen, transportablen Maschinen, zum Starten von Motoren und, was besonders wichtig ist, zum elektrischen Antrieb von Fahrzeugen wegen der hohen Energiedichte, die erreicht werden kann. Zu den typischen Elektrodenkanbinationen gehören Silber-Zink, Silber-Catmium und Nickel-Zink.The alkaline accumulators are particularly suitable for a large Number of applications such as generating electricity in air and underwater vehicles, transportable machines, for starting engines and, what is particularly important, for the electric drive of vehicles because of the high energy density that is achieved can be. Typical electrode connections include silver-zinc and silver-catmium and Nickel-zinc.

Nickel-Z ink-Akkumulatoren haben besonders bemerkenswerte Eigenschaften, die aber bisher nicht kommerziell verwertet worden sind. So ist z.B. die Verwendung von Zink-Elektroden In Akkumulatoren ernsthaft begrenzt wegen ihrer Eigenart, auf wiederholtes Aufladen mit einem Kapazitätsverlust zu reagieren, der irreversibel ist. Die Schwierigkeiten in Verbindung mit ausreichenden Zykluszahlen treten besonders bei Anwendungen auf, wo relativ tiefe Entladungen vorgenormen werden.Nickel-zinc accumulators have particularly remarkable properties, but which have not yet been commercially exploited. Such is the usage, for example of zinc electrodes in accumulators seriously limited because of their peculiarity to repeated charging react with a loss of capacity that is irreversible is. The difficulties associated with sufficient cycle numbers are particularly acute in applications where relatively deep discharges are pre-standardized.

Der Kapazitätsverlust als Funktion der Auflade-/Entlade-Zykluszahl hängt eng zusammen mit dem Leistungsverlust des Separators und mit Anderungen der Form der Zink-Elektrode. Von allen technischen Problemen, welche die ökonomische kommerzielle Verwendung von Nickel-Zink-Systemen beeinflussen, ist das Hauptproblem die begrenzte Lebensdauer aufgrund der Verschlechterung des verwendeten Separators.The capacity loss as a function of the charge / discharge cycle number is closely related to the loss of performance of the separator and to changes in the Form of the zinc electrode. Of all the technical problems which the economic Affecting commercial uses of nickel-zinc systems is the main problem the limited life due to the deterioration of the separator used.

Es ist ja bekannt, daß in Nickel-Zink-Akkumulatoren mit einer wässrigen Lösung wie z.B. KOH als Elektrolyten das Zink während der Entladung in einem beträchtlichen Ausmaß im Elektrolyten gelöst wird. Ein Teil des aktiven Zinks geht also während der Entladephase und im entladenen Zustand in den Elektrolyten über.It is well known that in nickel-zinc batteries with an aqueous Solution such as KOH as an electrolyte, the zinc during the discharge in a considerable amount Extent is dissolved in the electrolyte. So part of the active zinc goes during the discharge phase and in the discharged state into the electrolyte.

Beim Aufladen des Akkumulators geht dieses Zink aus dem Elektrolyten über.When the battery is charged, this zinc goes out of the electrolyte above.

Beim Aufladen des Akkumulators geht dieses Zink aus dem Elektrolyten zurück zur Zink-Elektrode, verändert jedoch deren Struktur. Darüber hinaus geschieht die galvanische Ablagerung oder Wiederauftragung des Zinks oft In der Form von bäumchenartig ausgewaschsenen Kristallen, die scharfe Spitzen haben (Dendriten) und leicht eine Brücke bilden können zwischen den Platten verschiedener Polarität, wodruch ein Kurzschluß entsteht, der die Zelle zerstört.When the battery is charged, this zinc goes out of the electrolyte back to the zinc electrode, but changes its structure. It also happens the galvanic deposition or reapplication of zinc, often in the form of a tree washed out crystals that have sharp points (dendrites) and slightly one Can form a bridge between the plates of different polarity, causing a short circuit which destroys the cell.

Demzufolge muß ein geeignetes Material für einen Separator im Nickel-Zink-System in der Lage sein, das Eindringen von Dendriten zu verhindern und dennoch den Durchgang des Elektrolyten erlauben, wobei es wünschenswert ist, daß das Material vom Elektrolyten benetzt wird. Anders ausgedrückt, das Material muß ausreichende Eigenschaften für den Ionentransport besitzen. Es soll außerdem genügende chemische Stabilität im Medium des Akkumulators aufweisen. Weiterhin ist bekannt, daß zusätzlich zu den Formveränderungen der Zink-Elektroden die Nlckel-Elektrode während des Betriebs des Akkumulators bzw. der Zelle sich in einem gewissen Maße ausdehnt. Deshalb muß ein angemessenes Separator-Material fähig sein, diese Änderungen und Ausdehnung mitzumachen, ohne daß sich seine anderen Eigenschaften ändern.Accordingly, a suitable material for a separator in the nickel-zinc system must be used be able to prevent dendrites from entering and still get through of the electrolyte, it being desirable that the material from the electrolyte is wetted. In other words, the material must have sufficient properties for possess ion transport. It should also have sufficient chemical stability in the Have medium of the accumulator. It is also known that in addition to Changes in shape of the zinc electrodes during operation of the accumulator or the cell expands to a certain extent. Therefore must an adequate separator material will be capable of these changes and expansion to participate without changing its other characteristics.

Um diesen verschiedenen rigorosen Anforderungen zu genügen, muß ein für lange Zykluszahlen brauchbares Separatormaterial eine relativ gleichförmige, extrem kleine Porosität aufweisen und dem Transport des Elektrolyten einen geringen Widerstand entgegensetzen. Außerdem muß es bezüglich Festigkeit und Flexibilität die notwendigen Eigenschaften besitzen, um sich den Formveränderungen der Zink-Anode und der Vergrößerung der Nickel-Kathode anzupassen. Schließlich müssen all diese Charakteristika in einer möglichst dünnen Schicht vereint sein, damit die Energiedichte In Bezug auf das Volumen der Zelle nicht zu sehr verringert wird.To meet these various rigorous requirements, a must separator material usable for long cycle numbers is a relatively uniform, have extremely small porosity and the transport of the electrolyte is low Oppose resistance. It must also be strong and flexible possess the properties necessary to withstand the changes in shape of the zinc anode and to adapt to the enlargement of the nickel cathode. After all, you need all of these Characteristics are combined in a layer that is as thin as possible, so that the energy density In terms of the volume of the cell, it is not reduced too much.

Diese Darstellung wird dadurch noch komplizierter, daß die kommerzielle Verwendbarkeit erfordert, daß das Material auf ökonomische Weise zu einer dünnen Separatorschicht geformt werden kann mit akzeptablen Toleranzen in der Qual itätskontrolle.This representation is further complicated by the fact that the commercial Usability requires the material to be thin in an economical manner Separator layer can be formed with acceptable tolerances in quality control.

Horrende Anstrengungen sind gemacht worden, um geeignete Separatormaterialien für alkalische Akkumulatoren zu finden. Dies zeugt V elleicht für die Schwierigkeiten, die auf der Suche nach einem zufriedenstellenden Material aufgetreten sind, das die vielen verschiedenen Charakteristika besitzt, die für eine effiziente Funktion als Separator notwendig sind. Die vorgeschlagenen Lösungen reichen von verschiedenen organischen mikroporösen Filmen bis zu relativ steifen Schichten von anorganischen, meist keramischen Teilchen, die auf irgendeine Art miteinander verbunden sind. Eine weitere Lösung beinhaltet die Kombination eines organischen Materials mit anorganischen Partikeln, was oft als anorganisch/organisches Separatormaterlal bezeichnet wird, oder noch einfacher, als I/O-Separatormaterial. Noch ein anderer Vorschlag bezieht sich auf die Bildung vieler Arten von Schichten oder die Verwendung einer Vielzahl von Schichten aus verschiedenen Materialien in einer Kombination.Horrible efforts have been made to find suitable separator materials for alkaline batteries. Perhaps this testifies to the difficulties who occurred in search of a satisfactory material are, which has the many different characteristics necessary for efficient function are necessary as a separator. The solutions proposed range from several organic microporous films to relatively rigid layers of inorganic, mostly ceramic particles that are connected to one another in some way. One Another solution involves combining an organic material with an inorganic one Particles, which is often referred to as inorganic / organic separator material, or even easier, as an I / O separator material. Yet another suggestion relates relying on the formation of many types of layers or the use of a variety of layers of different materials in a combination.

Ziemlich außergewöhnliche Ansprüche sind gestellt worden für spezielle Lösungen, bei denen den Separatoren eine Zykluszahl bis zu einigen tausend Auflade/Entlade-Zyklen nachgesagt werden. Man muß Jedoch die den Ansprüchen zugrunde liegenden Daten sorgfältig prüfen. So entspricht z.B. die seichte Entladung der Zellen nicht den Arbeitsbedingungen, mit denen sogar viele der kommerziell verfügbaren Separatormaterialien getestet werden. Andererseits stellen die Betriebsbedingungen eines Akkumulators, der in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug verwendet werden würde, einen extrem strengen Test dar für die FähigkeIten des Separatormaterials.Quite extraordinary claims have been made for special ones Solutions in which the separators have a number of cycles of up to a few thousand charge / discharge cycles are said to be. However, one must carefully review the data on which the claims are based check. For example, the shallow discharge of the cells does not correspond to the working conditions, with which even many of the commercially available separator materials were tested will. On the other hand, the operating conditions of a battery that is used in an electrically powered vehicle would be an extremely severe one Test shows the capabilities of the separator material.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist die Entwicklung eines ökonomisch nutzbaren Separatormaterials für alkalische Akkumulatorsysteme das Haupthindernis für eine weite Verbreitung derartiger Akkumulatoren trotz der beträchtlichen Anstrengungen auf diesem Gebiet. Geeignete kommerzIelle Separatormaterial ien für alkalische Akkumulatoren sind einfach nicht verfügbar, ausgenommen zu unakzeptierbar hohen Preisen.At the present time the development of an economically viable Separator material for alkaline accumulator systems is the main obstacle for a widespread use of such accumulators despite considerable efforts in this area. Suitable commercial separator materials for alkaline batteries are simply not available, except at unacceptably high prices.

Es ist deshalb ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung, Separator-Materialien für alkalische Akkumulatoren zu beschreiben, die auch unter den Bedingungen tiefer Entladung relativ große Auflade/Entladezykluszahlen erreichen, speziell wenn sie zusammen mit anderen Separator-Materialien verwendet werden. Ein weiterer Zweck Ist, für derartige Akkumulatoren Separator-Materialien zu beschreiben, die auch bei den Abmessungen, wie sie für die Verwendung in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen üblich sind, geeignete Eigenschaften aufweisen.It is therefore a primary purpose of the present invention to provide separator materials for alkaline accumulators to describe, which also under the conditions deeper Discharge relatively large numbers of charge / discharge cycles, especially if they can be used with other separator materials. Another purpose Is to describe separator materials for such accumulators that also in the dimensions as they are for use in electrically powered vehicles are common to have suitable properties.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Darstellung eines Separator-Materials, das die geforderten Eigenschaften in einer relativ dünnen Schicht besitzt.Another purpose of the present invention is illustration a separator material that has the required properties in a relatively thin Layer owns.

Ein anderer Zweck dieser Erfindung bezieht sich auf die ökonomische Herstellung von Separator-Materialien. Damit verbunden und noch spezieller ist das Verfahren, Separator-Materl allen mit akzeptierbaren Her-tellungstoleranzen zu produzieren.Another purpose of this invention is economic Manufacture of separator materials. Connected with that and even more special is that Process to produce separator material all with acceptable manufacturing tolerances.

Weitere Zielsetzungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offenkundig aus der folgenden Bescheibung.Other objects and advantages of the present invention will become evidently from the following description.

Während die Erfindung für viele Modifikationen und Alternativen geeignet ist, werden hier nur bestimmte Details beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, daß nicht die Absicht besteht, die Erfindung auf die beschriebene Art zu beschränken. Es ist im Gegenteil beabsichtigt, alle Modifikationen, Aulvalente und Alternativen einzuschließen, die In den Sinn und Rahmen der Erfindung gemäß den anhängenden Patentansprüchen fallen. Während also z.B. die vorliegende Erwindung prinzipiell beschrieben wird in Verbindung mit einem wieder aufladbaren Nlckel-Zlnk-Akkumulator, sollte erkannt werden, daß die vorliegende Erfindung In gleicher Weise auch verwendet werden kann allein oder in Kombination mit anderen Separator-Material ien oder mit anderen Zusammenstellungen von Akkumulatorelektroden, welche ein Separator-Material erfordern, das einige oder alle der beschriebenen Eigenschaften aufweist.While the invention is susceptible of many modifications and alternatives only certain details are described here. However, it should be noted that there is no intention to limit the invention to the kind described. On the contrary, it is intended to include all modifications, extras, and alternatives Include within the spirit and scope of the invention as set out in the appended claims fall. So while the present invention is described in principle, for example in connection with a rechargeable Nlckel-Zlnk-accumulator, should be recognized It will be appreciated that the present invention can be used in the same manner alone or in combination with other separator materials or with other combinations of accumulator electrodes, which are a separator material that has some or all of the properties described.

Die vorliegende Erfindung basiert allgemein auf der Entwicklung eines I/O-Separator-Materials, das anorganische Partikel in Mikron-Größe enthält.The present invention is generally based on the development of a I / O separator material that contains micron-sized inorganic particles.

Solche anorganischen Partikel können z.B. aus Titandioxid bestehen, das eingebettet ist In eine polymere Matrix wie z.B. ein Styrol-Butadien-Mlschpolymer (SBR). Vorzugsweise werden zwei verschiedene Arten von anorganischen Partikeln verwendet, von denen die eine Art durch den Elektrolyten aus dem Separator-Material ausgelaugt wird, und die andere nicht. Filme der gewünschten Dicke, typischerweise 2-5 mils (1 mil = 1/1000 inch) können leicht gegossen werden, nachdem die anorganischen Partikel einer Dispersion des verwendeten Polymers zugefügt worden sind. Um mehr Stabilität in Bezug auf die Form des Films zu gewinnen, und wegen der leichteren Herstellung, kann ein Substrat in Form von Fasern verwendet werden. Die derart hergestellten Separator-Materialien können in Nickel-Zink-Akkumulatoren eingesetzt werden und besitzen Eigenschaften, die unter den Bedingungen tiefer Entladung mit diesen Akkumulatoren relativ große Auflade/Entladezykluszahlen ermöglichen. Dies gilt auch In Akkumulatoren mit Abmessungen, wie sie für elektrisch angetriebene Fahrzeuge erforderlich sind, und besonders in Kombination mit anderen Separator-Materlallen.Such inorganic particles can for example consist of titanium dioxide, that is embedded in a polymer matrix such as a styrene-butadiene blend polymer (SBR). Preferably two different types of inorganic particles are used, one of which is leached out of the separator material by the electrolyte will, and the other will not. Films of the desired thickness, typically 2-5 mils (1 mil = 1/1000 inch) can easily be poured after the inorganic particles have been added to a dispersion of the polymer used. To more stability in terms of the shape of the film, and because of the ease of manufacture, a substrate in the form of fibers can be used. The manufactured in this way Separator materials can be used in nickel-zinc batteries and have properties that under deep discharge conditions with these batteries allow relatively large numbers of charge / discharge cycles. This also applies to accumulators with dimensions as required for electrically powered vehicles, and especially in combination with other separator materials.

Was die verwendete polymere Komponente betrifft, so können alle der verschiedenen kommerziell verfügbaren Materialien genommen werden. Die Hauptforderung ist, daß das Polymer als Dispersion oder wässrige Emulsion verfügbar ist und chemisch relativ stabil ist in Gegenwart des verwendeten alkalischen Elektrolyten.As for the polymeric component used, all of the various commercially available materials can be taken. The main claim is that the polymer is available as a dispersion or aqueous emulsion and is chemical relative is stable in the presence of the alkaline electrolyte used.

Als repräsentative Beispiele sollen hier Äthylen-Acrylsäure-Mischpolymere, Styrol-Butadlen-Mi schpolymere sowie Mischpolymere von Acrylsäure mit anderen Olefinen dienen, die geeignet und kommerziell erhältlich sind. Es hat sich z.B. als zweckmäßig erwiesen, ein Mischpolymer zu verwenden, in dem der Styrol-Anteil Im Bereich von ca. 50-60 und der Butadien-Anteil im Bereich von 40-50 Gewichtsprozenten liegt. Ein wichtiger Punkt ist, daß solche Polymere sich schnell verarbeiten lassen, da kein organisches Lösungsmittel verwendet wird.Ethylene-acrylic acid copolymers, Styrene-butadlene-Mi schpolpolymers and copolymers of acrylic acid with other olefins that are suitable and commercially available. It has proven to be useful, for example proven to use a mixed polymer in which the styrene content is in the range of approx. 50-60 and the butadiene content is in the range of 40-50 percent by weight. An important point is that such polymers can be processed quickly because no organic solvent is used.

Um die Stabilität einer SBR-Latexsuspension zu verbessern, können kommerziell verfügbare Materialien mit Carboxyl-Gruppen verwendet werden.To improve the stability of an SBR latex suspension, you can commercially available materials with carboxyl groups can be used.

Bezüglich der anorganischen Komponente kann eine Vielzahl von Materialien eingesetzt werden. Die Hauptforderung ist hier, daß das Material als relativ glelchnäßige, kleine Partikel in der Größenordnung von 1 Mikron oder weniger vorliegt und ausreichend benetzbar ist, um den Widerstand des daraus hergestellten I/O-Materials gegenüber dem Transport des Elektrolyten auf das gewünschte Niveau zu senken.As for the inorganic component, a variety of materials can be used can be used. The main requirement here is that the material should be small particles on the order of 1 micron or less are present and sufficient is wettable as opposed to the resistance of the I / O material made from it the transport of the electrolyte to the desired level.

Repräsentative Beispiele für solche geeigneten anorganischen Materialien sind T102 , Cerhydrat (CeO2 xH20), Ceroxid, Bleiperoxid, Magnesiuntitanat und Calclunzlrconat. Unter gewissen Umständen können z.B. auch natürlich vorkommende Mineralien wie Kaolin (Aluminiumsilikat) verwendet werden.Representative examples of such suitable inorganic materials are T102, cerium hydrate (CeO2 xH20), cerium oxide, lead peroxide, magnesium titanate and calcium carbonate. Under certain circumstances, naturally occurring minerals such as kaolin can also be used (Aluminum silicate) can be used.

Die anorganische Komponente sollte, von der Funktion her gesehen, in einer Menge vorliegen, die mindestens ausreicht um das Haftvermögen der entstehenden Mischung soweit zu vermindern, daß das Material sofort beim Zusammenbau von Zellen verwendet werden kann und den gewünschten geringen Widerstand gegenüber dem Transport des Elektrolyten, die mechanische~Stabilität der Poren sowie thermische Stabilität des Systems aufweist. Andererseits ist die maximale Menge der anorgani æ hen Komponente begrenzt durch die Menge des Polymers, das benötigt wird, um die anorganischen Partikel zu einer mechanisch stabilen Mischung zusammenzufügen. Wenn zu wenig Polymer verwendet wird, zeigt sich bei Umgang mit der Mischung, daß anorganische Partikel verloren gehen, wobei sich das Material dann wie Kreide anfühlt. Es hat sich als ausreichend herausgestellt, die anorganische Komponente in der Größenordnung von ca. 30-80% einzusetzen, abhängig vom Gesamtgewicht des anorganischen und organischen Materials.From a functional point of view, the inorganic component should are present in an amount that is at least sufficient for the adhesion of the resulting Reduce mixture to such an extent that the material immediately when assembling cells can be used and the desired low resistance to to the Transport of the electrolyte, the mechanical stability of the pores and thermal Has stability of the system. On the other hand, the maximum amount of inorganic æ hen limited by the amount of polymer needed to make the component assemble inorganic particles into a mechanically stable mixture. if If too little polymer is used, handling the mixture shows that it is inorganic Particles are lost, making the material feel like chalk. It has proved to be sufficient, the inorganic component in the order of magnitude of approx. 30-80% to be used, depending on the total weight of the inorganic and organic Materials.

Von den verwendeten anorganischen Komponenten sollte wenigstens eine nicht aus dem Separator herausgelaugt werden durch den alkalischen Elektrolyten. Die Partikelgröße der nicht-herauslaugbaren Komponente oder Komponenten sollte weniger als 1 Mikron sein, und vorzugsweise sehr viel kleiner. Teilchen dieser geringen Größe ergeben gleichmäßigen Widerstand gegenüber dem Transport des Elektrolyten (im Fall von herauslaugbaren Arten) und verhindern in ausreichender Weise das Eindringen von Dendriten (im Fall von nicht-herauslaugbaren Arten). In beiden Fällen ergibt sich ein erhöhter Transport der Ionen des Elektrolyten. Es Ist auch einzusehen, daß innerhalb dieser Größenordnung der Teilchen von ca. 1 Mikron weniger Polymer für die Mischung benötigt wird, als bei kleineren Teilchen, da die größeren Teilchen Insgesamt eine geringere Gesamtoberfläche aufweisen.Of the inorganic components used, at least one should cannot be leached out of the separator by the alkaline electrolyte. The particle size of the non-leachable component or components should be less than 1 micron, and preferably much smaller. Particles of this minor Size result in uniform resistance to the transport of the electrolyte (in the case of leachable species) and adequately prevent intrusion of dendrites (in the case of non-leachable species). In both cases results an increased transport of the ions of the electrolyte. It can also be seen that within this order of magnitude the particles of about 1 micron less polymer is needed for the mixture than with smaller particles because the larger particles Overall, have a smaller total surface.

Man verwendet vorzugsweise mindestens eine anorganische Komponente, die In dem aTkalischen Medium relativ unlöslich ist. Indem man das I/O-Material bis zu 24 Stunden bei höheren Temperaturen einem alkalischen Elektrolyten aussetzt, kann man feststellen, ob eine ausreichende Stabilität vorhanden ist.At least one inorganic component is preferably used, which is relatively insoluble in the alkaline medium. By getting the I / O stuff exposed to an alkaline electrolyte for up to 24 hours at higher temperatures, one can determine whether there is sufficient stability.

Dies wird z.B. geprüft durch eine Behandlung in 31%iger KOH bei 800C während 24 Stunden. Wenn nur eine einzige anorganische Komponente benutzt wird, verwendet man vorzugsweise eine nicht-herauslaugbare Art, weil durch die für das gebildete Material typische Mikroporosität ein ausreichend geringer Widerstand gegenüber den Ionen des Elektrolyten gegeben ist und weil damit verhindert wird, daß durch das Herauslaugen der anorganischen Partikel die mechanische Stabilität und die Porosität geringer und damit der Widerstand gegenüber den Ionen größer wird.This is checked, for example, by treatment in 31% KOH at 800C during 24 hours. If only a single inorganic component is used, it is preferable to use a non-leachable type, because the formed material typical microporosity has a sufficiently low resistance to it the ions of the electrolyte is given and because it prevents that through leaching out the inorganic particles, the mechanical stability and the porosity lower and thus the resistance to the ions is greater.

Gemäß dieser Erfindung verwendet man vorzugsweise für das I/O-Material sowohl eine herauslaugbare als auch eine nicht-herauslaugbare anorganische Komponente, weil letztere die mechanische Stabilität der Mischung verbessert und erstere nach dem Herauslaugen aus dem Material die Eigenschaften bezüglich des Ionentransports verbessert. Die vorhin diskutierten Kriterien für die anorganische Komponente sind allgemein gültig. Es ist jedoch wünschenswert, daß die Teilchengröße der herauslaugbaren Komponente im Bereich von 70-500 A und vorzugsweise 70-,00 i liegt. Außerdem Ist es wichtig, daß die herauslaugbare anorganische Komponente möglichst In einer Größenordnung von 0,25-4,0% vor-liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der anorganischen Komponenten, damit eine optimale Kombination von mechanischer Stabilität und geringem Widerstand gegenüber dem Ionentransport erzielt wird. In diesem Zusammenhang ist die maximale Menge der herauslaugbaren Komponente auch abhängig vom Verhältnis des anorgansichen Materials zum Polymer. Wenn der Anteil des Polymers erhöht wird, kann auch der Anteil der herauslaugbaren anorganischen Komponente Im allgemeinen etwas erhöht werden.According to this invention, one preferably uses for the I / O material both a leachable and a non-leachable inorganic component, because the latter improves the mechanical stability of the mixture and the former improves leaching out of the material, the properties with regard to ion transport improved. The previously discussed criteria for the inorganic component are generally valid. However, it is desirable that the particle size of the leachable Component in the range of 70-500 Å and preferably 70-.00 i. Besides is it is important that the leachable inorganic component is as large as possible of 0.25-4.0%, based on the total weight of the inorganic components, thus an optimal combination of mechanical stability and low resistance compared to the ion transport is achieved. In this context is the maximum Amount of leachable component also depends on the ratio of the inorganic Materials to the polymer. If the proportion of the polymer is increased, so can the proportion the leachable inorganic component can generally be increased somewhat.

Bevorzugte anorganische Komponenten sind TiO2 (wird nicht herausgelaugt), das als wässrige Dispersion lieferbar ist von Gulf und Western New Jersey ZMC sowie SiO2 (wird herausgelaugt), z.B. als Ludox von DuPont. Geeignete Materialien mit Teilchengrößen im Bereich von Mikron oder weniger sind kommerziell erhältlich. Ein deutlicher Vorteil dieser o.g. bevorzugten Komponenten ist ihre Verfügbarkeit als wässrige Aufschwemmung, wodurch homogene Mischungen mit polymerem Latex hergestellt werden können. Dies wiederum vereinfacht die Aufgabe, ein homogenes I/O-Material zu bilden mit geringer Wahrscheinlichkeit von zusammenhängenden oder verklebten anorganischen Teilchen.Preferred inorganic components are TiO2 (is not leached out), which is available as an aqueous dispersion from Gulf and Western New Jersey ZMC as well SiO2 (is leached out), e.g. as Ludox from DuPont. Suitable materials with Particle sizes on the order of microns or less are commercially available. A The clear advantage of these above-mentioned preferred components is their availability as aqueous suspension, which produces homogeneous mixtures with polymer latex can be. This in turn simplifies the task of creating a homogeneous I / O material to form with little likelihood of contiguous or glued inorganic particles.

Eine I/O-Mischung gemäß der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem die anorganische Komponente mit einer Teilchengröße im Mikronbereich auf geeignete Weise mit einem dispersiven Medium, vorzugsweise Wasser, verdünnt und einem SBR oder anderem polymeren Latex zugefügt wird, wobei sich ein dünnflüssiger Schlamm bildet, der entsprechend gerührt wird, um die Homogenität sicherzustellen. Falls es gewünscht wird, können auch kleine Anteile von konventionellen Additiven dazu gegeben werden, wie z.B. Antioxidantien, Antischaummittel o.ä.. Der dünnflüssige Schlamm muß ausreichend konzentriert werden, damit man beim Gießen einen fehlerfreien Film erhält. Es hat sich gezeigt, daß eine Konzentration von 30-60 Volumenprozent dafür geeignet Ist.An I / O blend according to the present invention can be made by adding the inorganic component with a particle size in the micron range appropriately diluted with a dispersive medium, preferably water and an SBR or other polymer latex is added, whereby a more fluid Forms sludge, which is stirred appropriately to ensure homogeneity. If desired, small amounts of conventional additives can also be used be added, such as antioxidants, antifoam agents, etc. Sludge needs to be concentrated enough to get a flawless pouring Film receives. It has been shown that a concentration of 30-60 percent by volume Is suitable for it.

Die spezielle Konzentration für ein bestimmtes Polymer hängt ab von den Fließeigenschaften des Systems (Viskosität, Thixotropie) und die brauchbaren Werte für das Polymer können unter gewissen Umständen außerhalb des o.g.The specific concentration for a particular polymer will depend on the flow properties of the system (viscosity, thixotropy) and the useful ones Under certain circumstances, values for the polymer can be outside of the above

Rahmens liegen. Das Separator-Material kann dann anschließend hergestellt werden, indem man auf eine entsprechende Unterlage einen Film der gewünschten Dicke gießt, typischerweise ca. 2-5 mils, und dann das Wasser mit entsprechenden Trocknungsverfahren aus dem System entfernt.Frame. The separator material can then then be produced by placing a film of the desired thickness on a suitable surface pours, typically about 2-5 mils, and then the water using appropriate drying methods removed from the system.

Eine noch einfacherere Herstellung ist möglich, indem man in das I/O-Separator-Material ein fasriges Substrat einbaut, das mit der Mischung beschichtet wird. Dadurch wird auch die mechanische Stabilität verbessert, besonders In Fällen, wo das verwendete Polymer zu Kaltfluß neigt. Bei diesem Herstellungsverfahren taucht man einfach das Substrat in einen gerührten dünnflüssigen Schlamm der Mischung. Alternativ hierzu kann der durch das Substrat verstärkte Separator auch auf kontinuierliche Weise hergestellt werden. Dabei wird, als Beispiel, das fasrige Substratmaterial von einer Rolle und durch den dünnflüssigen Schlamm gezogen. Die Homogenität des Schlammes kann auf geeignete Weise durch ein externes Reservoir gewährleistet werden. Die Konzentration des Schlammes muß natürlich ausreichend groß sein, um fehlerfreie Oberflächen zu liefern, aber nicht so groß, daß unebene Beschichtungen auftreten.An even simpler manufacture is possible by digging into the I / O separator material incorporates a fibrous substrate which is coated with the mixture. This will also improves the mechanical stability, especially in cases where the used Polymer is prone to cold flow. With this manufacturing process, you just dip that Substrate in a stirred, low viscosity slurry of the mixture. Alternatively to this The separator reinforced by the substrate can also be used in a continuous manner getting produced. Here, as an example, the fibrous substrate material is from a Roll and pulled through the thin mud. The homogeneity of the mud can be ensured in a suitable manner by an external reservoir. the The concentration of the sludge must of course be large enough to ensure that it is free from defects To provide surfaces, but not so large that uneven coatings occur.

Die auf diese Weise beschichtete Weise kann dann einen konventionellen Ofen durchlaufen, wobei durch eine entsprechende Verweilzeit sichergestellt wird, daß die Beschichtung ausreichend getrocknet ist. Das entstehende Material kann dann aufgerollt werden. Außerdem kann es mehrmals diesen Prozess durchlaufen, um eine bestimmte gewünschte Dicke der Beschichtung zu erreichen.The manner coated in this way can then be a conventional one Pass through the furnace, with a corresponding dwell time ensuring that the coating has dried sufficiently. The resulting material can then be rolled up. It can also go through this process multiple times to create a to achieve certain desired thickness of the coating.

Es kann eine große Auswahl an Substraten mit Erfolg verwendet werden. Als Beispiel seien u.a. genannt Vliesstoffe aus Nylon, Polypropylen sowie Po#propylen-Polyäthylen-Material ien, die kommerziell verfügbar sind. Darüber hinaus können viele Materialien aus Zellulose eingesetzt werden, aber vorzugsweise nicht allein, weil eine gewisse Tendenz zum Quellen besteht. Das Substrat muß hinreichend dünn sein, damit sich eine Mischung in der gewünschten Dicke herstellen läßt. Um die Gleichmäßigkeit des verstärkten Separator-Materials sicherzustellen, muß die Gewebeunterlage so homogen wie möglich sein. Außerdem sollte man Gewebe auswählen, die nicht durch den alkalischen Elektrolyten aus der Mischung herausgelöst werden.A wide variety of substrates can be used with success. Examples include nonwovens made of nylon, polypropylene and polypropylene-polyethylene material ien that are commercially available. In addition, many materials can be made from Cellulose can be used, but preferably not alone because of a certain tendency to swell. The substrate must be thin enough so that there is a mixture in the desired thickness can be produced. About the evenness To ensure the reinforced separator material, the fabric backing must be so be as homogeneous as possible. In addition, one should choose fabrics that are not through the alkaline electrolytes are dissolved out of the mixture.

Das erzeugte I/O-Separator-Material gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine typische mittlere Porengröße von ca. 0.010-0.013 Mikron (bestimmt mittels Durchtritt von Wasser) und besitzt einen spezifischen elektrischen Widerstand (O#rcm ) im Bereich von 20-60 bei einer Dicke von 2-5 mils.The produced I / O separator material according to the present invention has a typical mean pore size of approx. 0.010-0.013 microns (determined by means of Passage of water) and has a specific electrical resistance (O # rcm ) in the range of 20-60 with a thickness of 2-5 mils.

Die folgenden Beispiele sollen lediglich zur Illustration dienen der vorliegenden Erfindung und diese keineswegs beschränken.The following examples are intended for illustration purposes only present invention and in no way limit it.

Beispiel 1 Dieses Beispiel stellt dar die Verwendung eines Kaolin/SBR I/O-Separator-Materials, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, sowie seine Eigenschaften bei der Verwendung in relativ großen Akkumulatoren unter Bedingungen tiefer Entladung. Example 1 This example illustrates the use of a kaolin / SBR I / O separator material made in accordance with the present invention as well as its properties when used in relatively large accumulators Deep discharge conditions.

Eine erste Beschichtung wurde hergestellt, indem 645 Gramm Kaolin mit 1000 ml Wasser ca. 1 Stunde In einer Kugelmühle verrieben wurden. Der entstandenen Kaolin-Wassermischung wurden 500 ml eines Mischpolymers aus 55% Styrol mit Carbonylgruppen und 45% Butadien zugegeben, und diese Mischung wiederum 5 Minuten in der Kugelmühle gemischt, wobei aufgehört wurde, bevor das Latex verklumete. Diesem dünnflüssigen Schlamm wurden 50 ml eines Polyoxyäthylen (20) -Sorbit-Monolaurats unter Verwendung eines Magnetrührers zugesetzt. Der entstandene Schlamm enthielt, bezogen auf das Gesamtvolumen, 50% Kaolin und 50% SBR.An initial coating was made by adding 645 grams of kaolin Triturated with 1000 ml of water for about 1 hour in a ball mill. The resulting Kaolin-water mixture was 500 ml of a mixed polymer of 55% styrene with carbonyl groups and 45% butadiene were added, and this mixture was again in the ball mill for 5 minutes mixed, stopping before the latex clumped together. This thin liquid Sludge was 50 ml of a polyoxyethylene (20) sorbitol monolaurate using a magnetic stirrer added. The resulting sludge contained based on the total volume, 50% kaolin and 50% SBR.

Eine zweite Beschichtung wurde anschließend aufdie gleiche Art zubereitet, jedoch wurde die Menge der einzelnen Anteile verändert, um einen Schlamm mit 45t Kaolin und 55% SBR, bezogen auf das Gesamtvolumen, zu erhalten.A second coating was then prepared in the same way however, the amount of the individual parts was changed to a sludge of 45 tons Kaolin and 55% SBR, based on the total volume.

Die erste Beschichtung wurde auf einen "Lyonel" Nylon-Vliesstoff von Howard Textile Milis aufgebracht, indem das Material mit einer Geschwindigkeit von ca.The first coating was made on a "Lyonel" nylon nonwoven fabric Howard Textile Milis applied by moving the material at a speed of approx.

6 Inch/Minute eingetaucht und anschließend bei einer Temperatur von ca. 600C getrocknet wurde. Die zweite Beschichtung wurde auf gleiche Art und Weise vorgenommen.6 inches / minute and then immersed at a temperature of about 600C was dried. The second coating was done the same way performed.

Es wurden zwei Nickel-Zlnk-Akkumulatoren konstruiert, die eine nominelle Kapazität von 300 Amperstunden hatten und 8 Nickel-Kathoden und 9 Zink-Anoden aufwiesen.Two nickel-zinc accumulators were constructed, one nominal Had a capacity of 300 ampere hours and had 8 nickel cathodes and 9 zinc anodes.

Das verwendete Verhältnis von aktivem Zink zu Nickel betrug 8:1. Die Anoden wurden mit herkömmlichem 'fCelgard" Separator-Material aus Polypropylen (Celanese Corp.) umhüllt. Dte Umhüllung der Kathoden geschah wie folgt: (1). ein herkömmliches "Pellon" Separator-Material aus Polypropylen, (2). darüber eine Schicht "Celgard", (3). das vorher beschriebene I/O Separator-Material und (4). eine zweite Schicht "Celgard". Die verwendeten Elektrolyten waren wässrige KOH-Lösungen mit geringfügig verschiedener Zusammensetzung.The active zinc to nickel ratio used was 8: 1. the Anodes were filled with conventional 'fCelgard' polypropylene separator material (Celanese Corp.). The cathode was encased as follows: (1). a conventional one "Pellon" separator material made of polypropylene, (2). over it a layer of "Celgard", (3). the previously described I / O separator material and (4). a second layer "Celgard". The electrolytes used were aqueous KOH solutions with minor different composition.

Die Akkumulatoren wurden dann unterschiedlich stark entladen, und die Kapazität bestimmt. Eine Zelle wurde zu 100% entladen mit 60 Amp. und einer Geschwindigkeit von 1 Zyklus pro Tag. Die andere Zelle wurde ebenfalls mit 60 Amp. zu 75% entladen with einer Geschwindigkeit von 2 Zyklen pro Tag.The accumulators were then discharged to different degrees, and determines the capacity. One cell was 100% discharged at 60 amps and one Speed of 1 cycle per day. The other cell was also powered by 60 amps. discharged to 75% at a rate of 2 cycles per day.

Der erste Akkumulator behielt über 85% der nominellen Kapazität für ca.The first accumulator retained over 85% of the nominal capacity for approx.

170 Zyklen trotz der 100%igen Entladung. Der andere Akkumulator mit geringerer aber dennoch nennenswerter Entladung behielt über 90% seiner nominellen Kapazität für ca. 190 Zyklen.170 cycles despite the 100% discharge. The other accumulator with the lower but still significant discharge retained over 90% of its nominal Capacity for approx. 190 cycles.

Beispiel 2 Dieses Beispiel stellt die Herstellung eines weiteren I/O Separator-Materials dar gemäß der vorliegenden Erfindung. Example 2 This example represents the manufacture of another I / O separator material according to the present invention.

Es wurde eine Beschichtung hergestellt gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren, die 28.6% SBR, 71% TiO2 und 0.4% SiO2 (Gewichtsprozente) enthielt.A coating was prepared according to that described in Example 1 Process containing 28.6% SBR, 71% TiO2 and 0.4% SiO2 (percentages by weight).

Ein Vliesstoff aus Zellulose wurde durch Eintauchen mit einer Geschwindigkeit von ca. 7 inch pro Minute mit der Mischung beschichtet, und das Wasser anschließend daraus entfernt durch Trocknen mit Infrarot.A cellulose nonwoven fabric was made by dipping at one speed coated with the mixture at about 7 inches per minute, and then the water removed therefrom by drying with infrared.

Eine Probe des getrockneten Materials wurde für ca. 30 Minuten bei 1000C in einer 30%igen wässrigen KOH-Lösung eingeweicht. Nach dem Einweichen war der spezifische elektrische Widerstand 45 Ohmrcm, und die Porengröße betrug o,03 Mikron, bestimmt mittels Durchtritt von Wasser.A sample of the dried material was applied for approximately 30 minutes Soaked at 1000C in a 30% aqueous KOH solution. After soaking it was the electrical resistivity was 45 ohm cm, and the pore size was 0.03 Microns, determined by the passage of water.

Daraus ist also ersichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung Separator-Materialien zur Verfügung stehen, die leicht herzustellen sind und die in alkalischen Akkumulatoren unter den Bedingungen tiefer Entladung relativ hohe Zykluszahlen ermöglichen, besonders wenn sie in Verbindung mit anderen Separator-Materialien verwendet werden. In einer bevorzugten Darstellung ermöglicht die Verwendung von zwei verschiedenen Arten anorganischer Komponenten die Herstellung "maßgeschneiderter" Separator-Materialien mit optimalen Eigenschaften. Es können mehrere Schichten der Separator-Materialien verwendet werden, und die Separator-Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung können In Verbindung mit anderen Separator-Materialien eingesetzt werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen.It can thus be seen that according to the present invention Separator materials are available which are easy to manufacture and which in alkaline accumulators under the conditions of deep discharge relatively high Allow cycle numbers, especially when used in conjunction with other separator materials be used. In a preferred representation, the use of two different types of inorganic components the production "Tailor-made" separator materials with optimal properties. It can multiple layers of the separator materials are used, and the separator materials According to the present invention, in conjunction with other separator materials can be used to achieve the desired properties.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE 1. 1.Ein Separator-Verbundmaterial für alkalische Akkumulatoren, das als Matrix einen Polymer besitzt, der aus der Gruppe der Styrol-Butadien-Mischpolymere und der Mischpolymere von Acrylsäure mit Olefinen ausgewählt ist und in den anorganische Partikel in der Größenordnung von Mikron eingebettet sind. Der Anteil der anorganischen Partikel beträgt dabei ca. 30-80% in Abhängigkeit vom Gesamtgewicht der Partikel und der Polymer-Matrix. PATENT CLAIMS 1. 1. A composite separator material for alkaline Accumulators that have a polymer as matrix from the group of styrene-butadiene copolymers and the interpolymer of acrylic acid with olefins is selected and in the inorganic Particles on the order of microns are embedded. The proportion of inorganic Particle is approx. 30-80% depending on the total weight of the particles and the polymer matrix. 2. Das Separator-Material gemäß Anspruch 1, wobei die anorganischen Partikel ausgewählt sind aus der Gruppe von Titandioxid, Cerhydrat, Ceroxid, Bleiperoxid, Magnesuntitanat, Kalzitinzirkonat, Aluniniumsilikat,Siliziiirr dioxid sowie aus Mischungen der genannten Substanzen. 2. The separator material according to claim 1, wherein the inorganic Particles are selected from the group of titanium dioxide, cerium hydrate, cerium oxide, lead peroxide, Magnesium titanate, calcitin zirconate, aluminum silicate, silicon dioxide as well as from Mixtures of the substances mentioned. 3. Das Separator-Material gemäß Anspruch 1, wobei zwei verschiedene Arten von anorganischen Partikeln vorhanden sind, von denen die eine Art durch einen alkalischen Elektrolyten aus dem Material herausgelaugt wird, und die andere nicht. 3. The separator material of claim 1, wherein two different Types of inorganic particles are present, one type of which is through one alkaline electrolyte is leached out of the material and the other is not. 4. Das Separator-Material gemäß Anspruch 3, wobei die genannten herauslaugbaren anorganischen Partikel in einem Anteil von ca. 0.25 - 4% vorhanden sind, bezogen auf das Gesamtgewicht der anorganischen Partikel. 4. The separator material of claim 3, wherein said leachable inorganic particles are present in a proportion of approx. 0.25 - 4% based on the total weight of the inorganic particles. 5. Das Separator-Material gemäß Anspruch 3, wobei die herauslaugbaren anorganischen Partikel aus Siliziumdioxid bestehen und die nichtherauslaugbaren Partikel aus Titandioxid. 5. The separator material of claim 3, wherein the leachable inorganic particles consist of silicon dioxide and the non-leachable Particles of titanium dioxide. 6. Das Separator-Material gemäß Anspruch 3, wobei die herauslaugbaren anorganischen Partikel eine mittlere Teilchengröße von weniger als ca. 100 A haben. 6. The separator material of claim 3, wherein the leachable inorganic particles have an average particle size of less than approx. 100 Å. 7. Das Separator-Material gemäß Anspruch 1, wobei das Material ein Film ist, mit einer Dicke von ca. 2-5 mils (1 mil = 1/1000 inch). 7. The separator material according to claim 1, wherein the material is a Film is about 2-5 mils (1 mil = 1/1000 inch) thick. 8. Das Separator-Material gemäß Anspruch 1, wobei das Polymer ein Styrol-Butadien-Mischpolymer ist mit einem Styrolanteil von ca. 50-60%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. 8. The separator material according to claim 1, wherein the polymer is a Styrene-butadiene mixed polymer has a styrene content of approx. 50-60% based on the total weight of the polymer. 9. Das Separator-Material gemäß Anspruch 8, wobei das Mischpolymer Carboxyl-Gruppen besitzt. 9. The separator material according to claim 8, wherein the interpolymer Has carboxyl groups. 10. Ein Separator-Verbundmaterial zur Verwendung in alkalischen Akkumulatoren, das ein Substrat aus Fasern enthält. Dieses Substrat ist beschichtet mit einem Polymer, das aus der Gruppe der Styrol-Butadien-Mischpolymere sowie der Mischpolymere von Acrylsäure mit Olefinen ausgewählt ist, und in welches anorganische Partikel in der Größenordnung von Mikron eingebettet sind. Die besagten anorganischen Partikel sind vorhanden mit einem Anteil von ca. 30-80%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Partikel und der Polymer-Matrix.10. A composite separator material for use in alkaline storage batteries, containing a substrate made of fibers. This substrate is coated with a polymer, that from the group of styrene-butadiene copolymers and the copolymers of Acrylic acid is selected with olefins, and in which inorganic particles in on the order of microns are embedded. The said inorganic particles are available with a proportion of approx. 30-80%, based on the total weight of the Particles and the polymer matrix. 11. Das Separator-Material gemäß jedem der Ansprüche 1-10.11. The separator material according to any one of claims 1-10. 12. Das Separator-Material gemäß Anspruch 1 und im wesentlichen wie hier beschrieben.12. The separator material according to claim 1 and essentially as described here. 13. Das Separator-Material im wesentlichen wie hier beschrieben mit Bezug auf jedes der Beispiele.13. Use the separator material essentially as described here Reference to each of the examples.
DE19782842724 1977-09-30 1978-09-30 Long service life alkaline accumulator separators - comprise inorganic particles in a polymer binder, pref., styrene!-butadiene! or acrylic! acid-olefin! copolymer Withdrawn DE2842724A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US83835277A 1977-09-30 1977-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2842724A1 true DE2842724A1 (en) 1979-04-12

Family

ID=25276893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782842724 Withdrawn DE2842724A1 (en) 1977-09-30 1978-09-30 Long service life alkaline accumulator separators - comprise inorganic particles in a polymer binder, pref., styrene!-butadiene! or acrylic! acid-olefin! copolymer

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5461648A (en)
AU (1) AU4033478A (en)
BE (1) BE870915A (en)
DE (1) DE2842724A1 (en)
IT (1) IT1218915B (en)
SE (1) SE7810302L (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0025930A2 (en) * 1979-09-20 1981-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Diaphragms for electrochemical cells and their manufacture
DE19916043A1 (en) * 1999-04-09 2000-10-19 Basf Ag Composite body suitable for use as a lithium ion battery
EP3306706A4 (en) * 2015-06-03 2018-11-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Anion conducting membrane

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5818870A (en) * 1981-07-27 1983-02-03 Furukawa Electric Co Ltd:The Separator for alkaline battery
FR2589787B1 (en) * 1985-09-27 1988-05-20 Rhone Poulenc Chim Base MICROPOROUS MATERIAL, PROCESS FOR OBTAINING SAME, AND APPLICATIONS IN PARTICULAR FOR THE PRODUCTION OF CATHODE ELEMENTS
GB8600401D0 (en) * 1986-01-08 1986-02-12 Hydrogen Systems Nv Ion-permeable diaphragms
JP6765855B2 (en) * 2015-10-29 2020-10-07 株式会社日本触媒 Anionic conductive membrane

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0025930A2 (en) * 1979-09-20 1981-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Diaphragms for electrochemical cells and their manufacture
EP0025930A3 (en) * 1979-09-20 1981-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Berlin Und Munchen Diaphragms for electrochemical cells and their manufacture
DE19916043A1 (en) * 1999-04-09 2000-10-19 Basf Ag Composite body suitable for use as a lithium ion battery
US6730440B1 (en) 1999-04-09 2004-05-04 Basf Aktiengesellschaft Composite body suitable for utilization as a lithium ion battery
EP3306706A4 (en) * 2015-06-03 2018-11-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Anion conducting membrane
US10804518B2 (en) 2015-06-03 2020-10-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Anion conducting membrane

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5461648A (en) 1979-05-18
AU4033478A (en) 1980-04-17
IT7851325A0 (en) 1978-10-02
BE870915A (en) 1979-01-15
SE7810302L (en) 1979-03-31
IT1218915B (en) 1990-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007000395B4 (en) Method for producing an electrode with an organic / inorganic composite coating layer
DE69505911T2 (en) Active mass powder for non-sintered nickel electrode, non-sintered nickel electrode for alkaline battery and process for their production
DE3026246C2 (en)
DE202008018204U1 (en) Organic / inorganic porous composite separator with porous active coating layer and electrochemical device containing the same
DE60118919T2 (en) METHOD FOR PRODUCING A CELL
DE69318766T2 (en) Zinc electrode for alkaline storage battery
DE102015221813A1 (en) Positive electrode for a lithium ion battery and lithium ion battery using them
DE102018222129A1 (en) Cathode unit and method for manufacturing a cathode unit
DE2137900A1 (en) Separator for an electrochemical cell
EP1689007A1 (en) Nonwoven fabric, fiber and electrochemical cell
DE112019001856T5 (en) A method of forming a carbon-based active layer for an anode of a lead carbon battery and the active layer formed therefrom
DE2929303A1 (en) ZINC ELECTRODE AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
DE4019946C2 (en) Cell with a positive polyaniline electrode
DE69502537T2 (en) Electric accumulator
DE2854042A1 (en) SEPARATOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE2842724A1 (en) Long service life alkaline accumulator separators - comprise inorganic particles in a polymer binder, pref., styrene!-butadiene! or acrylic! acid-olefin! copolymer
DE69820955T2 (en) Lead acid battery
EP0645832B1 (en) Negative electrode for gas tight alkaline accumulators, having a gas consuming layer comprising carbon black
WO2021204735A1 (en) Compression-stable battery separator
DE3029570A1 (en) ZINC ACCUMULATOR
DE102021105982A1 (en) ELECTRODE WITH A LITHIUM-MANGANIC NICKEL-MANGANIUM-COBALT COMPONENT AND A LITHIUM-IRON MANGANIUM PHOSPHATE COMPONENT
DE102019109107A1 (en) A method of manufacturing a total solid-state battery, total solid-state battery, and total solid-state battery system
DE2733690A1 (en) SEPARATOR FOR ALKALINE SECONDARY BATTERIES
DE102022115633A1 (en) ANODESLESS ALL SOLID STATE BATTERY SUITABLE FOR LOW TEMPERATURE OPERATION AND METHODS OF MANUFACTURE THE SAME
DE69110581T2 (en) Process for the production of cathodes for cells with molten carbonate electrolytes.

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee