DE3133323C2 - Verfahren zur Herstellung eines stromleitenden Trägergerüstes für Blei-Akkumulatoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein stromleitendes Trägergerüst für Blei-Akkumulatoren und ein Verfahren zu seiner Herstellung aus einem gitterförmigen Flächengebilde aus einem Kunststoffkern mit einer beidseitigen Beschichtung aus Bleifolie.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines stromleitenden Trägergerüstes aus einem Blei-Kunststoff-Verbundmaterial zur Aufnahme der wirksamen Elektrodenmasse für Blei-Akkumulatoren, unter Verwendung eines Flächengebildes aus einem dünnen, schwefelsäurefesten Kunststoffkern und einer beidseitigen Beschichtung aus dünnen, schwefelsäurefesten Bleifolien.

Bekannterweise ist in Starterbatterien, ebenso wie in Traklionsbatterien, das positive ebenso wie das negative Trägerelement für die Aufnahme der Pasten aus Bleioxid bzw. Blei aus einer Bleilegierung hergestellt. Dabei ist es bekannt, hochprozentige Antimon-/ Blei-Legierungen zu verwenden mit Antimon-Gehalten von 9% und höher. Diese Antimon-Gehalte sind jedoch reduziert worden, um billigere Werkstoffe verwenden zu können, und zwar bei gleichzeitiger Verbesserung der Gieß- und Festigkeitseigenschaften durch Hinzufügung weiterer Legierungselemente.

An das stromleitende Trägergerüst zur Aufnahme der wirksamen Elektrodenmasse bei Blei-Akkumulatoren werden folgende Anforderungen gestellt:

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— elektrische Leitfähigkeit,

— Korrosionsfestigkeit gegen Schwefelsäure,

— Herstellung der Potentialdifferenz entsprechend der chemischen Spannungsreihe und

— hohe mechanische Festigkeit, die benötigt wird, so damit die aufgetragenen Pasten getragen werden können.

Eine Legierungsbeimengung verschlechtert jedoch stets die elektrischen Eigenschaften einer Batterie insofern, als eine Vergiftung der negativen Elektroden eintreten kann. Diese Beimengen sind andererseits aber notwendig, um ausreichende mechanische Stabilität und Gießbarkeit sicherzustellen.

Durchbrochene Elektrodengitter als Trägergerüste für Blei-Akkumulatoren zur Aufnahme der aktiven Masse, die aus einem Kunststoffkern mit beidseitiger Beschichtung aus Bleifolien bestehen, sind bekannt (JP-Patentveröffentlichung 56-7 358 (A)). Auch ist die Anwendung von Streckmetall aus Blei bei Elektroden- b5 gittern zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften von Blei-Akkumulatoren bekannt (JP-Patentveröffentlichung 55-1 63 772(A)).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, aus einem Blei-Kunststoff-Verbundmaterial ein Trägergerüst zur Aufnahme der wirksamen Elektrodenmassen für Blei-Akkumulatoren wirtschaftlich herzustellen, das nicht nur eine hohe elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsfestigkeit gegen Schwefelsäure aufweist, sondern das darüber hinaus trotz des verwendeten Verbundmaterials und seiner kostensparenden Herstellung eine sehr hohe mechanische Festigkeit aufweist, aufgrund der das gitterartig ausgebildete Trägergerüst die pastenförmige wirksame Elektrodenmasse tragen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines stromleitenden Trägergerüstes unter Verwendung eines Flächengebildes aus einem Blei-Kunststoff-Verbundmaterial vor, nachdem das Flächengebilde mit einer Anzahl von reihenweise neben- und übereinanderliegenden schlitzförmigen Durchbrechungen versehen und hierauf im erwärmten Zustand unter Ausbildung eines Gitterverbandes zu einem Trägergerüst gereckt wird, in das anschließend die Paste, wie Bleipaste oder Bleioxidpaste, als wirksame Elektrodenmasse eingebracht wird.

Ein derart ausgebildetes Trägergerüst zur Aufnahme der wirksamen Elektrodenmassen für Blei-Akkumulatoren ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wirtschaftlich hersteilbar, so daß ein Trägergerüst geschaffen wird, welches nicht nur eine hohe elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsfestigkeit gegen Schwefelsäure aufweist, sondern das darüber hinaus trotz des verwendeten Verbundmaterials und seiner kostensparenden Herstellung eine sehr hohe mechanische Festigkeit aufweist, aufgrund der das gitterartig ausgebildete Trägergerüst die pastenförmige wirksame Elektrodenmasse tragen kann.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Trägergerüst erhalten, mit dem die bei den bekannten Trägergerüsten sich ergebenden Nachteile vermieden werden. Es kann für die Herstellung des Trägergerüstes hochreines Blei verwendet werden. Darüber hinaus führt die gitterartige Ausgestaltung des Trägergerüstes zu einer wesentlichen Gewichtsersparnis in der Batterie. Nach wie vor werden auch im vorliegenden Fall die elektrischen Eigenschaften des Bleis benutzt, die für den Batteriebetrieb notwendig sind sowie die Eigenschaften der Korrosionsfestigkeit. Die mechanische Festigkeit wird durch die verwendete dünne Kunststoffplatte als Kunststoffkern erzielt. Vorzugsweise finden Kunststoffe, wie Harz-Polyvinylchlorid-Kunststoffe Verwendung, welche bereits als Separator in den Batterien angewendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Abschnitt eines Flächengebildes aus einem Blei-Kunststoff-Verbundmaterial mit schlitzförmigen Durchbrechungen vor dem Reckvorgang zum gitterartigen Trägergerüst in einer Ansicht von oben,

F i g. 2 einen vergrößterten senkrechten Schnitt gemäß Linie H-II in F i g. 1 und

F1 g. 3 das zu einem Gitterverbund gereckte Trägergerüst in einer Ansicht von oben.

In Fig. 1 ist ein Flächengebilde mit 10 bezeichnet, welches die Grundlage zur Herstellung eines Trägergerüstes 20 zur Aufnahme der wirksamen Elektrodenmasse für Blei-Akkumulatoren dient. Dieses Flächengebilde besteht aus einem dünnen, schwefelsäurefesten Kunststoffkern 11, der mit einer beidseitigen Beschichtung aus

dünnen, schwefelsäurefesten Bleifolien 12, 13 versehen ist. Verfahrensmäßig wird in der Weise vorgegangen, chß beispielsweise auf dem aus Hart-Polyvinylchlorid-Kunststoff bestehenden Kunststoffkern 11 beidseitig je eine Bleifolie von vorzugsweise 0,2 mm Stäi ke aufkaschiert wird. Der so geschaffene Verbund kann direkt angewendet werden oder aber nach einem entsprechenden Reckverfahren, wobei der Verbund vorher anzuwärmen ist, zu einem gereckten Körper verformt werden, in dessen Vertiefungen bzw. Ausnehmungen die Paten, wie diise für die Akkumulatorenherstellung verwendet werden, nämlich Bleipaste bzw. Bleioxidpaste eingebracht werden bzw. aufgebracht wird.

Das Flächengebilde 10 ist vor dem Recken zu dem gitterartigen Trägergerüst 20 mit schlitzförmigen Durchbrechungen 15 versehen, die nebeii- und übereinanderliegend in dem Flächengebilde 10 ausgebildet sind (Fig-1).

Durrh Recken des Flächengebildes 10 in Pfeilrichtung X wird dann ein gitterförmiges Gebilde 21 erhalten, welches das Trägergerüst 20 für die wirksamen Elektrodenmassen bildet (F i g. 3). Da das Fiächengebilde 10 aus dem Kunststoffkern 11 mit der beidseitigen Beschichtung mit Bleifoiien 12, 13 besteht, weist auch das Trägergerüst 20 den entsprechenden Blei-Kunststoff-Verbund auf (F i g. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines stromleitenden Trägergerüstes aus einem Blei- Kunststoff-Verbundmaterial zur Aufnahme der wirksamen Elektrodenmasse für Blei-Akkumulatoren, unter Verwendung eines Flächengebildes aus einem dünnen, schwefelsäurefesten Kunststoffkern und einer beidseitigen Beschichtung aus dünnen, schwefelsäurefesten Bleifoüen, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde mit einer Anzahl von reihenweise neben- und übereinanderliegenden, schlitzförmigen Durchbrechungen versehen und hierauf im erwärmten Zustand unter Ausbildung eines Gitterverbandes zu einem Trägergerüst gereckt wird, in das anschließend die Paste, wie Bleipaste oder Bleioxidpaste, als wirksame Elektrodenmasse eingebracht wird.