DE3203138C1 - Electrode grid for lead storage batteries and process for producing them - Google Patents

Electrode grid for lead storage batteries and process for producing them

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DE3203138C1
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DE3203138A
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German (de)
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Maghdy Dr.-Ing. 1000 Berlin Abdel-Reihim
Peter Dipl.-Chem. Dr. 8757 Karlstein Faber
W. Prof. Dr.-Ing. Reif
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RWE AG
Original Assignee
Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
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Abstract

Electrode grid for lead storage batteries which is composed of a low-antimony or antimony-free lead alloy which contains added beryllium and is therefore rendered fine-grained. The beryllium is present in the lead alloy in the form of a beryllium compound or has been added in the form of a beryllium compound to the lead alloy before it is cast to produce the electrode grid, the concentration generally being less than 500 ppm.

Description

Untersucht man das erstarrte Elektrodengitter, so erkennt man im Schliffbild, daß die Legierung sehr fein-globulitische Körner aufweist. Die mit einer Zugabe von nur 50 ppm Berylliumselenid erreichbare Korngröße beträgt ca. 10 um. Die erreichte Härte beträgt mindestens 10 HV. Eine solche Kornfeinung ist bisher in der Bleitechnologie nie erreicht worden. If you examine the solidified electrode grid, you can see in the Micrograph that the alloy is very has fine globulitic grains. The grain size that can be achieved with an addition of only 50 ppm beryllium selenide is about 10 µm. The hardness achieved is at least 10 HV. Such a grain refinement has so far never been achieved in lead technology.

Vergleicht man mit einer Bleilegierung mit beispielsweise 1,5% Antimon ohne Zusätze, so entstehen Körner der Korngröße von mehreren hundert um Durchmesser.If you compare it with a lead alloy with, for example, 1.5% antimony Without additives, grains with a grain size of several hundred µm in diameter are produced.

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Claims (5)

Patentansprüche: 1. Elektrodengitter für Bleiakkumulatoren, welches aus einer antimonarmen oder antimonfreien Bleilegierung besteht, wobei nach dem Hauptpatent die Bleilegierung einen Zusatz an Beryllium aufweist und dadurch feinkörnig eingestellt ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Beryllium in Form einer Berylliumverbindung in der Bleilegierung enthalten ist. Claims: 1. Electrode grid for lead batteries, which consists of a low-antimony or antimony-free lead alloy, after which Main patent, the lead alloy has an addition of beryllium and is therefore fine-grained is set, d a d u r c h characterized that the beryllium in the form of a beryllium compound is contained in the lead alloy. 2. Elektrodengitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berylliumverbindung in einer Konzentration von unter 500 ppm vorliegt. 2. Electrode grid according to claim 1, characterized in that the beryllium compound is present in a concentration of less than 500 ppm. 3. Elektrodengitter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Berylliumlegierung Berylliumselenid verwendet ist. 3. Electrode grid according to one of claims 1 to 2, characterized in that that beryllium selenide is used as the beryllium alloy. 4. Elektrodengitter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung des Berylliums mit Kupfer, Silber, Sauerstoff, Schwefel, Tellur, Phosphor, Arsen oder Kohlenstoff verwendet ist. 4. Electrode grid according to one of claims 1 or 2, characterized in that that a compound of beryllium with copper, silver, oxygen, sulfur, tellurium, Phosphorus, arsenic or carbon is used. 5. Verfahren zur Herstellung eines Elektrodengitters nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Bleilegierungsschmelze in eine Elektrodengitterform eingegossen und darin zur Erstarrung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bleilegierungsschmelze eine Verbindung des Berylliums mit Kupfer, Silber, Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, Phosphor, Arsen oder Kohlenstoff, gegebenenfalls in Form einer Vorlegierung, beigegeben und die Bleilegierung nach einer Haltezeit von einigen bis zwanzig Minuten vergossen wird. 5. A method for producing an electrode grid according to one of the Claims 1 to 4, wherein a lead alloy melt in an electrode grid shape is poured and solidified therein, characterized in that the lead alloy melt a compound of beryllium with copper, silver, oxygen, Sulfur, selenium, tellurium, phosphorus, arsenic or carbon, optionally in the form a master alloy, added and the lead alloy after a holding time of a few until twenty minutes is shed. Das Hauptpatent betrifft und setzt als bekannt voraus ein Elektrodengitter für Bleiakkumulatoren, welches aus einer antimonarmen oder antimonfreien Bleilegierung besteht. Dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Elektrodengitter zu schaffen, welches legierungstechnisch und gießtechnisch leicht hergestellt werden kann und außerdem in elektrochemischer, korrosionstechnischer sowie mechanischer Hinsicht allen Anforderungen genügt. Dazu lehrt das Hauptpatent, daß die Bleilegierung einen Zusatz an Beryllium aufweist und dadurch feinkörnig eingestellt ist. Die Lehre des Hauptpatentes geht von der Tatsache aus, daß Blei ohne Antimonzusatz bzw. mit nur geringem Antimonzusatz zwar ein gutes elektrochemisches Verhalten aufweist, aber unter anderem infolge seiner grob-dentritischen Erstarrung eine schlechte Vergießbarkeit und schlechte mechanische Eigenschaften (Warmrißneigung, geringes Fließvermögen, ungünstige Lunkerausbildung) besitzt. Nachträgliche Aushärtung ist nicht möglich. Überraschenderweise kann durch Zusatz von Beryllium die Feinkörnigkeit der Bleilegierung, aus der das Elektrodengitter gegossen wird, eingestellt werden, und zwar in weiten Grenzen. Die Feinkörnigkeit kann so gewählt werden, daß das Elektrodengitter sowohl in elektrochemischer als auch in korrosionstechnischer und mechanischer Hinsicht allen Anforderungen genügt. Auf den Korngrenzen findet man keine störenden Abscheidungen. Das gilt sowohl bei Einsatz antimonarmer als auch bei Einsatz antimonfreier Bleilegierungen. Im Rahmen des Hauptpatentes kommt man zu einer Feinkörnigkeit von unter 0,03 mm mittlerer Korngröße im Gefüge. The main patent concerns and assumes that an electrode grid is known for lead-acid batteries, which are made from a low-antimony or antimony-free lead alloy consists. The main patent is based on the task of such an electrode grid to create, which can be easily produced in terms of alloy technology and casting technology can and also in electrochemical, corrosion-related and mechanical Satisfies all requirements. The main patent teaches that the lead alloy has an addition of beryllium and is thereby fine-grained. The teaching of the main patent is based on the fact that lead without the addition of antimony or with only a small amount of antimony has good electrochemical behavior, but due to its coarse dendritic solidification, among other things, it is poor castability and poor mechanical properties (tendency to hot cracking, poor flowability, unfavorable cavity formation). Subsequent curing is not possible. Surprisingly, by adding beryllium, the fine grain of the lead alloy, from which the electrode grid is cast, can be set, in fact to a large extent Limits. The fine grain size can be chosen so that the electrode grid both from an electrochemical as well as from a corrosion and mechanical point of view meets all requirements. There are no disruptive deposits on the grain boundaries. This applies to both the use of low-antimony and antimony-free lead alloys. The main patent results in a fine grain size of less than 0.03 mm medium grain size in the structure. Die im Hauptpatent offenbarte Lehre hat sich an sich bewährt, die erreichten Effekte sind jedoch durch besondere Feinkörnigkeit noch verbesserungsfähig. The teaching disclosed in the main patent has proven itself, the The effects achieved, however, can still be improved due to the particular fine grain size. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektrodengitter für Bleiakkumulatoren zu schaffen, welches sich durch besondere Feinkörnigkeit auszeichnet, legierungstechnisch und gießtechnisch leicht hergestellt werden kann und außerdem in elektrochemischer, korrosionstechnischer sowie mechanischer Hinsicht allen Anforderungen gut genügt. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein solches Elektrodengitter leicht gegossen werden kann. The invention is based on the object of an electrode grid for To create lead accumulators, which are characterized by a particularly fine grain, can be easily produced in terms of alloying and casting technology and also all requirements in terms of electrochemical, corrosion-related and mechanical engineering well enough. The invention is also based on the object of specifying a method with which such an electrode grid can be easily cast. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Beryllium in Form einer Berylliumverbindung in der Bleilegierung enthalten ist. Die Konzentration der Berylliumverbindung in der Bleilegierung soll nicht zu hoch sein und unter 500 ppm liegen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird als Berylliumverbindung Berylliumselenid verwendet. Ein aus einer solchen Bleilegierung mit Zusatz an Berylliumselenid hergestelltes Elektrodengitter zeichnet sich durch besondere Feinkörnigkeit und besondere Korrosionsbeständigkeit aus. Es genügt sowohl in mechanischer als auch in elektrochemischer Hinsicht allen Anforderungen. Es können aber auch andere Berylliumverbindungen eingesetzt werden, beispielsweise Verbindungen des Berylliums mit Kupfer, Silber, Sauerstoff, Schwefel, Tellur, Phosphor, Arsen oder Kohlenstoffen oder Mischungen davon. To solve this problem, the invention teaches that the beryllium is contained in the lead alloy in the form of a beryllium compound. The concentration the beryllium compound in the lead alloy should not be too high and below 500 ppm. According to a preferred embodiment of the invention is used as a beryllium compound Beryllium selenide used. One made from such a lead alloy with the addition of beryllium selenide The electrode grid produced is characterized by its particularly fine grain and special corrosion resistance. It suffices both in mechanical and from an electrochemical point of view all requirements. But other beryllium compounds can also be used are used, for example compounds of beryllium with copper, silver, Oxygen, sulfur, tellurium, phosphorus, arsenic or carbons or mixtures of that. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodengitters aus einer Bleilegierung mit Zusatz einer Berylliumverbindung, dabei wird eine Bleilegierungsschmelze in eine Elektrodengitterform eingegossen und darin zur Erstarrung gebracht. The invention also relates to a method for producing a Electrode grid made of a lead alloy with the addition of a beryllium compound, a lead alloy melt is poured into an electrode grid mold and froze in it. Die Erfindung lehrt in erfahrungsmäßiger Hinsicht, daß der Bleilegierungsschmelze eine Verbindung des Berylliums mit Kupfer, Silber, Sauerstoff, Schwefel, Selen Tellur, Phosphor, Arsen oder Kohlenstoff, oder Mischungen davon, gegebenenfalls in Form einer Vorlegierung, beigegeben und die Bleilegierung nach einer Haltezeit von einigen bis zwanzig Minuten vergossen wird.The invention teaches in terms of experience that the lead alloy melt a compound of beryllium with copper, silver, oxygen, sulfur, selenium tellurium, Phosphorus, arsenic or carbon, or mixtures thereof, optionally in the form a master alloy, added and the lead alloy after a holding time of a few until twenty minutes is shed. Die erfindungsgemäßen Elektrodengitter zeichnen sich durch besondere Feinkörnigkeit aus. Sie genügen aus diesem Grunde in korrosionstechnischer, elektrochemischer und mechanischer Hinsicht allen Anforderungen. Verwirklicht man das erfindungsgemäße Verfahren, so wird außer der Korngröße auch die Erstarrungsmorphologie geändert. Wird nach der Lehre der Erfindung mit einer Berylliumverbindung gearbeitet, so erhält man fein-globulitische Kristallformen, während bei Zusatz von metallischem Beryllium eine fein-dentritische Kristallform entsteht. Besonders wirksam sind Berylliumverbindungen der Vl. Hauptgruppe des Periodensystems. The electrode grids according to the invention are distinguished by special features Fine grain. For this reason, they are sufficient in terms of corrosion and electrochemical engineering and mechanically all requirements. If one realizes the invention Process, in addition to the grain size, the solidification morphology is also changed. If, according to the teaching of the invention, a beryllium compound is used, the result is one finely globular crystal forms, while with the addition of metallic beryllium a fine dendritic crystal form is created. Beryllium compounds are particularly effective the Vl. Main group of the periodic table. Ausführungsbeispiel 1 kg einer Bleilegierung mit 1,5% Antimon wird auf 4500 C erhitzt. Es werden sodann 50 mg der Verbindung Berylliumselenid indirekt über eine Vorlegierung oder direkt mittels einer Tauchglocke der Schmelze zugegeben und durch anschließendes Rühren verteilt. Nach ca. Embodiment 1 kg of a lead alloy with 1.5% antimony is heated to 4500 C. Then 50 mg of the compound beryllium selenide are indirect added to the melt via a master alloy or directly by means of a dipping bell and distributed by subsequent stirring. After approx. zehn bis zwanzig Minuten Haltezeit gießt man in entsprechende Formen ab und läßt erstarren.ten to twenty minutes holding time is poured into appropriate molds from and freezes.
DE3203138A 1981-08-08 1982-01-30 Electrode grid for lead storage batteries and process for producing them Expired DE3203138C1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4725404A (en) * 1985-06-20 1988-02-16 Accumulatorenfabrik Sonnenschein Gmbh Lead calcium alloy and process of making same

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NICHTS-ERMITTELT *

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