DE3401441A1 - Bleiakkumulator - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Bleiakkumulator mit langen
• negativen Elektroden in Form einer aus Kupferstreckmetall bestehenden rechteckigen Gitterplatte, die als Träger für die aktive Masse und zur Stromzu- bzw. -abführung dient, wobei die Streckrichtung des Streckmetalls parallel zu derjenigen Seite der rechteckigen Platte verläuft, an der die Anschlußfahne angeordnet ist, und wobei an der betreffenden Seite eine sich über die gesamte Länge erstreckende Bleileiste stromleitend befestigt ist, mit der die Anschlußfahne ein Stück bildet.
• Derartige Bleiakkumulatoren werden insbesondere dort verwendet, wo es auf eine zyklische Belastbarkeit ankommt, beispielsweise beim Antrieb von Elektrofahrzeugen oder U-Booten.
• Zur Erzielung großer Kapazitäten werden bei derartigen Bleiakkumulatoren die Gitterplatten sehr lang ausgebildet. Aufgrund der Verwendung von Kupferstreckmetall und der speziellen Streckrichtung gemäß der Patentschrift 22 41 368 wird über die gesamte Länge der Gitterplatte selbst bei relativ langer Ausführung eine ausgezeichnete Stromleitung erzielt.
• Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß aufgrund der Verwendung der aus Kupferstreckmetall bestehenden negativen Elektroden die Gasung im unteren Bereich des Akkumulators wesentlich früher erfolgt als dies bei normalen Akkumulatoren der Fall ist. Aus diesem Grunde wird die in dem Akkumulator vorhandene verdünnte Schwefelsäure schon zu einem relativ frühen Zeitpunkt der Aufladung durch die aufsteigenden Gasblasen von unten nach oben gut umgewälzt, so daß die bei der Ladung entstehende höhere Schwefelsäurekonzentration gut über das gesamte Volumen des Bleiakkumulators verteilt wird.
• Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen Bleiakkumulator der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem der beschriebene gute Durchmischungseffekt ausgenutzt wird, um die Kapazität des Bleiakkumulators heraufzusetzen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Bleiakkumulator der eingangs genannten Gattung vor, daß die Betriebssäuredichte zwischen 1,290 und 1,300, insbesondere etwa 1,295g H 2S04/ml beträgt. Statt mit einer normalen Betriebssäuredichte von 1,27 g H2S04/ml arbeitet also der erfindungsgemäße Bleiakkumulator mit etwa 8 % mehr Säure bei gleichem Volumen. Dementsprechend wird die Kapazität des Bleiakkumulators erhöht, ohne daß sein Volumen vergrößert werden müßte. Die Säure zwischen den Platten wird besser ausgenutzt, und zwar auch bei einer sehr schnellen Entladung. Um der Kapazitätsvergrößerung Rechnung zu tragen, soll die Masse der positiven Platte um etwa 10 % vergrößert werden. Dies würde bei einer Rohrtaschenplatte mit normal 8 mm Rohrdurchmesser eine Vergrößerung des Durchmessers auf etwa 8,4 mm bedeuten.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Ladefaktor 1,0 bis 1,1, insbesondere etwa 1,05 beträgt. Gegenüber dem normalen Ladefaktor von etwa 1,2 kann wegen der gleichmäßigen Gasung des erfindungsgemäßen Bleiakkumulators über die gesamte Plattenlänge ein um gut 10 % herabgesetzter Ladefaktor verwendet werden, ohne daß ein Kapazitätsverlust hingenommen werden müßte.
• Der erfindungsgemäße geringe Ladefaktor ermöglicht es wiederum, die Bleiseelen der positiven Rohrtaschenplatten aus einer antimonarmen Bleilegierung mit vorzugsweise etwa 1,5 bis 3 % Sb herzustellen. Aufgrund der geringen Gasung des erfindungsgemäßen Bleiakkumulators genügt eine derartige antimonarme Bleilegierung.
• Auf diese Weise kann nur wenig Antimon in Lösung gehen und zur negativen Platte gelangen, wo Antimon zu einer Vergiftung führen würde. Dies hat zur Folge, daß der Betriebszustand der negativen Elektrode über lange Zeiten konstant ist. Eine Sulfatierung, Vergiftung und hohe Selbstentladung werden vermieden. Insbesondere wird auf diese Weise eine wartungsarme Traktionsbatterie geschaffen.
• Die geringe Gasung aufgrund des geringen Lade faktors hat zur Folge, daß im Laufe des Betriebs des zyklisch belasteten Bleiakkumulators auch nur wenig Wasser nachgefüllt werden muß.
• Die Vergrößerung der positiven Masse entspricht der Säuredichteerhöhung.
• Mit besonderem Vorteil läßt sich der erfindungsgemäße Bleiakkumulator als Solarbatterie verwenden. Bei diesem Betrieb wird der Bleiakkumulator durch Solarzellen aufgeladen, um z.B. während der Nacht oder bei bewölktem Himmel statt der Solarzellen zeitweise Strom abgeben zu können. Bei dieser Anwendung ist die Wartungsfreiheit von besonderer Bedeutung, um einen reibungslosen Betrieb zwischen Auf- und Entladung der Bleiakkumulatoren zu gewährleisten.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels beschrieben: In einem Gehäuse sind abwechselnd negative Elektroden gemäß der Patentschrift 22 41 368 und positive Platten gemäß der Patentanmeldung P 32 47 787.2.
• Die Betriebssäuredichte in diesem Bleiakkumulator beträgt 1,29 g H2So4/ml, was einer 39,1 %igen verdünnten Schwefelsäure entspricht.
• Dies bedeutet gegenüber der normalerweise in einem Bleiakkumulator verwendeten Schwefelsäure von 36,2 % ein Mehr an Säure von etwa 8 %.
• Die Bleiseele der Rohrtaschen besteht aus einer Bleilegierung mit ca. 2 % Sb. Durch Vergrößerung des Rohrtaschendurchmessers auf 8,4 mm wird die Rohrtaschenmasse gegenüber einem herkömmlichen Akkumulator um etwa 10 % erhöht.
• Der so hergestellte Bleiakkumulator wird mit einem Ladefaktor von etwa 1,05 betrieben und anschließend in üblicher Weise entladen.
• Die bevorzugte Anwendung liegt bei Traktionsbatterien aber auch im Solarbereich.

Claims (4)

1. Bleiakkumulator Patentansprüche: 1. Bleiakkumulator mit langen negativen Elektroden in Form einer aus Kupferstreckmetall bestehenden rechteckigen Gitterplatte, die als Träger für die aktive Masse und zur Stromzu- bzw.

   -abführung dient, wobei die Streckrichtung des Streckmetalls parallel zu derjenigen Seite der rechteckigen Platte verläuft, an der die Anschlußfahne angeordnet ist, und wobei an der betreffenden Seite eine sich über die gesamte Länge erstreckende Bleileiste stromleitend befestigt ist, mit der die Anschlußfahne ein Stück bildet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Betriebssäuredichte zwischen 1,290 und 1,300, insbesondere etwa 1,295 g H2S04/ml beträgt.
2. 2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Ladefaktor 1,0 bis 1,1, insbesondere etwa 1,05 beträgt.
3. 3. Bleiakkumulator nach Anspruch 2 mit einer positiven Rohrtaschenplatte, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bleiseelen der positiven Rohrtaschenplatten aus einer antimonarmen Bleilegierung bestehen.
4. 4. Elektrode nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Bleilegierung 1,5 bis 3 % Sb enthält.