DE3508783C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3508783C2 DE3508783C2 DE3508783A DE3508783A DE3508783C2 DE 3508783 C2 DE3508783 C2 DE 3508783C2 DE 3508783 A DE3508783 A DE 3508783A DE 3508783 A DE3508783 A DE 3508783A DE 3508783 C2 DE3508783 C2 DE 3508783C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- paper
- separator
- separators
- thickness
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
- H01M50/434—Ceramics
- H01M50/437—Glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine verschlossene Bleiakkumulatorbatterie,
die für diesen Zweck angepaßte
Scheider (Seperatoren) besitzt.
Herkömmliche Akkumulatorbatterien können so konstruiert
sein (FR-PS) 10 75 296), daß sie eine Scheidewand bzw.
einen Scheider aus mehreren Schichten besitzen, von
denen eine Schicht einen mittleren Faserdurchmesser
von 2 µm und weniger hat. Eine weitere Schicht besteht
aus Fasern mit 10 bis 20 µm Faserdurchmesser. Die erste
Schicht ist mittels eines Sprühverfahrens auf die zweite
Schicht aufgetragen und dort gegebenenfalls mittels
zusätzlich beigefügten Bindemittel gehalten. Es sind
auch Scheider bekannt, die fibrillierte synthetische Fasern
enthalten und eine Dicke von 0,5 bis 3 mm aufweisen.
Der betreffende Scheider wird zwischen eine Minus-Elektrodenplatte
und eine Plus-Elektrodenplatte eingefügt,
um so eine Zelleneinheit zu bilden. Derartige Zellen
sind in einer gewünschten Anzahl in einem Batteriebehälter
unter eine vorgegebenen Druckzustand enthalten. Eine
bestimmte Menge eines wäßrigen dünnflüssigen Schwefelsäure-
Elektrolyten durchtränkt die betreffenden Scheider und bleibt
in diesen aufgesogen.
Bei herkömmlichen Akkumulatorbatterien tritt der Nachteil
auf, daß als Scheider verwendete Elemente eine niedrige
Dichte von 0,2 g/cm³ und hohe Absorptionsfähigkeit
bezüglich des Elektrolyten aufweisen. Wird der betreffende
Scheider zunehmend mit dem Elektrolyten durchtränkt, so
nimmt seine Dicke ab. Wenn der zunächst nur zu einem
Anteil durchtränkte Scheider weiter durchtränkt wird, dann
wird die Dicke des Scheiders weiter verringert, womit
ein zunächst vorhandener enger Kontakt zwischen dem betreffenden
Scheider und den gegenüberliegenden Oberflächen der
Minus- und Plus-Elektrodenplatten verloren geht. Demgemäß
wird dadurch leicht eine Verringerung der Leistung
der Batterie und der Batterierestkapazität hervorgerufen,
wodurch die Betriebslebensdauer der betreffenden Batterie
verkürzt ist oder noch andere Probleme auftreten.
Um derartige Nachteile zu minimieren, die durch Abnahme
der Dicke des Scheiders infolge der Durchtränkung mit
dem Elektrolyten in den Batteriezellen auftreten, ist
die auf die Anordnung der in dem Batteriebehälter enthaltenen
Zellen ausgeübte Kompressionskraft erhöht worden.
Damit wird die Dichte des Scheiders gesteigert, jedoch
mit dem Ergebnis, daß die Absorptionsfähigkeit des betreffenden
Scheiders für den Elektrolyten abnimmt. Damit wird aber
die Menge des in der betreffenden Batterie enthaltenen
Elektrolyten unzureichend, und die Leistung der betreffenden
Batterie wird ziemlich schlecht.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
für einen verschlossenen Bleiakkumulator einen Scheider
zu finden, der diesem Akkumulator lange Lebensdauer
bzw. eine große Anzahl Lebensdauerzyklen und/oder große
Restkapazität verleiht und bei dem insbesondere die infolge des
Durchtränkens mit Elektrolyt bekanntermaßen eintretende
Verringerung der Dicke des Scheiders vermieden ist.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch
die Merkmale des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche
betreffen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen.
Durch die vorliegende Erfindung werden die oben aufgezeigten,
bisher vorhandenen Mängel für einen verschlossenen
Bleiakkumulator überwunden. Zumindest eine Schicht
des aus einteiligen zusammengesetzten Schichten bestehenden
Scheiders, nämlich eine erste papierartige Schicht
besteht aus Glasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser
von 0,1 bis 2 µm. Eine zweite papierartige Schicht besteht
hauptsächlich aus Glasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser
von 3 bis 10 µm und enthält außerdem 1-10 Gew.-%
fibrillierte Kunststoff-Faser. Die zweite Schicht
weist eine Dicke auf, die gleich oder größer als die jeweilige
Dicke der ersten Schicht ist. Dieses Schichtengebilde
ist dabei als Scheider zwischen eine Minus-Elektrodenplatte
und eine Plus-Elektrodenplatte in einem solchen
Zustand eingefügt, daß jeweils die erste Schicht mit
den ihr gegenüberliegenden Oberflächen der Minus- und
der Plus-Elektrodenplatten in Kontakt ist, die dann
eine Zelleneinheit bilden. Derartige Zellen sind in
gewünschter Anzahl in einem Batterie- bzw. Akkumulatorbehälter
bekanntermaßen unter einem bestimmten Druckzustand
zusammengehalten. Einen Akkumulator unter einem Druck
zu halten, ist aus der GB-PS 717373 bekannt.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend
beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenschnittansicht ein Ausführungsbeispiel
eines Scheiders, wie er bei einer erfindungsgemäßen
Akkumulatorbatterie verwendet wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung,
die für die Herstellung eines Scheiders geeignet ist,
Fig. 3 zeigt eine Seitenschnittansicht einer der Zellen.
Fig. 4 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel
einer Zelle.
Fig. 5 zeigt ein weiters modifiziertes Ausführungsbeispiel
einer Zelle.
Fig. 6 zeigt eine Seitenschnittansicht einer weiteren
Zelle.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht einen Scheider,
der für bzw. bei einer verschlosenen Bleiakkumulatorbatterie
gemäß der Erfindung verwendet wird. Der betreffende
Scheider 1 besteht aus einer zusammenhängenden zusammengesetzten
Schicht, die dadurch hergestellt ist, daß
durch Durchführung eines Papierherstellprozesses eine
erste papierartige Schicht 1 a, bestehend aus säurefesten
Glasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser von
0,1 bis 2 µm und einer Dichte von 0,2 g/cm³ oder
weniger sowie einer Dicke von 0,2 bis 0,5 mm und eine
zweite papierartige Schicht hergestellt werden. Die
zweite Schicht besteht hauptsächlich aus säurefesten
Glasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser von
3 bis 10 µm und enthält zusätzlich das fibrillierte Kunststoff-
Fasermaterial, wobei die betreffende zweite Schicht
eine Dicke aufweist, die gleich oder größer ist als
die Dicke der ersten Schicht. Solche erste und zweite
Schichten werden miteinander kombiniert. Im allgemeinen
wird ein solcher zusammengesetzter Scheider mit einer
Dicke im Bereich von 0,5 bis 3 mm hergestellt.
Ein Scheider 1 wird beispielsweise mittels einer Papierherstellvorrichtung
hergestellt, wie dies in Fig. 2
veranschaulicht ist. Dabei sind mit den Bezugszeichen
2 und 3 ein erster Papierherstellungstank bzw. ein
zweiter Papierherstellungstank bezeichnet. Die beiden
Tanks bzw. Behälter sind nebeneinander angeordnet.
Mit den Bezugszeichen 4 und 5 sind eine erste bzw.
zweite Rundsiebmaschine bezeichnet.
In dem ersten Behälter 2 sind 95 Gew.-% säurebeständiger
Glasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser, der
aus dem Bereich von 3 bis 10 µm ausgewählt ist, 5 Gew.-%
gefaserte Acrylfasern und Wasser derart vermischt,
daß daraus ein "Papier"-Materialvorrat hergestellt
werden kann. In dem zweiten Behälter 3 sind säurebeständige
Glasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser, der
aus dem Bereich von 0,1 bis 2 µm ausgewählt ist, und
Wasser derart vermischt, daß daraus ein weiterer "Papier"-
Materialvorrat hergestellt werden kann. Mit dem Bezugszeichen
6 ist ein Endlosfilz bezeichnet, der in Richtung
des Pfeiles mit Hilfe von Führungsrollen 7 zu bewegen
ist, während er mit den Rundsiebmaschinen 4, 5 in Kontakt
ist. Mit den Bezugszeichen 8 sind zwei Druckwalzen
bezeichnet, die oberhalb und unterhalb des Endlosfilzes
6 an der Vorderseite angeordnet sind.
Der Betrieb der vorstehend erläuterten Vorrichtung
läuft wie folgt ab. Eine zweite papierartige Schicht
1 b wird durch die erste Papierherstellungsmaschine
4 hergestellt und dabei auf den endlosen Filz 6 aufgetragen.
Im Zuge der Forbewegung des Filzes 6 wird eine erste
papierartige Schicht 1 a, mittels der zweiten Papierherstellmaschine
5 hergestellt und auf die Oberfläche
der zweiten papierartigen Schicht aufgetragen, so daß die beiden
papierartigen Schichten 1 a und 1 b miteinander verbunden sind.
Eine lange Schicht aus den resultierenden, miteinander
verbundenen Schichten 1 a, 1 b wird mittels der beiden
Druckwalzen 8 zusammengedrückt, die an der Vorderseite
positioniert sind. Danach wird das Schichtengebilde mittels
einer Trockenvorrichtung getrocknet, und zwar gegebenenfalls
nach Durchlaufen eines Absaugebehälters. Das betreffende
Schichtengebilde wird dann nacheinander in Stücke bestimmter
Größe zerschnitten, so daß sich eine große Anzahl von
zusammengesetzten Scheidern 1 ergibt. Diese bestehen
aus der zweiten Schicht 1 b, die auf ihrer einen Oberfläche
mit der ersten Schicht 1 a verbundenist, wie dies in Fig. 1
gezeigt ist.
Durch die Verwendung von aus der nachstehenden Tabelle 1
entnehmbaren Materialien für die betreffenden Schichten 1 a, 1 b
und durch Wahl anderer Größen der Glasfasern, der Dicke
der ersten Schicht und der Dicke der zweiten
Schicht, wie dies aus der unten angegebenen
Tabelle 2 hervorgeht, sind für die erfindungsgemäße
Batterie verwendete Scheider (nachstehend als erfindungsgemäße
Scheider bezeichnet), hergestellt und als
Probe Nr. 1 bzw. Probe Nr. 2 bezeichnet. Ferner sind
Scheider für Vergleichsweise als Probe Nr. 3 und
Probe Nr. 4 bezeichnet. Die betreffenden Scheider wurden
mit der vorstehend beschriebenen Papierherstellvorrichtung
hergestellt. Außerdem wird ein konventioneller
Scheider mit einer einzigen Schicht herangezogen, und
zwar als Probe Nr. 5. Dieser Scheider wurde dadurch hergestellt,
daß die zweite Papierherstellungsmaschine 5 der
betreffenden Vorrichtung allein verwendet wurde. Im
Hinblick auf diese Proben wurden das elektrolytische
Absorptionsvermögen oder der elektrolytische Absorptions-
Prozentsatz und andere Größen gemessen. Die
Meßergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.
Wie aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, kann hervorgehoben
werden, daß die erfindungsgemäßen Scheider Nr. 1
und Nr. 2 und der Vergleichsscheider Nr. 3 ein hohes
elektrolytisches Absorptionsvermögen von mehr als
90 Gew.-% unter druckfreiem Zustand halten können. Demgegenüber
zeigen die Ergebnisse bezüglich des Vergleichsproduktes
Nr. 4 für den Fall, daß der mittlere Faserdurchmesser
der zweiten Papierschicht 11 µm beträgt, daß
das elektrolytische Absorptionsvermögen des Scheiders
merklich auf 80 Gew.-% absinkt, was nicht wünschenswert ist.
Als nächstes wurden Untersuchungen bezüglich der
Eigenschaften von Batterien vorgenommen, welche
die zuvor erwähnten Proben Nr. 1 bis Nr. 5 enthielten.
In diesem Falle lagen folgende Konstruktionen der zu
testenden Batterien und folgende Testmethoden vor.
Hinsichtlich der Scheider, nämlich der Proben Nr. 1
bis Nr. 4, ist anzumerken, daß diese mit einer Plus-
Elektrodenplatte und einer Minus-Elektrodenplatte
in einer Zelleneinheit derart untergebracht bzw. zusammengebaut
werden, daß - wie dies in Fig. 3 gezeigt
ist - die Plus-Elektrodenplatte 9 und die Minus-
Elektrodenplatte 10 jeweils so umwickelt sind, daß das
Schichtengebilde des Scheiders in eine U-Form gefaltet
ist, um sich von der Unterkante jeder Platte aus zu
beiden Plattenseiten zu erstrecken. Die betreffende
Anordnung kann dabei in einem solchen Zustand vorliegen,
daß die erste papierartige Schicht 1 a des Scheiders
in Kontakt mit beiden Oberflächen der jeweiligen
Platte ist. Demgemäß sind die beiden Schichtengebilde der
die Minus-Elektrodenplatte und die Plus-Elektrodenplatte
umwickelnden Scheider derart übereinander gesetzt,
daß die zweiten papierartigen Schichten 1 b der betreffenden
Scheider einander zugewandt sich in gegenseitigem
Kontakt bzw. Kontaktzustand befinden und eine
Zelleneinheit 11 bilden. Danach wird eine gewünschte
Anzahl derartiger Zellen 11 zusammengebaut und in einem
Batteriebehälter aufgenommen, während die betreffende
Anordnung einer solchen Belastung ausgesetzt wird, daß
ein üblicher Druck ausgeübt wird, welche die
gesamten Zellen in einen kompakten Zustand bringt. Ferner
werden die betreffenden Zellen mit einem wäßrigen
Schwefelsäureelektrolyten getränkt.
In Hinblick auf den konventionellen Scheider, wie er in
Fig. 6 gezeigt ist, d. h. im Hinblick auf die Probe Nr. 5
ist anzumerken, daß zwei Schichtengebilde der Proben jeweils in
eine U-Form so gefaltet sind, daß die jede der Plus- und
Minus-Elektrodenplatten 9 und 10 in entsprechender Weise
umhüllen, wie dies oben beschrieben worden ist, um eine
Zelleneinheit 11′ zu bilden. Dabei ist dieselbe Anzahl
von Zelleneinheiten bzw. Zellen 11′ wie oben angegeben
in einem Batteriebehälter aufgenommen worden, und die
betreffenden Zelleneinheiten sind demselben Kompressions-
Druckzustand, wie oben erläutert, ausgesetzt worden, und
es ist schließlich derselbe Elektrolyt hinzugesetzt
worden.
Jede der in der obigen Weise zusammengebauten Batterien
wies einen Aufbau auf, wie er aus der nachstehenden
Tabelle 3 hervorgeht.
Bezüglich der obigen Batterien wurden ein Entladetest
und ein Lebensdauer-(Lebenszyklus)-Test in der nachstehend
angegebenen Weise durchgeführt. Außerdem wurden
die Restkapazitäten sowie die Anzahl der Lebensdauerzyklen
gemessen.
Beim Lebensdauertest bedeutet ein Zyklus, daß eine
Batterie während zwei Stunden bei 2,5 A in einer Temperaturkammer
bei 40°C entladen und dann während 2,5 Stunden
aufgeladen wird. Eine Entladekapazität wird nach jeweils
50 Zyklen bzw. Perioden gemessen. Die Gesamtzahl der
Lebensdauerzyklen bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Entkapazität
60% einer Ausgangskapazität beträgt bzw. wird,
wird als Lebensdauer der Batterie bestimmt.
Die Meßergebnisse bezüglich jener Tests sind in der
nachstehenden Tabelle 4 angegeben.
Wie aus obigen Tabellen 2 und 4 ersichtlich ist,
zeigen die Batterien, welche die erfindungsgemäßen
Scheider Nr. 1 und Nr. 2 verwenden, deutlich höhere
Werte hinsichtlich der Restkapazität und der Lebensdauer
als die den herkömmlichen Scheider verwendenden
Batterien. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäßen
Scheider einen anfänglichen guten elektrolytischen
Absoprtionswert halten können und in ihren Dicken
durch das Eindringen des Elektrolyten keine nennenswerte
Verrringerung erfahren und demgemäß den engen
Kontakt oder die guten Kontakteigenschaften mit den
Minus- und Plus-Elektrodenplatten während einer langen
Zeit aufrechterhalten können. Demgegenüber zeigen die
konventionellen Batterien, welche die Scheider Nr. 5
verwenden, niedrige Werte hinsichtlich der Restkapazität
und der Lebensdauereigenschaft. Dies bedeutet, daß der
herkömmliche Scheider zwar hinsichtlich des
elektrolytischen Absorptionsvermögens gut ist, wie dies in
Tabelle 2 veranschaulicht ist, jedoch in der Dicke durch
das Eindringen des Elektrolyten abnimmt. Demgemäß verschlechtert
sich dabei der zunächst enge Kontakt des
betreffenden Scheiders mit den Elektrodenplatten bzw.
dieser Kontakt geht verloren, und die Lebensdauer der
Batterien ist verkürzt.
Im Hinblick auf die die Vergleichs-Scheider Nr. 3 verwendenden
Batterien dürfte aus den schlechten Werten
der Restkapazität und der Anzahl der Lebensdauerzyklen
gemäß Tabelle 4 verständlich sein, daß dann,
wenn infolge einer solchen Anordnung die Dicke der ersten
papierartigen Schicht größer gemacht wird als die der zweiten
papierartigen Schicht, eine nennenswerte Verminderung
in der Dicke des Scheiders durch das Eindringen des
Elektrolyten hervorgerufen wird. Damit liegen hier
nahezu dieselben Verhältnisse vor wie im Falle des
konventionellen Scheiders. Dies kann nicht als eine
Verbesserung des konventionellen Scheiders dienen.
Bezüglich der den Vergleichs-Scheider Nr. 4 verwendenden
Batterien hat sich im übrigen bestätigt, daß das Elektrolyt-
Absorptionsvermögen derartiger Batterien schlecht
ist im Vergleich zu jener die den konventionellen Scheider
Nr. 5 enthält, wie dies aus Tabelle 2 hervorgeht. Außerdem
sind die vorstehend betrachteten elektrischen Eigenschaften
derartiger Batterien schlechter als jene von Batterien mit
herkömmlichen Scheidern, da nämlich die zweite papierartige
Schicht der betreffenden Batterien lediglich Glasfasern
mit einem mittleren Faserdurchmesser von 11 µm aufweist.
Es ist die Auswirkung der hinzugemischten, fibrillierten
Kunststoff-Fasern in der zweiten Schicht des zusammengesetzten
Schichtscheiders untersucht worden. Als Ergebnis
dieser Untersuchung ist festgestellt worden, daß es vorteilhaft
ist, 1 bis 10 Gew.-% der betreffenden Fasern
der zweiten Schicht des erfindungsgemäßen Scheiders
zuzusetzen.
Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen
Scheider die Verteilung oder Diffusion des Elektrolyten
verbessern. In diesem Zusammenhang ist anzumerken,
daß die Proben Nr. 1 und 2 der erfindungsgemäßen
Scheiders in Batterien in entsprechender Weise
eingesetzt wurden, wie dies oben erläutert worden ist.
Ferner wurde nach dem JIS-D5301-Testverfahren gearbeitet,
wonach 5C Entladungen durchgeführt wurden (1C=10-Stunden-
Kapazitätswert). Die Entladungen wurden bei einer
niedrigen Temperatur von 0°C bei den betreffenden
Batterien vorgenommen. Ferner wurden die elektrischen
Entladespannungen der Batterien nach 5 Sekunden und
nach 30 Sekunden vom Beginn der Entladung aus gemessen.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 zusammengestellt.
Die betreffende Tabelle bestätigt dabei, daß
die Spannung der die erfindungsgemäßen Scheider verwendenden
Batterien 5 Sekunden nach der Entladung
um 15% oder mehr und 20 Sekunden nach
der betreffenden Entladung um etwa 20% gegenüber
den entsprechenden Werten der herkömmlchen Batterie
höher ist. Demgemäß ist die Verteilung
des Elektrolyten in den Zellen der Batterien
bschleunigt, und zwar im Vergleich zu der entsprechenden
Verteilung in der herkömmlichen Batterie, wobei die jeweilige
Batterie mit einer hohen Geschwindigkeit bei niedriger
Temperatur entladen wurde.
Bezüglich des Ausführungsbeispiels der Erfindung kann
somit aus der obigen detaillierten Erläuterung folgendes
festgestellt werden: Wenn jeder der zusammengesetzten
Scheider gemäß der Erfindung zwischen die
gegenüberliegenden Oberflächen der einander zugewandten
Minus- und Plus-Elektrodenplatten derart eingefügt
wird, daß jede Platte von den U-förmig gefalteten
Scheidern umschlossen bzw. überlappt ist, so daß die
ersten papierartigen Schichten der betreffenden Scheider
mit beiden Oberflächen der jeweiligen Platte in
Kontakt gelangen können und die zweiten papierartigen Schichten
der betreffenden Scheider nicht mit der jeweiligen
Platte in Kontakt sind, so ist eine Zelleneinheit gebildet,
die in gewünschter Anzahl in einen Batteriebehälter
unter einem geeigneten Druckzustand gebracht
wird. Die Restkapazität und die Lebensdauerzyklen der
betreffenden Batterie können merklich verbessert sein.
Es dürfte einzusehen sein, daß der erfindungsgemäße
Scheider nicht darauf beschränkt ist, in seinem U-förmigen
gefalteten Zustand verwendet zu werden. Er kann
vielmehr in einer solchen Weise verwendet werden, wie
dies Fig. 4 veranschaulicht, gemäß der zwei Schichtengebilde
der Scheider ohne eine Faltung zwischen die einander
gegenüberliegenden Oberflächen der Plus-Elektrodenplatte
9 und der Minus-Elektrodenplatte 10 eingefügt
sind. Dabei sind die zweiten papierartigen Schichten der betreffenden
Scheider einander zugewandt, und zwar
derart, daß die ersten papierartigen Schichten in Kontakt
mit den einander gegenüberliegenden Oberflächen der
Platten 9 und 10 gebracht werden können, wenn eine gewünschte
Anzahl der betreffenden Zellen in den Behälter
mit einem bestimmten Druck beaufschlagt ist.
Wenn alternativ dazu eine Schicht des Scheiders hergestellt
wird, umfassend die zweiite papierartige Schicht 1 b
und die beiden ersten papierartigen Schichten 1 a, die mit den
beiden Oberflächen der zweiten papierartigen Schicht 1 b kombiniert
bzw. zusammengefaßt sind, dann kann der betreffende
Scheider in einer solchen einfachen Art und Weise
verwendet werden, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht
ist. Der betreffende Scheider ist ohne Faltung zwischen
die gegenüberliegenden Platten 9, 10 von entgegengesetzter
Polarität eingefügt. Damit kann der Zusammenbau
der Zellen und das Einsetzen der Zellen in den Batteriebehälter
erleichtert sein.
Claims (5)
1. Verschlossene Bleiakkumulator-Batterie mit unter Druckzustand
stehenden Scheidern zwischen den Minus-Elektrodenplatten
und den Plus-Elektrodenplatten,
gekennzeichnet durch
- - Scheider (1), die aus mehreren zusammengesetzten papierartigen Schichten (1 a, 1 b) bestehen,
- - wobei wenigstens eine erste Schicht (1 a) aus Glasfasern mit einem mittleren Durchmesser von 0,1 bis 2 µm besteht und
- - die zweite Schicht (1 b) eine Mischung ist aus 90 bis 99 Gew.-% Glasfasern mit einem Durchmesser zwischen 3 und 10 µm und 10 bis 1 Gew.-% säurebeständigem faserigem Kunststoffmaterial,
- - wobei die Dicke der zweiten Schicht (1 b) gleich oder größer ist als die Dicke einer ersten Schicht (1 a) und
- - daß solche Scheider (1) in der dicht verschlossenen Bleiakkumulator-Batterie so angeordnet sind, daß jeweils eine erste Schicht (1 a) mit den gegenüberliegenden Oberflächen der Minus- und der Plus-Elektrodenplatten (9 und 10) unter Bildung einer Zelleneinheit in Kontakt ist.
2. Akkumulator-Batterie nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
daß ein Scheider (1) vorgesehen ist, der aus der ersten papierartigen Schicht (1 a) und der zweiten papierartigen Schicht (1 b) besteht,
wobei eine jede der Elektrodenplatten (9, 10) mit einem in U-Form gebogenen Scheider (1) umgeben ist, so daß ein jeweiliger Scheider (1) die beiden Oberflächen einer jeweiligen Elektrodenplatte (9, 10) umgibt (Fig. 3).
daß ein Scheider (1) vorgesehen ist, der aus der ersten papierartigen Schicht (1 a) und der zweiten papierartigen Schicht (1 b) besteht,
wobei eine jede der Elektrodenplatten (9, 10) mit einem in U-Form gebogenen Scheider (1) umgeben ist, so daß ein jeweiliger Scheider (1) die beiden Oberflächen einer jeweiligen Elektrodenplatte (9, 10) umgibt (Fig. 3).
3. Akkumulator-Batterie nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
daß zwei Scheider (1) vorgesehen sind, die jeweils aus der ersten papierartigen Schicht (1 a) und der zweiten papierartigen Schicht (1 b) bestehen,
wobei diese jeweils zwei Scheider (1) mit der jeweils zweiten papierartigen Schicht (1 b) aneinanderliegend zwischen einer Minus-Elektrodenplatte (9) und der ihr gegenüberstehenden Plus-Elektrodenplatte (10) eingefügt sind (Fig. 4).
daß zwei Scheider (1) vorgesehen sind, die jeweils aus der ersten papierartigen Schicht (1 a) und der zweiten papierartigen Schicht (1 b) bestehen,
wobei diese jeweils zwei Scheider (1) mit der jeweils zweiten papierartigen Schicht (1 b) aneinanderliegend zwischen einer Minus-Elektrodenplatte (9) und der ihr gegenüberstehenden Plus-Elektrodenplatte (10) eingefügt sind (Fig. 4).
4. Akkumulator-Batterie nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
daß Scheider vorgesehen sind, die aus einer zweiten papierartigen Schicht (1 b) und auf beiden Seiten dieser zweiten papierartigen Schicht (1 b) befindlichen jeweils ersten papierartigen Schichten (1 a) bestehen (Fig. 5),
wobei ein solcher Scheider (Fig. 5) zwischen jeweils einer Minus-Elektrodenplatte (9) und einer Plus-Elektrodenplatte (10) eingefügt ist.
daß Scheider vorgesehen sind, die aus einer zweiten papierartigen Schicht (1 b) und auf beiden Seiten dieser zweiten papierartigen Schicht (1 b) befindlichen jeweils ersten papierartigen Schichten (1 a) bestehen (Fig. 5),
wobei ein solcher Scheider (Fig. 5) zwischen jeweils einer Minus-Elektrodenplatte (9) und einer Plus-Elektrodenplatte (10) eingefügt ist.
5. Akkumulator-Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet dadurch,
daß die erste papierartige Schicht (1 a) eine Dicke von
0,2 bis 0,5 mm aufweist und der ganze Scheider eine Dicke
von 0,5 bis 3 mm hat.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59045683A JPS60189861A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | シ−ル型鉛蓄電池用セパレ−タ−並にシ−ル型鉛蓄電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3508783A1 DE3508783A1 (de) | 1985-10-03 |
DE3508783C2 true DE3508783C2 (de) | 1988-09-15 |
Family
ID=12726190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853508783 Granted DE3508783A1 (de) | 1984-03-12 | 1985-03-12 | Verschlossener bleiakkumulator |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5075184A (de) |
JP (1) | JPS60189861A (de) |
AU (1) | AU555131B2 (de) |
DE (1) | DE3508783A1 (de) |
GB (1) | GB2156576B (de) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3610952A1 (de) * | 1986-04-02 | 1987-10-08 | Hagen Batterie Ag | Verfahren zum herstellen von akkumulatoren mit akkumulatorplattensaetzen und nach diesem verfahren hergestellter akkumulator |
CA1304123C (en) * | 1986-11-12 | 1992-06-23 | John P. Badger | Recombinant battery and plate separator therefor |
WO1988007097A1 (en) * | 1987-03-13 | 1988-09-22 | Ppg Industries, Inc. | Gas recombinant separator |
US5009971A (en) * | 1987-03-13 | 1991-04-23 | Ppg Industries, Inc. | Gas recombinant separator |
JP2743438B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1998-04-22 | 湯浅電池株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
JP2576277B2 (ja) * | 1990-08-24 | 1997-01-29 | 日本板硝子株式会社 | 密閉形鉛蓄電池用セパレータ及び密閉形鉛蓄電池 |
US5281498A (en) * | 1991-05-23 | 1994-01-25 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Sheet-like separator and valve regulated lead acid battery |
DE69611252T2 (de) * | 1995-09-20 | 2001-06-21 | Hollingsworth & Vose Co | Gefüllte glasfaserseparatoren für batterien und verfahren zu deren herstellung |
JP3374665B2 (ja) * | 1996-07-23 | 2003-02-10 | 松下電器産業株式会社 | 密閉型鉛蓄電池 |
WO1998012759A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Johns Manville International, Inc. | Resilient mat; a method of making the resilient mat and a battery including the resilient mat |
LU88819A1 (fr) * | 1996-09-30 | 1998-03-30 | Amer Sil Sa | Separateur absorbant pour accumulateurs electriques au plomb-acide regules par une vanne |
US6071641A (en) * | 1997-09-02 | 2000-06-06 | Zguris; George C. | Glass fiber separators and batteries including such separators |
US6821672B2 (en) | 1997-09-02 | 2004-11-23 | Kvg Technologies, Inc. | Mat of glass and other fibers and method for producing it |
DE69934043T2 (de) * | 1998-04-10 | 2007-03-15 | Johns Manville International, Inc., Denver | Batterie mit eingekapselten Elektrodenplatten |
US6641951B1 (en) | 1998-09-21 | 2003-11-04 | Douglas Battery Manufacturing Company | Battery cell tray assembly and sytem |
US6162559A (en) * | 1998-09-21 | 2000-12-19 | Douglas Battery Manufacturing Company | Compressed battery system for motive power applications |
US6153335A (en) * | 1998-09-25 | 2000-11-28 | Douglas Battery Manufacturing Company | Battery cell construction including fiberous mat separator |
US6194100B1 (en) | 1998-09-28 | 2001-02-27 | Douglas Battery Manufacturing Co. | Method for making valve-regulated lead acid battery with vacuum draw down |
CZ20021263A3 (cs) * | 1999-10-06 | 2002-10-16 | Kvg Technologies, Inc. | Bateriová pasta, způsob výroby, bateriová deska, sestava bateriové desky a elektrochemický článek |
US6531248B1 (en) | 1999-10-06 | 2003-03-11 | Squannacook Technologies Llc | Battery paste |
US7159805B2 (en) * | 2002-03-25 | 2007-01-09 | Evanite Fiber Corporation | Methods of modifying fibers |
US6929858B2 (en) * | 2002-03-25 | 2005-08-16 | Squannacook Technologies Llc | Glass fibers |
US8592329B2 (en) * | 2003-10-07 | 2013-11-26 | Hollingsworth & Vose Company | Vibrationally compressed glass fiber and/or other material fiber mats and methods for making the same |
US20070087265A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Cheng-Yi Lai | Lithium battery |
WO2010055653A1 (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-20 | 日本板硝子株式会社 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及び密閉型鉛蓄電池 |
JP5432813B2 (ja) * | 2010-05-11 | 2014-03-05 | 日本板硝子株式会社 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及び密閉型鉛蓄電池 |
KR20150043423A (ko) * | 2012-09-19 | 2015-04-22 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 세퍼레이터 및 그의 제조 방법, 및 리튬 이온 이차 전지 |
US20140272535A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Hollingsworth & Vose Company | Three-region battery separator |
US20140377628A1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-12-25 | Johns Manville | Mat made of combination of coarse glass fibers and micro glass fibers used as a separator in a lead-acid battery |
US9293748B1 (en) | 2014-09-15 | 2016-03-22 | Hollingsworth & Vose Company | Multi-region battery separators |
US9786885B2 (en) | 2015-04-10 | 2017-10-10 | Hollingsworth & Vose Company | Battery separators comprising inorganic particles |
US20200328390A1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | Hollingsworth & Vose Company | Separators for lead-acid batteries |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1075296A (fr) * | 1952-01-30 | 1954-10-14 | Tudor Ab | Procédé et dispositif de fabrication de diaphragmes et séparateurs pour cellules électrolytiques |
GB717373A (en) * | 1952-03-04 | 1954-10-27 | Tudor Ab | Electric secondary cell and separator for same |
US4215281A (en) * | 1978-02-22 | 1980-07-29 | Supertex, Inc. | Detection circuit and structure therefor |
US4367271A (en) * | 1980-01-12 | 1983-01-04 | Nihon Mukiseni Kogyo Kabushiki Kaisha | Storage battery separator |
JPS58663A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-01-05 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ピストンリング |
US4414295A (en) * | 1982-05-06 | 1983-11-08 | Gates Energy Products, Inc. | Battery separator |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2511887A (en) * | 1950-06-20 | Battery separator | ||
US2117371A (en) * | 1933-11-11 | 1938-05-17 | Owensillinois Glass Company | Battery separator plate |
US3014085A (en) * | 1958-12-12 | 1961-12-19 | Pittsburgh Plate Glass Co | Composite glass fiber battery separator |
US3711332A (en) * | 1971-09-09 | 1973-01-16 | S Bastacky | Lead gel storage battery |
US4137377A (en) * | 1977-10-19 | 1979-01-30 | The Gates Rubber Company | Maintenance-free lead-acid cell |
US4216281A (en) * | 1978-08-21 | 1980-08-05 | W. R. Grace & Co. | Battery separator |
GB2051463A (en) * | 1979-05-09 | 1981-01-14 | Chloride Group Ltd | Electric storage batteries |
JPS5661766A (en) * | 1979-10-24 | 1981-05-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | Pasted lead acid battery |
US4361632A (en) * | 1981-05-22 | 1982-11-30 | Kimberly-Clark Corporation | Alkaline battery, composite separator therefor |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP59045683A patent/JPS60189861A/ja active Pending
-
1985
- 1985-03-01 AU AU39412/85A patent/AU555131B2/en not_active Expired
- 1985-03-07 GB GB08505913A patent/GB2156576B/en not_active Expired
- 1985-03-12 DE DE19853508783 patent/DE3508783A1/de active Granted
-
1990
- 1990-08-13 US US07/566,797 patent/US5075184A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1075296A (fr) * | 1952-01-30 | 1954-10-14 | Tudor Ab | Procédé et dispositif de fabrication de diaphragmes et séparateurs pour cellules électrolytiques |
GB717373A (en) * | 1952-03-04 | 1954-10-27 | Tudor Ab | Electric secondary cell and separator for same |
US4215281A (en) * | 1978-02-22 | 1980-07-29 | Supertex, Inc. | Detection circuit and structure therefor |
US4367271A (en) * | 1980-01-12 | 1983-01-04 | Nihon Mukiseni Kogyo Kabushiki Kaisha | Storage battery separator |
US4414295A (en) * | 1982-05-06 | 1983-11-08 | Gates Energy Products, Inc. | Battery separator |
JPS58663A (ja) * | 1982-05-25 | 1983-01-05 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ピストンリング |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3941285A (en) | 1985-09-19 |
DE3508783A1 (de) | 1985-10-03 |
AU555131B2 (en) | 1986-09-11 |
GB8505913D0 (en) | 1985-04-11 |
GB2156576B (en) | 1987-06-10 |
US5075184A (en) | 1991-12-24 |
JPS60189861A (ja) | 1985-09-27 |
GB2156576A (en) | 1985-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3508783C2 (de) | ||
DE19740047B4 (de) | Separatorpapier für Alkalibatterien | |
DE102005026319A1 (de) | Separatorpapier für eine Alkalibatterie und die Alkaliebatterie | |
DE977070C (de) | Alkalischer Akkumulator | |
DE2839845B2 (de) | Separator fur galvanische Elemente, insbesondere gasdichte Bleiakkumulatoren | |
DE2511557B2 (de) | Verfahren zur Herstellung hydrophiler Elektroden | |
DE60032409T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Elektroden für eine Batterie | |
DE112012004667T5 (de) | PET Textilverbundstoff als Separator für Sekundärbatterien und Separator für Sekundärbatterien umfassend diesen | |
DE2733691C3 (de) | Wiederaufladbare galvanische Zelle | |
DE4233412C1 (de) | Hydrophiliertes Separatorenmaterial aus Faservliesstoff für elektrochemische Energiespeicher und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE10154896C2 (de) | Alkalische Zelle oder Batterie | |
DE102018111005A1 (de) | Künstliche Sei-Transplantation | |
DE7920707U1 (de) | Zinkelektrode | |
EP2368285B1 (de) | Textiles flächiges material für eine batterieelektrode | |
DE3106203A1 (de) | Mehrzelliger elektrischer akkumulator und verfahren zu dessen herstellung | |
DE60011171T2 (de) | Alkalische Speicherbatterie mit zwei Separatoren | |
EP1950822B1 (de) | Lage mit abgeschirmten Fasern und elektrochemische Zelle | |
EP0935305B1 (de) | Elektrodenanordnung für Nickel-Cadmium-Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE69838280T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Alkali-Speicherzelle | |
DE1796231A1 (de) | Alkalische elektrische Batterie und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE3810125A1 (de) | Separator aus glasfaservlies | |
DE69734754T2 (de) | Alkalische Akkumulator und Separator dafür | |
DE3116738A1 (de) | "separator fuer elektrochemische energiespeicher und verfahren zu dessen herstellung" | |
DE3139352A1 (de) | Abgedichtete, wartungsfreie blei/saeure-batterie fuer pufferanwendungen | |
DE1094828B (de) | Sperrschicht fuer galvanische Primaertrockenzellen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: ES ERFOLGT NEUDRUCK DER PATENTSCHRIFT NACH AUFRECHTERHALTUNG |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NIPPON SHEET GLASS CO., LTD., TOKIO/TOKYO, JP |