DE69121625T2

DE69121625T2 - Blei-Säure-Akkumulatorbatterie

Info

Publication number: DE69121625T2
Application number: DE69121625T
Authority: DE
Inventors: Hideki C O Shin-Kobe El Hikawa; Yoshinari C O Shin-Ko Morimoto; Osamu C O Shin-Kobe Yamagushi
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1991-04-18
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2011-04-19
Also published as: CA2040673A1; EP0453292A1; CA2040673C; US5075183A; EP0453292B1; DE69121625D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung der Eigenschaften von Blei/Säure-Akkumulatoren.
Bisher umfaßten Blei/Säure-Akkumulatoren jeweils eine Anordnung einer oder mehrerer positiver Platten und einer oder mehrerer negativer Platten mit einer oder mehreren dazwischen angeordneten Separatorpiatten. Für diesen Zweck wurden die Separatoren mit Glasmatten versehen, die nunmehr allgemein als planarer Separatortyp bezeichnet wurden. Andere vor kurzem eingeführte Separatortypen bestehen aus synthetischen Harzen, wie beispielsweise Polyäthylen. Dank ihrer sehr geringen Dicke haben die Separatoren aus Polyäthylen die Vorteile eines geringeren elektrischen Widerstandes und einer besseren oxidationsbeständigkeit als die herkömmlichen Separatoren.
Im Gebrauch ist der in Fig. 5 mit 1 gekennzeichnete Polyäthylen-Separator in Längsrichtung mit einer darauf vorlaminierten Glasmatte 2 zusammengefaltet, die eine Umhüllung definiert. Die Umhüllung wird dann an ihren beiden Rändern 3 durch Verschweißen oder mechanisches Verschließen zusammengefügt. Sollte jedoch die Glasmatte bis zu den Schweißrändern 3 reichen, ist Verschweißen oder mechanisches Verschließen nicht durchführbar. Aus diesem Grund wird derzeit zusammen mit dem Separator 1 eine Glasmatte mit einer kleineren Breite als bis zu den Rändern 3 des Separators verwendet, d.h. eine Glasmatte mit einer solchen Breite, daß ihr Seitenrand in Richtung der Breite nicht bis zu den Schweißrändern 3 reicht. In Fig. 5 kennzeichnet das Bezugszeichen 4 eine in dem umhüllten Separator 1 eingeschlossene negative Platte und 5 kennzeichnet eine positive Platte.
Bei einer solch schmalen Glasmatte würde sich jedoch die positive Platte bis zur Berührung mit dem Polyäthylen-Separator krümmen, wie in Fig. 6 dargestellt, wenn der Bleil Säure- Akkumulator harten Betriebsbedingungen ausgesetzt ist, was in einer oxidationsbedingten Zustandsverschlechterung resultiert. An dem mit 1S gekennzeichneten Abschnitt wird zwischen den positiven und negativen Platten 4 und 5 ein Kurzschluß stattfinden.
Unter diesem Gesichtspunkt besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Betriebslebensdauer eines Bleil Säure-Akkumulators mit einem umhüllten, aus Polyäthylen oder einem anderen synthetischen Harz bestehenden, Separator zu verlängern.
Demzufolge besteht die vorliegende Erfindung aus einem Blei/ Säure-Akkumulator, der eine Gruppe von Elektrodenplatten aufweist, wobei eine negative Platte in einem umhüllten Separator eingeschlossen ist, der an seinen beiden Rändern durch Verschweißen oder mechanisches Verschließen zusammengefügt ist, und eine Glasmatte zwischen dem Separator und einer positiven Platte getrennt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Glasmatte zwischen mindestens den gesamten Oberflächen der positiven und negativen Platten erstreckt und eine Breite aufweist, die zumindest gleich der Differenz zwischen der Breite des umhüllten Separators, einschließlich seiner verschweißten oder mechanisch verschlossenen Ränder, und der Breite der verschweißten oder mechanisch verschlossenen Ränder ist.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung kann die Glasmatte eine Breite aufweisen, die gleich der Breite des umhüllten Separators, einschl. seiner verschweißten oder mechanisch verschlossenen Ränder ist.
Durch Anordnen der Glasmatte entsprechend dieser Erfindung ist es unwahrscheinlich, daß die positive Platte im Betrieb zur Berührung mit der negativen Platte gekrümmt wird, wodurch die Betriebslebensdauer der positiven Platte erhöht werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Blei/Säure-Akkumulators gemäß dieser Erfindung, wobei (a) bzw. (b) eine Drauf- bzw. Vorderansicht zeigen;
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Blei/Säure- Akkumulators gemäß dieser Erfindung, wobei (a) bzw. (b) eine Drauf- bzw. Vorderansicht zeigen;
Fig. 3 eine Darstellung, in welchem Zustand sich das erste Ausführungsbeipiel nach dem Betrieb befindet;
Fig. 4 eine Darstellung, in welchem Zustand sich das zweite Ausführungsbeipiel nach dem Betrieb befindet;
Fig. 5 einen herkömmlichen Blei/Säure-Akkumulator, wobei (a) bzw. (b) eine Drauf- bzw. Vorderansicht zeigen;
Fig. 6 eine Darstellung, in welchem Zustand sich das dem Stand der Technik entsprechende Beispiel nach dem Betrieb befindet; und
Fig. 7 Kennlinien, anhand derer zu ersehen ist, wie sich die Spannungen des erfindungsgemäßen und des herkömmlichen Akkumulators während einer Dauerprüfung von 30 s ändern.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Akkumulator A1 mit einer darin angeordneten Glasmatte 6. Wie ersichtlich ist, ist die Glasmatte 6, die eine Breite gleich derjenigen eines polyäthylen-umhüllten Separators 1 hat, getrennt zwischen dem Separator 1 und einer positiven Platte 5 vorgesehen.
Nunmehr sei auf Fig. 2 verwiesen, die einen weiteren erfindungsgemäßen Akkumulator A2 mit einer darin angeordneten Glasmatte 7 darstellt. Die Glasmatte 7 mit einer Breite, die um die Größe von deren beiden zusammenzufügenden Ränder 3 kleiner ist als der polyäthylen-umhüllte Separator 1, ist getrennt zwischen dem Separator 1 und der positiven Platte 5 vorgesehen.
Bei den erfindungsgemäßen Akkumulatoren A1 und A2 gibt es keine Möglichkeit für einen Kurzschluß zwischen den positiven und negativen Platten 4 und 5. Der Grund hierfür ist, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, daß die Glasmatten 6 und 7 die Oberflächen der positiven und negativen Platten 4 und 5 selbst dann allseitig bedecken, wenn die positiven Platten 5 unter harten Betriebsbedingungen gekrümmt sind.
Im folgenden werden die erfindungsgemäßen Akkumulatoren hinsichtlich der Betriebslebensdauer mit einem herkömmlichen Akkumulator B verglichen, bei dem, wie in Fig. 5 dargestellt, die Glasmatten integral über einem polyäthylen-umhüllten Separator mit Ausnahme seiner Ränder gelegt sind, wobei alle eine Kapazität von 12 V, 5 HR und 48 Ah haben.
Die Dauerprüfung wurde bei 75ºC mit 10-minütigem Laden mit 14,8 V und 4-minütigem Entladen mit 25 A durchgeführt.
Fig. 7 zeigt, wie sich die Entladespannungen der Akkumulatoren nach 30 5 voneinander unterscheiden.
Aus Fig. 7 ist zu ersehen, daß die erfindungsgemäßen Akkumulatoren Al und A2 im Vergleich zum herkömmlichen Akkumulator B eine Zunahme der Betriebslebensdauer von 50% aufweisen.
Die vorliegende Erfindung verlängert also die Betriebsiebensdauer von Akkumulatoren in wirksamer Weise.

Claims

1. Bleisäure-Speicherbatterie, die eine Gruppe von Elektrodenplatten (4, 5) aufweist, wobei eine negative Platte (4) in einem umhüllenden Scheider (1) eingeschlossen ist, der an seinen beiden Kanten (3) durch Verschweißen oder mechanisches Verschließen zusammengefügt ist, und eine Glasmatte (6; 7) zwischen dem Scheider (1) und einer positiven Platte (5) getrennt vörgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Glasmatte (6; 7) zwischen mindestens den gesamten Oberflächen der positiven und negativen Platten (4, 5) erstreckt und eine Breite aufweist, die zumindest gleich der Differenz zwischen der Breite des umhüllenden Scheiders (1) einschließlich seiner verschweißten oder mechanisch verschlossenen Kanten (3) und der Breite der verschweißten oder mechanisch verschlossenen Kanten (3) ist.

2. Bleisäure-Speicherbatterie nach Anspruch 1, bei der die Glasmatte (6; 7) eine Breite aufweist, die gleich der Breite des umhüllenden Scheiders (1) einschließlich seiner verschweißten oder mechanisch verschlossenen Kanten (3) ist.