DE7422128U - Trockengeladene Bleibatterie - Google Patents
Trockengeladene BleibatterieInfo
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Classifications
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- Y02E60/126—
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine trockengeladene, durch Einfüllen
eines Elektrolyten aktivierbare Bleibatterie mit einem Batteriegehäuse, welches in mehrere Zellen unterteilt ist,
und mit jeweils einer positiven und einer negativen Platte, sowie mit einem zwischen den Platten angeordneten Scheider
in jeder Zelle und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Batterie.
In den letzten Jahren hat man dem Problem trockengeladener Batterien erhebliche Aufmerksamkeit geschenkt. Solche Batterien
werden formiert; anschließend wird der formierende Elektrolyt entfernt, danach werden die Batterieelemente gewaschen,
um Elektrolytreste zu entfernen und schließlich getrocknet, um dann gelagert zu werden. Die trockengeladene Batterie ist
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·: : : y:.:.
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dann aktivierbar, indem man einfach den Elektrolyten einfüllt.
Dies hat zahlreiche Vorteile. Die Frachtkosten für trockengeladene Batterien sind wesentlich geringer, als die für die
üblichen "nassen" Batterien* bei denen der cieictrolyt erheb-I-1Oh
zum Gesamtgewicht beiträgt. Trockengeladene Batterien, können außerdem relativ lange gelagert werden, so daß die
Kontrolle der Lagerhaltung vereinfacht wird.
Die vollen Vorteile trockengeladener Batterien sind bis jetzt jedoch noch nicht voll erreicht worden, da sich beim Trocknen
der Batterieelemente zum Entfernen des beim Pormieren verwendeten Elektrolyten erhebliche Schwierigkeiten und Kosten
ergeben. Wenn der Elektrolyt jedoch nicht erfolgreich entfernt wird, können chemische und elektro-cheinische Reaktionen stattfinden,
welche die Batterieleistung von Anfang an ungünstig beeinflußen. Es kann beispielsweise eine Oxidation der nega.ti- ven
Platte auftreten, :o daß diese Platte chemisch entladen,
wird, wodurch die anfängliche Leistung der Batterie ungünstig beeinflußt wird.
Zum größten Teil waren die bisherigen Verfahren zum Entfernen des formierenden Elektrolyten auf ein sorgfältiges Waschen und
Trocknen der Batterieelemente nach der Formierung bzw. Ladung gerichtet, um zu verhindern, daß die Batterie während ihrer
Lagerung Ladung verliert. Gemäß der US-PS 2 880 520 wird beispielsweise eine sehr schnelle Luftströmung verwendet. Nac"
dem Trocknen werden die Batterieelemente in dem Batteriegehäuse installiert und elektrisch miteinander verbunden. Schließlich
wird an dem Batteriegehäuse ein Deckel befestigt. Gemäß der Lehre der US-PS 3 314 158 werden zunächst die Batterieelemente
in das Batteriegehäuse eingesetzt und miteinander verbunden.
Anschließend erfolgt die Formierung, das Waschen mit Wasser
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und die Trocknung. Nach dem Formieren rieht.et man ein erhitztes,
nicht oxidiex'endes Gas gegen da:; obere Ende der
Gemäß einem neueren Verfahren, welches in der US-PS 3 652 3-1I L
beschrieben ist, werden zunächst die Hattr-.-ri ·.· elemente in da: j
Batteriegehäuse eingesetzt und elekt v\ sch W\ leinander verb,,,.-den.
Danach werden die Zellen der batterie mit einem formierenden
Elektrolyten gefüllt und geladen. Anschließend werden dann
unter dem Einfluß von Beschleunigung?kraften, beispielswei y?
unter dem Einfluß von Zentrifugalkräften, 70 bis y7 Gewichtsprozent
der formierenden Säure entfernt.
Obwohl mit den vorstehend beschriebenen Verfahren einige
Erfolge erzielt wurden, führen sie zu "u^.ätblichen Herstellu:!)-..·
kosten, durch weichen die wirtschaftliclie:: Vorteile, die sich
mit trockengoladenen Batterien erzielen J;i:.>3en, verringert
werden. Außerdem führen die bekannten Verfahren nicht immer erfolgreich v.u iroekengeladenen Batterien, die nach einer
längeren Lnpjerv.ei t und nach einer Aktivierung durch Einfülle;.
eines Elektrolyten noch eine befriedigende Leistung haben.
Hinzu kommt das Problem, daß die Kompliziertheit der bekann; ·.:.
Verfahren zu ochv/i erigkeiten bei der Qualitätskontrolle fühi·' .
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß dt. Stand ύνν
Technik die Lehre vermittelt, entweder Sauerstoff von den formierten Platten fern zu halten oder die Platten, für der;
Fall, daß Sauerstoff vorhanden ist, zu trocknen. Ferner u/hf.
der Stand der Technik, daß trockengeladene Batterien vollständig versiegelt werden sollten.
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2 ;t. J u η i 1 -) 7') - ' 4' -
Wenn jedoch in versiegelten, d.h. in luftdicht abgeschlossenen 4
Batterien noch nennenswerte Elektrolytreste vorhanden sind, 41
kann es im Inneren des Batteriegehäuses in geringem Umfang
zum Entstehen von Gasen, wie z.B. Wasserstoff kommen, was auf
zum Entstehen von Gasen, wie z.B. Wasserstoff kommen, was auf
die Selbstentladung des negativen aktiven Materials während -^
einer längerer Lagerzeit zurückzuführen ist, insbesondere,
wenn die Lagerung bei ex'höhten Temperaturen erfolgt. Das Ent- ;,.
stehen von Gasen kann dabei dazu führen, daß die Batteriege- ί
häuse leicht ausgebeult werden, insbesondere, wenn es sich L
um dünnwandige Kunststoffgehäuse handelt. In einigen Fällen Vt
führt die Gasbildung sogar zum Herausdrücken der Dichtungen ';*
aus den Belüftungsöffnungen. :>
Um die unerwünschte Gasbildung zu verhindern, wurde bereits γ.
vorgeschlagen, vor der Lagerung vorgegebene Sauerstoffmengen iL
durch die Beluftungsöffnungen in das Batteriegehäuse einzu- ί
blasen. Bei diesem Verfahren werden anschließend über den ;|
Batteriebehältern Dichtungseinrichtungen angebracht, um das % "f
weitere Eindringen von Luft in die Zellen zu verhindern. Das ' ί
Einleiten von Luft kann erfolgen, indem man entweder ein I
Eindiffundieren von Luft aus der Umgebung in die Zelle er- 4
möglicht oder indem man diesen Prozeß dadurch beschleunigt, *■
daß Luft in die Zellen gepreßt wird, wobei man die Luft ent- ί
weder einbi'isi. oder mit Druckluft arbeitet. Diesem Verfahren ?
liegt die Hypothese zugrunde, daß das Einleiten von Luft
einen unerwünschten Druckaufbau, der durch eine Wasserstoffbildung verursacht wird, verhindert. Wenn nämlich genügend
einen unerwünschten Druckaufbau, der durch eine Wasserstoffbildung verursacht wird, verhindert. Wenn nämlich genügend
Sauerstoff vorhanden ist, so ergeben sicli gewisse Reaktionen |
im Bereich der negativen Platten, durch welche der begrenzte
Rückstand an Schwefelsäure so weit reduziert wird, daß die
Reaktion zwischen Blei und Schwefelsäure, b^i welcher Wasserstoff entsteht, begrenzt wird.
Rückstand an Schwefelsäure so weit reduziert wird, daß die
Reaktion zwischen Blei und Schwefelsäure, b^i welcher Wasserstoff entsteht, begrenzt wird.
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Gould Inc., Chicago, 111.
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der !Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine billig herstellbare trockengeladene Batterie vorzuschlagen, die ohne
einen wesentlichen Leistungsverlust längere Zeit lagerbar ist, bzw. ein Verfahren, mit welchem eine solche Batterie erhalten
werden kann.
Sie gestellte Aufgabe wird durch eine Batterie der eingangs beschriebenen Art gelost- welche erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet
ist, daß das Batteriegehäuse zumindest im wesentlichen luftdicht verschlossen und frei von einem Elektrolyten
ist und daß die Batterieplatten zur Verhinderung eines Kristallwachstums zwischen benachbarten positiven und
negativen Platten ein lösliches Sulfat enthalten.
Zum Herstellen einer solchen Batterie hat sich insbesondere ein
Verfahren bewährt, welches durch folgende Verfahrensschritte
gekennzeichnet ist:
a) Sie Platten werden in einem formierenden Elektrolyten durch Anlegen eines Stromes formiert;
b) Man läßt den Elektrolyten von den Platten ablaufen;
c) Sie Platten werden in Kontakt mit eiaer Konditionierlösung
gebracht, die unter den gegebenen Bedingungen zur Bildung eines löslichen metallischen Sulfats in
einer zur Konditionierung der Platten ausreichenden Menge führt;
d) Man läßt die Konditioniert sung von den Platten ablaufen;
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A hö^m b :
k - 163 .:
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e) Die Batterie wird mit eingebauten Batterieelementen versiegelt, um ein Eindringen von Luft zumindest im
wesentlichen zu verhindern.
Es ist ein Vorteil von Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung s daß keine besonderen Einrichtungen benötigt werden,
um den formierenden Elektrolyten von den Platten bzw. den Batterieelementen zumindest im wesentlichen zu entfernen.
Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, daß der· zum
Pormieren erforderliche Elektrolyt einfach aus dem Batteriegehäuse
ausgegossen werden kann, d.h. man läßt die Batterie abtropfen.
Es ist auch ein Vorteil, daß die erfindungsgemäße Batterie
nach längerer Lagerzeit und nach Aktivierung durch Einfüllen des Elektrolyten im wesentlichen frei von internen Kurzschlüssen
zwischen den Batteriepiatten ist, welche hinsichtlich
der Leistung der Batterie irreparable Schäden darstellen..
Ein weiterer besonderer Vorteil liegt darin, daß bei Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens chemische und elektro-chemischr
Reaktionen verhindert werden können, die normalerweise stattfinden würden. Das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht
ferner die Qualitätskontrolle beträchtlich. Außerdem ist das
er findungs gemäße Ve !'fahren mit den derzeitigen Verfahren zum
Herstellen "nasser" Batterien kompatibel.
Es ist auch ein Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung,
daß auf ein Waschen und eine Neutralisierung verzichtet werden kann, so daß keine Waschlösungen anfallen, die möglicherweise
zu Umweltproblemen führen könnten.
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A HO5'13 b
k - .1 6 5
2'J. Juni 197H - 7 -
Außerdem ist es em Vorteil des erfii:dung:: gemäßen Verfahren:;
bzw. der nach diesem Verfahren herge3l-el.Lt.fn Batterie, dar-;
eine Lagerung erfolgon kann, ohne daß o:.·- v/Le bei den ''nan.>-n"
Batterien erforderlich wäre, in rege J mäP. i r;cn Absländen eine
Nachladung vorzunehmen.
Des weiteren ist es ein Vorteil des er fiiidungsgemäßen Verfahrens,
daß die Entstehung eines übermal'-', gen Gasdrucks itn
Inneren der Batterie verhindert wird, so daß ein Ausbeulen des Batteriebehälters vermieden wird. J leichzeitig wird nach
der Aktivierung durch Einfüllen eines LvI oklrolyten bei einer
Batterie gemäß der Erfindung bei der Inbetriebnahme eine angemessene
Leistungscharakteristik erhaLten.
Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, daß mit Belüftung:? öffnungen
versehene Dichtungselemente vorgesehen v/erden können, welche eine Beschädigung des Batteriegehäuses und des Deckels
verhindern, wenn die Batterie stark schwankenden Temperaturen ausgesetzt wird.
Ein weiterer Vorteil läßt sich dadurch erreichen, daß belüftbare
Dichtungen vorgesehen werden, welche? den Aufbau eine" übermäßigen Innendrucks verhindern und dabei insbesondere
gleichzeitig das Eintreten einer vorgegebenen Sauerstoffmcnge
in die Batterie ermöglichen.
Ein weiterer Vorteil liegt bei der Verwendung von Dichtungselementen
der vorstehend erwähnten Art. darin, daß die Batterie
das Aussehen einer einsatzbereiten Batterie hat, bei welcher keine weiteren Maßnahmen erforderlich sind.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß Einrichtungen vorgesehen
sind, um die miteinander verbundenen oder einzeln vorhandenen
— R —
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Λ 1|O3'U b *: ·
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Dichtungsteile . während der Lagerung, den Transports und des
Verkaufs zu sichern.
Weitere Einzelheiten und Vorteile dor Erfindung werden nachstehend
anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schomatische Darstellung /.ur Erläuterung des
Verfahrens gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Löslichkeit von
Blei in äiner Schwefelsäurelösung über der Wasserötol'fionenkonzentration
(pH-Wert) bei einer Temperatur von 25 C;
Fig. t> eine c'er Fig. 2 ähnliche Darstellung fur eine
Temperatur von etwa I50 F;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Batterie
gemäß der Erfindung mit einem speziellen Dichtungselement;
Fig. 5 einen vergrößerten Teilquerschriitt durch die
batterie gemäß Fig. 4;
Fig. 6 eine Draufsicht auf das in Fig. 5 erkennbare Dichtungselement;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer weiteren
Ausfuhrungsform eines belüfteten Dichtungselements
für eine Batterie gemäß der Erfindung;
Fig, 8 einen Querschnitt durch das Dichtungselement gemäß
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/IH
Fig. 7 längs der Linie 8-8 in dieser Figur und
einen Querschnitt durch das Dichtungselement gemäß Fig. 7 längs der Linie y-y in dieser Figur.
Ausgehend von der Fig. 1 soll die Erfindung nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen für das Verfahren und für die
Batterie näher erläutert werden. Es versteht sich jedoch, daß es nicht beabsichtigt- ist, die Erfindung auf die nachstehend
erläuterten bevorzugten Ausführungsformen zu beschränken. Vielmehr soll von der vorliegenden Anmeldung alles erfaßt
werden, was dem Fachmann ausgehend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen und den Ansprüchen an neuen Lösungen
eröffnet wird. Die vorliegende Erfindung führt beispielsweise zu günstigen Ergebnissen, wenn sie bei der Herstellung eines |
Bieiakkumuialor-s angewandt wird, der in einem Werk hergestellt J
wird, der ohne Elektrolyten in den Handel gebracht wird und der·, wenn er benutzt werden seil, lediglich mit einem Elektrolyten
gefülllt wird. Die Erfindung ist aber auch überall dort mit gleichem Vorteil anwendbar, wo bei der Herstellung von
Batterien eine Verzögerung bei der Füllung derselben mit einem Elektrolyten eintritt, die andernfalls ausreichend wäre, um
einen ungünstigen Einfluß auf die Batterieleistung zu haben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also mit den üblichen Verfahren
zum Herstellen von "nasser" Batterien kompatibel. Zur Vereinfachung der überwachung der Lagerhaltung und zur Vermeidung
der Notwendigkeit ständiger Nachladungen während der Lagerung., wie sie bei "nassen" Batterien erforderlich ist, kann
daher das Verfahren der Herstellung "nasser" Batterien nach dem Formieren unterbrochen werden. Die Batterien können dann
gemäß der Erfindung vor der Lagerung konditioniert werden. Wenn es erwünscht ist, können die so vorbereiteten gelagerten
-ΙΟΙ
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SfS
Batterien später weiter bearbeitet werden, um betriebsbereite "nasse" Batterien herzustellen. Während Fig. 1 die Anwendung
rief? erfinHtini5;rs.B-f»ina.ßen Verfahrens auf eine Batterie zeigt, bei
welcher die Batterieelemente in das batteriegehäuse eingebaut
und in geeigneter Weise elektrisch miteinander verbunden sind, versteht es sich, daß die Erfindung in gleicher Weise für die
Behandlung formierter Batterieplatten geeignet ist, auch wenn die Formierung vor dem Einbau der Batterieelemente erfolgt.
Außerdem sei darauf hingewiesen, daß, obwohl in den Ausführungsbeispielen auf bestimmte, besonders vorteilhafte Dichtungselemente hingewiesen ist, mit denen im wesentlichen eine Abdichtung
der . Einfüllöffnungen erreicht wird, grundsätzlich auch andere, funktionell ähnliche Dichtungselemente verwendet
werden können. Es wäre beispielsweise möglich, den Batteriedeckel und das Batteriegehäuse in der Weise abzudichten, daß
sich Diffusionsgeschwindigkeiten ergeben, die den mit den beschriebenen Dichtungs- '!dichtungen erzielbaren Diffusionsgeschwindigkeiten
entsprechen. Weiterhin bestünde die Möglichkeit, in der Oberfläche des Einfüllstutzens im Deckel einen ;
geeigneten BeIUftungskanal einzuformen ur.d die Einfüllöffnung
dann mittels eines geeigneten Dichtungsstopfens zu verschließen. Eine geeignete Abdichtung könnte beispielsweise auch unter
Verwendung von porösen Kunststoff-Folien erfolgen. Schließlich
könnten für jede Zelle auch entsprechend dimensionierte BelüftungsöTinungen
in dem Batteriedeckel vorgesehen werden.
Allgemein basiert die Erfindung auf dem Grundgedanken, daß die Ausbildung von Bleisulfatkristallen oder - anhäufungen, welche
zu internen Kurzschlüssen zwischen den Batterieplatten führt, wenn der formierende Elektrolyt und Waschlösungen nicht vollständig
aus der Batterie entfernt werden, vermieden werden kann, indem man die Batterie während der Herstellung mit einem
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Ib
speziellen Konditioniermittei behandelt, welches in für eine
Konditionierung ausreichenden Mengen eingesetzt wird. Durch
die Konditionierung wird die Notwendigkeit für em vollständiges
Wasnhen unü Trocknen eier Lvaueri ep ι ui.u-n u«-_,w. für· u! v,-Benutzung
relativ teurer Verfahren zum Entfernen des Elektrolyten vermieden, Stattdessen kann man iIimi Elektrolyten einfach
von den Platten ablaufen lassen, indem man das Batteriegehäi:.···
umkippt und ausschüttet.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der- Erfindung liegt in der
Erkenntnis, daß keine vollständige Abdichtung einer trockengeladenen Batterie während der Lagerung vorgenommen v/erden
muß, um zu verhindern, daß unerwünscht^ "hemische und elektrochemische
"Reaktionen ablaufen, die zu einer massiven Selbster:' ladung
der negativen Platten führen. iJoinriß der Erfindung ist
die Batterie daher mit belüfteten Dichtungselement^!! versehei:.
Auf diese Weise wird ein unerwünschte·!· :HM;r:r>äßiger Druck,
welcher durch die Gasbildung be' der oo 1 bolentladung an den
negativen Platten bei der Lagerung auftritt, abgebaut. Nach ;
dem Abbau dor. Innendrr.cks ermöglichen die belüfteten Dichtungelemente
ferner das Eindringen von Sauerstoff j η einer solch·,;:
Menge, daß eine günstige jedoch gering·: Scibstentladung der
negativen Platten erfolgen kann, wie dies weiter unten noch in den Einzelheiten beschrieben wird.
Betrachtet man nutuiiehr Fig. 1 so orkennt ii-an, daß der Bleiakkumulator bzw. die Batterie zunächst in üblicher Weise
zusammengebaut wird. Im einzelnen werden an einer Bearbeitung- Station 10 die Batterieelemente, welche die positiven und
negativen Platten sowie die zwischen ihnen angeordneten Sehe i ;· umfassen, in die Zellen des Batteriegehaur.es eingesetzt un 1 -·.:
werden die elektrischen Verbindungen hergestellt.
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:J4.Juni 19?;i - 12 -
k - in1)
Die noch nicht formierte jedoch vollständig zusammengebaute
Batterie kann dann formiert bzw. geladen werden. Der formierende Elektrolyt wird an einer Bearbeitungsstation 12 eingefüllt,
an welcher auch ein Ladestrom angelegt wird. Bekanntlich ändert
sich die Konzentration der formierenden Säure (typiscnerweise
eine Schwefelsäurelösung mit einem spezifischem Gewicht zwischen
1,020 und 1,100) sowie der jeweilige Ladestrom in Abhängigkeit
von der Art der Formierung und in Abhängigkeit vom Batterie- -i typ. \
Batterie kann dann formiert bzw. geladen werden. Der formierende Elektrolyt wird an einer Bearbeitungsstation 12 eingefüllt,
an welcher auch ein Ladestrom angelegt wird. Bekanntlich ändert
sich die Konzentration der formierenden Säure (typiscnerweise
eine Schwefelsäurelösung mit einem spezifischem Gewicht zwischen
1,020 und 1,100) sowie der jeweilige Ladestrom in Abhängigkeit
von der Art der Formierung und in Abhängigkeit vom Batterie- -i typ. \
üblicherweise wird bei der Herstellung von trockengeladenen ;!
Batterien, wie dies verstehend beschrieben wurde, im Anschluß -,
an die Formierung der Elektrolyt entfernt, indem man den Elektro- K
lyten ausschüttet. Danach wird eine Waschlösung, welche Wasser s;
enthält, in die Batterie eingeleitet. Das Waschen in Anwesen- ."■■;
heit von Wasser wird fortgesetzt bis die Elektrolytreste an ^
den Platten und Scheidern so weit verdünnt sind, daß man ',
praktisch von Wasser sprechen kann. Nach dem Ausschütten der ]>
Waschflüssigkeit werden dann die Reste der Waschflüssigkeit · ä·
in geeigneter V/eise entfernt. Bei dem in der US-PS 3 65? 351 i,
Z' beschriebenen Verfahren wird der Elektrolyt teilweise durch f*
Zentrifugieren oder dergleichen entfernt. Die Menge der Elektro- ■'·
lytreste ist kritisch, da ein zu großer Rückstand bei längerer j Lagerung zu internen Kurzschlüssen zwischen den Platten führen ,[
kann. (Stand der Technik) ·
Nach dem Entfernen des formierenden Elektrolyten, die an der * Bearbeitungsstation 1'I erfolgt, werden die Batterieplatten
gemäß der Ejpfinclunga/^§^m Spülelektrolyten ausgesetzt, durch
welchen das spezifische Gewicht der Schwefelsäure, die nach
dem Trocknen an den Batterieelementen verbleibt, so eingestellt
wird, daß beim Aktivieren der Batterie nach der Lagerung der
gemäß der Ejpfinclunga/^§^m Spülelektrolyten ausgesetzt, durch
welchen das spezifische Gewicht der Schwefelsäure, die nach
dem Trocknen an den Batterieelementen verbleibt, so eingestellt
wird, daß beim Aktivieren der Batterie nach der Lagerung der
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für die Aktivierung verwendete Elektrolyt das gleiche spezifische Gewicht haben kann, wie ein Elektrolyt, der zum Auf-
„..-,.. . ... ., . ^trockengeladenen , , · . , , .
füllen eines übliehen'Akkumulators verwendet wird, wobei
dennoch das für eine volle Aktivierung anerkanntermaßen benötigte spezifische Gewicht von 1,265 erreicht wird. Die
Batterieplatten werden also in eine Schwefelsäure-Spüllösung eingetaucht, die ein spezifisches Gewicht hat, welches ausreichend
höher ist, als das des formierenden Elektrolyten, um das spezifische Gewicht der an den Batterieplatten nach dem
Trocknen der Spüllösung verbleibenden restlichen Schwefelsäurelösung auf das gewünschte Niveau anzuheben. Typischerweise
hat die Spüllösung ein spezifisches Gewicht zwischen etwa lj200 und 1,400, wobei das genaue spezifische Gewicht
in erster Linie von der Batteriegröße und der Kapazität derselben abhängt. Wie Fig. 1 zeigt, kann das Spülen in einfacher
Weise so durchgeführt werden, daß man das Batteriegehäuse (an der Bearbeitungsstation 16) über die Einfüllöffnunsen mit
der Spülflüßigkeit füllt. Es reicht dann zum Entfernen der überschüssigen Mengen an Spülflüßigkeit aus, wenn man das
Batteriegehäuse umkippt und auslaufen läßt, wie dies an der Bearbeitungsstation 18 in Pig. I gezeigt ist.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß der Spülschritt zwar einen kJaren Vorteil mit sich bringt, da er es ermöglicht,
beim Aktivieren von gemäß der Erfindung hergestellten trockengeladenen Batterien mit den gleichen Elektrolyckonzentrationcn
zu arbeiten, wie beim Aktivieren von üblichen trockengeladenen Batterien. Andererseits ist dieser Schritt jedoch nicht unbedingt
erforderlich jnd kann, falls dies wünschenswert ist, ausgelassen werden. Das Auslassen des Spülschrittes macht ecs dann
andererseits natürlich erforderlich, beim Aktivieren der er- findungsgemäßen Batterie mit einem Elektrolyten zu arbeiten,
dessen spezifisches Gewicht von dem für übliche trockengeladene
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t ι «
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Batterien erforderlichen spezifischen Gewicht abweicht und üblicherweise höher liegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erfolgt die Spezialbehandlung bzw. Konditionierung gleichzeitig mit dem. Spülen } indem man der Spüllösung das
Konditioniermittel beimischt. Das Kondit:oniermittel sollte
in einer Menge zwischen etwa 0,05 und 5 Gewichtsprozent beigemischt
werden (wasserfreies metallisches Sulfat), und zwar bezogen auf das Gewicht der Spüllösung.
Als Konditioniermittel können gemäß der Erfindung Metallsulfate oder andere Metallverbindungen verwendet werden, welche
in einer wässrigen Schwefelsäurelösung zur Bildung dieser Sulfate führen. Außerdem müssen die Metallsulfate bzw. die
anderen Metallverbindungen folgende Bedingungen erfüllen:
1. Sie müssen in einer wässrigen Schwefelsäurelösung ausreichend lösbar sein, um die für die Konditionierung
erforderlichen Mengen des Metail.3ulfats zu liefern.
2. Sie dürfen im wesentlichen keinen schädlichen Einfluß auf die Elemente der Batterie und/oder auf die Leistung
der Batterie im Gebrauch haben (die Konditioniermittel dürfen beispielsweise keine Korrosion der Batterieelemente
herbeiführen, wie dies bei Natriumacetat rter Fall wäre, sie dürfen nicht zu einem Gasen führen und
sie dürfen nicht die unerwünschten Erscheinungen auslösen, die bei Sulfaten von Eisen, Nickel, Mangan,
Wismut, Platin, Quecksilber oder Chrom zu beobachten sind) und
3. sie dürfen nicht zur Bildung von Blei salzen führen, die
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2k.Juni 1974
in ausreichenden Mengen ausfallen künnten, u:n die
Porosität der Batterieplatten beträchtlich zu verrir.,;· ■. ·
Im einzelnen hat es sich gezeigt, dai?>
die metallischen Sulfate von Natrium (einschließlich der Bisulfate), Kalium,
Lithium, Magnesium, Kadmium, Zink und Aluminium brauchbar
sind. Obwohl alle diese Materialien sich a!. :> brauchbar erwiesen
haben, um die erfindungsgemäße Konditionierung der
Batterien durchzuführen, sei darauf hiugowiesen, daß die mit
ihnen erzielbaren Vorteile innerhalb ^cw.i r,s°r Grenzen schwan 1·.··ι
können, und zwar in Abhängigkeit von den speziellen Materialien, welche verwendet werden und in Abhängigkeit von der
verwendeten Menge. Vom wirtschaftlichen Standpunkt v/erden
Natriumsulfat und Zinksulfat bevorzugt. Andere Sulfate, weiche
ebenfalls verwendet werden könnten, sind die Sulfate von Silber und Kobalt. Zu den zur Konditionierung verwendbaren
Sulfaten gehören ferner die folgenden: BoIlO1., Ce0(SOK)0,
In2(SO^)7, La0(SO^)73 SnSO,,, Tl2SO1, Zr(SO,, )p und Rb2SO14.
Geeignete Metallverbindungen, welche in einer wässrigen Schwefelsäure lösung zur Bildung metallischer Sulfate führen
und welche die vorstehend angegebenen Kriterien erfüller., umfassen auch die entsprechenden Hydroxide und Oxide. Zusätze
von Natriumhyroxid, Kaliumhydroxid und Zinkoxid zur Erzeugung von Metallsulfaten durch das Konditionierini ttel, haben sich
bezüglich der Verhinderung von internen Kurzschlüssen ebenfalls als günstig erwiesen. Vorzugsweise werden jedoch die
entsprechenden Sulfate verwendet, da die Geschwindigkeit der Selbstentladung der Platten, die unter Verwendung von Hydroxiden
und Oxiden behandelt wurden, in gewissen Grenzen zu schwanken scheint.
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Außer den oben angegebenen metallischen Verbindungen können
mit Vorteil auch die hydrierten Sulfate verwendet werden, d.h. die Krict.illv,r,isser enthaltenden Sulfat?, Tp. allen Fallen
sollte jedoch die Menge des verwendeten Materials für die Konditionierlösung so eingestellt werden, daß sich eine Konzentration
ergibt, die ausreicht, um in der Spüllösung eine Metallmenge :.;u erhalten, die derjenigen entspricht, die sich
bei Verwendung von 0,05 bis etwa 5 Gewichtsprozent der wasserfreien
Metallsulfate einstellt.
Falls es erwünscht ist, können zur Herstellung des Konditionierrnittels
auch Mischungen verschiedener Materialien mit Vorteil eingesetzt werden. Ferner sei darauf hingewiesen, daß
gewisse Verbindungen, welche vorstehend als unbrauchbar bezeichnet
wurden, in gewissen Grenzen toleriert werden können, solange ihre unerwünschten Auswirkungen durch die Anwesenheit
vorteilhafterer Konditioniermittel überdeckt werden.
Zur Erzielung optimaler Ergebnisse sollte man der Spüllösung, · welche das Konditioniermittel enthält, beim Konditionieren
der BatterienJatten Zeit lassen, in die "nassen" Batterieplatten
und Scheider einzudiffundieren. Diese vollständige Konditionierung kann erreicht werden, wenn man die Spüllösung
für einen Zeitraum von 10 Minuten oder auch länger in Kor.takt
mit den Batterieelementen läßt.
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Bei dieser Einweichdauer diffundiert die Lösung mit dem Konditioniermittel in die Platten ein und mischt sich mit
den ilcäteik Jcj formierender· Elektrolyten- ΐίΐπρ andere Möglichkeit
der Konditionierung besteht darin, daß die Spüllösung
mechanisch gemischt wird, so lange sie in Kontakt mit den Battarieplatten steht. Jede übliche mechanische Mischvorrichtung
kann dabei mit Vorteil eingesetzt werden.
Am Ende des Herstellungsverfahrens wird schließlich die
Batterie derart versiegelt, daß das Eintreten von Luft zumindest im wesentlichen verhindert wird. Wie Fig. 1 zeigt,
kann dies durch Verschließen der Einfüllöffnungen mit geeigneten Verschlüssen erfolgen. Die versiegelte Batterie ist an
der Bearbeitungsstation 20 gezeigt und kann nunmehr für längere Zeiträume gelagert werden. Obwohl eine vollständige Versiegelung
der entleerten und abgetropften Batterie gemäß vorliegender Erfindung nützlich sein kann, wird vorzugsweise nur eine
solche Versiegelung der Batterie vorgenommen, die ausreicht, um das Eintreten von Luft gerade im wesentlichen zu verhindern.
Da die ausgeschütteten Batterien noch Elektrolytrest enthalten, entstehen in ihrem Inneren bei längerer Lagerung Gase, wie z.B.
Wasserstoff, welcher bei der Selbstentladung des negativen aktiven Materials freigesetzt wird. Wenn die Batterien nun
vollständig vorsiegelt wären, um sie gegen Oxidation zu schützen, könnte ein Ausbeulen der Batteriegehäuse eintreten,
wenn sich in ihrem Inneren Wasserstoff oder ein anderes Gas ausbildet. Der Druck konnte dabei so hoch werden, daß die
Verschlüsse von den Einfüllöffriungen abgeworfen würden. Wenn
dies eintritt und wenn dann nicht rechtzeitig wieder Verschlüsse auf die Einfüllöffnungen aufgesetzt werden, kann dies zu einer
erheblichen Selbstentladung der negativen Platten führen, wodurch
die Batterie eventuell unbrauchbar werden könnte. Vorzugsweise wird die Batterie daher in einer solchen Weise versiegelt
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daß sie genau in die Kragen 34 passen. Die Verschlußteile 35
sind farner in üblicher Weise in ihrem Inneren mit labyrinth- ·
artigen Kanälen versehen, so daß die Zellen atmen können, wobei das Gas durch die Kragen 34 strömt, während der Elektrolyt an
einem Herausspritzen gehindert wird. Bei modernen handelsüblichen Batterien besitzen die Gaskanäle durch Kappen, wie die
Verschlußteile 35, einen Durchmesser zwischen etwa 3 mm und
etwa 1 cm.
Erfxndungsgemass besitzen die Verschluftelemente 31 einen
konischen Körper 38, der dichtend mit einem Kragen 34 verkeilt
werden kann und an dessen oberen Ende eine umlaufende Lippe 39 vorgesehen ist, welche sich gegen den oberen Rand des Kragens
34 anlegt, wenn der Körper 38 in die Einfüllöffnung eingedrückt
ist. In dem Verschlußelement 3I ist eine kleine Öffnung 40
vorgesehen, die einen Gasaustausch im wesentlichen verhindert,
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bzw. abgedichtet, daß daa Eindringen von Luft im wesentlichen
verhindert wird, während das Gas aus dom Inneren der Batterie, sobald sich ein geringer Druck aufgebaut hat, aus der Batterie
entweichen kasip.. Bevorzugt·*» Verschluloe Lernende zur Ern-eiel-iung
Ö3s oben aufgezeigten Ziels sind in den Fig. 4 bis 9 dar
Zeichnung dargestellt. Im einzelnen zeigt üie Fig. 4 eine
Batterie 30 mit mehreren Verschlußeleinenlen 31 gemäß der Erfindung.
Die Batterie 30 besitzt in üblicher Weise ein Batteriegehäuse 32, in dem Zellen vorgesehen sind und das durch einen
Deckel 33 verschlossen ist, an dem mehrere zylindrische Kragen 34 angeformt sind, die jeweils eine Einfüllöffnung für jede
der Zellen bilden. Im Betrieb sind die Kragen 34 durch Verschlußfteile
verschlossen, wobei bei dom dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Verschlußteile 3'3 vorgesehen sind, die jeweils drei Kragen bzw. Zellen einer Batterie 30 mit sechs
Zellen verschliessen. Die VerschluJiteile 35 besitzen einen Ϊ
Grundkörper 36 mit mei.-ei-ea Stopfen 37
> die so bemessen sind. |
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die jedoch bei einem geringen Überdruck in der Batterie ein
Abfljeßen von Gasen aus der Batterie ermöglicht. Um das Ent
wenn die Batterie 30 aktiviert werden r,n\ 1 , sind die Lippen V)
mit einander go ge η Ub': rl legenden Laschen Ί1 versehen, an denen
sie erfaßt werden können, um s. · au:.; d<-m Kragen herauszuzieh'-n
und damit die darunter befindliche ZeI I f l'i'u· das einfüllen at.·:'
Elektrolyten :,\\ öffnen.
Der Druck, der sich im Inneren der Batterie durch die Entwicklung
von Gasen, wie z.B. Wasser;·.toΠ", aufbaut, verbindert
das Eindringen von Luft durch die kLeinen '"MTnutzen '10, so
daß nur wenig Sauerstoff :i η die Batterie f-langt, wenn die:;e
im abtropf-trock "ien Zustand gelagert" wir·.!. Dor Innendruck
wird jedoch stets unter einem Wert j^oh·'» ii.pm . bei weichem ein·..
permanente Verformung des BatteriegenäuKtv. eintreten würde
oder bei welchem ein Abwerfen der Verschilnnelemente erfolgen
würde, da Viasserstoff und andere Oase durch die Öffnungen Ίο
entweichen können.
Trotz der goHngen Größe der Öffnungen '!<") fließt, insbesondre···
bei langen Lagerzeiten, stets etwas LuL't und damit Sauerstoff
in die Zellen der Batterie 30, da die Gaserzeugung im Innevu:.
der Batterie mit der Zeit abnimmt, da dio restliche Schwefelsäure in der Batterie verbraucht wird. D'..czcr geringe Sauerstoff
zufluß muß jedoch nicht schädlich sein; es hat sich ii;,
Gegenteil gezeigt, daß ein kontrollierter Sauerstoffzustrom
zu den Zellen, wie er sich durch die öffnungen 10 ergibt, zu
vorteilhaften Ergebnissen führt.
Im Hinblick auf die beobachteten Ergebnisse wurde die
aufgestellt, daß bei einer vollständig versiegelten trocke·.
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geladenen Batterie eine Sulfatierung bzw. Selbstentladung der 'i
-f negativen Platte geringer zu werden beginnt, wenn der gesamte ϊ| ■.
in dem Batteriegehäuse vorhandene Sauerstoff verbraucht ist. >
Hierdurch bleibt eine größere Menge Schwefelsäure für die f positiven Platten übrig, so daß bei diesen eine Selbstentla- !
dung auftritt. Die positiven Platten unterliegen nach allge- I meiner Annahme typischerweise einer beträchtlich größeren
Selbstentladung als die negativen Platten.
Folglich wird nach einer Aktivierung der Batterie die anfängliche Leistungscharakteristik durch stark entladene Platten
sehr ungünstig beeinflußt. Ein geringer Zustrom von Sauerstoff,
wie er erfindungsgemäß ermöglicht wird, besitzt jedoch die Tendenz, eine höhere Sulfatierung der negativen Platten
herbeizuführen, so daß die anfängliche Batterieleistung eine geringe Beschränkung durch Entladevorgänge an den positiven
Platten erfährt.
Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen sollte die ". U
Größe der Öffnung in jedem der Verschlußeleinente zumindest |:;
ausreichend sein, um einen inneren Gasdruck abzubauen, ehe jL' ein Ausbeulen des Batteriegehäuses stattfindet, welches zu ,
3iner bleibenden Verformung desselben führen würde, bzw. ehe Λ
ein Abwerfen der Verschlußeleinente erfolgt. Bei Batterien mit ;; einer Kapazität zwischen 40 und etwa 220 Ah haben sich kreisförmige
öffnungen mit einem Durchmesser von etwa 0,025 mm als ]:[
angemessen für einen Gasaustausch erwiesen. Es könnten auch ?>
Öffnungen mit einem kleineren Durchmesser, etwa in der Größen- | Ordnung von 0,0013 mm vorgesehen werden. Die Erzeugung von J:
öffnungen mit einem derartig kleinen Durchmesser ist jedoch mit den üblichen Verfahren ziemlich schwierig.
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:
"Zb
Andererseits scheint das Anbringen von öffnungen mit einem
Durchmesser von über ca. 0,016 mm zu einer beträchtlichen Verringerung
der zulässigen Lagerzeit für die Batterien zu führen. Während ein geregelter Sauerstoffzufluß die Tendenz hat, einen
Ausgleich zwischen der Geschwindigkeit der Sulfatierung und der Entladung herbeizuführen, ist der Zutritt von erhöhten
Sauerstoffmengen, die ausreichen würden, um die Geschwindigkeit
der Sulfatierung und der Entladung gleich zu machen, nicht wünschenswert. Die anfängliche Batterieleislung würde dabei
aufgrund des Ausmaßes der Selbstentladung der negativen Platten ungünstig beeinflußt. Die angegebene Größe der Öffnungen in
den Verschlußelementen führt erfindungsgemä.'i- zu einer Sauerstoffzufuhr,
bei welcher die anfängliche Batterieleistung einerseits weniger vom Entladungszustand der positiven Platten
abhängig ist, während andererseits keine Erhöhung der Selbstentladung an den negativen Platten auf ein solches Niveau erfolgt,
daß die anfängliche Batterieleistung ungünstig beeinflußt würde oder daß die mögliche Lagerzeit für die Batterie
beträchtlich verringert würde.
In Weiterbildung der Erfindung wird durch Anbringen der Verschlußteile
35 in einer Lage, die im wesentliphen der endgültigen
Lage entspricht, ein äußeres Bild der Batterie erreicht, welche diese "fertiger" erscheinen läßt. Im einzelnen werden
hierzu die Stopfen 57 an den Versehlußteilen 35 in Aufnahmen
42 am oberen linde der Verschlußelemente 31 eingedrückt, welche
durch Wandbereiche 43 begrenzt sind, die auf der den Körpern
38 gegenüberliegenden Seite der Lippen }<■) vorgesehen sind.
Die Aufnahmen 42 liegen oberhalb der Kragen 31· und haben im
wesentlichen die gleichen Innenabmessungen wie diese, so daß die Stopfen 37 genau in sie hineinpassen. Da die Verschlußteile 35 bzw. die an ihnen vorgesehenen Stopfen 37 in Üblicher
Weise mit Belüftungskanälen versehen sind, kann auch nach dem
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Aufsetzen der Verschlußteile 35 weiterhin ein Druckaustausch über die Öffnungen 40 in den Verschlußelementen 31 erfolgen.
Der Fachmann erkennt, daß die Dichtungs-bzw. Verschlußelemente
31 in einfacher und wirtschaftlicher Weise aus jedem elastischen säurefesten Material hergestellt werden können ,welches auch die
übrigen für den gegebenen Anwendungszweck erforderlichen
physikalischen Eigenschaften besitzt. Ferner können die Öffnungen
40 leicht und wirtschaftlich in die Verschlußelemente 31
gestanzt werden.
Da sich die Verschluteile 35 bereits im wesentlich in ihrer endgültigen Lage befinden, sieht die Batterie 30 so aus, als
ob sie bereits vollständig fertig wäre, wodurch der Verkauf erleichtert wird. Außerdem wird durch das Anbringen der Verschlußteile
35 an den Verschlußelementen 31 erreicht, daß keine Gefahr mehr besteht, daß die Verschlußteile falsch angebracht
oder beschädigt werden, wie dies der Fall sein könnte, wenn sie getrennt verpackt würden.
Eine abgewandelte Ausführungsform von Verschlußelementen gemäß
der Erfindung ist in den Fig. 7 bis 9 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform haben die Verschlußelemente 5 insgesamt im
wesentlichen wieder die gleiche Form wie die Verschlußelemente 31 des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels. Die Verschlußelemente
50 besitzen also wieder einen konischen Körper 51, der keilförmig in einen Kragen eingesetzt wer 'en kann, so- f
wie eine umlaufende Lippe 52, welche sich gegen die Oberkante des Kragens anlegt, wenn der konische Körper 51 in diesen
eingedrückt wird. Der erforderliche Gasaustausch wird bei dieser Ausführungsform durch eine geeignet bemessene Nut bzw.
einen Kanal 53 in der Seitenwand des konischen Körpers 51 er zielt, der über einen konischen Kanal bzw. eine Nut 5** in der
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Lippe 52 des üichtungselements 50 mit der Atmosphäre in Verbindung
steht.
Bei den beiden gezeigten Aus führung:; form«·!! wird der Gasau::·-
tausch durch eine einzige Öffnung bzw. einen einzigen Kanal.
erreicht. Obwohl die Herstellung der belüfteten Verschlußelemente hierdurch vereinfacht wird, ist dier, r, Merkmal nicht
unbedingt erforderlich. Es wiire somit lic1 i spielsweise möglich,
mehl1 als eine Öffnung bzw. einen KaK1-I vorzusehen, wobei die
mehreren Öffnungen bzw. Kanäle so zu bemessen wären, daß sich
im wesentlichen der gleiche Querschnitt und damit im wesentlichen die gleiche Druckentlastung und Sauerstoffzufuhr ergäbe ,
wie mit einer einzigen Öffnung bzw. einem einzigen Kanal. Unabhängig von der geometrischen Form der öffnung bzw. des
Kanals, oder ganz allgemein der Einrichtungen zum Herbeiführen
einer im wesentlichen vollständigen Abdichtung gemäß der Erfindung,
sollten die belüfteten VerschlulAclemente so ausgebildet sein, daß bei einem entsprechenden Druck eine ausreichen
de Gasmenge ausströmen kann und daß vorzugsweise auch Gas In
die Batterie einströmen kann, um die Ziele der Erfindung zu erreichen , d.h. um ein Ausbeulen des Battoriegehäuses, weich··;"
zu einer bleibenden Verformung führen würde, und ein Abwerfen
der Verschlußelemente oder Deckel zu verhindern und urn gleichzeitig eine geringe Sauerstoffzufuhr z.u ermöglichen, um in
gewissem Umfang eine Sulfatierung der positiven Platten zu
verringern.
Gemäß einer Abwandlung des erfindungngemnl'.en Verfahrens kann
das Konditioniermittel auch bereits während der Formierung
zugegeben werden, bei dem Schema gemäß Fig. 1 könnte also dar.
Konditionierrnittel in der formierenden .'Viure enthalten sein,
die an der Bear'beitungsstation 12 zugegeben wird. In diesem
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0,3
Fall hat es sich als günstig erwiesen, wenn der formierenden
SSm1P hi^hstens 2 Gewichtsprozent des Formiermitteis zugesetzt
werden. In weiteren Verarbeitungsschritten erfolgt dann das Ausgießen der formierenden Säure und,wenn erwünscht, ein
Spülen (wobei noch einmal ein Konditioniermittel zugegeben werden kann oder auch nicht), woraufhin man die Spüllösung
abtropfen lül?.t und dann die Batterie, wie vorstehend beschrieben,
versiege J.t.
In weiterer Abwandlung des Verfahrens gr-mäß der Erfindung erfolgt
die Anwendung des Konditioniermittels in einem getrennten Verfahrensschritt, der sich entweder an das Abtropfenlassen
der formierenden Säure oder, falls ein Spülvorgang stattfindet, an das Abtropfenlassen der Spüllösung anschliessen kann. Diese
Herstellungsvariante ist in Fig. 1 durch die Bearbeitungsstation 22 angedeutet. Nach dem Konditionieren wird die das Konditioniermittel
enthaltende Lösung wieder ausgegossen und die Batterie
wird dann, wie vorstehend beschrieben, versiegelt. Das Konditioniermittel
kann in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst werden, beispielsweise in Wasser, und zwar in einer Menge
zwischen etwa O,Q'j und etwa 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das
Gewicht des Lösungsmittels, wobei hinsichtlich der angegebenen Gewichtsprozente von wasserfreiem Natriumsulfat ausgegangen
wird. Das Konditioniermittel kann auch einer wässrigen Schwefelsäurelösung
beigemischt werden, welche vorzugsweise das gleiche spezifische Gewicht hat, wie die als Spü]lösung verwendete
Säure, se daP. cirio Verringerung des spezifischen Gewichts de.s
in den Batterie-platten zurückbleibenden ELektrolytrestes vermieden
wird.
Wenn das Konditioniermittel dem formierenden Elektrolyten oder in einem eigenen Verfahrensschritt einem Lösungsmittel zugemischt
wird, dann können als Konditioniermittei wieder die
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' '30
gleichen metallischen Sulfate oder anderen Verbindungen verwendet
werden, die vorstehend in Verbindung mit derjenigen Art des Herstellungsverfahrens beschrieben wurden, bei welchem
eine Spülung mit einem Elektrolyten bzw. einer Säure erfolgt, so lange die dort angegebenen Kriterien beachtet werden. Wie
bei der Herstellung, welche unter Verwendung einer Säure als Spülmittel erfolgt, werden optimale Ergebnisse dann erreicht,
wenn die Konditionierung der Platten wieder in der dort beschriebenen Weise erfolgt.
Unabhängig von dem Verfahrensschritt, in dessen Verlauf das Konditioniermittel zugegeben wird, ist es wichtig, daß die
Menge des Konditioniermittels ausreicht, um eine bestimmte Mindestkonditionierung herbeizuführen, d.h.. eine Konditionierung
bei welcher eine ausreichende Menge eines Metallsulfats erzeugt wird, um innere Kurzschlüsse zwischen den Batterieplatten,
welche irreversible Beeinträchtigungen der Batterieleistung mit sich bringen zumindest im wesentlichen zu verhindern. Die
jeweils erforderliche Metallsulfatmenge hängt dabei von dem
Verfahrensschritt ab, in dessen Verlauf das Konditioniermittel zugegeben wird und außerdem von dem Maß der Verdünnung, welche
sich in der zum Spülen verwendeten Säure oder in anderen zugegebenen Lösungen ergibt. Unabhängig vom Zeitpunkt der Zugabe
des Konditioniermittels ist die zugegebene Menge angemessen groß, so lange die bei der Lagerung der formierten Batterie
zurückbleibende Restmenge des Konditioniermittels mindestens 0,02 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des in der
Batterie zurückbleibenden Elektrolytrestes, ausmacht. Die genaue im Einzelfall erforderliche Menge kann auch in Abhängigkeit von
dem jeweils verwendeten speziellen Konditioniermittel etwas schwanken. Wenn der zum Spülen verwendeten Säure beispielsweise
Aluminiumsulfat zugesetzt wird, so sollte es in einer Menge von mindestens etwa 0,i Gewichtsprozent der zusa Spülen verwen-
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wendeten Säure vorhanden sein.
Günstige Ergennisse können auch erzielt werden, wenn das
Konditioniermittel in Mengen zugesetzt wird, die weit über den Minimalwerten liegen, beispielsweise in Mengen von etwa
5 Gewichtsprozent der Lösung. Die zugesetzte Menge sollte jedoch nicht so groß sein, daß die Batterieleistung in nennenswertem
Umfang ungünstig beeinflußt wird. Durch übermäßige Konditioniermittelmengen können insbesondere die Kapazität
der Batterie und die Leistung der kalten Batterie ungünstig beeinflußt werden. Außerdem kann eine zu große Konditioniermittelmenge
bei Zugabe zu der formierenden Säure das Erreichen der erwünschten Spannung bei vollgeladener Batterie verhindern.
Die maximal zulässige Menge kann sich etwas ändern, und zwar in Abhängigkeit von <*-·\ jeweiligen Konditiuniermittel.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne daß die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele
beschränkt wäre. Falls nichts anderes angegeben, sind alle Prozentangaben Angaben der Gewichtsprozente. Die in den
Beispielen durchgeführte Lagerung bei hoher Temperatur dient dazu, ('.ie Bedingungen bei Raumtemperatur zu simulieren, die
sich bei längeren Lagerzeiten ergeben würden. Die als Konditioniermittel verwendeten Sulfate waren, falls nicht ausdrücklic
etwas anderes angegeben ist, wasserfrei.
Batterien mit einer Kapazität von 53 Ah (US-Typ: Gruppe 24) wurden formiert und anschließend wurde das Konditioniermittel
in wechselnden Anteilen zugesetzt, und zwar3 entweder der zum
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Spülen verwendeten Säure oder in einem ge 1. rennte η Verfahrensschz'itt,
nac;":■:■ or": die for^' α>·«πΊ« πϋπιν <ΐιπ···:Η Ausschütten dor
Batterie entfernt worden war. In ai.len Fn 1 lon wurde eine
mechanische Mischung durchgeführt.
Nach dem Konditionieren wurden in allen Fällen die Einl'ul L-üffnungen
im Deckel versiegelt. <)ie Bai l.rr i i?n v/urden dann lioi
einer Temperatut· von etwa 65 ,6 °C 3'j Tar/? lang gelagert. Ira
Anschluß an die Lagerung wurden die L·; i ni'ii J 1 öffnungen geeignet ,
es wurde ein Elektrolyt eingefüllt, er- vr -de eine Zusatzlad>n.,-aufgebracht,
und die Leistung der Bat tori'"· v/urde ausgewert.ci .
Die Ergebnisse dieser Auswertung sind in Tabelle I zusammen;-,··- faßt:
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Batterie Nr.
Art der
Konditionierung
(1) 2,Οί
in
Wasser
(2) 2,055
Na3SO
Na3SO
2—μ
Spülsäur
Spülsäur
in
5 Amp.-Zusatziadung 20 Std.-Kapazität Aktivierung mit Säure 4" Hin Klammern Innen-Dauer
des erreichte widerstand in tu .Ti. )
Nachladens Endspannung 1. 2 3-(mir.) in Volt Zykl. Zykl. Zykl.
221
300
10,72 22,05 21,6 20,4
(10,8 m·V 10,Sm^)(IO,
16,05 21,45 21,5 20,6
-160C BCI
A Ent
A Ent
St:'innunp; nach 5 see
7,73
7>63
Zeit zu:· Entladung auf 7 ,2 V
(see)
61,7
58,1
(3) 10,0%
Na2SC4 in
Wasser
Wasser
221
16,68 22,60 21,9 20,77 (10,8nr: ao,Sn-.-iii,10,75m?.)
60,9
(1O ic,o%
Na2SO^ in
Spülsäure
Spülsäure
300
15,76 22,00 21,6 20,30
(11,3m^) (11,15mSl)(ll, ΙπιΛ)
7,63
+ ) Dichte l,3oo
A WlI b O L
k - 163 ^U
2*1.Juni 1974 - 29 - . * : *: : : .·: ,
Es wurde in der gleichen Weise verfahren wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß das Nachladen unter anderen Bedingungen
durchgeführt wurde und daß die Batterien bei einer Temperatur von etwa 1H0C für 61 Tage gelagert wurden. Die ermittelten
Testergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt, wobei die Batterie Nr. 5 mit 2% Na3SO1, in V'asser formiert wurde,
wobei die Batterie Nr. 6 mit 2% Na2SO1 in der Spülsäure bzw.
der zum Spülen verwendeten Säure formiert wurde, wobei die Batterie Nr. 7 mit 10% Na2SOj1 in Wasser formiert wurde und
wobei die Batterie Nr. 8 mit 10% Na71SO24 in der Spülsäure
formiert wurde.
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24.Juni lyy^ - :Λ -
bejjjpiel 3
Es wurden Kunststoffbatterien mit einer Kapazität von G2 An
(US-Typ: Gruppe 2*4) mit wässriger Schwof·-· k-äure formiert.
Das Kondition i ermittel wurde entweder Ίοι· i-Ormiersäure oder
der Spülsäure beigemischt. In allen F;i I .1 en wurden die Einfiiiiöffnungen
nach dem Ausschütten und Abtvopfonlassen der SpüL-säure
verv-iegult. Die Batterien wurden ('.aim bei einer Temperatur
von etwa Mj0C für 21 Tage gelagert.
Nach dem Öffnen der Einfüllöffnungen wurde der Elektrolyt zugegeben
und die Leistung der Batterien wurde ausgewertet. Die
Ergebnisse des Tests sind ^n Tabelle ILI zusammengefaßt. Die
In Tabelle III erfaßten Batterien Nr. l-;l wurden wie folgt behandelt:
Batterien Nr. 1 und 2:Formieren in Schwefelsäurelösiui^
mit 2% Na-SO1 · Batterien Nr. 3 und <"4: Konditionieren mit Spülsäure
mit 2% bzw. 0,5% Na2SO;,.
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"^J Eatterie- -1,1°: Aktivierung 25A- -1S°C Leistung -29°CLeis-ung 25A. -Reserve
J^ N'r. En-laiiStrcrr. 2-}J A Reserve Ent lades trom 337 A Er.tladestrcir' 310 A Kapazität
j>^3 Spann.naoh Zeit bis ζ. Kapaz. Sp3.nn.nach Zeit bis ζ. Spann.nach Zeit b.z. (min1)
—a 15 se:. (V) Erreichen (min) 5 sec. (V) Erreichen 5 sec. (V; Erreichen l.Zyk. 2. Zu|
rv> von 7,2V von 7,2 V von 7,2V
Ο° (see) (see) (see)
I^ (1) 8,53 83,0 95,0 7,21 6,6 7,24 7,0 93,0 92,0
(2) 8,71 113,0 116,0 7,i;0 41 7,72 50 110,0 116,C
(3) 8,61 95,0 117,0 7,^ 52 7,54 34 &frh 117,0
(4) 8,66 102,0 120,0 7,47 41 7,39 35 119,0 110,0
- 7,2 V - 7 „2 V - 7,2 V Tcäpaz. _
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Batterien mit einer Kapazität von 62 Ah (US-Typ: Gruppe 24) wurden unter Verwendung einer wässrigen Schwefelsäurelösung
formiert. Bei jedem Test wurde der Tormiersäure Natriumsulfat
in wechselnden Mengen, beigemischt, und auch die nachfolgenden Schritte wurden jeweils abgewandelt. So wurden beispielsweise
die Batterien 2 und 3 nach dem Ausgießen und Abtropfen für die Dauer von 45 Minuten bei einer Temperatur von etwa 65,6 C
evakuiert. Ferner wurden die Batterien Nr. 4 bis 6 nach dem Ablaufen der Formiersäure mit einer wässrigen Schwefelsäure-
Die Batterien wurden dann nach Versiegeln der Einfüllöffnungen
bei einer Temperatur von etwa 43°C gelagert. Danach wurden die Verschiwßelemente nach einer unterschiedlichen Anzahl von
Tagen entfernt und die Batterien wurden durch Zugabe des Elektrolyten evakuiert und durchgemessen. Die Ergebnisse sind
in Tabelle IV zusammengefaßt, wobei hinsichtlich der Art der Behandlung der einzelnen Batterien folgendes zu beachten ist:
Batterie Nr. 1: Konditionieren mit 2% Na2SOj. in der Formiersäure;
Batterie 2: Konditionieren mit 0,5$ Na?SOj. ir der Formiersäure
mit anschließender Evakuierung; Batterie Nr. 3: Konditionieren mit 2% Na?SOj. in der Formiersäure mit anschließender
Evakuierung; Batterie Nr. 4: Konditionieren mit 2% Na2SO11
in der Formiersäure mit anschließendem Spülen; Batterie Nr. 5: Konditionieren mit 0,5? Na2SO^ in der Formiersäure mit anschließendem
Spülen; Batterie Nr. 6: Konditionieren mit 2% Na^SOu in der Formiersäure mit anschließendem Spülen und Evakuieren.
Ergänzend zu den in Tabelle IV zusammengefaßten Er-
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gebnissen ist ferner festzuhalten, daß bei der Batterie, bzw.
dem Versuch Nr. 3 einige Batterien für 8Ί Tage bei einer
Teurer stur von et·«? ^30C auf dem Kopf stehend gelagert
wurden. Nach dem öffnen bzw. dem Entfernen der Verschluiielemente
zeigte es sich, daß negative und positive Platten teilweise entladen waren. Es konnte jedoch kein Kristallwachstum
beobachtet werden. Auf den positiven Flatten fanden sich geringe Sulfatmengen.
35 -
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Batterie Nr.
—\ ro σο
CD CX)
u) cn
Lagerung (Tage)
Aktivierung b. ca. -1 C
Ent- Spannung Zeit 2o h R.K.
ladung η. 15 sec (sec) bis Kapazität
(A) V 7,2 V min. min.
-18 C Kältetest
Spannrng Zeit n. 3o sec (sec)bis
V 7,2 V
-29°C Kältetest
Spannung Zeit R.K.
n. Io sec (sec.ι bis
n. Io sec (sec.ι bis
V 7,2 V min.
| 21 | 29o | 0 | 0 | Ilo5 | Io3 | 7.15 | 26 | 6.93 | 7 |
| 21 | Io2o | Io2 | 7.o9 | 19 | 7.13 | 21 | |||
| 42 | 29o | 0 | 0 | 1184 | 87 | 7.3 | 4o | 7.18 | 28 |
| 21 | 29o | 0 | 0 | llo. | Ho | 7 ,2 | 3o | 7.13 | 21 |
| 21 | 1135 | 115 | 7.27 | 42 | 7.33 | So | |||
| 21 | 29o | 0 | 0 | 1125 | Io9 | 7 o3 | Ic | 6.9 | 4 |
| 42 | 29o | 0 | 0 | 12o5 | 85 | — | 15 | 7.12 | 21 |
| 21 | 29o | 8.53 | 83 | 96o | 95 | 6.66 | 6 | 6.75 | 7 |
| 42 | 29o | 8.31 | 8o | H. 92 | 87 | - | Io | 6.49 | 0 |
| 85 | 266 | 7.36 | 25 | Io62 | 89 | — | 7 | - | |
| 21 | 29o | 8.71 | 113 | Io55 | IiO | 7.27 | 41 | 7.42 | 5o |
| 42 | 29o | 8.42 | 39 | 1 2c 5 | Io2 | 7.44 | 65 | 7 . 56 | 43 |
| 63 | 266 | — | Io | 1135 | Io7 | 7. 5c | 65 | 7 . 59 | 42 |
| 21 | 29o | 8.53 | 74 | 915 | 9o | 6.77 | 7 | 6.62 | -3 |
| 42 | 29o | 8.23 | 63 | Ilo5 | 83 | - | Io | 6.62 | C |
| 95 | 266 | 7.63 | 47 | Io 5 5 |
+) R.K. = Reservekapazität
1ο6
1ο5
1ο5
1ο3
R.K.
mm.
1ο2 95
1ο6
| 113 | IcI | - | NJ χ: |
I |
| 115 | Io5 | - | . Juni | O. |
| Ho | 97 | (O | I | |
| Io5 | Io6 | .P | ||
| 92 | 92 | |||
| 98 | 99 | |||
| 98 | 93 | |||
| Ho | IU | |||
| Io5 | ||||
| lob -_ | ||||
| 92 . | ||||
| 93 : | 9o | C U k·: |
||
| 95 | '· | |||
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24.Juni 1'J'Jh -;36 ^ , : · ; . .'':,:.
Batterien mit einer Kapazität von 62 Ah (US-Typ: Gruppe 24)
wurden mit einer wässrigen SchwefelsäureL'"sung formiert. Bei %
jedem Versuch wurde eine wässrige Schwefelsäureiösung als I
Spülflüßigkeit bzw. Spülsäure verwendet. Natriumsulfat wurde -"
in wechselnden Mengen entweder der Formiersäure oder der >[
Spüllösung zugesetzt.
Auch die nachfolgenden Schritte wurden abgewandelt. Bei den i\
Versuchen Nr. 10 und 11 wurde die Spü]säure lösung in den
Batterien zunächst mechanisch gemischt. Anschließend wurden .
diese Batterien in einem Wasserbad erhitzt, welches für die .-';
Dauer von 30 Minuten auf einer Temperatur von etwa 49 C ge- ^i
halten wurde. An die Batterien wurde ein Strom von 10 A für ?j;
7 Minuten angelegt. Die Batterien wurden dann bei einer * 1*
ο Ρ
Temperatur von 65,6 C für 45 Minuten evakuiert. 5;
7422128 ob. 11.75
Nach dem letzten Bearbeitungsschritt (d.h. hinsichtlich der .
Versuche Nr. 7, 10 und 11 nach dem Evakuieren und hinsichtlich i der Versuche Nr. 8 und 9 nach dt.-m Abtrnnfenlassen der Spüllösung)
wurden die Einfüllöffnungen versiegelt. Die Batterien
wurden dann bei einer Temperatur von etwa 43 C gelagert. Nach ;
einer unterschiedlichen Anzahl von Tagen wurden die Verschluß- J
elemente entfernt und die Batterien wurden durch Zugabe des [
Elektrolyten aktiviert und geprüft. Die Ergebnisse sind in j Tabelle V zusammengefaßt. Dabei ist folgendes zu beachten:
- 37 -
A 4031H b /, //
.Juni 1974
- 37 -
• ι ι
Bei Versuch Nr. 7 erfolgte die Formierung mit 0,5% NapSOj. in
der Formiersäure und als letzter Herstellungsschritt fand wie bei den Versuchen 10 und 11 eine Evakuierung statt. Bei dem
Versuch Nr. 8 erfolgte die Konditionierung mit 2% Na2SO14 in
der Spülsäure. Bei dem Versuch Nr. 9 erfolgte die Konditionierung mit 0,555 Na2SO11 in der Spülsäure. Bei dem Versuch
Nr. 10 erfolgte die Konditionierung mit 2< Na2SO1^ in der
Spülsäure. Bei dem Versuch Nr. 11 erfolgte die Konditionierung mit 0,5% Na2SO11 in der Spülsäure.
Außerdem wurde bei dem Versuch 7 nach dem Abtropfen der Spüllösung für die Dauer von 7 min. ein burom von
Io A angelegt, woraufhin für die Dauer von HS min. eine
Evakuierung bei einer Temperatur von ca. 6 8,4 0C erfolgte.
- 38 -
742212a 06.11.75
3atterie Lage-
Aktivierung b. ca. -1 C
Nr. rung Ent_ spannung Zeit 2o h
(Tage) ladung η. 15 sec (sec) bis Kapazität
(A) V 7,2 V min.
mm.
-18°C Kältetest
Spannung Zeit
n. 3o see (see)bis
V 7,2 V
n. 3o see (see)bis
V 7,2 V
-29°C
Kältetest
Spannung
n. Io see
V
n. Io see
V
Zeit
(see) bis
7,2 V
7,2 V
R.K.
min.
R. K.
min
21
42
42
82
21
42
68
42
68
21
42
68
42
68
21
42
C8
42
C8
21
42
82
42
82
29o 29o 266
29o 29o 266
29o 29o 266
29o 29o 266
29o 29c 29o
| 8.8o 8.41 7.19 |
121 82 15 |
114^ 1248 |
| 8.61 8.39 7.69 |
95 78 |
?oo 1139 Ilo6 |
| 8.66 8.27 7.35 |
Io 2 53 23 |
Io8o 122o 1154 |
| 8.83 8.4o 7.46 +) |
113 7o |
1156 127o 1118 |
| 3.35 8.32 O.9B -) |
Io5 6c |
1131 1245 1177 |
115 Io4 Io7
117 Io2 113
12o 123 Io7
124 Io5 113
12o Io5 Io8
7.35 7.37 7.43
7,35 7.43 7.53
7.29 7.4o 7.48 55
55
55
55
55
55
65
65
65
65
42
6o
59
6o
59
7.5
7.44
7.52
7.29
7.1
7.43
7.22
7.47
7.43
7.47
7.43
41
48
47
48
47
35
49
35
49
35
35
So
37
So
37
schlechter Anschluß, Batterie wurde geöffnet
7.48 65 7.59 58
7.49 62 7.48 39
7.32
7.47 7.52 5o
65
64
65
64
7.39
7.5
7.51
7.51
4o
47
4o
47
4o
118 113 114
118 111 112
119 116 114
112 112
114 115 115
115 114 ill
117 112 Ho
Ho Ho 112
114 Ho
1V
+) wollte 5 see lang keinen Strom aufnehmen
OJ
LC
LC
A ^ O 5'41 b
k - 163
2k.Juni 197'· - 39 -
Beispiel β
Batterien mit einer Kapazität von 62 Ah (US-Typ: Gruppe 2'I),
Batterien mit einer Kapazität von 5 3 Ah (ns-Typ: Gruppe 2'I)
und Batterien mit einer Kapazität von s' Ah (Us-Typ: Grupp·:.·
22) wurden sämtlich voll zusammengebaut, wobei die Decke] rn; '
den Gehäusen verklebt wurden, und war'1 ;n dann mit wässriger
Schwefeloäurelösung mit einer Dichte von 1,060 gefüllt und formiert. Die Batterien wurden durch die Kinfüllöffnungen
gefüllt, und zwar bis zur Unterkante derselben.
Anschließend wurden die Batterien mit fJlr>
i.nhstrom geladen, wobei die Höhe des Gleichstroms von dor Kapazität der Batterie
abhängig war (S3 Ah - 7A; 62 Ah - 8Λ). Ks wurde für die Dauer
von 12 Stunden geladen. Anschließend wurde der Strompegel abgesenkt (53 Ah - ΊΑ; 62 Ah -SA). Mit der verringerten Stromstärke
wurde 6 Stunden lang geladen, Par, Formieren bzw, der Ladevorgang wurde dann beendet, indem m.it einem weiter verringertem
Ladestrom von 3 A für eine Dauer von etwa 1 bis 3 Stunden fertig geladen wurde.
Nach Beendigung der Formierung wurde die Formiersäure aus ucn
Batterien ausgegossen. Danach wurde in die Batterien wässrig':· Schwefelsäure als Spüllösung eingefüllt, und zwar bis etwa
zum unteren Hand der Einfällöffnungen. Der Spüllösung wurden
etwa 0,5% kasHerfrci.es Natriumsulfat bo i r/Miiischt, bezogen au Γ
das Gewicht der 3püllösung;und das Konditionieren wurde durch
Mischen bzw. iiinweiehenlassen durchgeführt.
A 1103'H b
k - 163
21.Juni 197I
Die Spüllösung wurde dann ausgeschüttet und man ließ die
Batterien aocroplen. Änauhlieioenu wurüüü die EinfülleiTnur.gen
versiegelt. Die Batterien wurden dann bei einer Temperatur
von otwa 430C für eine unterschiedliche Anzahl von Tagen
gelagert und nach der Lagerung wurden die Einfüllöffnungen geöffnet. Die Batterien wurden dann durch Zugabe des Elektrolyten
aktiviert und anschließend untersucht. Die Ergebnisse der
Untersuchungen sind in Tabelle VI zusammengefaßt. Bei der I Auswertung diener Tabelle ist zu beachten, daß die Batterien i\ Nr. 1 eine Kapazität von 62 Ah besaßen lad daß ihre Kondi- ; tionierung mit der angegebenen Konditioniermittelmenge in ft einer Spülsäure mit einer Dichte von 1,200 erfolgte, die I mechanisch gemischt wurde. Die Batterien Mr. 2, die ebenfalls ·_ eine Kapazität von 62 Ah hallen, 'wurden in der gleichen Weise ~> behandelt. Auch die Batterien Nr. 3} dip ebenfalls eine
Kapazität von 62 Ah besaßen wurden in dieser Weise behandelt, ; wobei jedoch mit einer Spülsäure mit einer Dichte von 1,265
gearbeitet wurde. Die Batterien Nr. l\ und 5 besaßen jeweils ; eine Kapazit/it von 53 Ah und es wurde mit einer Spülsäure
mit einer Dichte von 1,280 gearbeitet, wobei das Einweichen :, 20 bzw. 10 Minuten dauerte. Bei den Batterien Nr. 3,4 und 5
wurden ferner lJichtungselemente gemäß Fig. 5 und 6 verwendet,
die eine öffnung von 0,025 mm besaßen. j
Batterien aocroplen. Änauhlieioenu wurüüü die EinfülleiTnur.gen
versiegelt. Die Batterien wurden dann bei einer Temperatur
von otwa 430C für eine unterschiedliche Anzahl von Tagen
gelagert und nach der Lagerung wurden die Einfüllöffnungen geöffnet. Die Batterien wurden dann durch Zugabe des Elektrolyten
aktiviert und anschließend untersucht. Die Ergebnisse der
Untersuchungen sind in Tabelle VI zusammengefaßt. Bei der I Auswertung diener Tabelle ist zu beachten, daß die Batterien i\ Nr. 1 eine Kapazität von 62 Ah besaßen lad daß ihre Kondi- ; tionierung mit der angegebenen Konditioniermittelmenge in ft einer Spülsäure mit einer Dichte von 1,200 erfolgte, die I mechanisch gemischt wurde. Die Batterien Mr. 2, die ebenfalls ·_ eine Kapazität von 62 Ah hallen, 'wurden in der gleichen Weise ~> behandelt. Auch die Batterien Nr. 3} dip ebenfalls eine
Kapazität von 62 Ah besaßen wurden in dieser Weise behandelt, ; wobei jedoch mit einer Spülsäure mit einer Dichte von 1,265
gearbeitet wurde. Die Batterien Nr. l\ und 5 besaßen jeweils ; eine Kapazit/it von 53 Ah und es wurde mit einer Spülsäure
mit einer Dichte von 1,280 gearbeitet, wobei das Einweichen :, 20 bzw. 10 Minuten dauerte. Bei den Batterien Nr. 3,4 und 5
wurden ferner lJichtungselemente gemäß Fig. 5 und 6 verwendet,
die eine öffnung von 0,025 mm besaßen. j
-Ul-
7422128 06.11.75
Batt. Lagerung
Nr. (Tage}
Nr. (Tage}
Aktivierung b. - 1,1 C Entladestrom 29o A
Spannung nach Zeit b. 5 see 15 see 7,2V
V V see
25 A -18 C Leistung
R.K. Entladestrom 387 A
-29 C Leistung
Entladestrom 31o A
Entladestrom 31o A
Spannung nach Zeit b. Spinnung nach Zelt b. see 3o see 7,2 V 5 see 3o see 1,2 V
V V sec V V s<:c
V V sec V V s<:c
25 A R.K.
Zyklus 1
68
7.78
7.76 53.ο
7.39 7.31
4o.o
7.35 7.2o
131.ο 132.ο
CX) 4
£ 5
94
7o
71
86
7.86 7.85 67.ο
7.63 7.61 69.ο
Entladestiom 211 A 8.47 8.42 54.ο
Entladestrom 211 A 7.99 7.95 61.ο
126.ο 7.38 7.27 4o.o
7.33 7.2o
32.ο
Entladestrom 281 A
7.7o 7.57 65.ο
Entladestrom 281 A
7.63 7.5o 61.ο
7.39 7.27 37.ο
7.55 7.29 4o.o
Entladestrom 225 A
7.42 7.28 :J8.o
7.42 7.28 :J8.o
Entladestrom 225 A
7.40 7.3o 62.o
12O.O 125.o
119.ο 115.ο
93.ο 91.ο
82.ο 83.ο
+) R.K. = Reservekapazität
Spezifikationen: (1) -l,l°C -Aktivierung sowie -18°C- und -29 C-Leistung:
7,2 V räch 15 see
(2) Resarvekapazität: 53 Ah - "c min; 62 Ah - 9o min.
A 1Ι03Ί1 b k - 163
24.Juni 197'I - 42 -
lh ti
Der Einfluß der Zugabe von wechselnden Mengen von Natriumsulfat
auf die Löslichkeit von Blei in seinen verschiedenen Formen bzw. Verbindungen, beispielsweise in Form von Bleisulfat,
in Schwefelsäurelösungen mit wechselndem pH-Wert ist in
den Fig. 2 und 3 graphisch dargestellt.
Es wurden jeweils 2 Liter der verschiedenen Lösungen in Erlenmeyer-Kolben vorbereitet. Ein Liter jeder Lösung wurde
bei Raumtemperatur (25°C) untersucht und der andere Liter bei einer Temperatur von etwa 65}6Ο, wobei wie folgt verfahren
wurde:
Zur Gewinnung von Lösungen mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 1 oder dergleichen wurden wechselnde Mengen Schwefelsäure
oder Natriumsulfat in destilliertes Wasser gegeben, woraufhin dann frisch gefälltes Bleisulfat im Überschuß beigemischt
wurde. Zur Gewinnung von Lösungen mit einem pH-Wert von etwa 5 oder mehr wurden wechselnde Mengen von Natriumsulfat
und frisch gefälltes Bleisulfat im Überschuß in destilliertes Wasser gegeben.
Die Lösungen wurden zunächst auf Temperaturen erwärmt, die
etwa 8 bis l6°C höher lagen, als die erwünschten oben genannten Temperaturen von 25°C bzw. 65S6°C. Die Lösungen wurden dann
periodisch umgerührt, um einen guten Kontakt mit dem im Überschuß vorhandenen festen Bleisulfat zu erhalten und um bei den
höheren Temperaturen in den Bereich der Sättigung zu gelangen. Dies dpuerte etwa 8 Stunden. Anschließend ließ man die Lösungen
bei den genannten Temperaturen für etwa 61» Stunden stehen.
7422128 06.1175
A 1JO5'I1 b
21.Juni 197Ί
Die Löslichkeit des Bleis in den Lösungen bei 25°C wurde
ermittelt, indem man die Lösung jeweils durch einen gefritteten
Büchner-Trichter fiLterte und ansohrifßend den Bleigehalt
der dabei erhaltene;; gesättigte:; Lesung 'Jr.vh Atopi^hrwirni. i mi
bestimmte. Die Bleikonzentration in den Lösungen mit einer
Temperatur von etwa G^.,6 wui'de ermittelt, Li.dem man einen
Buchner-Trichter auf die Temperatur vcii etvri 65,60C erwärm1·
und die gefilterte Lösung in eine auf 'Ji^ ,",leiche Temperatur
erwärmte Flasche laufen ließ. Es wurclo beobachtet, daft dabei
eine gewiße Abkühlung auftrat und es wnt"i·· 1.-1DTA+Zugegeben ,
um die ausgefällten Bleiverbindungen erneut zu lösen. Dabei können jedoch sehr gut Fehler aufgetreten :;ein. Die Menge
des gelösten Bleis in der auf diese 'Weise erhali-erien gefilterten
Lösung wurde dann durch Atomabsorption gemessen.
Der pH-Wert der verschiedenen Lösungen wurde jeweils bei
Raumtemperatur ermittelt.
Wie aus den Fig. 2 und 3 deutlich wird, verringert die Zugabe
von Natriumsulfat zu ochwefelsäurelösungen die Löslichkeit
von Blei (.u Form von Bieisuifat oder "iiior anderen Blei verbindung)
in diesen Lösungen beträchtlich. Ks wird vermutet, daß die Verringerung der gelösten Bleiverbindungen zumindest
teilweise zu den Krgebnissen beiträgt, und zwar wegen der Verringerung der Wahrschej.nlichkeit des Auoi'aj lens -''"n Bleisuli".·:1
oder dergleichen und des damit einhergehend^n Kristallwaeh;;-
tumsj welches möglicherweise zu internen Kurzschlüssen in
einer Batterie führen kann, wenn die Kristalle Brücken zwiscL·
benachbarten Flatten bilden.
+) Athylendiamintetraessigsäure
bzw. deren Na-SaIz _
Λ 4θ.ν:!1 b
k - 163 .'.
24.Juni 197'l - **** H
Es wurde eine Anzahl von Batterien mit einer Kapazität von
53 Ah (Autobatterien) voll zusammengebaut und unter Verwendung
einer Schwefelsäurelösung in üblicher Weise formiert. Der
Spülf lüßigkeit wurden verschiedene Konditionierrnittel beigemischt. .Nach dnm Ausgießen und Abtropfenlassen der Spülflüßigkeit wurden die Zellen im wesentlichen versiegelt, und
zwar unter Verwendung von Verschlußelementen mit einer öffnung
mit einem Durchmesser von etwa 25 >1 #um. Die Batterien wurden
dann 93 Tage bei einer Temperatur von etwa 130C gelagert.
53 Ah (Autobatterien) voll zusammengebaut und unter Verwendung
einer Schwefelsäurelösung in üblicher Weise formiert. Der
Spülf lüßigkeit wurden verschiedene Konditionierrnittel beigemischt. .Nach dnm Ausgießen und Abtropfenlassen der Spülflüßigkeit wurden die Zellen im wesentlichen versiegelt, und
zwar unter Verwendung von Verschlußelementen mit einer öffnung
mit einem Durchmesser von etwa 25 >1 #um. Die Batterien wurden
dann 93 Tage bei einer Temperatur von etwa 130C gelagert.
Anschließend wurden die einzelnen Zellen geöffnet und optisch ?_
begutachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle VII zusammenge- k
faßt. Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß sich bei Batterien &
3' ohne ein Konditioniermittel folgendes Ergebnis ergab: Si
an den positiven Platten ergab sich ein großes Sulfatwachstum |;
an den Gitterstäben. Dies kann zu Kurzschlüssen führen. Der §' Zustand des Scheiders bzw. Separators war dagegen gut. I»
- 45 -
7422128 06.11.75
Typ und Art des Konditioniermittels
0,12 Al2 (SO4)3
0,252
0,4?
0,4?
0,2? 4
0,5? CdSO^ 0,85 CdSO^
0,1* K2SO^
0,2? K2SO4
(SO4)
0,1? LI5SO1
o,5? Li;so
0.8? LI2SO
Ergebnis der Beobachtung der positiven und negativen Platten
Wachser, großer Sulfatkristalle an
positiver. Platten. Kurzgeschlossene Zellen
Keine großen Sulfatkristalle an der Oberfläche der positiven Platte
Keine großen Sulfatkristalle an der Oberfläche der positiven Platte
Kleine Sulfatkristalle an der Oberfläche der positiven Platte
Positive Platte in hervorragendem Zustand ohne große Sulfatkristalle
Positive Platte in hervorragendem Zustand ohne große Sulfatkristalle
Positive Platte in sehr gutem Zustrnd ohne große Sulfatkristalle
Einige kleine Sulfatkristalle (undschädlich)
Positive Platten in exzellentem Zustand ohne Sulfat" ristallwachstum
Positive Platten in exzellentem Zustand ohne Sulfatkristallwachstum
Zustand des Separators
Löcher im Separator Kurzschlüsse durch den Separator Gut Gut Gut
se':r gut gut gut
sehr gut hervorragend
| Tabelle VII (Fortsetzung) | Zustand des | ■'· | • | A 4o 341 24. Juni |
|
| Typ und Art des Konditioniermittels |
Ergebnis der Beobachtung Car positiven und negativen Platten |
gut | Separators | μ· er (O |
|
| 0,1* MgSO4 | Positive Platten mit geringem S ulf at v;ac hs t um |
||||
OO C=S
0,4* MgSO4
0,6* MgSO4
0,1* ZnSO4 0,2* ZnSO4
ZnSO
0,55 N
Einige Sulfatkristalle an den positiven
Platten
Positive Platten in gutem Zustand ohne Sulfatkristallwachstum
Positive Platten in exzellentem Zustand ohne Sulfatkristallwachstum
Positive Platten in gutem Zustand ohne Sulfatkristallwachstum
Positive Platten in gutem Zustand
ohne SuIfatkristal!wachsturn
gut gut
hervorragend
A Uo 3Ul b
k-163
24. Juni 197U - 47 -
Kunststoffbatter?en mit einer Kapazität von 62 Ah (US-Typ:
Gruppe 24) wurden in einem Ladezyklus von Ίο Stunden mit wässriger Schwefelsäure formiert. Der Spülflüßigkeit wurden
verschiedene Mengen und Arten von Konditioniermitteln beigegeben.
Nach dem Umkippen der Batterien und dem Abtropfen der Spülxlüßigkeit wurden die Batterien mit Verschlußelementen
im wesentlichen versiegelt, welche mit einem Kanal versehen waren, wie dies in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist. Die
Batterien wurden dann bei einer Temperatur von etwa 4 3 C für Io4 lage oder länger gelagert.
Nach dem öffnen der Einfüllcffnungen wurde der Elektrolyt
eingefüllt. Die Batterien wurden dann untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII zusammengefaßt.
- 4 8 -
7422128 cs.11.75
Art und Menge de«
Met.? 11 sul fats
i.d. Spülsäure
Met.? 11 sul fats
i.d. Spülsäure
Lagerung (Tage)
Leerlaufspannung vor
Aktivierung -1,1 C-Aktivierung
Entladestrom 266 A
Entladestrom 266 A
Spannung nach Zeit b.
see 15 see 7,2V
V V see
V V see
-18 C-Kaltleistung Reserve-Entladestrom 355 A
■ kapazität
Spannung nach !i€:it b.
sec 3o sec 7,2V
V V isec min.
o.5 % CdSO^
o.5 4 CdSO,
o.4 % K2SO4
o.4
o.4
o.4
o.5 4 CdSO,
o.4 % K2SO4
o.4
o.4
o.4
4
ZnSO4
ZnSO4
ZnSO,
o.4 %
o.4 %
o.4 %
o.4 %
o.5 %
o,5 %
o. 5 4
o.4 %
o.4 %
o.4 %
o.5 %
o,5 %
o. 5 4
Al3(SO4) 3
Al2(SO4)S
MgSO4
Al2(SO4)S
MgSO4
MgSO1
4
!0
!0
Lt,SO
Li2SO4
13o
137 144 144 116 13o
129 Ho 135 131
129 114 Io4
6.08 5.33 9.o3 7.27 7.59 8.95
5.85 7.17 4.61 5.77 6.19 '/. 4 8.52
8.29
64.0
88.0
| 8.22 | 8.19 | 58.0 |
| 8.5o | 8.51 | 77.O |
| 7.57 | 7.413 | 35.O |
| 8.33 | 8.3o | 83.O |
| S.o5 | 8.ol | 68.0 |
| S.o9 | 3.o5 | 71 .0 |
| 8.54 | 8.51 | 71.0 |
7.7o
7.64
7.51
7.49
| 7.76 | 7.58 |
| 7.58 | 7.41 |
| 7.69 | 7.48 |
| 7.64 | 7.45 |
| -.62 | 7.41 |
| 7.37 | 7.42 |
| 7.71 | 7.56 |
7o 60 63
58 55 62 7o
119
123
113 124 118 121
lib
+) Probe wurde zur Untersuchung mit Elektronenmikroskop verwendet
Spezifikationen: bei -1,1 C-Aktivierung: 7,2 V nach 15 see
bei -18 °C-Kaltleistung: 7,2 V nach 3o see Reservekapazitäts-Betriebsdaten: 9o min.
Lji^fc'X
A 4o 341 b .!..:.. .
k-163
24. Juni 1974 - 49 -
si
Kunststoffbatterien mit einer Kapazität von 62 Ah (US-Typ: Gruppe 24) wurden unter Verwendung von wässriger Schwefelsäure
in einem 2o Stunden dauernden Aufladevorgang formiert. Der Spülsäure wurden verschiedene Mengen und Arten von
Metallhydroxiden und Oxiden zugegeben, die in einer wässrigen Schwefelsäurelösung zur Bildung des entsprechenden Sulfats
führen. Nach Ausschütten der Spülsäure wurden die Einfüllöffnungen, wie in Beispiel 9 beschrieben, im wesentlichen
versiegelt. Die Batterien wurden dann bei einer Temperatur von etwa 43°C für 82 Tage oder langer gelagert.
Bei den Batterien 1 und 2 wurde so viel NaOri zugegeben, daß o,6 % Na7So4 erhalten wurden. Bei den Batterien 3 und
4 wurde so viel KOH zugegeben, daß o,4 % K-SO4 erhalten
wurden. Bei den Batterien 5 und 6 wurde so viel ZnO zugegeben, daß o,3 % ZnSO4 erhalten wurde.
Nach dem öffnen der Einfüllöffnungen wurde der Elektroyt
eingefüllt. Die Batterien wurden dann untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle IX zusammengefaßt.
Außerdem werden zu den Batterien noch folgende Bemerkungen
gemacht;
1 Einige Sulfatperlen bzw. ein gewisses Kristallwachstum am unteren Ende des Gitters der positiven
Platte, die noch nicht zu einem Kurzschluß geführt hatten;
- So -
7422128 06.11.75
A Uo 3Ul b k-166
24. Juni 1974 - 5o -
Diese Batterie zeigte von Zelle zu Zelle einen unterschiedlichen Grad der Sulfatierung. Nach der Aktivierung
schwankte die Säuredichte zwischen I,2o5 und l,25o.
Unregelmäßige Sulfatabscheidung von der positiven Platte,
Bei dieser Batterie schwankte die Sulfatierung von Zelle zu Zelle. Nach der Aktivierung schwankte die
Säuredichte zwischen 1,197 und 1,247.
Sulfatierung an der positiven Platte und dem Gitter.
Bei dieser Batterie schwankte der Grad der Sulfatierung von Zelle zu Zelle. Nach der Aktivierung schwankte die
Säuredichte zwischen 1,215 und 1,2 45.
- 51 -
7422128 06.1175
-P-ro ro
| Lagerung | Leerlauf | Tabelle IX | -i8°C-Kaltleistung Entladestrciü 35:> iK |
Zeit b.
7,2 V see |
Reserve
kapazität |
|
| Batt. | (Tage) I |
spannung vor Aktivierung |
-1,1 C-Akt i.v ie rung Entladestrorr. 266 A |
Spannung nach 5 see 3g see V V |
min. | |
| •Nr. | 84 | 11.22 | Spannung nach Γ ο it b. 5 sec 15 sec 7,2 7 V V sec |
Sulfatierung geöffnet | 77.ο | |
| 1. | 82 | 8.41 | Batterie zum Feststellen der | 7.31 7.62 | 12c | |
| 2 | 84 | 11.32 | 7.52 7.5ο 5ο | Sulfatierung craöf ::r.et | 82.ο | |
| 3 | 82 | 11 . oo | Batterie :f.u.~i Festscellen der | 7.92 7.77 | 12! | |
| 4 | 84 | 9.81 | 7.98 7..93 74 | Sulfatierung qeöffr.et | ||
| 5 | Batterie zurr. Feststellen der | |||||
8?.
7.8o
15o A - +) 8.So
1S3
7.6o
74.ο
132
vers-'nt-s uei
C CO
k - 1 M 5
2 4. Juni 197J*
Beispiel 11
if
Es wurden verschiedene 6—Volt-Batterien hergestellt, welche
eine unterschiedliche Kapazität besaßen und welche Kunststoffgehäuse für den Einsatz unter erschwerten Bedingungen,beispielsweise
in GoI fwagen, besaßen. Die Scheider der Batterien waren
mit Glasmatten verstärkt. Die Batterien wurden in einem 20-stündigen Ladevorgang unter Verwendung von wässriger Schwefelsäure
formiert. Der Spülsäure (Dichte 1,3')?) wurden etwa 0,5%
Natriumsulfat beigegeben. Anschließend wurde die Spülsäure ausgegossen, wobei etwa 50 bis 60 Volumenprozent der Spülsäure
von den porösen Scheidern zurückgehalten wurden. Danach wurden die Einfüllöffnungen im wesentlichen versiegelt, wie dies in
Beispiel 8 beschrieben wurde. Die Batterien wurden dann bei Temperaturen zwischen etwa 22 C und etwa 43°C gelagert 3 und :
zwar für eine Zeit zwischen 61 und 302 -Tagen.
Nach dem Öffnen der Einfüllöffnungen wurde der Elektrolyt ein- ji
gefüllt und die Batterien wurden dann untersucht. Die Ergebnisse \
sind in Tabelle X zusammengefaßt.
- 53 -
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Batterie
Typ
Reaktionszeit mit Spülsäure min.
Lagerdauer
(Tage) und
-te^p. ( C)
(Tage) und
-te^p. ( C)
Leerlaufspannung V
Zustand der Batterie und Beobachtungen
22o Ah
22o Ah
22o Ah
18o Ah
4o
4g
4o
Io
| 18o Ah | 2o |
| 18o Ah | 2o |
| 18o Ah | 2o |
| 18o Ah | 3o |
| 22o Ah | Io |
| 22c Ah | 2o |
| 22o Ah | 2o |
| 22o Ah | 2o |
| 22o Ah | 3o |
61 - 43,3
61 - 43,3
3o2 - 27,3
139 - 43,3
| 131 - | 43,3 |
| 131 - | 26,7 |
| 131 - | 22,2 |
| 131 - | 43,3 |
| 131 - | 43,3 |
| 131 - | 43,3 |
| 131 - | 26,7 |
| 131 - | 22,2 |
| 135 - | 43,3 |
3.88 4.85
3.23 3.69
5.58 5.93 5.99 5.58 5.38 5.31 5.89 5.94 3.24
Keine SulfatkristalJe an den positiven
Platten, keine! internen Kurzschlüsse, guter Zustand der Separatoren
Nach Lagerung 57,ο % der Nennkapazität
Batterie gewann Nennkapazität in späteren Lade-Entladezyklen zurück und war dann
in Ordnung
Nach Lagerung 34,ο % der Nennkapazität,
Batterie gewann Nennkapazität in späteren Lade~Entladezyklen zurück
Nach Lagerung 39,ο % der Nennkapazität, Batterie gewann Nennkapazität in
späteren Lade~Entladezyklen zurück
Nach Lagerung 35,c % der Batterie gewann Nennkapazität in ·
späteren Lade-Entladezyklen zurück
A 4031H b
k - 163 2k.Juni 197^
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung zu einem neuen Blei-Säure-Akkumulator
führt, welcher für längere Zeit gelagert werden kann und welcher durch Einfüllen eines Elektrolyten aktiviert werden
kann. Der neue Akkumulator bzw. die neue Batterie dienen dem Ersatz der üblichen trockengeladenen Batterien. Der zum Formieren
erforderliche Elektrolyt kann aus den Batterien gemäß der Erfindung ferner einfach ausgegessen werden, und es ist
nicht erforderlich, unter Einsatz relativ komplizierter Verfahren,beispielsweise
durch Zentrifugieren, den Elektrolyten möglichst vollständig aus den Batterien ?.u entfernen. Vielmehr
reicht es aus, den Elektrolyten einfach auszuschütten und gegebenenfalls abtropfen zu lassen. Das Verfahren gemäß der
Erfindung ist sehr anpassungsfähig und kann selbst bei Batterien angewandt werden, bei denen die Scheider bzw. Separatoren
bis zu 50 oder 60 Volumenprozent der eingefüllten Säure zurückhalten.
Erfindungsgemäß werden ferner VerschLußeiemente vorgeschlagen,"
die den im wesentlichen versiegelten Batterien tatsächlich ein "Atmen" ermöglichen, wenn diese gelagert werden. Ein übermäßiger
Druckaufbau der sonst zu einem Ausbeulen bzw. zu einer permanenten Verformung des Batteriegehäuses führen könnte, oder
zum Abwerfen des Gehäusedeckels oder der Verschlußelemente
wird verhindert. Gelbst wenn keine öffnung oder dergleichen
vorgesehen ist, die einen Gasaustausch ermöglicht, sind die Verschlußelemente gemäß der Erfindung sehr vorteilhaft, da an
ihnen die Verschlußteile angebracht werden können, wodurch sich die Schwierigkeiten vermeiden lassen, die r.ich normalerweise
ergeben, wenn die Verschlußteile für die liinfüllöffnungen getrennt verpackt und an der Batterie befestigt werden müssen.
- 55 -
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A ^OVU b k - 163
24.Juni 197'4 - 5 5 -
Aus der vorstehenden Beschreibung wird ferner deutlich, da/.
das erfindungsgemäße Konditionieren daf.u dient, die Latter i-·
während der Lagerung gegen das Wachaen von Krislallen und
Kristallklumpen zu schützen, welche Brücken zwischen benachbarten positiven und negativen Platten bilden können, so da:-j
sich interne Kurzschlüsse ergeben, die die Batterie in irreversibler V/eise schädigen. Diese Kri st.a'..!bildung bzv/.
diese internen Kurzschlüsse waren aber der Grund dafür, da>'
man bisher versuchen mußte, den Elekti ojyi.nn vor der Speicherung
zumindest im wesentlichen vollständig aus den trockengeladenen
Batterien zu entfernen, Obwohl bis jetzt noch nicht voll verständlich ist, auf welche Weiso die Konditionierung
während des Herstellungsverfahrens zu einem Schutz der
Batterieelemente führt, w"r>d vermutet, daß die Beweglichkeit
und die Morphologie der Reaktionsprodukte der chemischen und elektro-chemischen Reaktionen, die während der Lagerung ablaufen,
geändert wird. Während der Lagerung werden infolge der Selbstentladung der positiven Platten durch Sulfatierung,
welche schneller erfolgt als an den negativen Platten, in üblichen nassen Batterien Verhältnisse gerjchaffen, die zur
Entstehung eines Säuregradienten führen.
Es wird vermutet, daß, wie aus den Fig. P. und 3 deutlich wird,
die Konditionierung der löslichen Metallsulfate die Löslichkeit der Bleiverbindungen in der restlichen Elektrolytlösung
in der Batterie verringert und während der kriti^cnen Periouvn,
in denen die Schwefelsäure verbraucht wird, da sie mit dem aktiven Material der Platten reagiert, im wesentlichen die
gleiche Löslichkeit der Bleiverbindungen aufrechterhält, so daß sich Bleisulfat ergibt und so daß der pH-Wert des Elektrolyten
bis auf einen neutralen Pegel angehoben wird. Die g-ring··
Löslichkeit, welche mit den anfänglich sauren pH-Werten erreich'
·· 56 -
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A 403^1 b
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wird, ändert die Beweglichkeit und das Kristallwachstum und hält den Löslichkeilöpegei im wesentlichen aufrecht, während
der Gesamtverlauf der pH-Wertänderung ein Ausfällen des Blei- j sulfats und anderer Verbindungen verhindert, welches normalerweise
an den Grenzflächen zwischen den Säuregradienten auftreten würde, wobei davon auszugehen ist, daß ein solches
Ausfällen das Wachsen.von Kristallen oder Kristallklumpen beschleunigt, welche zu einer unerwünschten Überbrückung
zwischen den Platten führen.
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Claims (1)
- Schutzansprüche1. Trockengeladone durch Einfüllen eines Elektrolyten aktivierbare Bleibatterie mit einem Batteriegehäuse, welches in mehrere Zellen unterteilt ist und mit jeweils einer positiven und einer negativen Platte sowie mit einem zwischen den Platten angeordneten Scheider in jeder Zelle, dadurch gekennzeichnet , daß das Batteriegehäuse zumindest im wesentlichen luftdicht verschlossen und frei von einem Elektrolyten ist und daß die Battierplatten zur Verhinderung eines Kristallwachstums zwischen benachbarten positiven und negativen Platten ein lösliches Sulfat enthalten,2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekeniizeich net, daß die Batterieplatten Natriumsulfat enthalten.3» Batterie nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen mit Ausnahme einer Einfüllöffnung mit einem im wesentlichen zylindrischen Kragen geschlossen sind, daß belüftete Verschlußteile (35 bis 37) zum Verschließen der die Einfüllöffnungen definierenden Kragen (3*1) vorgesehen sind, derart > daß ein Auslaufen desTKLEPON (OBB)TSlMaRAMMK MONAPAT.11.75Elektrolyten verhindert ist, währe:,d ein Gasaustausch möglich ist, daß für jede Einfüllöffnung ein belüftetes Verschlußelement (3D vorgesehen ist, welches im wesent liehen kappenförmig ausgebildet ist und einen konischen Körper (38) umfaßt, welcher dichtend in den zugeordneten Kragen (34) einsetzbar ist, sowie eine umlaufende Lipps(39), welche gegen den oberen Rand des Kragens (31I) anlegbar ist, wenn der konische Körper (38) dichtend in diesen eingesetzt ist, daß die Lippe (39) auf der dem konischen Körper (38) gegenüberliegenden Seite eine Aufnahme (42) aufweist, die im wesentlichen den gleichem Innendurchmesser hat wie der Kragen (3*0, so daß die entsprechenden Teile (37) der Verschlußteile (35) derart in die Aufnahmen (42) einsetzbar sind, daß sie im wesentlichen die gleiche Lage einnehmen, wie bei der fertigen Batterie, daß die Verschlußelemente (31) Öffnungen (40; 53>54) aufweisen, die bei Erreichen eines vorgegebenen Minimaldrucks Gas aus dem Batteriegehäuse austreten lassen und die eine ausreichende Menge von Sauerstoff in das Batteriegehäuse eintreten lassen, um die Selbstentladung der positiven Platten zu verringern, indem sie eine geregelte Selbstentladung an den negativen Platten ermöglichen, um so eine angemessene Anfangsleistung der Batterie nach ihrer Aktivierung im Anschluß an eine Lagerung zu gewährleisten.Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (40) eine kreisförmige Öffnung mit einem Durchmesser zwischen etwa 0,0127 mm und etwa 0,0152 mm ist.7422128 06.11.755) Batterie nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung eine Nut (53»5Ό an dem konischen Körper /t»q> ;;f-;d der L!~~c —"'6) Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zellen mit Ausnahme einer von einem im wesentlichen zylindrischen Kragen (34) begrenzten Einfüllöffnung geschlossen sind und daß Verschlußelemente(3'.L) vorgesehen sind, über die ein Gasdruck im Inneren des Batteriegehäuses abbaubar ist und durch die die aktiven Materialien im Inneren der Z-Ilen gegen eine beträchtliche Oxidation geschützt werden, daß die Dichtungselemente (31) kappenförmig ausgebildet sind und einen konischen Körper (38) besitzen, der dichtend in den Kragen (3*») cinpreßbar ist, daß die Dichtungselement-e (31) eine umlaufende Lippe (39) besitzen, welche gegen die Oberkante des Kragens (34) anlegbar ist, wenn der konische Körper (38) dichtend in den Kragen (34) eingesetzt ist, und daß die Dichtungselemente jeweils eine kleine Öffnung aufweisen, durch die Gas aus dem Inneren der Zellen nach Erreichen eines geringen Überdrucks im Inneren derselben in die Atmosphäre abblasbar ist.7) Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (40) kreisförmig ist und einen Durchmesser in der Größenordnung zwischen etwa 0,0127 und etwa 0,0152 mm besitzt.7422128 06.1175
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37756373 | 1973-07-09 | ||
| US37752573 | 1973-07-09 | ||
| DE2431208 | 1974-06-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE7422128U true DE7422128U (de) | 1975-11-06 |
Family
ID=1306552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE07422128U Expired DE7422128U (de) | 1973-07-09 | Trockengeladene Bleibatterie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE7422128U (de) |
-
0
- DE DE07422128U patent/DE7422128U/de not_active Expired
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