ES2277267T3 - Separador para un acumulador de plomo. - Google Patents
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Abstract
Separador apropiado para su utilización en un acumulador de plomo, en material sintético elástico, consistente en material laminado con una zona interior y dos zonas de borde, el cual exhibe en al menos un lado nervaduras que se extienden en dirección longitudinal, exhibiendo las nervaduras que se extienden en la zona interior una separación entre sí mayor que las nervaduras que se extienden en la zona de borde, caracterizado porque al menos las 3 primeras nervaduras de la zona de borde, cercanas a la zona interior, exhiben una sección básicamente en forma de un triángulo que sobresale del material laminado, con una base sobre el material laminado y un lado dispuesto hacia la zona interior y otro lado dispuesto hacia la zona de borde, siendo más largo el lado dispuesto hacia la zona interior que el lado dispuesto hacia la zona de borde.
Description
Separador para un acumulador de plomo.
La invención se refiere a un separador apropiado
para su utilización en un acumulador de plomo, en material
sintético elástico, consistente en material laminado con una zona
interior y dos zonas de borde, el cual exhibe en al menos un lado
nervaduras que se extienden en dirección longitudinal, exhibiendo
las nervaduras que se extienden en la zona interior una separación
entre sí mayor que las nervaduras que se extienden en la zona de
borde, y a un acumulador de plomo que contiene tales
separadores.
En los separadores utilizados hoy en día en los
acumuladores de plomo, se trata de láminas microporosas de material
laminado, que evitan cortocircuitos entre placas de electrodos
vecinas que exhiben polaridad opuesta, así como una caída del
material de las placas, pero debido a su estructura porosa permiten
un flujo iónico de electrólitos. Separadores de esa clase se
conocen por ejemplo a partir de las US 3 351 495, US 4 927 722, US
5 776 630 ó WO 01/13 442. Usualmente, tales separadores están
provistos en al menos un lado de nervaduras longitudinales, las
cuales deben evitar el contacto directo del material laminado con la
placa de electrodo positiva. Al mismo tiempo, estas nervaduras le
otorgan una cierta rigidez longitudinal al separador. Tales
nervaduras longitudinales pueden también, como se describe en la US
5 679 479 o en la US 5 789 103, consistir en una multiplicidad de
estampados en relieve que conforman una estructura nervada de
crestas y surcos alternados.
La fabricación de los separadores tiene lugar
por lo general por extrusión de un material sintético termoplástico
para generar una lámina, la cual es adicionalmente aplanada
generando un material laminado provisto de nervaduras, y a
posteriori se extrae el formador de poros, por ejemplo aceite
mineral, y el material laminado que así se genera es enrollado.
Este material laminado se desenrolla posteriormente y se corta en
franjas del ancho deseado. Esas franjas se cortan del largo deseado
y posteriormente se doblan sobre una placa de electrodo positiva o
negativa, con lo cual se genera una bolsa, cuyas zonas de borde se
unen entre sí, por ejemplo por soldadura, soldadura a presión u
otros procedimientos conocidos. Adicionalmente las placas de
electrodos con bolsa de separación se combinan con placas de
electrodos sin bolsa y de polaridad opuesta, para conformar así una
célula de acumulador. Por regla general, sólo las placas de
electrodos de una polaridad se aplican en bolsas de separación; sin
embargo, en casos especiales pueden también aplicarse las placas de
electrodos de ambas polaridades en bolsas de separación. Dentro de
un grupo se disponen entonces las placas de electrodos y después se
unen entre sí. La disposición de las placas de electrodos puede
ocasionar que algunas placas de electrodos sean empujadas más o
menos hacia una u otra zona de borde de una bolsa de separación.
Como las placas de electrodos a menudo exhiben puntas o filos
cortantes como resultado del proceso de fabricación, por ese
desplazamiento podría suceder que la punta o filo de la placa de
electrodo atraviese el material laminado, con lo cual se puede
ocasionar un cortocircuito con el electrodo vecino. Esto sucede aún
más cuando se utilizan placas de electrodos que consisten en una
rejilla desplegada, por ejemplo de metal desplegado, en la cual el
verdadero material activo está incluido, como se describen por
ejemplo en la EP 0 994 518 A1. Aquí puede suceder que el material
desplegado no esté cortado exactamente en los nudos, de modo que
quedan alambres sueltos, los cuales al disponer las placas de
electrodos se doblan con facilidad y atraviesan el material del
separador.
Para al menos reducir el peligro de un
atravesamiento de las puntas, filos o alambres de las placas de
electrodos, ya se ha sugerido conformar la zona de borde con una
multiplicidad de surcos cóncavos entre una multiplicidad de
nervaduras igualmente conformadas (EP 0 899 801, JP 2000 - 182593) o
bien conformar más anchas las nervaduras entre los surcos y con una
superficie plana (WO 00/63983). De todos modos, se ha comprobado que
en casos desfavorables puede suceder que algunas bolsas de
separación sean perforadas al disponer las placas de electrodos, con
lo cual se da el peligro de un cortocircuito.
Por consiguiente, es finalidad de la presente
invención, mejorar el separador del último tipo mencionado, para
seguir reduciendo el peligro de atravesamiento del material laminado
del separador por parte de las placas de electrodos, así como para
poner a disposición un acumulador de plomo que contenga tales
separadores.
Esta finalidad se logra con un separador
apropiado para su utilización en un acumulador de plomo, en material
sintético elástico, consistente en material laminado con una zona
interior y dos zonas de borde, el cual exhibe en al menos un lado
nervaduras que se extienden en dirección longitudinal, exhibiendo
las nervaduras que se extienden en la zona interior una separación
entre sí mayor que las nervaduras que se extienden en la zona de
borde, siendo que al menos las 3 primeras nervaduras de la zona de
borde, cercanas a la zona interior, exhiben una sección básicamente
en forma de un triángulo que sobresale del material laminado, con
una base sobre el material laminado y un lado dispuesto hacia la
zona interior y otro lado dispuesto hacia la zona de borde, siendo
más largo el lado dispuesto hacia la zona interior que el lado
dispuesto hacia la zona de borde.
El lado dispuesto hacia la zona interior, el
cual está conformado más largo que el lado dispuesto hacia la zona
de borde, guía el material de electrodo que al ser dispuesto choca
con este lado alejándolo del material laminado, de modo que se
puede contrarrestar efectivamente un atravesamiento del material
laminado.
Se ha demostrado particularmente ventajoso, si
el lado dispuesto hacia la zona interior es de 1,5 a 15 veces, de
preferencia de 2 a 6 veces, y en particular de 2 a 4 veces más largo
que el lado dispuesto hacia la zona de borde. Con la relación de
longitudes de ambos lados se puede asegurar de manera
particularmente sencilla una desviación del filo de la placa de
electrodo, dependiendo de sus propiedades mecánicas, alejándola del
material laminado. Cuál relación de longitudes es la más apropiada
para cada placa de electrodo, lo puede determinar un especialista
por medio de sencillos ensayos.
También ha demostrado ser conveniente, si el
lado dispuesto hacia la zona interior incluye un ángulo de 5° a 40°
con la base del triángulo. En las placas de electrodos utilizadas
hoy en día, se ha impuesto como el más apropiado un ángulo de 8º a
30º entre el lado dispuesto hacia la zona interior y la base del
triángulo.
Un espesor del material laminado en el rango de
los 0,05 a 0,35 mm, en particular entre los 0,08 y 0,25 ha probado
ser el mejor. Es evidente que este espesor se mide entre nervaduras
vecinas.
Para aumentar la estabilidad de las nervaduras
en la zona de borde, ha demostrado ser conveniente, si el lado
dispuesto hacia la zona interior incluye un ángulo de 75º a 115º
respecto del lado dispuesto hacia la zona de borde. Un ángulo entre
80º y 100º es óptimo en varios casos.
Particularmente ventajoso es que todas las
nervaduras ostenten la misma sección en la zona de borde.
Por lo general, se disponen de 3 a 30 nervaduras
por cm en la zona de borde, cuyo borde superior está a una
distancia de 0,1 a 0,8 mm del material laminado.
Objeto de la presente invención es también un
acumulador de plomo que contiene varios electrodos dispuestos
paralelamente entre sí, exhibiendo los electrodos vecinos
polaridades opuestas y estando aplicados al menos los electrodos de
una polaridad respectivamente en un separador doblado en forma de
bolsa de acuerdo con la invención, unido en los bordes de la zona
de borde.
La invención se describe más en detalle con la
ayuda de las siguientes ilustraciones. Se muestran:
Figura 1 una vista desde arriba de un
separador de acuerdo con la invención
Figura 2 una sección AA según la figura
1.
El separador según la figura 1 exhibe una zona
interior I y a derecha e izquierda de esa zona interior I
respectivamente una zona de borde derecha RR y una zona de borde
izquierda LR. En el material laminado 1 hay dispuestas nervaduras 2
en la zona interior y nervaduras 3 en ambas zonas de borde RR y LR.
La separación entre las nervaduras 2 en la zona interior es mayor
que la separación entre las nervaduras 3 en la zona de borde.
Tales separadores en general se fabrican a
partir de material sin fin, por ejemplo por extrusión,
adicionalmente aplanado y extracción del aceite mineral formador de
poros, y posteriormente se cortan según longitud. Los separadores
cortados según longitud, después se doblan sobre una placa de
electrodo perpendicularmente a la dirección de las nervaduras y se
conforma así una bolsa, apuntando las nervaduras representadas en la
figura unas a otras, si se trata de una placa de electrodo
positiva, o bien apuntan alejándose de la placa de electrodo, si se
trata de una placa de electrodo negativa. Para generar una bolsa
abierta por arriba, tanto el borde derecho como el borde izquierdo
de las partes opuestas del separador se unen entre sí.
En una sección ampliada AA según la figura 1, se
representa además la nervadura 2 de la zona interior más próxima al
borde. A esta nervadura 2 le siguen varias nervaduras 3 de la zona
de borde, las cuales por su parte exhiben una sección en forma de
triángulo, mostrando el triángulo una base (no se representa) en el
material laminado 1 y dos lados 4 y 5, estando a su vez el lado 4
dispuesto hacia la zona interior conformado con mayor longitud que
el lado 5 dispuesto hacia la zona de borde.
Claims (8)
1. Separador apropiado para su
utilización en un acumulador de plomo, en material sintético
elástico, consistente en material laminado con una zona interior y
dos zonas de borde, el cual exhibe en al menos un lado nervaduras
que se extienden en dirección longitudinal, exhibiendo las
nervaduras que se extienden en la zona interior una separación
entre sí mayor que las nervaduras que se extienden en la zona de
borde, caracterizado porque al menos las 3 primeras
nervaduras de la zona de borde, cercanas a la zona interior,
exhiben una sección básicamente en forma de un triángulo que
sobresale del material laminado, con una base sobre el material
laminado y un lado dispuesto hacia la zona interior y otro lado
dispuesto hacia la zona de borde, siendo más largo el lado
dispuesto hacia la zona interior que el lado dispuesto hacia la zona
de borde.
2. Separador según la
reivindicación 1, caracterizado porque el lado dispuesto
hacia la zona interior es de 1,5 a 15 veces más largo que el lado
dispuesto hacia la zona de borde.
3. Separador según la
reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el lado dispuesto
hacia la zona interior incluye un ángulo de 5° a 40° con la base
del triángulo.
4. Separador según una o varias
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el lado
dispuesto hacia la zona interior incluye un ángulo de 75º a 115º
respecto del lado dispuesto hacia la zona de borde.
5. Separador según una o varias
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el
material laminado ostenta un espesor de 0,05 a 0,35 mm.
6. Separador según una o varias
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque todas
las nervaduras exhiben la misma sección.
7. Separador según una o varias
de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque hay de 3
a 30 nervaduras dispuestas en la zona de borde.
8. Acumulador de plomo que
contiene varios electrodos dispuestos paralelamente entre sí,
exhibiendo los electrodos vecinos polaridades opuestas y estando
aplicados al menos los electrodos de una polaridad respectivamente
en un separador doblado en forma de bolsa, unido en los bordes de la
zona de borde, según una o varias de las reivindicaciones 1 a
7.
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