AT210493B - Elektrischer Akkumulator - Google Patents

Description

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  Elektrischer Akkumulator 
Eine sehr übliche Ausbildung der Isolierelemente in elektrischen Akkumulatoren, besonders solchen mit saurem Elektrolyt und mit Blei oder Bleioxyden als aktiver Stoff, besteht aus einer der negativen Elektrode am nächsten liegenden Schicht aus mikroporösem Kunststoff. Diese Schicht ist mit Rippen versehen, auf denen eine Schicht aus Glaswolle oder Glasflaum liegt, die ihrerseits an der positiven Elektrode anliegt. Die Rippen haben in erster Linie die Aufgabe, eine wirksamere Zirkulation des Elektrolyten zu ermöglichen, während die Glaswollschicht den aktiven Stoff der positiven Elektrode abstützen und in 
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 rend bei Batterien, die Erschütterungen ausgesetzt sind, es sich gezeigt hat, dass die Glasfasern an den Kanten der Rippen abgenutzt werden und die dadurch abgelösten Glasfaserteilchen auf den Boden des Akkumulatorbehälters herabfallen.

   Die Fasern können unter solchen Verhältnissen offensichtlich ihre   "massearmierende"Aufgabe   nicht in befriedigender Weise erfüllen. 



   Es ist überdies bekannt, die Isolierelemente (sogenannte Scheider) zweischichtig auszubilden, wobei beide Schichten zwischen je eine benachbarte negative und positive Platte zu liegen kommen. Die eine Schicht bildet hiebei einen feinerporigen Scheider, der die negative Platte bedeckt, die andere einen gröberporigen Scheider, welcher der positiven Platte anliegt. Diese Scheider genügen jedoch den zu stellenden Anforderungen ebenfalls nicht hinreichend, da das Herausfallen einzelner Teilchen der aktiven Masse durch die   z. B.   aus Fasermaterial hergestellten Isolierelemente nicht in dem benötigten Ausmass verhindert werden kann und da   das Zuströmen des Elektrolyten zur Oberfläche   der aktiven Masse durch die feinen und langen, in den Isolierelementen ausgebildeten Kanäle hindurch behindert ist. 



   Die Erfindung geht zwar von einer derartigen zweischichtigen Type von Scheiden aus, gibt   abc :   in dieser Beziehung trotz eines   geringen Herstellungsaufwandes   und geringer Herstellungskosten eine wesentliche Verbesserung von elektrischen Akkumulatoren mit je zwei, zwischen Elektroden entgegengesetzter Polarität angeordneten, porösen, mikroporösen oder halbdurchlässigen Isolierelementen an, von welchen eines aus einem schichtförmigen Isolierelement, das dicht an die negative Elektrode anschliesst, gebil det ist und das andere an die positive Elektrode dicht anschliesst.

   Gemäss der Erfindung ist das an die positive Elektrode dicht anschliessende Isolierelement, welches die aktive Masse dieser Elektrode zusammenhält, aus einer Schicht aus Kunststoff   od. dgl.   gebildet, die mit Hilfe von dünnen Nadeln oder von auf einer Walze angebrachten nadelförmigen Vorsprüngen feingelocht ist, wobei diese Schicht aus Kunststoff   od. dgl.   derart geformt und im Verhältnis zu dem zugeordneten Isolierelement angeordnet ist, dass zwi-   schen   der Schicht aus Kunststoff   od. dgl. und dem Isolierelement ein freier Elektrolytraum   vorhanden ist. 



  Die in bekannten Akkumulatoren vorhandene Schicht aus Glaswolle oder Glasflaum ist also durch eine Schicht aus   feingelochtem   Kunststoff oder ähnlichem Material ersetzt, die neben der positiven Elektrode liegt und dort unter Druck gehalten ist. Unter feingelochtem Material wird ein Material mit Löchern verstanden, die von der Grössenordnung von 0, 1 bis 1 mm sind und deren Teilung kleiner ist als der doppelte Lochdurchmesser. 



   Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, in der Fig. 1 einen Schnitt durch ein Elektrodenpaar eines Bleiakkumulators zeigt und Fig. 2 in grösserem Massstab darstellt, wie die 

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 Feinlochung erfolgen kann. Die Fig. 3 und 4 zeigen im Schnitt zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung. 



   1 bezeichnet die positive Elektrode, 2 die negative Elektrode, 3 und 4 die entsprechenden aktiven
Massen, 7 die poröse oder mikroporöse Schicht der Isolierplatte und 5 die erfindungsgemäss vorgesehene feingelochte Kunststoffschicht. Zwecks Verbesserung der Elektrolytzirkulation ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die gelochte Schicht oder der gelochte Bogen mit Rippen 6 versehen, so dass offene Kanäle 8 gebildet werden. Die Rippen können durch Aufkleben oder Aufschweissen von schmalen Streifen auf den Kunststoff oder durch Falten oder Formpressen des Bogens hergestellt sein. Man kann auch eine Schicht aus einer gelochten und gefalteten Kunststoffolie, z. B. einer sogenannten   Decilitfolie,   zwischen die poröse und die feingelochte Schicht'einlegen.

   Diese Schichten können entweder lose oder durch Schweissen, Kleben od. dgl. aneinander befestigt sein. 



   Besonders für Bleibatterien hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Lochung mit Hilfe von Nadeln oder Walzen mit   nadelförmigen,   scharfen Vorsprüngen gemäss Fig. 2 vorzunehmen, so dass Grate auf der einen Seite des Werkstückes entstehen, die in diesem Falle der positiven Elektrode zugekehrt werden, was sich als äusserst wirksam erwiesen hat, um die Masse in ihrer Lage zu halten und einen Masseausfall zu verhindern. In Fig. 2 bezeichnet 9 die Kunststoffschicht, 11 ein Loch, 10 den übertrieben gross dargestellten Lochgrat und 12 eine Lochnadel. 



   Der gelochte Kunststoff lässt sich vorteilhaft um eine oder mehrere Kanten der positiven Elektrode biegen, so dass nur ein einziger Bogen für jede positive Elektrode eingelegt zu werden braucht, oder er kann durch Kleben oder Schweissen in Form eines die Elektrode ganz einschliessenden Kastens ausgebildet sein. Zwei solche Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 3 und 4 gezeigt. 



   Gemäss Fig. 3 ist ein Bogen 5 aus gelochtem Kunststoff um die Kanten einer positiven Gitterelektrode 1 mit aktiver Masse 3 gebogen. Zum Isolierelement gehört auch hier eine poröse Schicht 7, die an der negativen Elektrode 2 mit der aktiven Masse 4 anliegt. Rippen 6 bilden einen Zwischenraum 8 für den Elektrolyt zwischen der Kunststoffschicht 5 und der porösen Schicht 7. 



   Gemäss Fig. 4 ist der gelochte Bogen 5 um eine stabförmige positive Elektrode 1 mit aktiver Masse 3 gewickelt, um welche der Bogen 5 ein Rohr oder eine Hülse bildet, die durch eine Rippe 6 von der ebenen porösen Schicht 7 auf der ebenen negativen Elektrode 2 getrennt ist. In Fig. 4 sind drei solche positive Elektrodeneinheiten dargestellt, doch kann ihre Anzahl beliebig sein. 



   Die Kunststoffschicht kann aus einem beliebigen   zweckdienlichen, elektrolytbeständigen   Stoff bestehen, der sich in geeigneter Dicke von etwa 0, 1 bis 0, 5 mm darstellen lässt und mechanische Eigenschaften hat, die ein Lochen ermöglichen, ohne dass die Schicht zerfällt. Geeignete Stoffe sind beispielsweise Polyvinylchlorid oder ander Vinylpolymerisate, Polystyrol,   Niederdruck-Polyäthylen,   Mylar oder gegebenenfalls Kunststofflaminate,   z. B. phenolharzimprägniette   Papierbögen. Die der negativen Elektrode am nächsten liegende poröse oder   mikroporöse   Schicht kann aus porösem Kunststoff oder porösem oder mikroporösem Gummi, einem Gewebe oder aus verfilzen Glas- oder Kunststoffasern oder einem andern geeigneten Material bestehen.

   Ein hiefür geeigneter Kunststoff ist beispielsweise Polyvinylchlorid, Nylon, Perlon, Dacron od. dgl., aber auch Naturfasern, wie Baumwolle oder Lein, können in Frage kommen. 



   Eine Kunststoffschicht der beschriebenen Art hat in alkalischen Akkumulatoren eine sehr günstige Wirkung, indem sie verhindert, dass das Isolierelement durch Entschlämmung der Elektroden und Ablagerung von Masseteilchen allmählich leitend wird. Dies dürfte eine Folge der schlechten Benetzungseigenschaften der meisten Kunststoffe sein, und diese Erklärung wird durch die Beobachtung gestützt, dass Poly- äthylen sich diesbezüglich als besonders geeignet erwiesen hat. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : l. Elektrischer Akkumulator mit je zwei zwischen Elektroden entgegengesetzter Polarität angeordneten, porösen, mikroporösen oder halbdurchlässigen Isolierelementen, von welchen eines aus einem schichtförmigen Isolierelement, das dicht an die negative Elektrode anschliesst, gebildet ist, und das andere an die positive Elektrode dicht anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass das an die positive Elektrode dicht anschliessende Isolierelement (7), welches die aktive Masse dieser Elektrode zusammenhält, aus einer Schicht (5) aus Kunststoff od. dgl. gebildet ist, die mit Hilfe von dünnen Nadeln oder von auf einer Walze angebrachten nadelförmigen Vorsprüngen feingelocht ist, wobei diese Schicht aus Kunststoff od. dgl.

   derart geformt und im Verhältnis zu dem zugeordneten Isolierelement angeordnet ist, dass zwischen der Schicht aus Kunststoff od. dgl. und dem Isolierelement ein freier Elektrolytraum (8) vorhanden ist. <Desc/Clms Page number 3>

   2. Elektrischer Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Lochen mit den Nadeln gegebenenfalls entstehenden Lochgrate (10) der positiven Elektrode (1, 3) zugekehrt sind.

   3. Elektrischer Akkumulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (5) aus Polyvinylchlorid oder einem ändern Vinylpolymerisat oder Copolymerisat, Polystyrol, Polyäthylen, vorzugsweise Niederdruck-Polyäthylen, Mylar od. dgl. oder aus einem z. B. mit Phenolharzen Imprägnierten Papier od. dgl. besteht.

   4. Elektrischer Akkumulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Erzielung eines grösseren Elektrolytraumes und einer wirksameren Zirkulation die Kunststoffschicht durch Faltung, Formwalzung oder durch Auftragung von schmalen Streifen aus demselben Stoff mittels Kleben oder Schweissen gerippt ist, so dass zwischen der Kunststoffschicht und den porösen Teilen des Isolierelementes ein gewisser Abstand gebildet wird.

   5. Elektrischer Akkumulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gelochten Kunststoffschichten (5) zu beiden Seiten einer positiven Elektrode (1, 3) in einem Stück ausgebildet und um eine der Kanten der Elektrode gebogen odergegebenenfallsalseinparallelepipedischer Kasten oder als Tasche ausgebildet sind, welche die Elektrode umschliesst.