DE1960753A1 - Separatoren fuer Sekundaerbatterien bzw. Saeurebatterien - Google Patents
Separatoren fuer Sekundaerbatterien bzw. SaeurebatterienInfo
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Description
First National Bank Building,
St. Paul, Minnesota / V.St.A.
Pa t ent anme1dung
Separatoren für Sekundärbatterien bzw. Säurebatterien
Die Erfindung betrifft Separatoren für Sekundärbatterien oder Sammler, insbesondere vom Blei-Säuretyp. Vornehmlich
betrifft die Erfindung Separatoren für trockengeladene Säurebatterien, die durch Zugabe von Wasser aktiviert
werden.
Blei-ijäurebatterien mit positiven Elektroden aus Bleiperoxid,
negativen Elektroden aus Bleisehwamm und einem Elektrolyt in Form einer wässrigen Lösung von Schwefelsäure
sind die gebräuchlichsten Sammlerbatterien. Gewöhnlich worden iJäurebntterien vor dem Einbau und Verwendung im
"n'tssgolf-denon" oder "trockengeladenen" Zustand gelagert.
Früher wurde der Schwefelsäureelektrolyt im Zellenraum und nnmit in Kontakt mit den Platten gehalten, während troeken-Battorion
trockene aber aktive Platten sowie einen Schwofolnäurebehältor haben. Im letzteren Falle
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aktiviert der Benutzer die Batterie durch Zugabe von Säure.
Obwohl sowohl nass als auch feucht geladene Batterien eine weite Verwendung haben, sind jeder Art Grenzen gesetzt. Nassgeladene
Batterien verlieren beim Lagern an Kapazität und müssen daher unter Dauerladung gehalten oder periodisch wieder aufgeladen
werden. Dabei tritt eine Korrosion und Sulfatierung der Akkumulatorplatte auf, die die Lebensdauer der Batterie bei Benutzung
begrenzt. Anderseits erfordern trockengeleadene Batterien keine Wiederaufladung, besitzen jedoch die Unannehmlichkeit
der Lagerung und Handhabung der Schwefelsäure zusammen mit der wahrscheinlichen permanenten Beschädigung der Platten
durch unsachgemässe Säurezugabe.
Das US-Patent . ... ... (581 749 vom 26.9.1966) betrifft eine
trockengeladene Säurebatterie, die lediglich durch Zugabe von
Wasser aktiviert wird. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die konzentrierte Schwefelsäure in eine© gelartigen Polyelektrolytkomplss
von icmisela. gefundenen polylcaiionischen und polyanionisehen
or-g&aiseheii Harzen gelagert bzw» gebunden ist. Die
EoäiplexverMndmiget!. halten die konzentrierte Schwefelsäure fest
und geben sie erst durch Zugabe von Wasser frei. Das zurückbleibende
Gel ist eine zähe mikroporöse Membran, die bei Be- ;
nutzung als Separator für die negativen und positiven Platten oder Elektroden eine hohe Ionen-Leitfähigkeit besitzt, einen
physikalischen Kontakt zwischen den Platten verhindert, die Bildung von Bleidentriten verringert, die Platten gegen mechanischen
Stoss und Vibration schützt, ein verdichtbares Medium zum Zurückhalten von Bleiperoxid und Sulfat auf den Platten
darstellt j, die Auswanderung von Antimon aus den positiven Gitterplatten
verhindert und die Batterie beständig gegen ein Verschütten macht.
Bei Verwendung von Polyelektrolyt-Komplexen zum Festhalten von
Schwefelsäure in mit Wasser aktivierbaren trockengeladenen Batterien
ist es im allgemeinen erwünscht, die ganze oder im we-
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sentlichen die ganze erforderliche Säuremenge in dem Zwischenraum
zwischen den üblich angeordneten Separatoren unterzubringen. Dieser Raum ist stark "begrenzt, insbesondere in
Autobatterien, bei denen jeder der etwa 22 Separatoren in jeder Zelle nur etwa 0,17 cm dick ist. Infolgedessen muss die
Schwefelsäure in Polyelektrolytkomplexen hoch konzentriert
sein.
Diese hohe Konzentration führt zu verschiedenen Problemen. Bei derzeitigen Polyelektrolytkomplexen kann dies erforderliche
Mengenverhältnis Säure zu Polyelektrolyt zu hoch für die optimalen physikalischen Eigenschaften des Gels sein. Dabei wird
das Gel in physikalischer Beziehung schwach sowohl vor eis "
auch nach der Aktivierung mit "Wasser unter Verlust verschiedener erwünschter Eigenschaften*. Weiterhin können Gele mit zu
hohem Gehalt an Schwefelsäure zu einer Synärese unter Austritt von flüssiger Säure aus dem Gel führen, wobei die Säure zu den
Platten wandert und die Batterie vor dem eigentlichen Gebrauch entlädt. Demgemäss ist ein Ziel der Erfindung ein verbesserter
Batterie separator vom Polyelektrolytkomplextyp, dr-r grosse Mengen Schwefelsäure aufzunehmen vermag, aber gleichzeiig
eine genügende physikalische Festigkeit für eine wirksame Verwendung als Separator besitct. Ein diesbezügliches Ziel
besteht im Aufbau von Separatoren des im vorhergehenden beschriebenen
Typs, die eine genügende Festigkeit für den Einbau in Zellen und Batterien haben.
Auch ist cc "bei Verwendung von Schv.-efelsäure-Polyelektrolytkomplexen
für eine längere Legerzeit der Batterien im troclzengeladenrn
Zustr-nd erwünscht, weiterhin sicher zu stellen, d?ss
von der Säure in Separator nichts in Kontakt mit den Zellenelektroden
kommt. Dies ist insbesondere wichtig bezüglich der positiven Bleiperoxid-Elektroden, bei denen ein vorzeitiger
Kontakt mit konzentrierter Schwefelsäure eine längere Lebensdauer herabsetzt. Ein Ziel der Erfindung ist daher ein verbesserter
Separator, der wirksam das Säurepolyelektrolyt-Gel von den Batterioplatten während der Lagerung und vor der Aktivierung
isoliert.
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Ein weiteres. Ziel der Erfindung ist ein Schwefelsaurep'olyelektrolytkomplex-Separator,
der eine Zirkulation von flüssigem Elektrolyt innerhalb der Zelle während des Gebrauchs der
Batterie ermöglicht. Ausserdem soll die Einrichtung so ange-
Batterie ermöglicht. Ausserdem soll die Einrichtung so ange-
I ordnet sein, dass eine Ablagerung auf den negativen Elektroden
jklar von den Elektroden und Separator fällt,
jAusserdem soll der Separator eine unempfindliche und einfache
'Ausführungsform haben, die völlig die Vorteile des Schwefel-,säure-Polyelektrolytseparators ermöglicht, gleichzeitig schnell
kontinuierlich und automatisch hergestellt werden kann, die bil-j lig ist und eine maximale Ausnutzung der Säurepolyelektrolyten
ermöglicht.
'Ausführungsform haben, die völlig die Vorteile des Schwefel-,säure-Polyelektrolytseparators ermöglicht, gleichzeitig schnell
kontinuierlich und automatisch hergestellt werden kann, die bil-j lig ist und eine maximale Ausnutzung der Säurepolyelektrolyten
ermöglicht.
Der erfindungsgemässe Separator zur Verwendung in trockengeladenen
mit Wasser aktivierbaren Blei-Säure-Sekundärbatterien ist ; dadurch gekennzeichnet, dass er aus zwei Komponenten und zwar :
einen Hauptseparator und einem zusätzlichen Separator besteht.
Der Hauptseparator ist eine Scheibe aus einem Polyelektrolyt- ; komplex, der konzentrierte Schwefelsäure zur Bildung eines Schwe-f feisäureelektrolyten bei Zugabe von Wasser zwecks Aktivierung j der Zelle enthält. Der Zusatzseparator ist zwischen dem PoIy-.elektrolytseparator und den positiven Elektroden angeordnet. . Dieser Separator trennt physikalisch (körperlich) den Säure- | Polyelektrolyt von den positiven Elektroden, um einen direkten j Kontakt zwischen der Säure und dem Bleiperoxid während der Lagerung der Batterie und vor der Aktivierung zu verhindern. Ausserdem ermöglicht er eine Zirkulation des Elektrolyten innerhalb ■ der Zelle und erleichtert die Bildung einer hohen Zellenkapazi- * tat unter schweren Arbeitsbedingungen. ·
Der Hauptseparator ist eine Scheibe aus einem Polyelektrolyt- ; komplex, der konzentrierte Schwefelsäure zur Bildung eines Schwe-f feisäureelektrolyten bei Zugabe von Wasser zwecks Aktivierung j der Zelle enthält. Der Zusatzseparator ist zwischen dem PoIy-.elektrolytseparator und den positiven Elektroden angeordnet. . Dieser Separator trennt physikalisch (körperlich) den Säure- | Polyelektrolyt von den positiven Elektroden, um einen direkten j Kontakt zwischen der Säure und dem Bleiperoxid während der Lagerung der Batterie und vor der Aktivierung zu verhindern. Ausserdem ermöglicht er eine Zirkulation des Elektrolyten innerhalb ■ der Zelle und erleichtert die Bildung einer hohen Zellenkapazi- * tat unter schweren Arbeitsbedingungen. ·
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Zusatzseparator jaus
einer Reihe von Strängen oder Rippen, die zu einer Fläche aus j nicht gewebtem Stoff vereinigt sind, der in oder auf dem Hauptseparator
aufgebracht ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung
•ergeben sich bei der folgenden Erläuterung in Verbindung mit
der Zeichnung:
Fig. 1 stellt einen typischen Separator gemäss der Erfindung
dar,
Fig. 2 ist ein -\ergrosserter Querschnitt durch den Separator,
Fig. 3 stellt schematisch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Separatoren nach Fig. 2 dar.
Die erfindungsgemäss verwendeten Polyelektrolytkomplexe sind
in Science, 110, 552, 1949 (Fuoss, K.M., Sadek, H.) sowie in Ind. and Eng. Chem., 57, Nr. 10, 32 - 40, 1965 (Michaelis,
Alan S., "Polyelectrolyte Complexes"·) beschrieben. Diese Komplexe
sind im wesentlichen ionisch gebundene Netzwerke aus zwei organischen Harzen, von denen das eine anionische Gruppen
(Polyanion) und das andere kAionische Gruppen (Polykation) besitzt. Bei geeigneter Formulierung»reagieren die einzelnen
Harze augenscheinlich ionisch unter Bildung eines Netzwerks, das unter anderen ungewöhnlichen Eigenschaften die Fähigkeit
besitzt, reversibel grosse Mengen an Schwefelsäure aufzusaugen
oder zu absorbieren. !Tatsächlich sind Mischungen von 49 Teilen einer 100$igen Schwefelsäure mit 1 Teil bestimmter Polyelektrolyte
hergestellt, obwohl das übliche Verhältnis bei unter etwa 12 : 1 liegt. Das gebräuchlichere Verhältnis liegt bei unter
etwa 6:1, das heisst bei 4 bis etwa 5:1.
Eine grosse Anzahl von Polyelektrolytkomplexen ist hergestellt worden. Das gegenwärtige Hauptinteresse liegt bei den durch
Umsetzung eines stark sauren Polyanions, z. B. eines Sulfonats, mit einem stark basischen Polykation, z. B. quaternären Ammoniumgruppen,
gebildeten Komplexen. So sind beispielsweise Polymere von Natriumstyrolsulfonai; ("NASS") und von Vinylbenzyltrimethylammoniumchlorid
("VBTAC") besonders brauchbar. Jedes Polymerisat für sich besitzt eine synthetische organische polymere
Struktur, die ohne die betreffenden Ionengruppen ein Ma-
terial darstellt, das einen wasserunlöslichen Mim bildet. Jedes
Polymerisat oder Harz besitzt ein ausreichend hohes Molekulargewicht, um fest zu sein, und zwar über etwa 50 000, und
hat für sich genügend dissozUerbare Ionengruppen, die mit der
polymeren Struktur verbunden sind, um das Polymerisat wasserlöslich oder dispergierbar zu machen. Andere Polyelektrolytkomplexe
zusammen mit Verfahren zur Formung derselben zu geeigneten Gebilden sind in der US-Patentschrift . ... ...
(Anmeldung No. 581 749) beschrieben.
Pig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines Separators 10. Der Se-) parator besteht aus einer im allgemeinen rechteckigen dünnen
Scheibe, die im allgemeinen etwa 0,12 bis 0,15 cm dick ist, zusammen mit einer Reihe von in Abständen parallelen Strängen
oder Rippen 12, die damit verbunden sind und die auf einer Seite des Separators liegen, und zwar auf der Seite, die der
positiven Bleioxidelektrode oder Platte zugekehrt ist.
Gewöhnlich ist ein Separator zwischen jeder Platte in einer Zelle angeordnet, in manchen Fällen ist ein Separator an der
Aussenseite der Zellenpackung entlang der flachen Oberfläche der äusseren Elektroden angeordnet* Eine typische Zelle hat
gewöhnlich eine negative Platte mehr als eine positive Platte. Wenn z. B. eine Zelle elf positive Platten und 12 negative
,Platten hat, hat sie 22 Separatoren, jedoch 24 Separatoren, iwenn 2 Separatoren an der Aussenseite der Zellenpackung angeordnet
sind.
Andere Dimensionen des Separators· 10 sind vom Elektrodensitz
abhängig. In z. B. einer Mlitär-6 TN-Batterie, bei der die
Elektroden frontal 13,6 χ 14,4 cm (5 3/8 χ 5 11/16 Zoll) gross^
sind, ist ein geeigneter Separator 10 Hi3 x 14,8 cm (5 5/8 χ
5 27/32 Zoll) gross.
Der Querschnitt eines Separators nach Fig. 2 stellt eine bevorzugte
Ausbildung gemäss der Erfindung dar. Der Separator 10
umfasst 4 Elemente, nämlich ein Gel 14» bestehend aus dem ·
Polyelektrolytkomplex von ionisch gebundenen ρolykationischen i
und polyanionisehen organischen Harzen, eine der positiven
Platte zugekehrte Otferflache 11 aus einem Polyolefinstoff, ;
einem zusätzlichen Separator 12 auf der Oberfläche 11 in Form
von Streifen oder Rippen 12, sowie eine der negativen Platte zugekehrte Oberfläche 15 aus nicht gewebtem Polyolefinstoff.
Das Säure-Polyelektrolytgel 14, wie im folgenden näher beschrieben,
dient sowohl als Schwofelsäurequelle, um bei Zugabe von Wasser zur Aktivierung der Batterie einen flüssigen Elektrolyt
zu liefern, als auch als ein permanentes Batterieseparatormediiim
von besonderen Eigenschaften für die elektrische Leitfähigkeit, Verhinderung von·schädlichen Nebenreaktionen
und desgleichen mehr. Wenn jedoch Gel 14 eine grosse· Menge Schwefelsäure enthält, verhindert bzw. verringert der Zusatzseparator
12 einen Kontakt zwischen der Säure, die entweder im Polyelektrolytgel vorliegt oder durch Synärese ausgetreten ist",
und den negativen Platten.
Ein typisches Säure-Polyelektrolytgel bestellt aus 13,2 Gew«£
eines stöehiometrischen Polyelektrolyten von "NASS" und "YBTAC",
60,2 Gew.?S 1OO?Siger Schwefelsäuro, 24,6 Gew.JO Wasser und 2,0
Gew.$> eines fein verteilten säurebeständigen Dickungsmittels
wie kurze Glasfaserstränge, kurze Stränge aus säurebeständigen synthetischen Harzen, z. B. "Dylene", Russ-,oder kolloidaler
, pyrogener Kieselsäure, ζ. B. "Cab-O-Sil,". Dickungsmittel ermöglichen
einen höheren Anteil an Schwefelsäure im Polyelektro-
t lyt.
Diese Mengenverhältnisse sind typisch und bezeichnend, können J jeden in weiten Grenzen verändert werden. Im obigen Beispiel ist
: das Gewichtsverhältnis Säure : PolyelektrolyiJomplex 4,56, bei
einer gewichtsmässigen Konzentration der Säure von 71,1 $.
!Wesentlich höhere Gewichtsverhältnisse bis zu etwa 12 : 1, und Aziditäten bis zu 105 $ können zweckmässig angewandt werden,
ÖÜS8TS7T3
.jedoch ergeben sich keine Vorteile bei Mengenverhältnissen
wesentlich über 6:1, bei Aziditäten von 65 bis etwa 100. $.
Die Dicke des Separators 14 ist so ausgewählt, dass genügend Säure vorhanden ist, um im wesentlichen allen Anforderungen .
bezüglich Säure in der Sammlerbatterie zu genügen, wenn die trockengeladene Batterie durch Zugabe von Wasser aktiviert
: wird. Je höher demgemäss die Säurekonzentration ist, umso niedriger
kann das notwendige Volumen des Säure-Polyelektrolytgels
j 14 sein. Bei 100$iger Säurelieferung des SäurerPolyelektrolytkomplexes
kann die Dicke des Gels 14 genau berechnet werden. Bei der beispielsweise betriebenen Batterie beträgt die Dicke des
Gels etwa 0,11 cm.
IJm ausserdem eine physikalische feste und widerstandsfähige Struktur des Separators zu erreichen, ist ein Paar poröser
! Scheiben 11 und 15 auf jeder Seite des Gels 14 angeordnet. Sie
sind vorzugsweise aus nichtgewebtem Material hergestellt, z, B.
aus einem Polypropylen- oder Polyäthylenflie's, das durch Auspressen,
Verkitten und Kalandrieren des entsprechenden Polyolefins
hergestellt ist. Derartiges Material ist im Handel (Du Pont's Typar-polypropylen und Tyvek-polyäthylen, Kendall's SM
96,3, usw.) in verschiedener Dicke erhältlich. Vorzugsweise wird das nichtgewebte Material auf der Seite, auf der es eine
w eiche und rauhe Oberfläche hat, auf dem Gel 14 aufgebracht. ;
I Bei dem erläuterten Aufbau des Separators ist die der negativen i
Platte zugekehrte Fläche 15 spinngebundener (spun bonded) Poly*- ■
propylen mit einer Dicke von etwa 0,012 cm (0,005 Zoll). Die der positiven Platte zugekehrte Fläche 11 besteht aus spinngebundenem
Polypropylen mit einer Dicke von 0,0279 cm (0,011 Zoll)»
Beide Schichten sind vorzugsweise mit einer kleinen Menge eines ■
säurebeständigen Oberflächenbehandlungsmittels, z. B-. Natrium- j
. laurylsulfat, imprägniert, um die Durchdringung des Wassers j
bei Zugabe desselben zur Aktivierung dor Batterie zu erleichtern*
ι ■ - r
' Die beiden Schichten 11 und 1 5 können Gewichte von 30 bis etwa :
j 60 g pro Quadratyard (0,836 τη ) haben, eine Garnzahl von 0,5 bis
0098 2 97 Γ3 7 U
etwa 5 Denier und vorteilhaft einen Widerstand unter etwa ,
8 - 10 Ohm/Quadratzoll (6, 45 cm ) in 35$iger Schwefelsäure.
Um den Säur-e-Polyelektrolyt H von der positiven Platte ge- |
trennt zu halten und eine elektrolytische Zirkulation zu er- '
möglichen, sind die Zusatzseparatoren 12 vorgesehen. In der
"bevorzugten Ausführungsform sind sie ursprünglich oval geform- ' te Stränge aus linear orientiertem Polystyrol und 0,0025 cm
(0,001 Zoll) dick· , die in einem Lösungsmittel (Methylenchlorid) auf der der positiven Platte zugekehrten Seite der Fläche 11
aufgebracht sind. Die Strenge 12 sind vorzugsweise parallel
in einem Abstand von etwa 1,9 cm angeordnet. :
"bevorzugten Ausführungsform sind sie ursprünglich oval geform- ' te Stränge aus linear orientiertem Polystyrol und 0,0025 cm
(0,001 Zoll) dick· , die in einem Lösungsmittel (Methylenchlorid) auf der der positiven Platte zugekehrten Seite der Fläche 11
aufgebracht sind. Die Strenge 12 sind vorzugsweise parallel
in einem Abstand von etwa 1,9 cm angeordnet. :
Wie schon bemerkt,ist ein Vorteil der form 12 nach fig. 2, j
dass sie schnell kontinuierlich hergestellt werden kann. ·
! Zunächst wird ein im wesentlichen stöchiometrisches Poly- ;
! eloktrolytgel hergestellt. Hierzu werden 11,79 kg liatrium-'
polystyrolsulfonat (Dow, HASS), ein 36 fo aktives Pulver mit
: einem Molekulargewicht von 2,39 x 10 , mit 37»65 kg Wasser ge- ,
mischt, Nach, der Dispergierung der Mischung werden 17,69 kg :
; einer wässrigen lösung von Vinylbenzyltrimethylammoniumchlorid ·:
(DOW, YBAC), erhalten als ein 33 i° aktives Material in wässriger^
Lösung mit einem Molekulargewicht von 20 000, zugegeben. ;
Wenn die Lösungen des Polyanions und Polykations zugegeben j
! sind, bildet sich ziemlich schnell ein halbfestes Gel, das sich !
! von der Hauptmasse der Mutterflüssigkeit trennt. Vorteilhaft ·
jedoch wird die Trennung durch Vermählen der Mischung bei über (
80° 0 verhindert. In jedem Fall muss das Gel aushärten, bevor
es weiter verarbeitet wird.
Das gehärtete Gel wird dann entweder chargenweise oder kontinuierlich
gewaschen mit einer Gesamtmenge von 770 kg heissen
Wassers, um Nebenproduktsalze und unverbrauchte Ausgangsstoffe
zu entfernen. Das Gel wird sodann in einer Dornpresse gepresst,
Wassers, um Nebenproduktsalze und unverbrauchte Ausgangsstoffe
zu entfernen. Das Gel wird sodann in einer Dornpresse gepresst,
10 0198 2 97137
j um die Masse von Wasser zu trennen, und im Vakuumofen-getrock^-
net. Ee besteht jetzt aus 5,3 kg eines stöchiometrischen PoJLy-e
elektrolyt komplexes und etwa 0,045 kg nicht entfernten Sjalzea.
Das Produkt wird dann innig in einem Schaufel-Mixer mit 28,5 kg
einer 100$igen Schwefelsäure, 8,16 kg Wasser und 3,17 kg eines
Glasfaserfüllstoffs gemischt. Das entstandene viskose und
teigartige Produkt wird im Extruder 16 (Fig. 3) als kontinuierlicher
Streifen eines Säure-Polyelektrolgrfckomplexes 14 ausgepresst.
Zur Befestigung der Polystyrolstränge des Zusatzseparators 12
auf Fläche 11 werden die Polystyrolstränge von Rolle 20 abgezogen,
durch Hindurchleiten durch kochendes Wasser im Erhitzer 24 zwecks Entfernung einer Kräuselung erhitzt, und dann mit j
Methylenchlorid aus Docht 25 behandelt. Der gleiche Docht 25 ;
behandelt die aufeinanderarbeitende obere Fläche von Streifen '■
11. Die beiden Flächen werden dann durch Rollen 21 aufeinander- j gepresst, wobei die obere Rolle eine Reihe von Führungsspuren '■;
hat, um die 7 Stränge des Separators 12 parallel zueinander auszurichten. Das Material wird anschli.essend durch einen zwei- \
ten Erhitzer 26 und dann zu den Fertigungsrollen 22 geführt. !
Gleichzeitig presst Extruder 16 das Säure-Polyelektrolytgel auf !
Fläche 15. Das Material läuft entlang eines Transportbandes 28 zu den Fertigungsrollen 22, wo Gel 14 und Streifen 15 mit |
Fläche 12 und Streifen 11 vereinigt v/erden. i
Der Vierkomponenten-Separator läuft entlang dem Transportband, dann durch die Ziehrollen 30 und durch das Schneideisen 31, wo
die Separatoren auf die richtige Grosse und Form gebracht werden. Sie werden dann auf automatische Stapel 32 zur endgültigen
Versendung für die Batterieeinrichtung gebracht.
Die Erfindung ist im obigen in Verbindung mit verschiedenen
Ausführungsformen beschrieben. Sie ist jedoch in weiteren Ab-
änderungen für den Fachmann ausführbar. So kann ein aweiter j
Satz von Zueatzseparatoren 12 angewandt werden, um die Säure-
Polyelektrolytschicht 14 von den negativen Platten einer Säure- ι
batterie zu trennen. Auch kann anstelle von nichtporösen Strän- j gen 12 eine dickere Schicht eines nicht gewebten Materials 11 als
poröser Zusatzseparator verwendet werden oder anderes poröses Material wie perforierte thermoplastische Streifen, offenporige
thermoplastische Schäume und dergleichen. Γη jedem Falle muss
der Zusatzseparator 12 widerstandsfähig gegen Schwefelsäure und
inert gegen die Elektrode, mit der er in Berührung kommt, sein.
Gleichermassen sind andere Ausführungsform und Anwendungen
möglich. Bin "bemerkenswertes Merkmal der Erfindung "besteht
darin, dass sie eine Ausbildung vorsieht, die sehr vielseitig
ist, um sich veränderten Anforderungen anzupassen.
Ansprüche: ÖÖW29/1374
Claims (9)
- AnsprücheSeparator für die Elektroden einer wasseraktivierbaren, trockengeladenen Säurebatterie mit positiven Bleiperoxidelektroden und negativen Bleischwammelektroden, gekenn- zeichnet durch einen Polyelektrolytkomplex von ionisch gebundenen polykationischen und polyanionischen organischen Harzen zur Einlage zwischen aufeinanderfolgenden positiven [ und negativen Elektroden, der Schwefelsäure zwecks Bildung ; eines Schwefelsäureelektrolyt nach Zugabe von Wasser zur Aktivierung der Zelle enthält, ferner gekennzeichnet durch I m einen zusätzlich zwischen dem Säure-Polyelektrolyt und den positiven Elektroden angeordneten Zusatzseparator, der be- J ständig gegen Schwefelsäure und inert gegen die Bleiperoxid-' elektrode ist, um einen direkten Kontakt 'zwischen dem Schwe-j felsäurepolyelektrolywnd den positiven Elektroden während j der Lagerung der Batterie und vor ihrer Aktivierung zu j verhindern und eine Zirkulation des Elektrolyt in der Zelle zu ermöglichen.
- 2. Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Säurepolyelektrolytkomplex aus einer Scheibe von Polyelektro*- lytg»?l mit Schwefelsäure besteht, die zwischen Schichten aus nichtgewebtem Polyolofinm°terial gelagert ist.
- 3. Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzseperator aus einer Reihe von im Abstand voneinander angeordneten Strengen odor Rippen besteht, die auf dem PoIyolektrolytkonplex aufgebracht aind.
- 4. Separator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzseparntor an eine der Schichten aus nichtgewebtem Polyolefinnaterial gebunden ist.
- 5. Separator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stränge oder Rippen parallel zueinander und vertikal verlaufen.009829/1374 BADOR.G.NAL
- 6. Separator nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Säurepolyelektrolyt ein feinverteiltes Dickungsmittel enthält.
- 7. Batterieseparator, gekennzeichnet durch eine dünne Schicht eines Polyelektrolytkomplexes von ionisch gebundenen polykationischen und polyanionischen organischen Harzen zur Einlagerung zwischen abwechselnd aufeinanderfolgenden positiven und negativen Elektroden, ferner gekennzeichnet j durch einen Zusatzseparator zwischen dem Polyelektrolyt und j ν/enigstens einer der Elektroden, der gegen Schwefelsäurewiderstandsfähig und inert gegen negative Bleimetallelek- . : troden ist, um einen direkten Kontakt zwischen dem Polyelektrolyt und den negativen Elektroden zu verhindern und eine Zirkulation des Elektrolyten in der Zelle zu ermög- ; liehen.
- 8. Separator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzseparator aus einer Reihe von parallelen vertikalen Strängen oder Rippen besteht, die von dem Polyelektrolytkomplex getragen werden.
- 9. Separator nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass der Polyelektrolytkomplex aus einer Schicht von Polyelektrolytgel besteht, die zwischen Schichten aus nicht gewebtem Polyolefinmaterial gelagert ist.,10. Separator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefinmaterial eine kleine Menge eines säurebeständigen Netzmittels enthält.Der Patentanwalt00 982 97 137 A BADORIGINALAHLeerseite
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE1960753A1 true DE1960753A1 (de) | 1970-07-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (6)
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Families Citing this family (3)
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| US4113927A (en) * | 1975-08-13 | 1978-09-12 | Evans Products Company | Battery separator having coated ribs |
| US4477403A (en) * | 1983-05-26 | 1984-10-16 | Teledyne Industries, Inc. | Method of making an electrochemical sensor |
-
1968
- 1968-12-12 US US783264A patent/US3556851A/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1969-12-10 LU LU59989D patent/LU59989A1/xx unknown
- 1969-12-11 BE BE743017D patent/BE743017A/xx unknown
- 1969-12-12 NL NL6918722A patent/NL6918722A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2025954A1 (de) | 1970-09-11 |
| LU59989A1 (de) | 1970-02-10 |
| US3556851A (en) | 1971-01-19 |
| NL6918722A (de) | 1970-06-16 |
| BE743017A (de) | 1970-05-14 |
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