DE1058589B

DE1058589B - Verfahren zur Herstellung von Scheidern aus Glasfasern fuer Akkumulatoren

Info

Publication number: DE1058589B
Application number: DEC14536A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Koldehofe
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1957-03-16
Filing date: 1957-03-16
Publication date: 1959-06-04
Also published as: US2999123A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Scheidern aus Glasfasern und synthetischen Bindemitteln für Akkumulatoren.

Die bekannten Scheider aus Glasfasern und synthetischen Bindemitteln, wie z. B. Polystyrol, haben sich beim Gebrauch zwar bewährt, doch war es für manchen Zweck erwünscht, die Festigkeit der Scheiderplatten noch zu erhöhen.

Diesen Wünschen trägt die vorliegende Erfindung Rechnung, indem sie ein Verfahren zur Herstellung von Scheiderplatten vorsieht, bei welchem die Glasfasern mit einer wäßrigen Dispersion von Polystyrol und Ammoniumsalzen einer polymeren Acyrlsäure als Bindemittel getränkt werden und der so entstandene Plattenrohling darauf bei Temperaturen zwischen 160 und 220° C einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Vorzugsweise wird man hierbei eine Temperatur von 180° C wählen. Diese Angaben sind jedoch nicht im Sinne einer Beschränkung aufzufassen. Die in der Dispersion anwesenden Ammoniumsalze der polymeren Acrylsäure haben die vorteilhafte Wirkung eines Eindickungsmittels für die Dispersion, so daß dadurch eine gute Standfestigkeit der Rohlinge gegeben ist und die Dispersion nicht so leicht wieder von den Glasfasern wegfließen kann. Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß bei der Wärmebehandlung bei ungefähr 180° C eine zusätzliche Festigkeit erhalten wird, weil hierbei wahrscheinlich eine Weiterpolymerisation der Acrylsäure eintritt, nachdem sich der Ammoniumanteil der Salze bei der erhöhten Temperatur von etwa 180° C verflüchtigt hat. Diese weitervernetzte polymere Acrylsäure verstärkt noch die Strukturfestigkeit, welche durch das Sintern des Polystyrols erzielt wurde. Dabei ist wesentlich für die richtige Wirkung, daß die Ammoniumsalze der polymeren Acrylsäure in einer Menge von weniger als 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Polystyrolmenge, verwendet werden. Im anderen Falle würde bei der Wärmebehandlung keine Verflüchtigung des Ammoniumanteils mehr eintreten. Wenn dies der Fall ist, d. h. wenn die Ammoniumsalze in Mengen über 1 Gewichtsprozent verwendet werden, wird zwar noch eine Porosität der Platte erreicht, aber es gelingt nicht, Mikroporen in der Platte zu erzielen. Außerdem wird dann das Material der Platten von Schwefelsäure angegriffen, d. h., die Platte ist nicht mehr für die Verwendung in den Akkumulatoren geeignet.

Gemäß einem gesonderten Vorschlag der Erfindung können die Scheiderplatten auch mit Rippen aus zusätzlichen Strängen von Glasfäden verseilen werden. Diese Glasfäden können in Form eines Zwirns oder nur gebündelt auf die mit dem Bindemittel versehene Glasfaserplatte aufgebracht werden. Die Rippen können als Längs- und/oder Querrippen oder auch diago-

Verfahren zur Herstellung von Scheidern aus Glasfasern für Akkumulatoren

Anmelder:

Continental Gummi-Werke

Aktiengesellschaft,
Hannover, Continentalhaus

Dipl.-Ing. Ernst Koldehöfe, Hannover,
ist als Erfinder genannt worden

nal auf den Platten angeordnet sein. Es ist auch möglich, die Stränge aus Glasfäden in Form eines Netzes auf die Platten aufzubringen, so daß also auch Längsund Querrippen gebildet werden. Zur Verbesserung der Haftung zwischen den Glasfäden und der mit dem Bindemittel versehenen Glasfaserplatte können die Glasfäden ebenfalls mit einem Bindemittel präpariert werden, und zwar vorteilhaft mit demselben Bindemittel, bevor sie auf die Platte aufgebracht werden.

Dies kann so vor sich gehen, daß man sowohl die Glasfaserplatte als auch die Glasfaserstränge durch Eintauchen in ein Bad aus derselben Dispersion präpariert und anschließend die miteinander zu verbindenden Teile noch im feuchten Zustand miteinander vereinigt. Durch diese Präparierung wird der gegenseitige Zusammenhalt der einzelnen Glasfäden im Strang verstärkt, so daß die Stränge fester werden. Die dadurch erzielte höhere Festigkeit der Glasfädenstränge erhöht auch die Festigkeit der Scheiderplatten.

Für die Haftung kann es jedoch schon genügen, wenn die Glasfäden ohne Präparierung auf die mit Bindemittel versehene Glasfaserplatte aufgelegt werden. Es ist auch möglich, daß die Platte und die Stränge aus Glasfäden nach dem Eintauchen getrocknet werden und vor dem gegenseitigen Verbinden die Berührungsflächen der Teile mit einem Lösungsmittel, wie z. B. Toluol, angequollen werden, worauf die Vereinigung der Teile erfolgt. Das zuerst genannte Verfahren ist jedoch die vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung.

Die Stränge der Glasfäden können beispielsweise eine Dicke von 1,5 mm besitzen. Diese Angabe stellt keine Begrenzung dar und entspricht ungefähr dem erforderlichen Abstand zwischen zwei Elektroden, wie

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Claims

;r durch die bisher bekannten Wellenseparatoren ausgefüllt wurde. Die Herstellung der Scheiderplatten kann so erfolgen, daß ein z. B. in Form einer Bahn vorliegendes Tilasfaservließ mit der Dispersion getränkt wird, indem es — gegebenenfalls gleichzeitig mit den Glasfaden strängen — durch ein aus der vorstehend beschriebenen Dispersion bestehendes Bad gezogen, die überschüssige Dispersion darauf abgestreift und dann gegebenenfalls mit den Glasfadensträngen vereinigt wird. Darauf erfolgt die Trocknung in einer Trockenzone und anschließend die Wärmebehandlung der so gebildeten Rohlinge bei etwa 180° C. Bei dieser Temperatur erfolgt eine Sinterung der Polystyrolteilchen. Schließlich werden die Platten in der gewünschten Größe und Form zugeschnitten. Infolge der erhöhten Strukturfestigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Scheiderplatten finden sie mit besonderem Vorteil für die in Fahrzeuge eingebauten Akkumulatoren Verwendung. Der durch die einfache Herstellungsweise zusammen mit der stabilen Ausführungsform erzielte technische Fortschritt ist ein weiterer Grund für die Verwendung dieser Scheiderplatten auch in ortsfesten Akkumulatoren. Nach einem bekannten Vorschlag wird eine Glasfasermatte für die Verwendung als Separator mit einer Latexmischung getränkt, die noch Ammoniumalginat neben Füllstoffen aufweist. Das Ammoniumalginat dient dabei aber nur als Stabilisator des Latex und hat keinen Einfluß auf die Strukturfestigkeit des Separators. Eine weitere Veröffentlichung beschreibt die Bildung von Separatoren durch Reaktion eines Polysaccharids mit einem Alkydharz bei erhöhter Temperatur unter gleichzeitiger Zersetzung von Ammoniumcarbonat unter Porenbildung der Masse. Bekanntlich verflüchtigt sich Ammoniumcarbonat in der Wärme λ-ollkommen, so daß keine Erhöhung der Strukturfestigkeit eintritt. Außerdem sind diese Separatoren nicht durch Glasfasern verstärkt. Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 und 2 stellen jeweils einen Teilquerschnitt durch eine erfindungsgemäß hergestellte Platte dar. In Fig. 1 sind die aus Glasfasern und einem Bindemittel bestehende Platte mit 1 und die mit ihr fest verbundenen Längsrippen aus einem verzwirnten Glasfadenstrang mit 2 gekennzeichnet. Die aus den Bindemitteln bestehende Imprägnierung der Längsrippen ist mit dem Bezugszeichen 3 versehen. Fig. 2 zeigt die auf der aus Glasfasern und Bindemittel bestehenden Platte 1 aufgebrachten Längsrippen 2 ohne Bindemittel. Patentanspboche:

1. Verfahren zur Herstellung von Scheidern aus Glasfasern für Akkumulatoren unter Verwendung von Polystyrol als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern mit einer wäßrigen Dispersion getränkt werden, die neben Polystyrol noch Ammoniumsalze einer polymeren Acrylsäure enthält, und daß der so entstandene Plattenrohling danach einer Wärmebehandlung bei Temperaturen zwischen 160 und 220° C unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern mit einer Dispersion getränkt werden, die Ammoniumsalze der polymeren Acrylsäure in einer Menge von weniger als 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Polystyrolmenge, enthält.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Plattenrohlinge Rippen aus Strängen von Glasfäden aufgeklebt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 947 182;
britische Patentschrift Nr, 727 686;
USA.-Patentschrift Nr. 2 664376.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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