DE1079141B - Elektrischer Bleiakkumulator mit positiven Roehrchenplatten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Bleiakkumulator mit positiven Röhrchenplatten.

Es ist bereits bekannt, zum Elektrolyten von Bleiakkumulatoren Phosphorsäure zuzusetzen. Der Hauptzweck dieses Zusatzes war die Verhinderung der schädlichen Sulfatierung. Als weiterer Vorteil trat eine Verfestigung der aktiven Masse ein, wodurch ihre Abschlammung verringert und eine Erhöhung der Lebensdauer der Akkumulatoren erzielt wurde. Ein wesentlicher Nachteil des Phosphorsäurezusatzes bestand darin, daß die Kapazität der Akkumulatoren um 10 bis 15% absank. Dieser Zusatz betraf jedoch nur Akkumulatoren mit positiven Gitteroder positiven Großoberflächenplatten.

Bei Akkumulatoren mit positiven Röhrchenplatten wurde bisher keine Phosphorsäure zugesetzt, da man den Kapazitätsabfall für sehr nachteilig ansah und eine Verfestigung der aktiven Masse bei den bisher in der Hauptsache verwendeten Röhrchenplatten mit geschlitzten Hartgummiröhrchen nicht notwendig erschien. Man war der Ansicht, daß der Zusatz von Phosphorsäure bei den bisher üblichen Röhrchenplatten deshalb nicht notwendig war, weil bei den Röhrchenplatten die aktive Masse von den Hartgummiröhrchen gehalten wird, im Gegensatz zu den Gitterplatten, bei denen sie selbsttragend ist.

Aufgabe vorliegender Erfindung war es, einen elektrischen Bleiakkumulator mit positiven Röhrchenplatten zu schaffen, bei dem die günstige Wirkung des Phosphorsäurezusatzes zum Elektrolyten hinsichtlich der Verhinderung der Sulfatierung und der Erhöhung der Lebensdauer durch Verminderung der Abschlammung ausgenutzt werden konnte, ohne eine Einbuße an Kapazität in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aktive Masse eine Porosität von mindestens 65°/o, Vorzugs weise etwa 75'%, hat, die röhrchenförmige Umhüllung der aktiven Masse aus einem mikroporösen Material, beispielsweise Kunststoffgewebe oder Glasfaservlies, besteht und der Elektrolyt nach der Ladung einen Phosphorsäuregehalt von 3 bis 10 g/l, vorzugsweise 5 g/l, hat.

Durch die Verwendung einer aktiven Masse von so hoher Porosität sowie einer mikroporösen Röhrchenumhüllung mit einer sehr geringen Berührungsfläche mit der aktiven Masse und gleichzeitig einem hohen Durchtrittsquerschnitt konnte überraschenderweise der durch den Phosphorsäurezusatz verursachte Kapazitätsabfall praktisch ganz aufgehoben werden.

Zudem wurde es durch Ausnutzung der Verfestigungswirkung der Phosphorsäure auf die aktive Masse möglich, Umhüllungen von größerer Maschenweite zu verwenden und damit die Ausnutzung der aktiven Masse noch weiter zu verbessern, wobei Elektrischer Bleiakkumulator
mit positiven Röhrchenplatten

Anmelder:

Accumulatoren-Fabrik Aktiengesellschaft, Hagen (Westf.), Dieckstr.42

Dipl.-Ing. Dietrich. Evers, Hagen (Westf.),

Dipl.-Ing. Herbert Gumprecht, Volmarstein/Ruhr,

und Manfred Rasche, Hagen (Westf.),

sind als Erfinder genannt worden

gleichzeitig Umhüllungsmaterial erspart werden konnte. Dabei hat sich überraschenderweise auch noch gezeigt, daß durch den Phosphorsäurezusatz der Korrosionsangriff auf den Stromableiter stark verringert wurde. Die Korrosionsverminderung beträgt dabei je nach der verwendeten Legierung 30 bis 50%. Die Verfestigung der aktiven Masse durch die Phosphorsäure gibt außerdem die Möglichkeit, zu ihrer Herstellung feinkörnigeres Material zu verwenden, wobei wiederum ihre Ausnutzung verbessert und die Kapazität erhöht wird. Statt der bisher verwendeten Mennige mit einem Hauptteil einer Körnung von 15 bis 20 μ kann man beispielsweise beim Gegenstand der Erfindung Mennige mit einer Körnung mit einem überwiegenden Anteil von 4 bis 10 μ verwenden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, mikroporöse Umhüllungen zu verwenden, um die Berührungsfläche zwischen der Umhüllung und der aktiven Masse mögliehst gering zu halten und den Durchtrittsquerschnitt für den Elektrolyten so weit wie möglich zu erhöhen. Als geeignete Umhüllungen sind Röhrchen aus Glasfaservlies, aus gewebten Glasfasern, gewebten Kunststoffasern und mikroporösem Gummi oder Kunststoff zu nennen. Gerade bei Verwendung der genannten Röhrchenarten tritt im Gegensatz zu den früher bekannten Hartgummiröhrchen eine starke Zerklüftung der Oberfläche der aktiven Masse auf, die ebenfalls zur besseren Ausnutzung und Erhöhung der Kapazität beiträgt.

Die Phosphorsäure kann beispielsweise in Form eines ihrer Salze im trockenen Zustand zur aktiven Masse zugesetzt werden, wobei als aktive Masse Bleiglätte oder Bleimennige, einzeln oder in geeigneter

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Mischung, verwendet wird. Werden die Röhrchenplatten nicht durch Einfüllen oder Einrütteln der trockenen Bleioxyde hergestellt, so kann die Phosphorsäure auch im flüssigen Zustand zu einer Bleipastenmischung zugesetzt werden, die dann um die Stromableiter herumgepreßt wird. Es besteht auch die Möglichkeit, vor der Formation der positiven Röhrchenplatte diese in eine stark phosphorsäurehaltige Schwefelsäure für längere Zeit einzutauchen und dadurch die benötigten Mengen an Phosphorsäure der aktiven positiven Masse zuzuführen. Schließlich kann auch die Phosphorsäure, nachdem eine entsprechende Röhrchenplattenzelle in Betrieb gesetzt worden ist, dem Elektrolyten zugesetzt werden. In diesem Fall muß die Phosphorsäure zweckmäßigerweise nach und nach mit dazwischenliegenden Lade- und Entladezyklen zugeführt werden.

In allen Fällen ist es wichtig, daß die im geladenen Zustand in der positiven Platte enthaltenen Phosphorsäuremengen größer sind als die dann rest-Hch im Elektrolyten verbleibenden Mengen von 3 bis 10 g/l, vorzugsweise 5 g/l. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß sich in der positiven Platte, sei es bei der trockenen, sei es bei der nassen Einfüllung, ein- Phosphorsäuregehalt von etwa 25 bis 35 g/l, bezogen auf die später verwendete Säuremenge, befindet.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei Phosphorsäuregehalten über 10 g/l im Elektrolyten sich an der Platte eine schwammförmige, leitfähige Masse abscheidet, die zu Plattenkurzschlüssen und damit zur Zerstörung der Zellen führt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Elektrischer Bleiakkumulator mit positiven Röhrchenplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Masse eine Porosität von mindestens 65%, vorzugsweise etwa 75%, hat, die röhrchenförmige Umhüllung der aktiven Masse aus einem mikroporösen Material, beispielsweise einem Kunststoffgewebe oder einem Glasfaservlies, besteht und der Elektrolyt nach der Ladung einen Phosphorsäuregehalt von 3 bis 10 g/l, vorzugsweise 5 g/l, hat.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   C. Drotschmann »Blei-Akkumulatoren«,
   S. 111 und 160/161.

   © 9M769/117 3.60