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DE1008798B - Unter Zusatz von hydrophilen Substanzen hergestellte aktive Masse fuer Blei-Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Unter Zusatz von hydrophilen Substanzen hergestellte aktive Masse fuer Blei-Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1008798B
DE1008798B DEN8190A DEN0008190A DE1008798B DE 1008798 B DE1008798 B DE 1008798B DE N8190 A DEN8190 A DE N8190A DE N0008190 A DEN0008190 A DE N0008190A DE 1008798 B DE1008798 B DE 1008798B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrophilic
lead
paste
water
cellulose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN8190A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernard Agruss
Frank Bernard Finan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NAT LEAD Co Inc
NL Industries Inc
Original Assignee
NAT LEAD Co Inc
NL Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NAT LEAD Co Inc, NL Industries Inc filed Critical NAT LEAD Co Inc
Publication of DE1008798B publication Critical patent/DE1008798B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/56Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf die aktive Masse für die Platten von Blei-Akkumulatoren und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Blei-Akkumulatoren bestehen darin, daß die Gitter mit einer Mischung aus Bleioxyd, beispielsweise Bleiglätte, die metallisches Blei, Mennige und andere Zugaben enthalten kann, und aus Schwefelsäure pastiert werden. Die Mischung aus Bleiglätte und Säure bildet eine plastische Masse, die in die Lücken der Gitter gepreßt werden kann und die bei der Trocknung ein hartes, fest zusammenhängendes Material bildet, das leicht in den Gittern der Platte festhaftet.
Diese plastische Masse entsteht durch die chemische Reaktion zwischen Bleiglätte und Schwefelsäure, wobei ein beträchtlicher Anteil von Bleisulfat gebildet wird. Solch eine Paste besitzt erstrebenswerte Eigenschaften hinsichtlich der Dichte, Konsistenz und Haftfähigkeit, die sämtlich zum erfolgreichen Pastieren der Platte erforderlich sind. Im allgemeinen gehört die Verwendung von Schwefelsäure bei der Herstellung der Paste zu der üblichen, in der Technik angewendeten Praxis.
Die Wirkungen der Schwefelsäure und des Bleisulfates in der Pastenmischung scheinen zu einer Volumenvergrößerung der Paste zu führen, wodurch die Dichte wesentlich erniedrigt, die Mischung so verdickt wird, daß ihre Konsistenz die erwünschte Plastizität gewährleistet, und die Haftfähigkeit der Paste erhöht wird. Eine derartige Paste hat eine Dichte von etwa 4,27 g/cm3.
Man ist schon lange bestrebt, die Verwendung von Schwefelsäure und Bleisulfat bei der Herstellung der Pasten zu vermeiden. Bisher sind solche Versuche im allgemeinen erfolglos geblieben, und es sind keine derartigen Versuche bekannt, die in nennenswertem Umfange zu einer Anwendung auf industrieller Basis geführt haben. Neben dem grundsätzlichen Einwand, der auf der Korrosionswirkung der Schwefelsäure beruht, sprechen weitere wesentliche Gründe gegen die Anwendung der Schwefelsäure bei der Herstellung der Paste. Die Schwefelsäure erzeugt eine beträchtliche Hitze in der Pastenmischung, die oft die Eigenschaften der Paste nachteilig beeinflußt. Außerdem härtet und bindet sie in kurzer Zeit ab, ohne daß ihre ursprünglichen Eigenschaften wiederhergestellt werden können. Weiterhin besteht schon immer ein Bedürfnis nach einfacheren, schnelleren und wirtschaftlicheren Verfahren bei der Pastenherstellung.
Bleisulfat ist der aktiven Masse in einem begrenzten Umfange zugesetzt worden, dies ist jedoch abzulehnen, weil es der Paste Eigenschaften verleiht, die schlechter sind als diejenigen, die durch die Benutzung von Schwefelsäure bedingt sind. Die Verwendung von Bleisulfat ist in wirtschaftlicher Beziehung nicht interessant; sie führt vielmehr zu neuen Problemen bezüglich der Zumischung und der homogenen Verteilung.
Unter Zusatz von hydrophilen Substanzen
hergestellte aktive Masse
für Blei-Akkumulatoren
und Verfahren zu ihrer Herstellung
Anmelder:
National Lead Company Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. J. Pfenning, Patentanwalt,
Berlin-Charlottenburg 9, Bayernallee 15
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Dezember 1952
Bernard Agruss, (East Orange, N. J.,
und Frank Bernard Finan, Hicksville, Long Island,
N. Y. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
Bei Anwendung der Erfindung ergibt sich eine neue aktive Masse für die Platten von Blei-Akkumulatoren, die eine leichtere Kontrolle der physikalischen Eigenschaften ermöglicht als bei den bisher bekannten aktiven Massen. Die Erfindung gewährleistet eine verbesserte Herstellung von Blei-Akkumulatoren und führt zu einer aktiven Masse von verhältnismäßig geringer Dichte, die gekennzeichnet ist durch gute Haftfähigkeit und eine in weiten Grenzen kontrollierbare Konsistenz der Paste. Durch die Erfindung ergibt sich weiterhin eine aktive Masse, die zur einstufigen Formierung der Blei-Akkumulatoren geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung einer aktiven Masse und ist gekennzeichnet durch ein Bleioxyd, das in inniger Vermischung einen geringen Anteil, insbesondere mit 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, einer
709 510/168
hydrophilen Substanz enthält, die ein sehr hohes Absorptionsvermögen gegenüber Wasser besitzt. Der Ausdruck Absorptionsvermögen umfaßt sämtliche diesen Substanzen innewohnenden wasseraufnehmenden Kräfte, gleichgültig, ob sie physikalischer oder chemischer Natur sind. Diese wasseraufnehmende Eigenschaft kann ausgedrückt werden durch das von einer Gewichtseinheit der hydrophilen Substanz aufgenommene oder absorbierte Wassergewicht.
oxydmaterials zu gewährleisten. Die Menge dieses Mittels in der aktiven Masse sollte im allgemeinen 2 % nicht übersteigen, da bei Anwendung größerer Mengen eine uner- - wünschte Verdünnung der aktiven Bleioxydmasse eintritt und die richtige Kapazität und die anderen für einen Akkumulator nötigen Eigenschaften schwer zu erreichen sind.
Die Verwendung von weniger als 0,1 °/0 hydrophiler
Die hydrophilen Substanzen haben die Fähigkeit, im io Substanz wird keine befriedigende Wirkung bei Zugabe Verhältnis zu ihrem eigenen Gewicht oder Masse große v0» Wasser besitzen und nicht zu einer Paste fuhren, die Wassermengen aufzunehmen. Sie nehmen das Wasser der- mit befriedigendem Erfolg m die Gitter der Platten emart auf, daß es seine Natur als Flüssigkeit verliert und zum
Bestandteil eines plastischen oder halbstarren Materials
pastiert werden kann.
Zu den hydrophilen Substanzen, die für aktives Ma-
JLSlO IC3.1J.IX LIsJLJ. V^J.J.JL\_O LSXOiJ I. J.L3 ^i-IV- A JL W1A_>JL AiU.JUI-'^JL.CiJl i.-\s±i J.IJLU, LV^J. 4.CViO ·■! Alt 1 TI·. 1 · TT ill ·
wird. Das Wasser wird unter diesen Bedingungen als 15 tenal von Akkumulatoren und fur ehe Herstellung einer Strukturwasser angesprochen und dient bei der vorhegen- f**? geeifet S1*d> ^hore r n ?* Wasfr gierende CeUudenErnndungimwesentlichenalsein volumenvergrößern- l°fdenvate, insbesondere Celluloseather, wie dm niederen des Mittel. Man stellt dies sich zweckmäßigerweise vor als ^kyl-, Oxyalkyl- und Carboxyalkylather, beispielsweise ein plastisches Material aus einer hydrophilen Substanz Natnumcarboxymethylce Mose, Carboxymethyloxy- und Wasser mit in ihm dispergieren Bleioxyd. Dieses ao athylceUulose MethylceUulose und Oxycellulose Material enthält das nötige Bleioxyd in einer kohäsiven ^.orpfsche + Verbindungen, wie Natrmmbentonit und Masse, hält jedoch zugleich die Oxydpartikeln getrennt Stärkederivate, beispielsweise em niedrig substituiertes genug, um eine verhältnismäßig niedrige Dichte der Starkederivat das Carbonsaure- und Schwefelsäureaktiven Masse zu gewährleisten. Bisher wurde die nötige gruppen enthalt. ^1111 · r · 1, Volumenvergrößerung erreicht durch Schwefelsäure oder 25 *%.f he^nn^ Carboxymethylcellulose im Gemisch Bleisulfat. Gemäß der vorliegenden Erfindung üben die- nut Zmkoxyd in Pasten aus aktiver Masse fur Elektrodenjenigen hydrophilen Substanzen, die mehr als 20 g Wasser P^J? alkalischen Akkumulatoren zu verwenden^ pro g hydrophile Substanz absorbieren können, und das . Bf Wasseraufnahmefähigkeit der fur die Anwendung Wasser praktisch die gleiche Funktion aus. Das Bleisulfat bei.Jr Erfindung vorteilhaften hydrophilen Substanzen wird in der Paste durch das wirtschaftliche, volumenver- 30 er^bt slch aus der folgenden Tabelle: größernde Material ersetzt, das zu 97 oder mehr Prozent
aus Wasser besteht und eine Dichte von ungefähr 1 g/cm3
besitzt. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der anschließenden Beschreibung und den Beispielen.
Es ist eine verhältnismäßig große Zahl von hydrophilen Substanzen an sich bekannt. Es ist auch bereits bekannt, zur aktiven Masse Gelatine, Glutingallerte und gallertartige Kieselsäuren zuzugeben. Es ist weiterhin auch bekannt, Cellulose und Cellulosederivate als hydrophile
Tabelle I
Natriumcarboxymethylcellulose
Carboxymethyloxyäthylcellulose
Substanz zu verwenden. Diese Substanzen besitzen aber 40 MethylceUulose
kerne befriedigende Eignung als hydrophile Substanzen Oxyathylcellulose
für aktive Massen.
Es ist weiterhin bekannt, Cellulose oder Celluloseverbindungen der aktiven Masse zuzusetzen. Diese bekannten Celluloseverbindungen besitzen jedoch nicht das erf orderliehe Wasseraufnahmevermögen, um die Pastenkonsistenz in günstiger Weise zu beeinflussen; sie werden bisher ausschließlich dazu verwendet, der Paste eine Porosität zu verleihen, um die Oberfläche der unter Verwendung der Paste hergestellten Platte zu vergrößern.
Gemäß Erfindung sind nur diej enigen Substanzen für die aktive Masse verwendbar, die ein hochgradiges Absorptionsvermögen besitzen oder die Fähigkeit haben, sehr große Wassermengen aufzunehmen. Die für die Her-
Natriumbentonit
Stärkederivate
Wasseraufnahmevermögen (g Wasser/g Substanz)
45 40 35 30 20 20
Vorzugsweise wird eine innige trockene Mischung aus der hydrophilen Substanz mit dem Bleioxyd hergestellt; hierbei können die üblichen für derartige Zwecke geeigneten Mischapparaturen verwendet werden, es ist jedoch nicht erforderlich, nach dieser bevorzugten Methode zu arbeiten. Die hydrophile Substanz kann auch in eine geeignete Wassermenge inkorporiert und das Bleioxyd zugegeben werden; es kann absr auch Bleioxyd und
stellung von Blei-Akkumulatoren geeigneten hydrophilen 55 Wasser zu einer Paste vermischt und die hydrophile Substanzen sind daher gekennzeichnet durch ein Wasser- Substanz in diese Paste eingegeben werden, aufnahmevermögen von wenigstens 20 g Wasser pro g Das in der Beschreibung genannte verwendete Bleioxyd
hydrophile Substanz. Dieses Wasseraufnahmevermögen ist im allgemeinen Bleiglätte mit großen Mengen, oft bis wird definiert durch die maximale Wassermenge, die Ig zu 30 oder 50%, feinverteiltem metallischem Blei. Das hydrophilen Materials zugegeben werden kann und 60 Bleioxyd kann ganz aus Bleiglätte oder aus Bleiglätte von dem Material aufgenommen wird, wobei ein halb- mit Mennige, Spreizmitteln und anderen Bleioxyden,
wie sie in der Praxis üblicherweise angewendet werden, bestehen.
Bevor einzelne Angaben über die Erfindung gemacht 6g werden, sei darauf hingewiesen, daß die Paste im allgemeinen durch das Volumengewicht oder die Dichte und durch die Pastenkonsistenz charakterisiert werden kann. Die üblicherweise verwendete aktive Masse besitzt im allgemeinen ein Volumengewicht oder eine Dichte von
starrer Körper mit Eigenschaften eines Gels gebildet wird. Diese hydrophilen Substanzen werden in Mengen von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes Bleioxyd, angewendet.
Substanzen, die ein Wasseraufnahmevermögen unterhalb 20 g pro g Substanz besitzen, sind für die erfindungsgemäßen Zwecke nicht geeignet, weil sie nicht genug Wasser in sich aufnehmen können, um bei Anwendung
der angegebenen Menge die richtige Plastizität des Blei- 70 3,95 bis 4,40 g/cm3. Die Konsistenz wird als Eindrin-
5 6
gungstiefe in einem Penetrometer gemessen, die Ergeb- allgemeinen zur Erreichung optimaler Leistung und nisse sind empirisch. Das verwendete Penetrometer Lebensdauer eines Blei-Akkumulators vorzuziehen,
besitzt Senkkörper (Nadel), Achse und Gewichte in Dieser Akkumulator wurde erneut zusammengesetzt
einem Gesamtgewicht von 240 g. Der Senkkörper ist und hinsichtlich seiner Leistung und seiner Lebensdauer 51 mm lang und besitzt einen Durchmesser von 12,7 mm; S geprüft. Seine anfängliche Kapazität entsprach derdas untere Ende des Senkkörpers in einer Länge von jenigen der handelsüblichen Akkumulatoren mit 100 19 mm ist konisch verjüngt und läuft in eine abge- Amperestunden; seine Lebensdauer belief sich auf stumpfte Spitze aus, die einen Durchmesser von 2,38 mm 447 Entladungen.
besitzt. Das untere Ende des Senkkörpers wird 3,1 mm Zu Vergleichszwecken wurde ein 6-Volt-Akkumulator
oberhalb der Pastenprobe aufgehängt. Wenn der Senk- io unter Verwendung einer aus Bleiglätte und Schwefelsäure körper freigegeben wird, dringt er in die Paste ein; die bestehenden Paste ohne Carboxymethylcellulose herge-Eindringtiefe wird in Millimetern gemessen. stellt. Das positive Pastenmaterial hatte eine Dichte von
Eine Konsistenz von 8 (8 mm Eindringtiefe) kenn- 3,87 g/cm3, die negative Paste eine solche Dichte von zeichnet eine Pastenkonsistenz, die annähernd der 4,21 g/cm3. Der zusammengesetzte Akkumulator wurde steifen Pastenkonsistenz entspricht, wie sie im allge- 15 mit einer Schwefelsäure von einem spezifischen Gewicht meinen bei den Pastiermaschinen in der Technik ver- von 1,324 gefüllt und 40 Stunden lang bei IS Amp. wendet wird. Durch die Zahl 12 wird eine Pasten- geladen. Die Untersuchung zeigte, daß die Oberflächen konsistenz gekennzeichnet, die derjenigen einer Paste der positiven Platten zu 40% mit Bleisulfat bedeckt entspricht, die in Maschinen für weichere Pasten ver- waren, daß also die Platten nicht vollständig formiert wendet wird. Die Zahl 20 bezeichnet eine Pastenkon- 20 waren. Die größere Stromstärke und die längere Ladezeit sistenz, die derjenigen einer Paste entspricht, wie sie hätte an sich zu einer schnelleren und vollständigeren üblicherweise beim Pastieren von Hand benutzt wird. Formierung führen müssen. Dieser Vergleich stellt die
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläute- bemerkenswerte leichte Formierbarkeit des aktiven rung der Erfindung. Materials nach der Erfindung unter Beweis.
Bei diesen Beispielen wurde die sichtbare Fläche des 25 Zu weiteren Vergleichszwecken wurden weitere Akkuauf der aktiven Masse gebildeten weißen Bleisulfates als mulatoren hergestellt unter Benutzung üblicher Blei-Bezeichnung für den Grad der Formierung genommen. glätte-Säure-Pasten mit einer Dichte von 3,90 g/cm3 für Eine vollständig formierte positive Platte hat eine Ober- die positiven und einer Dichte von 4,39 g/cm3 für die fläche, die kein Bleisulfat mehr zeigt. Der größte Anteil negativen Platten und unter Anwendung einer zweider hydrophilen Substanz wird während der Formierung 30 stufigen Ladung, d. h. einer ersten Ladung bei 13 Amp. der Platten vernichtet, ein geringer Anteil verbleibt und 24 Stunden mit einer Säure vom spezifischen Gewicht jedoch zunächst in der Platte. von 1,080 und einer anschließenden zweiten Ladung bei
5 bis 6 Amp. und 16 Stunden mit einem Elektrolyt von
Beispiel 1 einem spezifischen Gewicht von 1,380. Diese Akkumula-
35 toren wurden mit einer Säure mit einem spezifischen
Für positive Platten wurden 2722 g Bleiglätte mit Gewicht von 1,280 gefüllt, sie besaßen eine Kapazität von einem Gehalt von etwa 30 % feinverteiltem metallischem 100 Amperestunden und eine Lebensdauer von 400 Ent-Blei und 0,4 Gewichtsprozent eines Natriumsalzes der ladungen.
Carboxymethylcellulose in trockenem Zustand innig mit- Dieses Beispiel zeigt die volumenvergrößernden Eigen-
einander vermischt. Diese Zusammensetzung wurde in 40 schäften des erfiridungsgemäßen aktiven Materials, obeinen Mischer gegeben unter Zugabe von 480 cm3 Wasser, wohl kein Bleisulfat und keine Schwefelsäure in der Zudas ist 176 cm3/kg; die Mischung wurde 5 Minuten lang sammensetzung der Paste verwendet wurden. Das Beidurchgemischt, um eine pastenförmige aktive Masse zu spiel zeigt weiter, daß die Akkumulatoren, bei denen bilden. Die Paste besaß eine Dichte von 4,01 g/cm3 und Platten mit der erfindungsgemäßen aktiven Masse vereine Konsistenz von 9,6; sie wurde in die Gitter ein- 45 wendet wurden, eine erhöhte Lebensdauer besitzen und pastiert und getrocknet. bei ihrer Herstellung nur eine einstufige Formierung
Für negative Platten wurden 2722 g Bleiglätte, erforderlich machen. Bei der einstufigen Formierung 2 Gewichtsprozent der üblichen Spreizmittel, z. B. Ruß, wird das zweifache Füllen und die zweifache Ladung über-Bariumsulfat und ein organisches Ligninderivat, und flüssig, die im allgemeinen bei den bekannten Bleisäure-0,4 Gewichtsprozent des Natriumsalzes der Carboxy- 50 akkumulatoren angewandt wird.
methylcellulose in trockenem Zustand innig miteinander Es wurde gefunden, daß es zweckmäßig ist, das
vermischt. 420 cm3 Wasser, das sind 154 cm3/kg, wurde Natriumsalz der Carboxymethylcellulose in Konzendieser Mischung zugegeben und 5 Minuten lang durchge- trationen von 0,4 bis 0,7 Gewichtsprozent, bezogen auf mischt. Die entsprechende Paste besaß eine Dichte von das trockene Bleioxydmaterial, zu verwenden. Die 4,34 g/cm3 und eine Konsistenz von 14. Sie wurde in 55 Tabelle II zeigt eine Liste zahlreicher Zusammensetzun-Gitter einpastiert und getrocknet. gen aktiver Masse gemäß der Erfindung und ihre Eigen-
Diese positiven und negativen Platten wurden unter schäften. Es ist festzustellen, daß die Anwendung verVerwendung isolierender Scheider in einem Gehäuse zu schiedener Prozentgehalte der hydrophilen Substanzen einem 6-Volt-Akkumulator von 100 Amperestunden Ka- und die Zugabe verschiedener Wassermengen zu einem pazität zusammengesetzt. 60 weiteren Bereich der Dichte und der Konsistenz der
Die Zellen dieses Akkumulators wurden mit Schwefel- Pasten führt.
säure von dem spezifischen Gewicht von 1,320 gefüllt. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen des akti-
Der Akkumulator wurde bei 13 Amp. 30 Stunden lang ven Materials besitzen einen weiteren Vorteil, der darin geladen. besteht, daß diese Zusammensetzungen in mshr oder
Der Akkumulator wurde dann auseinandergenommen 65 weniger großem Umfange thixotropische Eigenschaften und geprüft. Die Oberfläche der positiven Platten war zeigen. Die Pastenkonsistenz der erfindungsgemäßen vollständig frei von Bleisulfat, wodurch die vollständige Zusammensetzung kann durch die Mischzeit in weiten Formierung der positiven Platten angezeigt wurde. Der Grenzen geändert werden. Es wurde beispielsweiss eine Säureelektrolyt hatte ein spezifisches Gewicht von 1,270. Zusammensetzung aus Barton-Bleiglätte mit 0,4% Ein Elektrolyt mit diesem spezifischen Gewicht ist im 70 Natriumcarboxymethylcellulose durch Zugabe von
Tabelle II
Aktive Massen, bestehend aus
Bleioxyd und folgenden
hydrophilen Substanzen
cmä
Wasser/
kg
Pastencharakteristik Konsistenz mm
Dichte
g/cm Mischzeit
Beschaffenheit des Akkumulators
Lebensdauer
Formierung und Zeit
Entladungen
1. Natriumcaxboxymethylcellulose
2. Natriumcarboxymethylcellulose
3. Natriumcarboxymethylcellulose
4. Natriumcarboxymethylcellulose
5. Methylcellulose
6. Natriumbentonit
7. Natriumsalz eines ungelati-
nierten, niedrig substituierten Stärkederivates mit einem Gehalt an Carbonsäure- und Schwefelsäure-Gruppen
8. Natriumcarboxymethylcellulose
0,4
0,4
0,7
220 176 220 220 187 176
3,72 3,98 3,66 3,26 3,78 4,06
10
7,6
4,2
9
8 Minuten
8 Minuten
8 Minuten
8 Minuten
3 Minuten
100%
90%
100%
90%
100%
60%
in 30 Stunden in 42 Stunden in 30 Stunden in 40 Stunden in 36 Stunden in 40 Stunden
548 513
2 0,4*)
176
3 Minuten
40% in 40 Stunden 100% in 24 Stunden
*) Das Beispiel 8 ist das einzige, das nach der üblichen zweistufigen Formierungsmethode behandelt wurde.
220 cm3 Wasser pro kg Zusammensetzung gebildet. Diese Paste besaß in Abhängigkeit von der Länge der Mischzeit die folgenden Konsistenzen:
Konsistenz
Mischzeit 3 Minuten 4 Minuten 15 Minuten 16 Minuten 8 Minuten
13
20
21
Die Paste konnte nach teilweisem Erstarren bei Lagerung durch entsprechende Behandlung wieder geschmeidig gemacht werden, so daß die gewünschte Konsistenz wieder erreicht wurde,
Das vorstehende Beispiel zeigt ausgewählte Ausführungsformen der Erfindung. Die neue erfindungsgemäße aktive Masse ermöglicht die Herstellung von Akkumulatoren, die eine wesentlich längere Lebensdauer und die gleiche Anfangskapazität besitzen, wie die auf bekannte Weise hergestellten Akkumulatoren. Das bei dem erfindungsgemäßen Material verwendete volumenvergrößernde Mittel gestattet die Herstellung von leichteren Pasten, was eine beträchtliche Einsparung hinsichtlich des Bleigehaltes zur Folge hat. Während der Mischung der erfindungsgemäßen aktiven Masse wird keine Hitze erzeugt, und die bei Verwendung von Schwefelsäure gegebene vorzeitige, nicht rückgängig zu machende Erstarrung der Paste ist hier nicht mehr vorhanden. Pasten aus aktiver Masse gemäß der Erfindung können in einem weiten Bereich der Pastencharakteristik genau kontrolliert werden, und im Falle eines irrtümlichen Mischfehlers kann die gewünschte Dichte und Konsistenz durch entsprechende Einstellung einer oder aller veränderlichen Größen, nämlich der hydrophilen Substanz, des Wassers und der Mischzeit, erreicht werden. Außerdem ermöglicht die Verwendung der erfindungsgemäßen aktiven Masse eine einstufige Formierung und vermeidet somit das Entladen, das erneute Füllen und die zweite Ladung, die bei den Platten mit dem bisher bekannten und verwendeten Material erforderlich sind.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Unter Zusatz von hydrophilen Substanzen hergestellte aktive Masse zum Pastieren der Gitter von Blei-Akkumulatoren, bestehend aus einer innigen Mischung von Bleioxyd, einem Anteil von etwa 0,1 bis etwa 2 Gewichtsprozent einer hydrophilen Substanz mit einer Wasserabsorptionsfähigkeit von wenigstens 20 g pro g hydrophile Substanz undWasser.
2. Aktive Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophile Substanz ein hydrophiles Cellulosederivat aus der Gruppe der niederen Alkyl-, Oxyalkyl- und Carboxyalkyläther der Cellulose verwendet wird,
3. Aktive Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophiles Cellulosederivat Carboxymethylcellulose verwendet wird.
4. Aktive Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophiles Cellulosederivat Carboxymethyloxyäthylcellulose verwendet wird.
5. Aktive Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophiles Cellulosederivat Methylcellulose verwendet wird.
6. Aktive Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophiles Cellulosederivat Oxyäthylcellulose verwendet wird.
7. Verfahren zur Herstellung der aktiven Masse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paste aus Wasser und einer trockenen Mischung aus Bleioxyd und hydrophiler Substanz gebildet wird, in der das Wasser in einem Anteil von 10 bis 25 Gewichtsprozent der Paste und die hydrophile Substanz in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent der Mischung anwesend ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 52 853, 82 798, 153139, 206 623;
USA.-Patentschrift Nr. 1 432 937; französische Patentschrift Nr. 1 033 238.
© 709 510/168 5. 57
DEN8190A 1952-12-13 1953-12-14 Unter Zusatz von hydrophilen Substanzen hergestellte aktive Masse fuer Blei-Akkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung Pending DE1008798B (de)

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