DE899055C - Aktive Masse fuer negative Platten von Bleiakkumulatoren - Google Patents
Aktive Masse fuer negative Platten von BleiakkumulatorenInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 7. DEZEMBER 1953
KLASSE 21b GRUPPE
T 4769 IVb I sib
sind als Erfinder genannt worden
Die Erfindung bezieht sich auf aktive Massen für negative Platten von Bleiakkumulatoren, und zwar
insbesondere auf solche Massen, die einen Gehalt an wasserlöslichem, synthetischem, organischem Expandierungsmaterial
besitzen.
Es ist bekannt, daß bei schneller Entladung des Akkumulators bei niedriger Temperatur die elektrische
Leistung oder Kapazität beträchtlich unterhalb des theoretisch erwarteten Wertes liegt. Es wurde erkannt,
daß die Leistung eines Akkumulators durch die Zugabe geringer Beträge von Ruß, Blanc fixe und gewisser organischer,
als Expandierungsmaterial bekannter Materialien zu der Masse der negativen Platten verbessert
wird. Es sind bereits zahlreiche derartige organische Materialien vorgeschlagen worden; die einzigen wirksamen
Materialien sind jedoch natürliche Ligninderivate. Diese Materialien haben den Nachteil, daß sie
hinsichtlich der Leistung beträchtlich schwanken. Die Schwankungen sindzurückzuführen auf die unbekannte
Zusammensetzung der in dem natürlichen Material befindlichen aktiven Bestandteile, die bisher nicht identifiziert
werden konnten. Es ist daher schwer, die Leistung des Akkumulators bei kalter Entladung zu
normieren.
Neuerdings sind Kondensationsprodukte synthetischer Phenole als organisches Expandierungsmaterial
vorgeschlagen worden. Diese Harzprodukte sind in Wasser unlöslich, müssen nach dem Filtrieren und
Trocknen pulverisiert werden und sind teuer in der Handhabung. Außerdem haben sie bei Kapazitäts-Untersuchungen
bei niederer Temperatur nicht die Leistung der natürlichen Expandierungsmaterialien er-
reicht. Wenn auch die Bemühungen von Interesse sind, die durch derartige, in ihrer Zusammensetzung unbekannte
natürliche Bestandteile erzielten Wirkungen zu normieren, hat man doch die Suche nach solchen
zuverlässigen synthetischen, organischen Expandierungsmaterialien fortgesetzt, die hinsichtlich der Leistungen
den natürlichen Materialien gleichkommen.
Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines leistungsfähigen Materials für negative Platten mit
ίο einer feststehenden Charakteristik bei niederer Temperatur.
Gegenstands der Erfindung ist weiterhin die Schaffung eines Materials, das solche bekannten synthetischen,
organischen Zuschläge enthält, die eine bestimmbare und zuverlässige kapazitative Leistung bei
niederer Temperatur ergeben.- __
Die Erfinder haben erkannt, daß ein Gehalt an gewissen wasserlöslichen, synthetischen, organischen Verbindungen
bei dem Material für negative Platten dazu beiträgt, derartige feststehende und zuverlässige Ergebnisse
zu erzielen. Die erfindungsgemäß in der Hauptsache verwendeten organischen Verbindungen
sind wasserlösliche, sulfonierte, polycyclisch^, substituierte, aliphatische Verbindungen, bei denen zwei oder
mehr sulfonierte, cyclische Gruppen durch eine offene, aliphatische Bindung miteinander verkettet sind im
Gegensatz zu geschlossenen cyclischen Strukturen. Die Erfinder haben gefunden, daß es vorteilhaft ist, zusammen
mit diesen Verbindungen einen entsprechenden Anteil von wasserlöslichem Oxyarylsulfonat zu
benutzen.
Die erfindungsgemäße Masse besteht in der Hauptsache
aus Bleiglätte, die ihrerseits aus Bleimonoxyd oder -suboxyd und metallischem Blei besteht, mit üblichen
Anteilen an Ruß und Blanc fixe, und aus einem geringen Anteil einer sulfonierten, polycyclischen, substituierten,
aliphatischen Verbindung, wie Phenolphthaleinsulfonat oder Indigosulfonat, und aus einem
Ideinen Anteil eines wasserlöslichen Oxyarylsulfonats, wie 8-Oxychinolin-5-sulfonsäure oder ι-Naphthol-5-sulfonsäure.
Es ist in wirtschaftlicher Hinsicht zweckmäßig, von Phenolphthalein oder Indigo auszugehen und dieses zu
sulfonieren. Die Erfinderin hat gefunden, daß' die im Rahmen der Erfindung verwendeten Verbindungen
wasserlöslich sein müssen und daher entweder als Säure selbst oder als deren Alkalimetallsalze verwendet werden
müssen.
Das Verhältnis der Gesamtmenge des organischen Materials in der negativen Mischung kann in weiten
Grenzen zwischen o,i und ι Gewichtsprozent schwanken;
das übliche Verhältnis Hegt zwischen 0,2 und 0,6 %. Hierbei kommt auf 1 bis 3 Teile des erstgenannten
organischen Mittels, wie Phenolphthaleinsulfonat oder Indigosulfonat, 1 Teil des Oxyarylsulfonats.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung
der Erfindung. Hierbei wurde eine Grundmischung für die Masse der negativen Platten hergestellt
durch innige Trockenvermischung von feinverteilter, ungerösteter Barton-Bleiglätte mit einem annähernden
Gehalt von 30 °/0 metallischem Blei, mit 91 g Ruß und
136 g Blanc fixe pro 45,4 kg Bleiglätte und durch Zugabe der Mischung des organischen Materials.
Beispiel ι .
Einer Menge von 45,4 kg feinverteilter Barton-Bleiglätte mit dem oben angegebenen Gehalt an Ruß und
Blanc fixe wurden 272 g einer Mischung zugegeben aus 2 Teilen Natriumphenolphthaleinsulfonat und 1 Teil
S-Oxychinolin-S-sulfonsäure. Das aktive Material
wurde gut gemischt, um die trockenen Bestandteile zu dispergieren. Durch Zugabe von 5,21 Wasser und
3,2 1 Schwefelsäure mit dem spezifischen Gewicht von 1,400 wurde eine Paste gebildet, die ungefähr 0,6 Gewichtsprozent
organisches Material enthielt. Die Paste wurde zur Herstellung von negativen Platten für normale
Akkumulatoren benutzt.
Die Paste wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß 272 g einer Mischung von organischem
Material, bestehend aus 2 Teilen Natriumphenolphthaleinsulfonat und ι Teil i-naphthol-5-natriumsulf
onat, verwendet wurden. Die Paste wurde zur Herstellung von negativen Platten für normale Akkumulatoren
benutzt.
Zu einer Menge von 1,8 kg feinverteilter Barton-Bleiglätte
unter üblicher Zumisehung von 0,2 Gewichtsprozent Ruß und 0,3 Gewichtsprozent Blanc
fixe wurden 3,6 g oder 0,2 °/0 Natriumindigobisulfonat und 3,6 g oder 0,2 % i-Naphthol-5-natriumsulfonat
zugegeben. Durch Beigabe von 120 ecm Schwefelsäure mit einem spezifischen Gewicht von 1,400 und 208 ecm
Wasser wurde eine Paste gebildet, die zur Herstellung von negativen Platten für normale Akkumulatoren
verwendet wurde.
Die Akkumulatoren gemäß Beispiel 1 bis 3 wurden im Rahmen einer Versuchsreihe verglichen mit Akkumulatoren
einmal ohne Expandierungsmaterial und einmal mit dem bekannten natürlichen Expandierungsmaterial.
Die Versuchsergebnisse sind in Minuten Entladezeit, gemäß Vorschrift der Society of Automotive
Engineers, in nachstehender Tabelle angegeben:
| in | Entladezeit | i,5o | |
| Zugegebenes | Minuten nad | bis i,55 | |
| organisches | 2- ma] |
||
| Expandierungsmaterial | 2,5 | ||
| Keine Zugabe | bis 3,07 | ι | |
| 72% saures Lignin im | 3,03 | 55- J-35- iger Entladung |
|
| Durchschnitt | 3,74 | i,73 | |
| Gemäß Beispiel 1 | 4,i7 | bis 1,75 | 2,00 |
| Gemäß Beispiel 2 | 2,85 | 4,8o | |
| Gemäß Beispiel 3 | 2,10 | 4,05 | |
| 4,24 | 3,70 | ||
| 4,19 | |||
| 4,53 | |||
Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Massen nach Beispiel 1 bis 3 in
günstigem Vergleich stehen zu den besten, heute verfügbaren natürlichen Produkten. Durch die Erfindung
ist somit der Vorteil gegeben, mit gleichen Ergebnissen bekannte synthetische Bestandteile verwenden zu kön-
nen, die durch genaue Kontrollmöglichkeit eine absolute Zuverlässigkeit gewährleisten.
Die vorstehenden Beispiele stellen keine Beschränkung der Erfindung dar; unter ihren Umfang fallen
weitere Variationen, sofern sie im Rahmen der Patentansprüche liegen.
Claims (7)
1. Aktive Masse für negative Platten von Bleiakkumulatoren,
gekennzeichnet durch einen hauptsächlichen Anteil an Bleiglätte, einen geringen Anteil
an einer wasserlöslichen, sulfonierten, polycyclischen, substituierten, aliphatischen Verbindung
und durch einen weiteren geringen Anteil von 8-Oxychinolin-5-sulfonsäure, i-Naphthol-5-sulfonsäure
oder ihren Alkalimetallsalzen.
2. Aktive Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die sulfonierte, polycyclische, substituierte, aliphatische Verbindung aus Phenolphthaleinsulf
onat, Indigosulf onat oder ihren Alkalimetallsalzen besteht.
3. Aktive Masse gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der der
Bleiglätte zugegebenen Anteile der organischen Verbindungen zwischen 0,1 und 1 Gewichtsprozent
aktiven Materials beträgt.
4. Aktive Masse gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der Anteile
der organischen Verbindungen in einem Verhältnis von ι bis 3 Teilen einer der ersteren Verbindungen
pro ι Teil einer der zweiten Verbindungen besteht.
5. Aktive Masse gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bleiglätte ungefähr
0,6 °/0 Natrium-phenolphthaleinsulfonat und 0,3 °/0
S-Oxychinolin-s-sulfonsäure beigegeben sind.
6. Aktive Masse gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bleiglätte ungefähr
0,6 °/0 Natriumphenolphthaleinsulfonat und 0,3 °/0
i-Naphthol-5-natriumsulfonat beigegeben sind.
7. Aktive Masse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bleiglätte ungefähr 0,2 °/0
Natriumindigobisulfonat und 0,2 % i-Naphthol-5-natriumsulfonat
beigegeben sind.
1 5637 Ii.
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