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Masseträger für einen Blei-Schwefelsäure-Akkumulator
Der bekannte Bleisammler (Blei-Säure-Akkumulator) besitzt als negative Elektroden Platten, die auf einem massiven Gerüst aus Blei (Masseträger) eine Schicht fein verteilten, schwammigen Bleis tragen, Ihnen gegenüber als positive Elektroden sind Platten angeordnet, bei welchen auf einem Bleigerüst eine poröse Schicht von Blei-Superoxyd aufgebracht ist. Elektrolyt ist verdünnte Schwefelsäure. Das in den Masseträgern, den Platten- und Zellen-Verbindern und Polköpfen enthaltene Blei macht in den heutigen Bleisammlem einen grossen Teil des Gewichtes aus, ohne aber zu der Stromerzeugung irgendeinen Anteil beizutragen.
Bei stationären Batterien und bei Batterien, die als Antriebsbatterien in Schienenfahrzeugen verwendet werden, hat das Gewicht der Batterie nur eine untergeordnete Bedeutung, ja kann unter Umständen sogar vorteilhaft sein, aber bei Batterien, die im schienenlosen Verkehr auf der Strasse oder in Elektrokarren oder in Hubstaplern eingesetzt sind, ist das Gewicht des Antriebsakkumulators für die Wirtschaftlichkeit und Anwendbarkeit des elektrischen Betriebes von grösster Wichtigkeit.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Gewicht der bisher aus Blei hergestellten Masseträger, ohne die Lebensdauer oder die Brauchbarkeit des Bleisammlers zu beeinträchtigen, erheblich herabgesetzt werden kann, wenn die Masseträger aus nichtrostendem, säurewiderstandsfähigem Stahlbestehen.
Der Stahl soll nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung folgende Legierungsbestandteile enthalten :
EMI1.1
<tb>
<tb> Ni <SEP> 7-60 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> Cr <SEP> 7 <SEP> - <SEP> 28 <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP>
<tb> Mo <SEP> 0-20 <SEP> Gek.-% <SEP>
<tb>
In diese Grenzen fallen die hochlegierten, rostsicheren unr säurefesten Stähle, jedoch ist die Erfindung nicht auf Stähle dieser Art beschränkt.
Die verwendbaren Legierungen müssen durch Walzen, Ziehen usw. leicht verformbar sein. Es ist zweckmässig, wenn die Masseträger gemäss der Erfindung verchromt werden und die Oberfläche durch eine anodische Oxydation passiviert wird, bevor die aktive Masse eingetragen wird.
Zwei Anwendungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch veranschaulicht. Es zeigt : Fig. 1 eine sogenannte Schuppenelektrode im Schnitt, Fig. 2 eine weitere Elektrodenausführung im Schnitt, Fig. 3, 4 und 5 Einzelheiten der Verbindung der Elektrodenplatten.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 werden aus Blechen --1 und 2--, die aus einer Legierung der angegebenen Zusammensetzung hergestellt sind, am besten aus kaltgewalztem Blech oder Band mit geringer Stärke bestehen, rechteckige Lappen --3-- derart ausgestanzt, dass drei Seiten des Lappens geschlitzt werden, die vierte Seite jedoch mit dem Blech verbunden bleibt, um die die Lappen aus der Ebene der Bleche herausgebogen werden. Zwei miteinander verbundene, derart gestanzte Bleche bilden eine Elektrode, wobei die aus den beiden Blechen herausgebogenen Lappen gegeneinander versetzt sind.
In den beiderseits der Bleche entstehenden Raum wird die aktive Masse --4-- eingestrichen (pastiert),
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gepresst oder gewalzt, wobei die ausgebogenen Lappen der Masse einen festen Halt bieten. Die beiden Bleche --1, 2--, aus denen die Lappen ausgestanzt worden sind, haben zwischen den ausgestanzten Lö- chern noch so viele Stege, dass sie neben ihrer Funktion als Masseträger auch die Stromzuführung bei der Ladung und die Stromleitung bei der Entladung übernehmen. Die so pastierte Platte wird in bekann- ter Weise getrocknet und elektrolysiert (formiert).
Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 2 wird einBlech-6-, das aus der beschriebenen
Legierung hergestellt ist, mit runden oder quadratischenLöchem perforiert, damit das Gewicht möglichst herabgesetzt wird. Das Blech 6-- ist von einer Tasche --7-- umgeben, die aus einem säurefesten, feinmaschigen Gewebe besteht Die Fäden dieses Gewebes können aus Spezialglas von weniger als 0, 9 u Fadenstärke oder aus Kunststoff bestehen.
In die Tasche wird die aktive Masse --8-- entweder in pulverförmiger Konsistenz eingerüttelt oder als plastische Paste auf beiden Seitenflächen des Bleches aufgebracht In der Tasche sind zur Formgebung der Platte in der Mitte der Tasche, am unteren und oberen Ende der Tasche Führungsstäbe --9 und 10- angebracht, die in der Mitte in Längsrichtung einen Schlitz haben, in den das Blech eingeschoben wird.
Die Platten können im Rahmen der Erfindung jedoch in beliebiger anderer Weise hergestellt werden, wie z. B. in Form von Netzen aus der oben angegebenen Legierung, in Form von Gitterplatten, die gespritzt sind, usw.
Eine beispielsweise Verbindung der Platten zur Parallelschaltung innerhalb einer Zelle ist in den Fig. 3,4 und 5 dargestellt. Die Verbinder --12- sind aus der gleichen Legierung hergestellte Blechstreifen oder Bänder, die entsprechend der durch sie geleiteten elektrischen Ströme verschiedene Stärken und Breiten haben. Die legierten Bleche haben wie üblich am oberen Ende eine Fahne-11-, die zur Verbindung mit der benachbarten, gleichpoligen Platte mit dem Plattenverbinder-12-ver- schweisst wird. Die Verschweissung wird am besten als Punktschweissung ausgeführt. Der Plattenverbinder ist aus dem gleichen Material hergestellt wie die Masseträger. Die Fahnen werden zur Schweissung um 900 umgebogen und bilden dann die guten Kontakte mit dem Plattenverbinder.
Die Pole jedes Elementes werden durch den Deckel des Zellengefässes dicht herausgeführt und zur Schaffung einer mehrzelligen Batterie hintereinander durch Schweissung mit Polverbindern aus dem legierten Material oder durch Verschraubung geschaltet
Auf die angeführte Weise gelingt es, Batterien, insbesondere Antriebsbatterien für elektrische Strassenfahrzeuge, mit grossen Gewichtsersparnissen herzustellen, bei gleichzeitig sehr robuster Bauart, wodurch der schienenlose Verkehr auf der Strasse und in den Betrieben ausserordentlich gefördert wird.