DE907788C - Gitter fuer Stromsammler-Elektroden - Google Patents

Description

Fast seit Beginn der Akkumulatorentechnik bemüht man sich darum, dem sogenannten theoretischen Gewicht der Stromsammler dadurch nahe zu kommen, daß man die chemisch und elektrisch wirksamen Substanzen auf Tragkörper entsprechender Form aufzubringen sucht, die aus Stoffen bestehen, welche sich in chemischer und elektrischer Beziehung neutral verhalten.

Diese Tragkörper-Elektroden erstreben also das Ziel, die mechanischen Beanspruchungen ausschließlich vom Tragkörper aufnehmen zu lassen,

um die aufzutragenden chemisch und elektrisch wirksamen Substanzen in ihrer Menge lediglich nach den Anforderungen in chemischer und elektrischer Hinsicht bemessen zu können.

Die Patentliteratur weist zahlreiche Vorschläge in dieser Richtung auf, die sich sowohl auf Tragkörper in mehr oder weniger abgewandelter Plattenform beziehen als auch auf Tragkörper in Form von Gebilden aus Fasern.

Die plattenförmigen Tragkörper aus Celluloid, Hartgummi, Glas usw. führten zu keinem Erfolg,

da auf ihnen die wirksamen Substanzen nicht haltbar aufzubringen waren, sondern nach kurzer Betriebszeit wieder abfielen, hauptsächlich unter dem Einfluß der Gasbildung bei der Elektrolyse. Die Tragkörper aus Fasern führten bisher auch zu keinem Erfolg, weil die Festigkeit der vorgeschlagenen Fasern (Wolle. Jute usw.) sich im Stromsammlerbetrieb als sehr schnell bis zum Zerfallen abnehmend erwies. Dagegen stellte sich die ίο Haftfestigkeit für die aufgetragenen wirksamen Substanzen als vorzüglich heraus, und zwar nicht infolge der chemischen Eigenschaften der bisher vorschlagsweise verwendeten Fasermaterialien, sondern infolge der allgemeinen physikalischen Eigenschaften aller Stoffe in Faserform.

Die Erfindung bezieht sich nun darauf, die chemischen Eigenschaften, die für ein dem Stromsammlerbetrieb als Tragkörperstoff ausgesetztes Material notwendig sind, mit den strukturellen Eigenschaften zu verbinden, die ein Festhaften von Überzügen aus den wirksamen Stoffen auf die Dauer gewährleisten, d. h. also Tragkörper-Elektroden herzustellen aus Stoffen, die in Form von Fasern den chemischen Beanspruchungen des Sammlerbetriebes gewachsen sind und im übrigen sich gegen die elektrochemischen Vorgänge im Sammler völlig neutral \^rerhalten.

Hinsichtlich der Faserart ist noch ergänzend hinzuzufügen, daß sie so beschaffen sein muß, daß daraus nach einem der bekannten textlien Faserverbindungsverfahren mechanisch feste Gebilde hergestellt werden können; mit anderen Worten: Die Faser muß eine Stapellänge aufweisen, die sie verspinnbar macht oder es gestattet, sie in strähniger Form ohne Verspinnung im eigentlichen Sinn fadenähnlich zu verarbeiten.

Bisher war man, wie auch die diesbezügliche Patentliteratur ausweist, der Meinung, eine derartige, für die Herstellung von Tragkörper-Elektroden geeignete Faser hätte nur die Eigenschaft ausreichender Beständigkeit gegen die Elektrolytflüssigkeit an sich aufzuweisen.

Diese Eigenschaft der Elektrolytfestigkeit ist allerdings selbstverständliche Voraussetzung, darüber hinaus sind' jedoch erfindungsgemäß die folgenden weiteren Eigenschaften für die Tragkörperfaser als notwendig erkannt worden: 1. Die Faser muß gegen die Einwirkungen des nascierenden Sauerstoffs bzw. Wasserstoffs bzw. beider beständig sein; 2. die Faser muß gegen die verwendeten Elektrolytflüssigkeiten auch bei den Lade- und Entladevorgängen, im besonderen hinsichtlich der an den Elektroden vorübergehend auftretenden Konzentrationsänderungen, beständig sein; 3. die mechanischen Eigenschaften der Faser dürfen durch die bei den Lade- und Entladevorgängen sich bildenden Metalle und Metalloxyde nicht nachteilig verändert werden.

Es versteht sich nun ohne weiteres, wieso die bisher versuchten Faserstoffe, wie sie den verschiedenen Patentschriften über Tragkörper-Elektroden aus faserigen Stoffen zugrunde liegen, sämtlich dem Stromsammlerbetrieb nicht standhalten, also den Erfindungszweck nicht erfüllen konnten, wiesen sie doch die erfindungsgemäß geforderten Eigenschäften nicht auf.

Wie kompliziert die Verhältnisse liegen, geht am besten daraus hervor, daß nicht einmal Fasern aus an sich säurefesten Glasflüssen üblicher Art für Tragkörper-'Eilektroden in Frage kommen, und zwar hauptsächlich wegen Versagens hinsichtlich Punkt 3 in bezug auf die positive Elektrode.

Stoffe in Faserform, die allen erfindungsgemäßen Punkten entsprechen, gibt es derzeit erst wenige. Doch ist auf diesem Gebiet noch eine weitgehende Entwicklung zu erwarten. Beispielweise ist dabei an bestimmte Glassorten, Silikate, Cellulosederivate, Kunststoffe, Kautschukpräparate zu denken. Aus solchen Fasern kann unter Anwendung entsprechender Maßnahmen ein sehr reißfester Faden hergestellt werden. Dieser Faden kann sodann mittels der in der Textiltechnik üblichen Verfahren, wie z. B. Weben, Klöppeln, Häkeln, Wirken oder auch der Verfahren zur Herstellung gazeartiger Gewebe, eventuell unter Zuhilfenahme von entsprechenden Klebstoffen, zu einem Tragkörper verarbeitet werden, auf dem metallische Überzüge nach den üblichen Verfahren, vor allem aber nach ' besonderen galvanischen Verfahren, dauerhaft aufgebracht werden können. Auf diese Weise lassen sich gewebeähnliche Tragkörper von beliebiger Maschenöffnung herstellen, also solche, die nach der Metallisierung zu Großoberflächen-Elektroden ohne aktive Masse verarbeitet werden können und solche, die nach der Metallisierung den Charakter von Metallgittern mit beliebigen Abmessungen hinsichtlich der Dicke der Gitterstäbe und der Gitteröffnungsgrößen aufweisen. Dabei ist es natürlich auch möglich, Anordnungen von Fadenrastern zu treffen, bei denen erst durch den Metallüberzug eine feste Verbindung der sich überkreuzenden Fäden geschaffen wird. Solche Metallgitter mit Fadenseele können nun wie die bisherigen Elektrodengitter mit aktiver Masse pastiert werden. Jedoch zeigt sich hier ein erfindungsgemäßer weiterer Vorteil der neuen Tragkörper-Elektroden: Diese pastierbaren Gitter lassen sich nämlich nicht nur in jeder beliebigen Flächenform und -größe bei beliebiger Dünne zum Zweck des Aufbaus von Plattenakkumulatoren herstellen, es ist vielmehr bei Beachtung gewisser Vorsichtsmaßregeln auch möglich, die bereits pastierten Platten zu engen Rohren zu biegen bzw. zu rollen, ohne daß sich die eingebrachte aktive Masse aus den Maschenöffnungen löst. Dadurch ist es möglich, aus je einem positiven und einem negativen Elektrodenband unter Zwischenlage eines ebenfalls bandförmigen Separators Wickelakkumulatoren herzustellen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Stromsammlergitter, dadurch gekennzeichnet, daß in den metallischen Gitterteilen eine Fadenseele enthalten ist, die aus einer reißfest verspinnbaren Faser eines Materials, z. B. Glas, Silikate, Cellulosederivate, Kunststoffe, Kau-

   tschukpräparate, besteht, das an den chemischen und elektrischen Vorgängen im Sammler nicht teilnimmt.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 76683, 112 704, 206715, 238232;

   schweizerische Patentschrift Nr. 161 659; österreichische Patentschrift Nr. 95 048; französische Patentschriften Nr. 805 457,575 546; 10 britische Patentschrift Nr. 131 782; USA.-Patentschrift Nr. 663 351;

   Hoppe, »Akkumulatoren für Elektrizität«, 1898, S.177;

   Centralblatt für Accumulatoren- und Elementen- 15 künde, 1900, S. 332 bis 334.

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