DE3022406C2

DE3022406C2 -

Info

Publication number: DE3022406C2
Application number: DE3022406A
Authority: DE
Inventors: Dennis D. Boxboro Mass. Us O'rell; Nan Jae Burlington Mass. Us Lin
Original assignee: WR Grace and Co Conn
Current assignee: WR Grace and Co Conn
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1980-06-14
Publication date: 1990-04-19
Also published as: AR227025A1; SE8004360L; AU538741B2; IT1207120B; GB2054947B; DE3022406A1; US4228225B2; ZA803670B; US4228225B1; CH640669A5; BE883946A; IT8048929A0; AU5936380A; US4228225A; ES8105517A1; BR8003859A; ATA324780A; ES492643A0; CA1139363A; FR2460041B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Batteriescheider gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es sind bereits Batteriescheider für Bleiakkumulatoren in Form von Glasmatten gemäß Fig. 7, Verstärkungsrip pen gemäß Fig. 8 und Vorsprüngen bekannt, die dazu dienen, genügend Elektrolyten zwischen den negativen und positiven Platten zu halten, die Abscheidung von aktivem Material an den positiven Platten sowie die Materialablagerung an den negativen Platten zu verzö gern. Zusätzliche Abstandsstücke machen Batterieschei der teuer, was auch die Herstellung von Akkumulatoren verteuert. Es sind ferner bereits gewellte Scheider gemäß Fig. 9 bekannt, die keine besonderen Abstands stücke erfordern. Sie sind jedoch nur in Verbindung mit Batteriescheidern aus steifem Material verwendbar. Dünne gewellte Batteriescheider aus thermoplastischem Material sind nicht steif genug, um den Druck zwischen der positiven und negativen Platte standzuhalten und ein Aufblühen der negativen Platte zu verhindern.

Aus den US-Patentschriften 40 72 802 und 41 53 759 ist bereits ein Batteriescheider gemäß Fig. 10 bekannt, bei dem die vorstehenden Teile während des Prägens zumindest teilweise geschmolzen werden müssen. Das macht die Scheider filmartig, wobei die Poren verklebt werden und der elektrische Widerstand steigt. Die zur Abfuhr von Gas dienenden Kanäle sind unter der Spitze oder dem höchsten Punkt der Prägungen in der Scheider fläche liegende Seitenkanäle bei in die Batterie einge setztem Batteriescheider. Unter den Prägungen kann sich dadurch Gas absetzen. Selbst wenn diese zur Freigabe von Gas mittig durchbohrt wären, was nicht der Fall ist, so würde stets eine unter einem Winkel von 0° zur Horizontalen liegende Stelle am Boden jeder Wand ver bleiben, die sich nicht völlig bis zum Boden der Batte riescheiderfläche erstreckt, und eine Gasblase kann sich unter dieser Stelle festsetzen und dadurch die wirksame Batterieplattenfläche verringern. Da außerdem keine Fläche des Batteriescheiders gemäß Fig. 10 durch gehend vom oberen Rand bis zum unteren Rand der Batte riescheiderfläche mit einer Batterieplatte in Berührung steht, ist die bekannte geprägte Form nicht stabil.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Batterieschei der zu schaffen, der die beim Stand der Technik auftre tenden Nachteile nicht aufweist.

Der Batteriescheider soll aus einer kleinporigen, dün nen thermoplastischen Bahn herstellbar sein.

Ferner soll eine Hochleistungsbatterie mit langer Le bensdauer geschaffen werden.

Der zu schaffende Batteriescheider soll außerdem ein fach und wirtschaftlich herstellbar sein.

Ferner soll der Batteriescheider einen möglichst klei nen elektrischen Widerstand haben und bestmögliche Gas ableitungseigenschaften besitzen.

Zur Lösung der genannten Aufgaben dienen bei einem Batteriescheider gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebe nen Maßnahmen.

Der erfindungsgemäße Batteriescheider besteht somit aus einer porösen Bahn mit mindestens einer der positiven Platte zuzuwendenden Seite mit Oberrand und Unterrand und mit ebenfalls mindestens einer einer negativen Plat te zuzuwendenden und an diese anzulegenden Seite, die ebenfalls einen Oberrand und einen Unterrand aufweist. Die poröse Batteriescheiderplatte ist mit Prägungen ver sehen, die bezüglich der positiven Seite und der negati ven Seite umgekehrte Muster ergeben. Alle Prägewände öffnen sich im Bereich der Batterieplattenkontakte durchgehend nach oben.

Dabei öffnen sich alle Prägewände durchgehend nach oben, und zwar unter einem Winkel von mindestens 20° zur Horizontalen, wobei alle im Aufwärtsströmungsweg des Gases liegenden Hindernisse im wesentlichen mittig durchbohrt sind. Der Batteriescheider ist praktisch durchgehend offenporig und frei von filmartigen Berei chen, während eine Vielzahl von Teilungsabschnitten auf der positiven Plattenseite vorgesehen ist. Die Teilungs abschnitte stehen am weitesten von der positiven Plat tenseite vor und liegen in einer Ebene, in der sie zumindest zu 75% zusammenhängend in der vom Unterrand zum Oberrand der positiven Plattenseite verlaufenden Ebene verlaufen.

Der Batteriescheider weist eine Vielzahl von seriell untereinander verbundenen, vertieften Bereichen in min destens einer seiner Seiten auf, die zur Berührung einer Batterieplatte dienen, wobei sich jede dieser Reihen vom Unterrand der Batterieplattenseite zum Ober rand der Batterieplattenseite öffnet. Jede der Reihen weist eine Vielzahl von breiten Vertiefungen auf. Jede breite Vertiefung ist 1,5 bis 25 mm breit und 0,125 bis 4 mm tief. Jeder dieser Reihen weist auch eine Vielzahl von schmalen Vertiefungen auf, die schmaler als etwa ³/₄ der Breite der breiten Vertiefun gen sind. Die schmalen Vertiefungen verbinden zwei ver tikal gegeneinander versetzte breite Vertiefungen, und zwar vom vertikal obersten Rand der darunterliegenden breiteren Vertiefung. Alle Flächen der breiteren und der schmaleren Vertiefungen sind in Richtung auf den Oberrand der Batterieplattenseite geneigt.

Vorzugsweise sind alle Vertiefungsflächen unter einem Winkel von mindestens 20° gegenüber dem Oberrand der porösen Platte geneigt, wobei alle Hinternisse im we sentlichen mittig durchbohrt sind und die poröse Platte praktisch durchgehend offenporig und im wesentlichen frei von hauchdünnen Bereichen ist.

Der Batteriescheider weist somit eine Batterieplatten seite mit einem Oberrand und einem Unterrand sowie mit einer Vielzahl von erhabenen Abstandselementen auf, die sich vom Unterrand zum Oberrand der Batterieplattensei te benachbart zueinander erstrecken. Die äußeren Begren zungen der Abstandselemente liegen in einer Ebene; sie sind sinusförmig und zumindest zu 75% in der sich vom Unterrand zum Oberrand der Batteriescheiderseite er streckenden Ebene zusammenhängend. Jedes einzelne Ab standselement ist in dieser Ebene vom benachbarten, erhabenen Abstandselement getrennt.

Der Batteriescheider besteht aus einer Platte aus ther moplastischem Harz und säurefestem, porösem, anorgani schem Füllstoff. Die Platte hat eine Dicke von weniger als 1 mm, und die geprägten Teile stehen mehr als 0,25 mm vor. Die geprägten Teile erstrecken sich in einer Ebene zumindest 2 cm in eine Richtung und sind so geformt, daß sie mindestens einen Bereich der Ebene von weniger als 4 cm² einschließen. Der eingeschlossene Be reich weist zwei vertikal ausgerichtete, übereinander liegende Ausströmspalte auf, wenn der Batteriescheider arbeitsfähig in eine Batteriezelle eingesetzt ist. Der Ausströmspalt ist ausreichend tief und breit, um Gas aus dem umschlossenen Bereich abströmen zu lassen, wenn dieser durch eine Batterieplatte verschlossen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil der negativen Plattenseite eines Batteriescheiders etwa in natürlichem Maßstab;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 etwa im Maßstab 1 : 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der positiven Plattenseite des Batteriescheiders, und zwar im Maßstab 1 : 1;

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt ähnlich wie Fig. 2;

Fig. 5 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des Batteriescheiders gemäß Fig. 1;

Fig. 5a eine Ansicht ähnlich wie Fig. 5 unter Darstel lung einer anderen Ausführung der Prägung;

Fig. 5b eine Ansicht ähnlich wie in den Fig. 5 und 5a dargestellt mit einer weiteren Prägungsform;

Fig. 6 einen vergrößerten Vertikalschnitt durch einen Teil einer Batterie unter Darstellung des zwi schen eine positive Batterieplatte und eine negative Batterieplatte eingelegten Batterie scheiders;

Fig. 7 bis 10 eine perspektivische Ansicht von bekannten Bat teriescheidern.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen ein Stück eines Batterie scheiders, wobei die Fig. 1 bis 3 etwa im Maßstab 1 : 1 und die Fig. 4 und 5 als Vergrößerungen darge stellt sind. Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Batteriescheiderstück wird als kompletter Batterieschei der betrachtet; der Batteriescheider 10 besteht aus einer porösen Platte mit einem Oberrand 11, einem Unter rand 12, einem linken Seitenwand 13, einem rechten Seitenrand 14, einer positiven Plattenseite 15 und einer negativen Plattenseite 16. Als positive bzw. nega tive Plattenseite sind diejenigen Seiten des Batterie scheiders bezeichnet, die eine positive bzw. negative Batterieplatte berühren. Die poröse Platte ist derart geprägt, daß auf gegenüberliegenden Seiten gemäß Fig. 2 die Prägungen jeweils in umgekehrter Form erscheinen. Alle Prägewände sind in jedem Fall kontinuierlich ge neigt und öffnen sich in Richtung auf den Oberrand des Batteriescheiders in dessen Batterieplatten-Berührungs bereichen der Plattenseiten 15 und 16. Mit Oberrand und Unterrand des Batteriescheiders sind diejenigen Ränder des Batteriescheiders gemeint, die bei in einer Batte rie eingesetztem Scheider in vertikaler Richtung im Abstand zueinander liegen. Der Oberrand und/oder der Unterrand lassen sich natürlich auch schief schneiden.

Mit "Prägewand" werden diejenigen Flächen jeder Batte riescheiderseite bezeichnet, die nicht direkt auf einer Batterieplattenfläche aufliegen, die aber im Bereich der Überdeckung oder des Eingriffs mit der Batterieplat te liegen. Gemäß Fig. 6 sind das diejenigen Bereiche der porösen Batteriescheiderplatte 10, die weder die positive Batterieplatte 20 noch die negative Batterie platte 21 eines Bleiakkumulators berühren. Sie sind mit 22 bis 26 bezeichnet. Der Bereich 27 wird jedoch nicht als Prägewand bezeichnet, und zwar auch dann nicht, wenn er von der Batterieplatte soweit zusammengedrückt ist, daß sich sein Mittelteil von der Batterieplatte 21 wegwölbt. Die Prägewände sind nach oben zum Oberrand der porösen Platte hin offen und verlaufen vorzugsweise unter einem Winkel von mindestens 20°, insbesondere unter zumindest 40° bei in der Batterie aufrecht einge setztem Batteriescheider. Dieser Winkel wird bezüglich der Horizontalen gemessen. Eine vertikale Linie würde demnach unter 90° verlaufen. Alle Behinderungen, also sogenannte Schranken, sind im wesentlichen mittig durch bohrt, um eine möglichst gute Gasausströmung zur Ober seite der Batterie zu gewährleisten.

In den Fig. 1 und 3 bilden die geprägten Wände 30 a bis f untereinander verbundene Stege 31 gemäß Fig. 5 auf der negativen Plattenseite der porösen Platte. Als Steg oder Inselbereich 31 wird der gesamte angehobene Bereich gemäß den Fig. 4 und 5 abzüglich der Verbin dungsbereiche 24 bezeichnet. Jede Folge von untereinan der verbundenen Stegen, beispielsweise 30 a und 30 b ist durch einen Teilungsbereich 22 gemäß Fig. 1, und zwar 22 a bis g getrennt. Die Teilungsbereiche sind nach oben unter einem Winkel von 45° zur Horizontalen geneigt. Der nach aufwärts gerichtete Neigungswinkel der Wand ist an der Berührungsstelle von Teilungsbereich und Batterieplatte 45° zur Horizontalen.

Jede Reihe 30 von untereinander verbundenen Stegen er streckt sich vom Unterrand 12 des Batteriescheiders zu dessen Oberrand 11. Vorzugsweise hat jede Reihe von untereinander verbundenen Stegen zumindest fünf Stege oder Inselbereiche 31. Jeder Inselbereich besitzt eine Fläche von etwa 0,3 cm². Eine bevorzugte Abmessung für die Inselbereiche liegt zwischen 0,025 und 4 cm², vor zugsweise zwischen 0,1 und 3,0 cm². Die Breite 34 jedes Inselbereichs beträgt 5 mm. Vorzugsweise ist sie 1,5 bis 25 mm, insbesondere 3 bis 12 mm. Die nominale Höhe 35 jeder Insel beträgt 1,15 mm, vorzugsweise 0,125 bis 4 mm und insbesondere 0,25 bis 3 mm. Jeder Steg 31 ist mit einem vertikal benachbarten Steg durch einen Verbin dungssteg von weniger als ³/₄ der Breite des Grundsteg bereichs verbunden. Die Verbindungsstegbereiche 24 haben eine Höhe von 0,5 mm, vorzugsweise 0,125 bis 4 mm und insbesondere 0,25 bis 3 mm.

Jede Reihe 30 der untereinander verbundenen Inseln ist von den anderen durch einen 1,62 mm breiten Teilungsab schnitt 22 getrennt. Die bevorzugte Breite 32 ist klei ner als 25 mm an den Stellen weitester Entfernung zur benachbarten Reihe, insbesondere kleiner als 5 mm. Die poröse Platte des Batteriescheiders 10 ist dünner als 1 mm, vorzugsweise 0,025 bis 1 mm dick und insbesondere 0,1 bis 1 mm dick. Der geprägte Batteriescheider ist 1,4 mm dick. Die bevorzugte Dicke bzw. Stärke beträgt 0,8 bis 5 mm. Es ist wesentlich, daß die poröse Platte und damit der Batteriescheider in allen Bereichen im wesentlichen porös ist, und zwar auch im Bereich der Teilungsabschnitte 22. Der Bereich der Teilungsabschnit te ist der am stärksten verdichtete Bereich, und daher sind dort die Poren etwas kleiner, der Thermoplast ist jedoch nicht geschmolzen oder filmhaft gemacht. Wenn die Poren geschlossen sind, erhöht sich natürlich der elektrische Widerstand des Batteriescheiders.

Der Batteriescheider 10 hat eine größere Anzahl von er habenen Inseln auf der negativen Plattenseite 16 als auf der positiven Plattenseite 15. Mit "erhabenen Inseln" auf der negativen Plattenseite 16 ist gemeint, daß alle Bereiche der Grundstege 31 sowie alle Bereiche der Verbindungsstege 24 zusammengefaßt sind. "Erhabene Bereiche" auf der positiven Plattenseite 15 sind die Teilungsabschnitte 22. Der Batteriescheider hat somit etwa 81 Grundstege je 100 cm². Vorzugsweise gibt es mindestens 16 Grundstege je 100 cm², insbesondere minde stens 50 Grundstege je 100 cm². Die Grundstege bilden vorzugsweise zumindest 25% der negativen Plattenseite, vorzugsweise 50%. Die negative Platte wird zu 15 bis 20% berührt.

Die positive Plattenseite 15 des Batteriescheiders 10 weist eine Vielzahl von untereinander verbundenen Ver tiefungen 40 a bis 40 f gemäß Fig. 3 auf, die alle vom Unterrand 12 zum Oberrand 11 der Batteriescheiderfläche durchgehend sind. Jeder verbundene Vertiefungsbereich weist eine Vielzahl von breiten Vertiefungen 41 gemäß Fig. 4 und eine Vielzahl von schmalen Vertiefungen 42 auf. Die breiten Vertiefungen sind 5 mm breit. Vorzugs weise sind sie zwischen 1,5 und 25 mm, insbesondere 3 bis 12 mm breit. Die verbindenden schmalen Vertiefungen 42 sind 0,5 mm breit. Ihre Breite beträgt weniger als etwa ³/₄ der Breite der breiten Vertiefungen 41. Die Abmessungen der Stege und der Vertiefungen sind iden tisch. Sollten geringe Unterschiede auftreten, so sind diese vernachlässigbar klein. Jede der schmalen Vertie fungen verbindet zwei vertikal übereinanderliegende breite Vertiefungen 41, wobei die untere der beiden breiten Vertiefungen nach oben hin offen ist, und zwar durch ihre in vertikaler Richtung höchste Stelle. Die Breite der Vertiefungen wird in horizontaler Richtung gemessen, wobei die Batterieplattenseite in arbeitsfähi ger, senkrechter Lage angeordnet ist. Diese Breite soll hinreichend klein sein, um die Platte bruchfest zu machen und die eingeprägten Formen im Betrieb beizube halten.

Es wird darauf hingewiesen, daß keine Längen, Vertikal abstände oder Höhen für die Vertiefungen oder Stege für den Fall angegeben sind, daß sich die Plattenseiten des Batteriescheiders in ihrer Betriebsstellung befinden. Während die bevorzugten Längen im allgemeinen unter die Breitenabmessungen fallen, sind diese Abmessungen un kritisch. Die Länge kann größer als die bevorzugte Breite sein, ohne daß eine wesentliche Verminderung der Formstabilität im Betrieb vorliegt. Die Länge der schma len Verbindungsvertiefungen oder der Stege kann natür lich auch so klein sein, daß sie unmeßbar werden und lediglich die Trennung zwischen den breiten Vertiefun gen darstellen. Während in der Beschreibung und in den Ansprüchen zwei breite Vertiefungen oder Stege durch zwei schmale Vertiefungen oder Stege verbunden darge stellt sind, können die Breiten jeweils variieren. So kann eine 1,5 mm breite Vertiefung mit einer 2 mm brei ten Vertiefung durch drei miteinander fluchtende schma le Vertiefungen von 0,5 mm, 0,3 mm und 0,5 mm verbunden sein. Es ist klar, daß im Falle der Ausrechnung irgend einer Kombination von untereinander verbundenen Vertie fungen oder Stegen der Anspruchswortlaut getroffen wird, diese Kombination unter den Anspruch fällt.

Alle Flächen der breiten und der schmalen Vertiefungen sind nach oben geneigt und bei Berührung mit der positi ven Batterieplatte nach oben offen. Es ist klar, daß anstelle von gleichmäßig bemessenen Vertiefungen auch eine Reihe von breiten und schmalen Vertiefungen ver wendbar ist, die variable Abmessungen haben. Alle Ver tiefungsflächen sind zum Oberrand der porösen Batterie scheiderplatte unter einem Winkel von mindestens 20°, vorzugsweise 40° zur Horizontalen geneigt. Die Reihen der untereinander verbundenen Vertiefungen haben zu einander an der weitesten Stelle einen Abstand von weniger als 25 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm. In einer Ausführung ist der Abstand 1,62 mm.

Die Fig. 3 und 4 zeigen, daß benachbarte Teilungsab schnitte, beispielsweise die Abschnitte 22 a und 22 b, Hindernisse oder Sperren an der Stelle bilden, an der sie sich am nächsten annähern und daß diese Sperren von der schmalen Vertiefung 42 unterbrochen sind. Die schma len Vertiefungen 42 brauchen keine eigene Ausbildung darzustellen, sondern können einfach Barrieren oder Wandeinbuchtungen der die breiten Vertiefungen 31 bil denden Wände sein.

Die positive Plattenseite des Batteriescheiders hat weniger Erhebungen als die negative Plattenseite. Die untereinander verbundenen Vertiefungen sind voneinander in Abständen von weniger als 25 mm, vorzugsweise 2 mm, an der Stelle ihrer weitesten Entfernung angeordnet. Die breiteren Vertiefungen weisen jeweils Bereiche von 0,3 cm² auf. Vorzugsweise sind die Bereiche 0,025 bis 4 cm², insbesondere 0,1 bis 3,0 cm² groß. Die breiten Vertiefungen haben eine maximale Tiefe von 1,15 mm. Vorzugsweise sind die breiten Vertiefungen 0,125 bis 4 mm, insbesondere 0,25 bis 3 mm tief. Es sind etwa 81 Vertiefungen je 100 cm² vorgesehen, und zwar vorzugs weise zumindest 16, insbesondere 50. Die breiten Vertie fungen nehmen zumindest 25%, vorzugsweise 50% der negativen Plattenseite ein.

Fig. 3 zeigt, daß die Teilungsabschnitte 22 eine Viel zahl von erhabenen Abstandsstücken 22 a bis 22 g bilden, die sich vom Unterrand bis zum Oberrand der positiven Plattenseite 15 benachbart zueinander erstrecken. Jedes der Abstandselemente weist eine Außenbegrenzung in einer Ebene gemäß den Fig. 2 und 3 auf, die in der Ebene sinusförmig ist und 100%ig in der Ebene zusammen hängt, die vom Unterrand zum Oberrand der Batterieschei derfläche verläuft und in der Ebene von benachbarten Abstandselementen getrennt ist. Die Kontinuität der Ab standselemente vom Unterrand zum Oberrand der Batterie scheiderseite beträgt zumindest 75%, vorzugsweise 90%. Die Spitzen benachbarter, sinusförmiger Abstands elemente sind zueinander ausgerichtet, um breite und schmale Zwischenräume zwischen den benachbarten sinus förmigen Erhebungen zu bilden. Die Breitenabstände sind abgerundet ausgebildet und stellen die entsprechenden abgerundeten Vorsprünge auf der Seite des Batterieschei ders dar, die den sinusförmigen Abstandselementen gegen überliegt, und dadurch liegt nicht mehr als 50% jeder der Seiten des Batteriescheiders an einer Batterieplat te an, wenn der Batteriescheider eingesetzt ist und alle nicht berührenden Oberflächenbereiche beider Sei ten in vertikaler Richtung offen sind.

Die erhabenen Abstandsstücke oder Trennstücke sind an ihren Wendepunkten abgerundet und nicht scharf, wie dies in den Zeichnungen erscheint. Es sind auch andere Formgebungen denkbar, beispielsweise Teilkreise, rhombi sche Formen und elliptische Formen. Durch die prak tisch durchgehende Berührung mit der positiven Bat terieplatte über die ganze Fläche des Batterieschei ders, und zwar von dessen Unterrand bis zu dessen Oberrand, ergibt sich eine beträchtliche Formstabilität für die geprägten Formen, ohne daß der Batteriescheider im Betrieb auseinandergezogen oder verzerrt wird. Dies verbessert die Isolierung und die Einzelintegrität jedes Grundstegbereiches. Dieser gute Kontaktbereich unterstützt außerdem die Minimierung der Abgabe von aktivem Plattenmaterial.

Zur Berechnung des Neigungswinkels des nicht kreisför mig gewölbten Teilungsabschnittes 22′ oder des kreisför mig gekrümmten Teilungsabschnittes 22′′ führt man einen Horizontalschnitt gemäß den Fig. 5a und 5b durch die Vertiefung oder den geprägten Stegbereich entlang der Linien 51 a bzw. 51 b. Die Schnittführung ist mittig gewählt, wobei auch bei unregelmäßigen Formen der halbe Bereich oberhalb der Linie und die andere Hälfte unter halb der Schnittlinie liegt. Hierauf werden Geraden 52 a und 52 b von dem Punkt, an dem die Schnittlinien 51 a bzw. 51 b den Teilungsabschnitt und die erste kontaktier bare Innenkante des Kanals oder des verbindenden Stegbe reichs 24′ und 24′′ trifft nach oben aus der Vertiefung oder aus dem Stegbereich heraus zu dessen vertikal höchstem Begrenzungspunkt gezogen. Der Winkel, den die Gerade 52 a bzw. die Gerade 52 b mit der Horizontalen einschließt, ist dann der Winkel der sogenannten auf wärts gerichteten Neigung; er dient zum Zwecke der Bestimmung des innerhalb der Prägewände der gewölbten Teilungsabschnitte 22′ und 22′′ liegenden Winkels. Zur Bestimmung des außerhalb der Prägewände der gewölbten Teilungsabschnitte liegenden Geradenwinkels der Geraden 53 a wird diese von der Stelle gezogen, an der die Schnittlinie 51 a die Außenkante des Teilungsabschnittes 22′ trifft. Die Gerade 53 a verläuft von der zuvor genannten Stelle zum Außenrand des Teilungsabschnittes 22′, und zwar zu dem Punkt, an dem der Teilungsab schnitt eine Richtungsänderung vornimmt. Der genannte Winkel wird gegenüber der Horizontalen gemessen. Die Breite des Teilungsabschnittes an der Stelle ihres größ ten Abstandes zu einer benachbarten Reihe ist in Fig. 5 mit 32′′ bezeichnet. Dies ist der Abstand einer Reihe von Stegen 24′′ bis 31′′ zu einer benachbarten Reihe von Stegen 24′′ bis 31′′.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Batte riescheider aus thermoplastischen Polymeren und einem säurefesten, anorganischen Füllstoff. Ein bevorzugtes Mischungsverhältnis ist 20 bis 75%, insbesondere 30 bis 60% thermoplastisches Polymeres und 25 bis 80%, insbesondere 30 bis 75% säurefester, anorganischer Füllstoff. Das bevorzugte thermoplastische Polymer ist ein Harz, das mindestens ein Harz aus der Gruppe be stehend aus Ethylen, Propylen, Butylen, Vinylchlorid und/oder Styrol enthaltenden Polymeren oder Copolyme ren. Ein besonders bevorzugtes Polymer enthält minde stens 50% Ethylen. Die bevorzugte Mischung enthält üblicherweise auch Zusätze in Form von Weichmachern, Öl, Stabilisatoren und Netzmitteln. Der Batterieschei der ist vorzugsweise eine poröse Platte von homogener Zusammensetzung, die über ihre gesamte Dicke geprägt ist. Die Poren sind klein und haben Durchmesser von im allgemeinen zwischen 0,01 und 15 µm. Die Platte ist beispielsweise eine Folie, ein faserförmiges Material oder eine gesinterte teilchenartige Platte.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch eine Batterie mit einer positiven Platte 20 und einer negativen Platte 21, zwischen die ein erfindungsgemäßer Batteriescheider 10 betriebsfähig eingesetzt ist. Die mit den Vertiefun gen 41 versehene Plattenseite 15 wird vorzugsweise der positiven Platte 20 zugewandt, während die Plattenseite 16 mit den Stegen oder Inseln 31 von der negativen Platte 21 berührt wird. Die Eigenschaften des Batterie scheiders sind bei umgekehrter Anordnung, in der die Plattenseite 15 an der negativen Platte 21 und die Plattenseite 16 an der positiven Platte 20 anliegt, nahezu gleich. Eine derartige Umkehrung ist für den Batteriescheider zulässig, während seine Verwendung in einer Lage unzulässig und unzufriedenstellend ist, in der die Vertikalachse seiner Plattenseite in die Hori zontale gedreht wäre.

Der Batteriescheider ist unter eine Batterieplatte falt bar, so daß er an beiden Seiten der Platte anliegt.

Jede positive Platte einer Batterie kann somit in einen gefalteten Batteriescheider gesteckt sein, während die negativen Platten einfach zwischen zwei Batterieschei dereinheiten-/positive Platteneinheiten gelegt wird. Damit wäre ein zusätzlicher Batteriescheider überflüs sig. Der erfindungsgemäße Batteriescheider läßt sich auch als Hülle verarbeiten, beispielsweise nach dem Verfahren gemäß US-PS 40 92 386 oder nach anderen be kannten Verfahren.

Gemäß den nachfolgenden Beispielen wurden zwei den Zeichnungen entsprechende Batteriescheider hergestellt.

Beispiel I

Es wurde mikroporöse, mit Füllstoff versehene Polyethy lenplatte aus Batteriescheidermaterial, das z. B. unter dem Namen DARAMIC im Handel erhältlich ist und eine 0,25 mm ebene Batteriescheiderplatte ist, die gemäß der US-PS 33 51 495 hergestellt wurde, folgender maßen geprägt:

Die Platte wurde während der Durchführung durch einen Ofen erwärmt, der über eine Länge von 1,20 m auf 90°C erwärmt gehalten wurde. Die Transportge schwindigkeit betrug 450 cm/min, und die derart erwärm te Platte wurde zwischen einer gravierten Stahlwalze und einer Kautschukwalze unter einem Druck von 35,3 kN/m Länge durchgeführt. Die Stahlwalze wurde auf 105°C ge halten, während die Kautschukwalze auf Umgebungstempera tur gehalten war.

Die Stahlwalze war mit Vertiefungen entsprechend den Stegen 31 gemäß Fig. 5 versehen, die 0,3 cm² ein nahmen, 1,8 mm tief und 5 mm breit waren, wobei ein verbindender Ablaßstegbereich 24 eine Tiefe von 0,9 mm und eine Breite von 1,6 mm hatte.

Der geprägte Batteriescheider wurde dann zur Aushärtung der Prägungen abgekühlt. Der geprägte Batteriescheider hatte die in der Figurenbeschreibung zuvor erwähnte Form. Seine Zusammendrückbarkeit betrug unter einem Druck von 0,21 N/mm² 0,1 mm. Mit bloßem Auge wurden keine filmartigen Bereiche entdeckt. Der elektri sche Widerstand betrug 7,8 Milliohm je 6,45 cm² (1,2 Milliohm/cm²), gemessen in Schwefelsäure von Batte riequalität mit einem spezifischen Gewicht von 1,250 bei 27°C. Die Messung erfolgte mit einem Gleichstrom brückenwiderstandsmeßgerät nach einem 10minütigen Kochen in Wasser und einem 20minütigen Liegen in Säure.

Beispiel II

Ein kleinporiger, faserartiger Batteriescheider mit einem Füllstoff aus synthetischer Pulpe und mit 44% Polyethylen wurde im wesentlichen gemäß Beispiel I der US-Patentanmeldung 9 35 280 in einer Dicke von 0,3 mm hergestellt und gemäß Beispiel I geprägt, wobei die Durchlaufgeschwindigkeit jedoch 1,20 m/min betrug.

Der geprägte Batteriescheider hatte die gleiche Form und Zusammendrückbarkeit wie der Batteriescheider gemäß Beispiel I, er hatte ebenfalls keine mit unbewaffnetem Auge erkennbaren filmartigen Bereiche, und der elektri sche Widerstand betrug 8,2 Milliohm, wobei diese Mes sung gemäß Beispiel I erfolgte, die Platten jedoch 20 Minuten lang in Schwefelsäure mit einem spezifischen Gewicht von 1,25 bei 27°C in einem Becher eingeweicht wurden. Anschließend wurde der Becher mit den Proben in eine Kammer eingebracht, und es wurde 30 Minuten lang volles Vakuum angelegt, ehe die Messung vorgenommen wurde. Dies erfolgte anstelle des Kochens in Wasser und des Einweichens in Säure.

Claims

1. Batteriescheider in Form einer porösen Platte mit minde stens einer positiven Plattenseite mit einem Unterrand und einem Oberrand und mindestens einer negativen Platten seite mit einem Oberrand und einem Unterrand, wobei die Platte derart geprägt ist, daß das auf der positiven Plattenseite entstandene Muster umgekehrt wie das auf der negativen Plattenseite ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Prägewände in den Kontaktbereichen mit der Batterieplatte nach oben durchgehend offen sind, daß zumindest einige Prägewände schräg zur Vertikalen ausge richtet sind und daß mindestens eine Plattenseite mit Gashinderungsbarrieren versehen ist, wobei alle Barrieren von ihrer Unterseite her in ihrem obersten Bereich durch stoßen sind.

2. Batteriescheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß sich alle Prägewände nach oben unter einem Winkel von mindestens 20° zur Horizontalen durchgehend öffnen.

3. Batteriescheider nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Teilungs abschnitten auf einer Plattenseite, die die äußere Begrenzung dieser Plattenseite bilden und in einer Ebene liegen sowie zumindest zu 75% in dieser Ebene vom Unterrand zum Oberrand dieser Plattensei te zusammenhängend sind.

4. Batteriescheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich alle Prägewände kontinuierlich nach oben unter einem Winkel von mindestens 40° zur Horizontalen öffnen und die Teilungsabschnitte zumindest zu 90% zusammenhängend sind und in der Ebene vom Unterrand bis zum Oberrand der ersten Plattenseite verlaufen.

5. Batteriescheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß dieser im wesentlichen offenporig und frei von filmartigen Bereichen über alle Ab schnitte ist, die von der positiven Plattenseite und der negativen Plattenseite umfaßt werden, und daß auf der negativen Plattenseite eine größere Anzahl erhabener Oberflächenbereiche liegt als auf der positiven Plattenseite.

6. Batteriescheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die poröse Platte aus 20 bis 75% thermoplastischem Polymer besteht und eine maximale Platten- bzw. Foliendicke von weni ger als etwa 1,0 mm hat, während der geprägte Batteriescheider dünner als 5 mm ist.

7. Batteriescheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Platte auch nach der Prägung porös ist und 25 bis 80% anorganischen Füllstoff enthält.

8. Batteriescheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die geprägten Wände eine Vielzahl von Reihen von untereinander verbundenen Inselbe reichen auf einer der Plattenseiten bilden, wobei jede der Reihen vom Unterrand bis zum Oberrand der Plattenseite verläuft, von einer benachbarten Reihe weniger als 25 mm an der Stelle der größten Entfernung entfernt ist, mindestens fünf Grundsteg bereiche aufweist, die eine Fläche von 0,025 bis 4 cm² einnehmen, eine Breite von 1,5 bis 25 mm und eine maximale Höhe von 0,125 bis 4,0 mm haben und verbindende Stegbe reiche mit einer maximalen Höhe von 0,125 bis 4 mm haben, wobei jeder der Grundstegbereiche mit einem benachbarten der gleichen Reihe durch mindestens einen Verbindungsstegbereich verbunden ist.

9. Batteriescheider nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die poröse Platte aus einem thermo plastischen Kunstharz besteht, 0,025 bis 1 mm dick ist und zumindest 16 Grundstegbereiche je 100 cm² aufweist, wobei die Grundstegbereiche mindestens 25% einer Plattenseite einnehmen.

10. Batteriescheider nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die poröse Platte aus 30 bis 60% thermoplastischen Polymeren und 30 bis75% anorganischem Füllstoff besteht und 0,1 bis 1,0 mm dick ist, wobei die geprägten Wände eine Vielzahl von Reihen unter einander verbundener Stegbereiche auf der gegen überliegenden Plattenseite bilden, wobei jede Folge zumindest 5 Grundstegbereiche aufweist, die eine Breite von 3 bis 12 mm haben, eine maximale Höhe von 0,25 bis 3,0 mm aufweisen und mit den vertikal anschließenden Grundstegberei chen durch einen Verbindungsstegbereich verbunden sind, der weniger als ³/₄ der Breite des Grundstegbereichs aufweist, und wobei die Verbin dungsstegbereiche eine maximale Höhe von 0,25 bis 3 mm aufweisen, und wobei ferner die Reihe der verbundenen Stegbereiche von einer be nachbarten einen Abstand von weniger als 5 mm am Punkt ihrer größten Annäherung aufweisen, die Plat tenseite zumindest 50 Grundstegbereiche je 100 cm² besitzt und die Grundstegbereiche zumindest 50% der Plattenseite ausmachen.

11. Batteriescheider nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das thermoplastische Harz mindestens ein Harz aus der Gruppe von Polymeren oder Copoly meren mit Ethylen, Propylen, Butylen, Vinylchlorid und/oder Styrol ist.

12. Batteriescheider nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß dieser zwischen eine positive und eine negative Platte eines Bleiakkumulators einge setzt ist, wobei eine negative Plattenseite die negative Platte und seine positive Plattenseite die positive Platte berührt.

13. Batteriescheider mit einer einen Oberrand und einen Unterrand aufweisenden Plattenseite, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von erhabenen Abstandselementen vom Unterrand zum Oberrand der Plattenseite nebeneinander verlaufen, daß alle äußersten Punkte der Abstandselemente in einer ge meinsamen Ebene liegen, daß sie in dieser Ebene sinusförmig sind und daß sie in der vom Unterrand zum Oberrand verlaufenden Ebene zumindest zu 75% zusammenhängen und von benachbarten erhabenen Ab standselementen getrennt sind.

14. Batteriescheider nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die erhabenen Abstandselemente zumin dest zu 90% in der vom Unterrand zum Oberrand des Batteriescheiders verlaufenden Ebene zusammen hängend sind.

15. Batteriescheider nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spitzen von benachbarten sinus förmigen, erhabenen Abstandselementen derart ausge richtet sind, daß sie zwischen benachbarten sinus förmigen, erhabenen Abstandselementen breite und schmale Räume bilden.

16. Batteriescheider nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß der ersten Plattenseite eine zweite Plattenseite gegenüberliegt und daß die breiten Räume abgerundete Formen haben, die einen entspre chend abgerundeten Fortsatz auf der anderen Plat tenseite bilden, und wobei nicht mehr als 50% jeder der beiden Plattenseiten bei betriebsfähig eingesetztem Batteriescheider eine Batterieplatte berührt, während alle die Batterieplatten nicht berührenden Flächen beider Plattenseiten an ihrer vertikal höchsten Stelle offen sind.

17. Batteriescheider nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die poröse Platte über ihre gesamte geprägte Stärke homogen ist.

18. Batteriescheider nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekenn zeichnet, daß der eingeschlossene Bereich entweder kreisförmig, rautenförmig, rhombisch oder elliptisch ist.