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EP0406594B1

Electrode for electrochemical cells

Abstract

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EP0406594B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

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Expired 13 June 2010, 16.3 years ago.

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10 claims: 8 independent, 2 dependent

  1. 1
    Elektrode für elektrochemische Zellen, insbesondere Negativelektrode für Akkumulatoren, vorzugsweise Bleiakkumulatoren, bestehend aus einer Gitterplatte (11, 11'), die als Träger für die aktive Masse und zur Stromzu- und -abführung dient und als Kunststoffnetzwerk ausgebildet ist, das aus bevorzugt mit einer gut leitenden, dünnen Metallschicht, insbesondere aus Kupfer, überzogenen Kunststoffäden besteht und zur Bildung einer dreidimensionalen Struktur mit vorzugsweise durch Tiefziehen erzeugten, über ihre Fläche verteilten buckelartigen Vertiefungen (32) und/oder Erhöhungen (33) versehen ist, in deren Bereich der Abstand zwischen den Kunststoffäden vergrößert ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffnetzwerk mit wenigstens einer weiteren Beschichtung aus einer Blei-Zinnlegierung oder aus Blei überzogen ist und in wenigstens einen für die Aufnahme der aktiven Masse vorgesehenen Speicherbereich (12), wo sich eine Vielzahl von Vertiefungen (32) und/oder Erhöhungen (33) befinden, sowie in wenigstens einen Stromleitbereich (14), wo das Kunststoffnetzwerk eine flächige, zweidimensionale Struktur hat, unterteilt ist.
  2. 2
    Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffnetzwerk in dem Speicherbereich (12) an im wesentlichen allen Stellen vorzugsweise weitgehend im gleichen Maße zweidimensional verzogen ist, während es im Stromleitbereich (14) unverzogen ist.
  3. 3
    Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß in den Speicherbereichen (12) nur die Kunststoffäden (13) von der Blei-Zinnlegierung oder dem Blei überzogen sind und die Maschenöffnungen (34) frei bleiben, während in den Stromleitbereichen (14) auch die Maschen zwischen den Kunststoffäden (13) von der Blei-Zinnlegierung oder dem Blei ausgefüllt sind und/oder daß die weitere Beschichtung aus einer Blei-Cadmium-Selen-Arsen-Antimon-Legierung, insbesondere einer Blei-Zinnlegierung mit vor zugsweise 20 bis 90 % Blei, insbesondere etwa 80 bis 90 % Blei (Rest Zinn) besteht, die vorzugsweise eine Dicke von 5 bis 20, insbesondere etwa 10 µm aufweist, falls noch eine weitere Bleibeschichtung aufgebracht wird, und eine Dicke von 30 bis 150 µm, vorzugsweise 40 bis 60 µm, insbesondere 50 um aufweist, falls nur eine Schicht aus einer Blei-Zinnlegierung aufgebracht wird, wobei vorzugsweise auf die gut leitende Metallschicht oder bevorzugt auf die weitere Beschichtung eine Bleischicht mit einer Dicke von vorzugsweise 30 bis 70, insbesondere 40 bis 60 und bevorzugt etwa 50 µm aufgebracht ist, und/oder daß von den weiteren Beschichtungen wenigstens die erste galvanisch aufgebracht ist.
  4. 4
    Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß von den weiteren Beschichtungen wenigstens eine und vorzugsweise die letzte durch Eintauchen in ein Schmelzbad des Überzugsmetalls aufgebracht ist, wobei insbesondere die Eintauchzeiten während der das Netzwerk sich im Schmelzbad befindet, so kurz sind, daß der Schmelzpunkt des Kunststoffmaterials, aus dem das Kunststoffnetzwerk besteht, nicht überschritten wird, wobei insbesondere die Temperatur des Schmelzbades 400 bis 700° K, insbesondere 500 bis 600° K und die Eintauchzeit 1 bis 4, insbesondere 1 bis 2 sec. beträgt.
  5. 5
    Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß vor Aufbringen der weiteren Beschichtung die mit dem gut leitenden Metall überzogene Gitterplatte (11, 11') in einem Reinigungsbad, das vorzugsweise aus einer wässerigen Zitronensäurelösung, die insbesondere 20 %-ig bis gesättigt ist, besteht, einem Reinigungsprozeß unterzogen wird, wobei insbesondere die Aufenthaltszeit im Reinigungsbad 2 bis 10 und insbesondere 4 bis 8 sowie bevorzugt 5 sec. beträgt, und/oder daß die Reinigungsbadtemperatur 250° bis 350°, insbesondere 290° bis 320° und bevorzugt etwa 300° K beträgt, und/oder daß alle Metallisierungen des Kunststoffnetzwerkes nach der insbesondere durch Tiefziehen erfolgenden Verformung durchgeführt werden.
  6. 6
    Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens an der Seite der Gitterplatte (11), wo die Stromabnahme erfolgt, ein Stromleitbereich (14) vorgesehen ist, wobei insbesondere die Anschlußfahne (15) der Gitterplatte (11) als Stromleitbereich (14) ausgebildet ist und/oder daß der um die Gitterplatte (11) herum verlaufende Randbereich als Stromleitbereich (14) ausgebildet ist.
  7. 7
    Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen inselartig angeordneten Speicherbereichen (12) straßenartig verlaufende Stromleitbereiche (14) angeordnet sind und/oder daß von der Stelle, insbesondere Ecke der Gitterplatte (11), wo die Anschlußfahne (15) angeordnet ist, zur diagonal gegenüberliegenden Ecke (16) ein diagonaler Stromleitbereich (14) verläuft.
  8. 8
    Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Gitterplatten (11) als zusammenhängendes Band (18) ausgebildet sind, das zu einem Plattensatz (18) gefaltet ist.
  9. 9
    Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffnetzwerk am Rand vorzugsweise um 90° aus der Plattenebene und insbesondere abwechselnd in der einen oder anderen Richtung senkrecht zur Plattenebene abgebogene Massentragstege (35) aufweist, welche sich zweckmäßig etwa ebensoweit aus der Plattenebene wie die Vertiefungen (32) bzw. die Erhöhungen (33) erheben und auch Stromleitbereiche (14) darstellen.
  10. 10
    Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Stromleitbereiche (14) wenigstens teilweise rillen- oder rinnenförmig ausgebildet sind, wobei die Längsrichtung der Rillen bzw. Rinnen im wesentlichen in Stromflußrichtung liegt, und daß die Rillen bzw. Rinnen zumindest teilweise mit der Blei-Zinnlegierung bzw. Blei ausgegossen sind oder mit aktiver Masse gefüllt sind und/oder daß mehrere durch Stromleitbereiche (14) getrennte Speicherbereiche (12) vorgesehen sind und alle Stromleitbereiche (14) unmittelbar miteinander zusammenhängen.
Independent claims10