164896. lajstromszámú szabadalom • Szövés nélküli hőre lágyuló műszál szeparátor elektrokémiai elemekhez, és eljárás annak előállítására

SZABADA1MI 164896 MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG Nemzetközi osztály: filiil Bejelentés napja: 1972.1. 26. (GA-1072) H 01 m 3/02 ipp Amerikai Egyesült Államok-beli elsőbbsége: 1971.1. 27. (110,273) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI Közzététel napja: 1973. XII. 28. HIVATAL Megjelent: 1975. XI. 29. Feltaláló: Wrotnowski Arthur Corthell vegyészmérnök Greenwich Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Gaf Corporation, New York, Amerikai Egyesült Államok Szövés nélküli, hőre lágyuló műszál szeparátor elektrokémiai elemekhez és eljárás annak előállítására 1 A találmány tárgya elektrokémiai elemek pozitív és negatív elektródjainak elektromos szeparálására alkalmas, szövés nélküli, az elektrolitot átengedő, nemez-szerű kelméből készült szeparátor és eljárás annak előállítására. 5 A találmány szerinti szövés nélküli kelme olyan kártfátyol, amely hőre lágyuló, egymás mellé lényegében irányított, párhuzamosan fektetett, az érintkezési pontoknál egymáshoz kapcsolódó szálakból áll. Az érintkezési pontokban a szálak egymáshoz való köté- 10 sét nyomás alatt történő préseléssel végezzük, kalanderen vagy mángorlással, emelt hőmérsékleten, a hőre lágyuló anyag olvadási pontjánál azonban alacsonyabb hőmérsékleten, míg a kalander vagy mángorló hengereinek szélességében a szálak többségét a henge- 15 rek tengelyével egy irányba irányítjuk. A préselt fátyol megtartja az egyes szálak jellemzőit, így az elektrolitnak kémiailag ellenáll, jó áteresztő képességű és egységes porozitású. Mind a savas, mind pedig a lúgos elektrolit 20 típusokkal működő újratölthető elektrokémiai elemeknél lényeges, hogy az elektródok egymástól elektromos szempontból megfelelően el legyenek szeparálva, míg a töltőionok és az elektrolit szabadon áramolhat közöttük. A szakemberek számára az olyan 25 cüelektromos elektrolitot átengedő szeparáló anyag megválasztása, amely ezeket a funkciókat tökéletesen ellátja, mind ez ideig komoly, még meg nem oldott problémát jelentett. A mechanikai feszültség a szeparátorban az elekt- 30 ród burkoló anyagának tulajdonítható, amely összefügg az elektrolit oldódásával és a pozitív elektród felületén lejátszódó korróziós folyamattal: mely felület rendszerint egy, a szeparátor anyagával közvetlen kapcsolatban levő nagy aktivitású oxidálószer, és ez eredményezi az elektródák szeparátorainak tönkremenetelét. Ez a folyamat viszont azt teszi lehetővé, hogy az elektrokémiailag aktív anyag kiszivárog az elektród körül, a szeparátor tönkrement részének környékén. Ez természetesen viszonylag rövid idő alatt a kapacitás jelentős csökkenését eredményezi, különösen hirtelen ismétlődő töltési és kimerülési ciklus után. Az előzőeken túlmenően jól ismert még az a tény is, hogy ilyen elektrokémiai elemek működése során a magas üzemeltetési hőmérséklet, különösen a töltés ideje alatt gyakran fordul elő. Ez a hőmérséklet további követelményeket támaszt a szeparátorként alkalmazott anyaggal szemben és ha az nem megfelelő, akkor széttörik. Az elektrokémiai elemeknél a fejlesztett áram mennyisége egyenesen arányos az elektród teljes felületének területével és fordítottan arányos az elektródák közötti távolsággal. Éppen ezért előnyös, ha a szeparátor a lehető legvékonyabb, hogy a szomszédos elektródák minél kisebb távolságra legyenek egymástól, továbbá, hogy az elektródák az elemben csak egy bizonyos térfogatot foglaljanak el. Hátrányos azonban, hogy az általában alkalmazott vékony szeparátor anyagok gyengék, erősen hajlamosak kopásra és egyéb rongálódásra, mely hátrányos 164896