[Fig. 15] zeigt den Querschnitt und die bildliche Darstellung der für Beleuchtungsbatterien zur Verwendung kommenden positiven Platten der Akkumulatoren-Fabrik Aktien-Gesellschaft. Die Platte wird ohne Kern hergestellt. a b sind die Längsrippen; sie werden durch Stege c d zusammengehalten. Die Oberflächenentwickelung ist eine achtfache. Die Rippen sind vollständig frei, so daß die Säure gut zirkulieren kann.
Eine zu weit getriebene Oberflächenentwickelung hat, wenn man den Akkumulator, wie es beim Pufferbetrieb der Fall ist, mit relativ hoher Stromdichte beansprucht, einen Nachteil, nämlich, daß der Spannungsabfall in der Säure wächst. Es geht dies aus folgendem Beispiele hervor. Von einer positiven Platte mit achtfacher Oberflächenentwickelung denken wir uns ein Stück von 1 dm Länge und 1 dm Breite als positive Platte in einem Akkumulator; die negative Platte sei gerade so groß; der Abstand der Oberflächen der beiden Platten werde der Einfachheit halber zu 1 cm angenommen; der spezifische Widerstand der Säure sei ρ Ohm (bezogen auf 1 cm3). Der Widerstand, den der Strom in der Säure zu überwinden hat, ist gleich ρ[100]100 Ohm. Die einer glatten Oberfläche von 1 dm2 entsprechende Stromstärke sei i, dann wäre also, wenn der Akkumulator der Oberflächenentwickelung entsprechend ausgenutzt wird, die in Rechnung zu setzende Stromstärke 8i und der durch den Widerstand in der Säure bedingte Spannungsabfall E1 = 8i . ρ100 Volt. Bei einem zweiten Akkumulator sei die Oberflächenentwickelung der positiven Platte eine einfache (glatte Oberfläche ohne Rippen). Soll dieser zweite Akkumulator dasselbe leisten wie der erste, so muß seine positive Platte 8 mal größer sein; bei sonst gleichen Umständen (gleiche Säuredichte, gleiche Größe der negativen Platte wie eben) wäre dann der Widerstand in der Säure 14 . ρ100 (nicht ρ8×100, da der mittlere Säurequerschnitt 4 dm2 ist) und der Spannungsverlust in der Säure E2 = 8i . 14 . ρ100 = 14E1. Wir gelangen also zu dem Resultate, daß eine der Oberflächenentwickelung entsprechende Beanspruchung einen größeren Spannungsabfall zur Folge hat. Dies ist besonders bei Pufferbatterien zu berücksichtigen.
Die genannte Firma verwendet für Pufferbatterien eine mit der in [Fig. 15] abgebildeten inbezug auf die Konstruktion übereinstimmende Platte, die aber nur eine 6fache Oberflächenentwickelung hat.
Großoberflächenplatten sollen sich, wie von Fachleuten oft behauptet wird, nicht als negative Platten eignen, da der Bleischwamm keinen festen Halt habe, während das Bleisuperoxyd fest mit dem Bleikern verwächst. In neuerer Zeit jedoch versucht man die Großoberflächenplatten auch als negative Elektroden auszubilden.
Gitterplatten oder pastierte Platten werden als positive und negative Elektroden benutzt. Die Gitter dienen hier dazu, die eingetragene Masse (Füllmasse) festzuhalten und den Strom den einzelnen Teilen zuzuführen. Sie müssen genügende mechanische Festigkeit haben. Die Stromverteilung muß eine möglichst gleichmäßige sein, weil sonst eine ungleichmäßige, den chemischen Umsatz begleitende Volumänderung erfolgt und eine Deformation der Platte (Krümmung), sowie schlechter Kontakt zwischen Träger und aktiver Masse eintreten kann. Je kürzer die Entladedauer, um so enger sollte daß Gitter sein.
Die Paste[101] wird hergestellt aus Mennige (Pb3O4, rot) oder Bleiglätte (Bleioxyd, PbO, gelblichrot) oder aus einer Mischung der beiden Oxyde. Für die Anode wird, um die Formation zu beschleunigen, Mennige, für die Kathode Bleiglätte bevorzugt. Auch Bleimehl kann verwendet werden.
Als Bindemittel verwendet man verdünnte Schwefelsäure, Glyzerinschwefelsäure, d. h. eine Mischung aus Schwefelsäure und Glyzerin, oder Magnesiumsulfatlösung und noch andere Flüssigkeiten. Die Schwefelsäure soll frei sein von Arsenverbindungen, Chlor, Salpetersäure und salpetriger Säure. Wie die Säure auf diese Verunreinigungen hin untersucht wird, werden wir später sehen. Die Paste wird nach sorgfältiger Reinigung der Träger (Gitter) mittels eines eichenen Spatels eingetragen (Schmieren); die pastierten Platten werden in einem mäßig warmen Raume getrocknet. Es verbindet sich die Schwefelsäure während des Trocknens mit Bleiglätte allmählich zu Bleisulfat und die Paste erhärtet infolge Verdunstung des Wassers, die Masse wird porös[102]. Die Mennige verbindet sich langsamer mit der Schwefelsäure, wahrscheinlich unter Bildung von Bleisulfat und Abscheidung von Bleisuperoxyd nach der Gleichung:
Pb3O4 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O + PbO2.
Fig. 16.