DD265495A1

DD265495A1 - lead-acid battery

Info

Publication number: DD265495A1
Application number: DD87307743A
Authority: DD
Inventors: Juergen Garche; Klaus Wiesener; Rolf Wille
Original assignee: Univ Dresden Tech
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-03-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bleiakkumulator mit armierten positiven Bleielektroden in Gewebetaschen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektroden oder/und zwischen dem Plattenblock und dem Gehaeuse wenigstens ein vorgespanntes Federelement angeordnet ist, dessen Kraefte ueber die an sich bekannten Laengsrippen auf das Gewebe an den Uebergangsstellen von Segment zu Segment gerichtet sind. Das Gewebe spannt sich um die gewoelbte aktive Masse jedes Segments. Durch die Verwendung entsprechender Spannrahmen waehrend der Herstellung und Anordnung der Elektroden unter elastischer Vorspannung im Akkumulatorengehaeuse ist sowohl die fertige Behandlung der Elektroden als auch eine dauerhafte Aufbewahrung ohne Fruehausfaelle durch sich abloesendes Gewebe und entsprechende Gaspolsterbildung moeglich. Der Naehprozess oder ein anderer ihm aehnlicher Verfahrensschritt werden eingespart. Ausserdem koennen bei dieser Technologie die Bleiseelen ohne Folgeprobleme durch Querstege miteinander verbunden werden, wodurch Fruehausfaelle durch vorzeitige lokale Korrosion verringert werden.The invention relates to a lead-acid battery with reinforced positive lead electrodes in tissue pockets. The invention is characterized in that between the electrodes and / or between the plate block and the housing at least one biased spring element is arranged whose forces are directed over the known Laengsrippen on the tissue at the transition points from segment to segment. The tissue stretches around the selected active mass of each segment. By using appropriate clamping frame during the manufacture and arrangement of the electrodes under elastic bias in Akkumulatorengehaeuse both the finished treatment of the electrodes and a permanent storage without Fruehausfaelle is possible by Abloesendes tissue and corresponding gas cushioning. The sewing process or another similar process step is saved. In addition, this technology allows the lead cores to be connected by transverse webs without any consequential problems, thus reducing early house failures due to premature localized corrosion.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Bleiakkumulator mit armierten positiven Bleielektroden in Uewebetaschen.The invention relates to a lead-acid battery with armored positive lead electrodes in tissue bags.

Characteristic of the known state of the art

Bleiakkumulatoren der genannten Art sind bekannt.Lead accumulators of the type mentioned are known.

Kommerziell durchgesetzt hat sich ein Verfahren, bei dem die aktive Masse staubförmig oder granuliert in Röhrchen aus Gewebe eingebracht wird. Zentrisch in den Röhrchen befinden sich Bleiseeion, durch die die Stromableitung erfolgt. Die röhrchenförmige Unterteilung kann dabei aus einem feinmaschigen Kunstfasergewebe oder aus eirom perforierten PC-Material, in das i. a. eine Glasfaserverstärkung eingelagert ist, bestehen. Die Röhrchen können e'nzeln nebeneinander angeordnet und nur durch einon Stromleiter untereinander verbunden sein oder sie werden von vornherein zu einer Gewebetasche verbunden. Durch die Umhüllung wird erreicht, daß der Abschlammvorgang, der in Bleiakkumulatoren besonders bei den positiven Elektroden beim Lade-/Entladeprozeß auftritt und zu einem Verlust der Amperestundenkapazität führt, verhindert oder zumindest stark eingeschränkt wird. Die positiven Elektroden werden in einem Schwefelsäurebad sulfatiert und danach in abwechselnder Folge mit den negativen Elektroden in das Akkumulatorengehäuse eingelegt. Zwischen den Gewebetaschen und den negativen Elektroden befinden sich Seperatoren.Commercially enforced has a method in which the active mass is introduced dust-like or granulated in tubes of tissue. Centrifugal in the tubes are lead ion, through which the current is dissipated. The tubular subdivision can be made of a fine-meshed synthetic fiber fabric or eirom perforated PC material in the i. a. a glass fiber reinforcement is embedded, exist. The tubes can be arranged next to one another and connected to one another only by a current conductor, or they can be connected to form a tissue pocket from the outset. By wrapping it is achieved that the Abschlammvorgang that occurs in lead-acid batteries especially in the positive electrodes during the charge / discharge process and leads to a loss of ampere hour capacity is prevented or at least severely limited. The positive electrodes are sulfated in a sulfuric acid bath and then inserted in alternating sequence with the negative electrodes in the accumulator housing. Between the tissue pockets and the negative electrodes are separators.

Das Aufstecken der Röhrchen oder Gewebetaschen auf die Bleigerüste erfolgt manuell. Die trockene Uaubförmige Masse wird eingerüttelt. Abschließend werden die Elektroden manuell mit einer Fußleiste geschlossen. Das Verfahren ist nur gering automatisiert und außerdem durch den Bleistaub extrem gesundheitsschädigend. Hinzu kommt, daß die Aktivmasse unterschiedlich dicht in die Taschen eingerüttelt ist. Mitunter sind die oberen Enden der Bleiseolen sogar freiliegend, wodurch die Korrosion der Masseträger beschleunigt wird.Attaching the tubes or tissue bags to the lead scaffold is done manually. The dry Uaubförmige mass is shaken. Finally, the electrodes are closed manually with a baseboard. The process is only slightly automated and also extremely harmful to health due to the lead dust. In addition, the active mass is vibrated differently tight in the pockets. Occasionally, the upper ends of the lead sols are even exposed, thereby accelerating the corrosion of the mass carriers.

Aus diesen Nachteilen resultierend ging man zur Verwendung von Halbschalen aus mikroporösem Kunststoff als Umhüllung über. Dabei werden zunächst die voneinander getrennten Halbschalen mit Aktivmasse gofüHt und die kammartig miteinander verbundenen Bleiseelen eingelegt. Die gefüllten Halbschalen werden übereinander gelegt und miteinander durch Kleben verbunden. Beim Einbringen der aktiven Masse verschmutzen die Ränder der Halbschalen relativ leicht und es entstehen unsaubere Klebstellen. Außerdem ist beim Fügen der Halbschalen eine Gaspolsterbildung nicht auszuschließen. Nach einer anderen Lösung werden pastierte glatte Platton hergestellt. Bei der Kon.'ektionierung werden zwischen die Platten und die Seperatoren Glas-Fiber-Matten einge egt, die von Längsrippen der Seporatoren gegen die Platten gehalten werden. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß keine mechanischen oder anderweitigen Verbindungen durch die Aktivmasr.e hindurch herzustellen sind. Damit ontfällt dieser aufwendige Verfahrensschritt. Außerdem besteht die Möglichkeit, die längsgentreckten Bleiseelen auch durch kurze Querstege miteinander zu verbinden und damit vorzeitigem Ausfall durch lokale Korrosionsorscheinungen vorzubeugen. Leider lösen sich die Matten noch während der Betriebszeit des Bleiakkumulutors von den Platten, so daß die Masse vorzeitig ausfällt. Es werden auch hier die schädlichen Gaspolster gebildet, die den Stromkreis unterbrechen.As a result of these disadvantages, the use of half-shells made of microporous plastic as an envelope was adopted. Initially, the half-shells separated from one another with active mass are used and the cored lead cores are inserted in the manner of combs. The filled half-shells are placed one above the other and joined together by gluing. When introducing the active mass, the edges of the half-shells are relatively easily contaminated and unclean adhesive spots occur. In addition, a gas cushion formation can not be excluded when joining the half shells. Another solution is to make pasted smooth platton. In the Kon.'ektionierung be between the plates and the separators glass-fiber mats are inserted, which are held by longitudinal ribs of the Seporatoren against the plates. The advantage of this solution is that no mechanical or other connections are to be made through the active mask. Ont falls this costly process step. In addition, it is possible to connect the längsig stretched Bleiseelen by short transverse webs together and thus prevent premature failure by local corrosion phenomena. Unfortunately, the mats dissolve during the operating time of the lead accumulator from the plates, so that the mass fails prematurely. Here, too, the harmful gas cushions are formed, which interrupt the circuit.

Es wurde bereits vorgeschlagen, den Masseträger mit aktiver Masse zu pastieren und mit einer Gewebetasche zu umhüllen, die gefüllte Gewebetasche mit einem glatten und danach mit einem profilierten Walzenpaar so umzuformen, daß eine Elektrode mit parallelen, längsstehendon Segmenten mit jeweils einer Bleiseele und etwa ellipsenförmigen Querschnitt entsteht. Danach werden die beiden Hälften dor Gewebetaschen an den Übergängen von Segment zu Segment durch die zwischen ihnen verbliebene geringe aktive Masse hindurch miteinander vernäht. Derartig hergestellte Elektroden sind sehr haltbar. Der Nähprozeß ist gut automatisierbar, aber ebenfalls aufwendig und gesundheitsschädigend. Außerdem ist dor Nähprozeß erschwert, wenn Querstege zwischen den Bleiseelen vorgesehen werden.It has already been proposed to paste the mass carrier with active mass and enveloped with a tissue bag to transform the filled tissue bag with a smooth and then with a profiled pair of rollers so that an electrode with parallel, längsstehton segments, each with a Bleiseele and approximately elliptical cross-section arises. Thereafter, the two halves of the fabric pockets are sewn together at the transitions from segment to segment through the small active mass remaining between them. Such prepared electrodes are very durable. The sewing process is easy to automate, but also expensive and harmful. In addition, the sewing process is difficult if transverse webs are provided between the lead cores.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Herstellung qualitativ hochwertiger Bleiakkumulatoren zu vereinfachen.The aim of the invention is to simplify the production of high-quality lead-acid batteries.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem zuletzt genannten Verfahren, das die Herstellung hochwertiger armierter positiver Elektroden m^;t einem hohen Automatisierungsgrad ermöglicht, den Nähprozeß einzusparen und die Qualität der Elektroden im Bleiakkumulator über einen längeren Zeitraum zu erhalten.The object of the invention is, starting from the latter method, the production of high-quality reinforced positive electrodes m ^; t enables a high degree of automation to save on the sewing process and maintain the quality of the electrodes in the lead-acid battery over a longer period of time.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Elektroden oder/und zwischen dem Plattenblock und dem Gehäuse wenigstens ein vorgespanntes Federelement angeordnet ist, dessen Kräfte über die an sich bekannten Längsrippen auf das Gewebe on den Übergangsstellen von Segment zu Segment gerichtet sind.According to the invention, this object is achieved in that between the electrodes and / or between the plate block and the housing at least one biased spring element is arranged, whose forces are directed via the known longitudinal ribs on the tissue on the transition points from segment to segment.

Hierzu sind die Längsrippen vorzugsweise federartig ausgebildet und ist zwischen dem Plattenblock und dem Gehäuse eine Gummiplatte eingelegt.For this purpose, the longitudinal ribs are preferably formed spring-like and is inserted between the plate block and the housing a rubber plate.

Das Gewebe spannt sich um de gewölbte aktive Masse jedes Segments. Durch die Verwendung entsprechender Spannrahmen während der Herstellung und Anordnung der Elektroden unter elastischer Vorspannung im Akkumulatorengehäuse ist sowohl die fertige Behandlung der Elektroden als auch eine dauerhafte Aufbewahrung ohne Frühausfälle durch sich ablösendes Gewebe und entsprechende Gaspolstetbildung möglich. Der Nähprozeß oder ein anderer ihm ähnlicher Verfahrensschritt werden eingespart. Außerdem können bei dieser Technologie die Bleiseelen ohne Folgeprobleme durch Querstege miteinander verbunden werden, wodurch Frühausfälle durch vorzeitige lokale Korrosion verringert werden.The tissue stretches around the arched active mass of each segment. By using appropriate clamping frame during the manufacture and arrangement of the electrodes under elastic bias in the accumulator housing both the finished treatment of the electrodes and a permanent storage without early failures by peeling tissue and appropriate Gaspolstetbildung is possible. The sewing process or another similar process step are saved. In addition, this technology allows the lead cores to be interconnected without lateral problems by transverse webs, thereby reducing premature failures due to premature localized corrosion.

embodiment

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Fig. 1: einen Ausschnitt der Draufsicht auf einen erfindungsgemäii ausgebildeten Bleiakkumulator, Fig. 2: einen Schnitt durch einen Seperator mit durchgehender Längsrippe,1 shows a detail of the plan view of a lead accumulator according to the invention, FIG. 2 shows a section through a separator with a continuous longitudinal rib,

Fig.3: einen Schnitt durch einen Seperator mit einer federartig ausgebildeten Längsrippe.3 shows a section through a Seperator with a spring-like longitudinal rib.

Ein Masseträger wird mit feuchter aktiver Masse 1 pastiert und mit einer Gewebetasche 2 umhüllt bzw. in diese eingebracht. Die so gefüllte Gewebetasche durchläuft ein glattes und anschließend ein profiliertes Walzonpaar. Nach dem Verlassen des zweiten Walzenpaares ist die positive Elektrode 3 in mehrere parallele und längsstehende Segmente entsprechend der Zahl der Bleiseelen in einem Abstand von etwa 1 bis 2cm unterteilt. Die Segmente haben einen e.'lipsenförmigon Querschnitt, in dessen Mitte die Bleiseele angeordnet ist. Jeweils η derartig gefüllter und profilierter Gewebetaschen bzw. positiver Elektroden 3 werden mit jeweils η + 1 negativen Elektroden 5 abwechselnd aufeinander gelegt und jeweils 2 η Separatoren 6 wie üblich zwischengeschichtet. Die Separatoren haben Längsrippen 7, mit denen sie jeweils auf die Übergänge zwischen zwei Segmenten der Gewebetaschen drücken oder es werden zur positiven Elektrode hin glatte Separatoren verwendet und jeweils zwischen einen Seperator und eino Gewebotasche ein Rahmen mit Längsrippen aus Plast gelegt. Ein oder mehrere derartig vorkon'ektionierte Plattenblöcke werden in einen Zellrahmen eingelegt und dort unter Druck gehalten. Die unter Druck stehende Anordnung wird, vergleichbar mit der Starterakkumulatorentechnologie, gereift, formiert und getrocknet. Jeder Plattenblock wird danach unter Druck in das Akkumulatorengehäuse 8 eingebrach', und dort unter Druck gehalten. Bei einer Ausführung sind die Längsrippen federartig ausgebildet, d. h. s'o haben federartige Nasen 9. Bei einer anderen Ausführung wird zusammen mit den Elektroden und Separatoren wenigstens eine Gummiplatte in da3 Akkumulatorengehäuse eingelegt. Beide Ausführungen können auch miteinander kombiniert werden. Das Gehäuse ist so dimensioniert, daß der Platienblock un'er Vorspannung gehalten wird.A mass carrier is pasted with moist active mass 1 and wrapped with a fabric bag 2 or introduced into this. The fabric bag filled in this way passes through a smooth pair of rolls and then a profiled pair of rolls. After leaving the second pair of rollers, the positive electrode 3 is divided into a plurality of parallel and longitudinal segments corresponding to the number of lead cores at a distance of about 1 to 2 cm. The segments have an e.'lipsenförmigon cross-section, in the middle of the lead cores is arranged. In each case η such filled and profiled tissue pockets or positive electrodes 3 are alternately superimposed with each η + 1 negative electrode 5 and each 2 η separators 6 interposed as usual. The separators have longitudinal ribs 7 with which they respectively press on the transitions between two segments of the tissue pockets or smooth separators are used towards the positive electrode and in each case a frame with longitudinal ribs made of plastic is placed between a separator and a tissue bag. One or more such prefabricated plate blocks are placed in a cell frame and held there under pressure. The pressurized assembly is ripened, molded and dried, similar to starter-accumulator technology. Each plate block is then injected under pressure into the accumulator housing 8 ', and held there under pressure. In one embodiment, the longitudinal ribs are spring-like, d. H. There are feathery lugs 9. In another embodiment, at least one rubber plate is inserted into the accumulator housing together with the electrodes and separators. Both versions can also be combined with each other. The housing is dimensioned so that the Platienblock is held un'er bias.

Claims

A lead-acid battery having armored positive lead electrodes housed together with the negative electrodes and separators in an accumulator housing, the wet active mass of the positive lead electrodes being enveloped with a tissue pocket and merged into a plurality of parallel, longitudinal segments of ellipsoidal cross-section around each a Bleiseele is profiled and the transitions from segment to segment on both sides are assigned longitudinal ribs, characterized in that between the electrodes and / or between the plate block and the housing at least one biased spring element is arranged, whose forces on the longitudinal ribs on the fabric at the transition points are directed from segment to segment.

2. Lead-acid battery according to claim 1, characterized in that the longitudinal ribs are formed spring-like.

3. Lead-acid battery according to claims 1 and 2, characterized in that the longitudinal ribs are part of a plastic structure, which are inserted between the positive electrode towards smooth separators and the tissue pockets.

4. Lead-acid battery according to claim 1, characterized in that between the plate block and the accumulator housing (8) at least one rubber plate or a plate made of a similar elastic material is inserted.