DE1174379B

DE1174379B - Verfahren zur Herstellung von Elektrodenplatten fuer Bleiakkumulatoren

Info

Publication number: DE1174379B
Application number: DED37624A
Authority: DE
Inventors: Karl Geissbauer
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1961-12-08
Filing date: 1961-12-08
Publication date: 1964-07-23
Also published as: GB1007497A; CH406338A; US3170823A; AT239348B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: HOIm

Deutsche Kl.: 21 b -18

Nummer: 1174 379

Aktenzeichen: D 37624 VIb/21b

Anmeldetag: 8. Dezember 1961

Auslegetag: 23. Juli 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elektrodenplatten für Bleiakkumulatoren, nach welchem die Träger für die aktive Masse senkrecht zur Elektrodenoberfläche angeordnet werden. Es sind positive Elektrodenplatten für Bleiakkumulatoren bekannt, bei deren Verwendung nicht nur die bei Gitter- und Panzerplattenbatterien gewünschte relativ hohe Kapazität, sondern auch eine intensive Startfähigkeit — infolge Abgabe kurzzeitig hoher Stromstöße — erreicht wird. Ermöglicht wird dies dadurch, daß die Platte aus vielen kleinen mit aktiver Masse gefüllten Masseträgern besteht und die Träger allseitig vom Elektrolyt durchdrungen werden. Gegenüber den bekannten Ausführungen ist die dem Elektrolyt wirksame Oberfläche, wie angestrebt, hier erheblich größer. Die dabei aufgewendete Masse entspricht etwa mengenmäßig derselben Menge wie bei einer gleichgroßen Gitter- oder Panzerplatte. Die Masseträger sind hier als kurze, mikroporöse, säuredurchlässige Kunststoffröhrchen ausgebildet und sind senkrecht zur Oberfläche der Platten — in Bienenwabenform — in einem durch Stege abgeteilten Hartbleirahmen untergebracht. Diese kleinen Rohrabschnitte sind entweder senkrecht übereinander — Mitte über Mitte — oder diagonal versetzt angeordnet. Die Masseträger, die wahlweise auch in ovaler oder halbierter Form hergestellt sein können, sind entweder im Diagonalgitter befestigt oder werden mittels dünner, gelochter Kunststoffstreifen, die am Rahmen und an den Stegen abgestützt sind, gehalten. Zur Stromableitung dienen entweder das Diagonalgitter— über Stege und Rahmen — oder besondere, in die Masseträger eingelassene Bleileisten, die mit dem Rahmen und den Stegen verlötet sind. In der Mitte jedes Masseträgers auf den Knotenpunkten des Diagonalgitters oder auf den eingelassenen Bleileisten sind Ansätze (Nocken) angeordnet, die in die aktive Masse hineinragen und damit die Berührungsfläche weiter zur aktiven Masse vergrößern.

Elektrodenplatten in der vorbeschriebenen Ausführung sind erschwert herzustellen und daher sehr teuer in der Anschaffung. Nachteilig ist auch, daß besonders die an den Abgußstellen am Rahmen und in der Säure freiliegenden Streben des Gitters vorzeitig korridieren und damit die Lebensdauer der Platten verringern.

Weiterhin ist es bekannt, zur Erzielung einer möglichst großen Oberfläche, von Gewichtsersparnis und längerer Lebensdauer das Diagonalgitter beiderseits mit einer aufgepreßten mikroporösen Kunststoffplatte zu umgeben, welche regelmäßig angeordnete, kreisförmige oder mehreckige, senkrecht zur Verfahren zur Herstellung von Elektrodenplatten für Bleiakkumulatoren

Anmelder:

Deutsche Bundesbahn, vertreten durch das
Bundesbahn-Zentralamt Minden,
Minden (Westf.), Wesergjacis 2

Als Erfinder benannt:
Karl Geißbauer, München

ao Oberfläche der Platte angeordnete Durchbrüche (Masseträger) aufweist. Die hier im Sinterverfahren hergestellten mikroporösen Kunststoffplatten mit den wabenartigen Durchbrüchen für die aktive Masse haben auf den dem Diagonalgitter zugewandten Seiten dem Gitter angepaßte Vertiefungen, so daß sich die beiden Kunststoffplatten durch das Gitter berühren und verklebt werden können. Die Außenseiten der Kunststoffplatten sind hier eben und werden nach Einstreichen der Masse mit einem dünnen Sonderscheider abgedeckt.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, zur Erzielung einer großen Oberfläche und einer einfacheren Herstellung gegenüber dem Bekannten das Gitter aus stärkeren senkrechten und dünneren waagerechten Bleistegen (Bleidrähten) anzufertigen und diese von zwei geprägten und miteinander verbundenen elektrolytbeständigen und flüssigkeitsdurchlässigen, mit elektrochemisch aktivem Material gefüllten Großoberflächenhalbschalen zu umgeben. Die vorzugsweise aus Kunststoffpulver unter Wärmeeinwirkung gesinterten und dabei mikroporös gewordenen Halbschalen erhalten durch Prägung die gewünschte Form mit großer Oberfläche. Diese Halbschalen mit den waffeiförmigen oder wahlweise anderweitig geformten Erhebungen haben auf den, dem Gitter zugewandten Seiten dem Gitter angepaßte Vertiefungen, so daß die beiden Halbschalen sich durch das Gitter berühren und miteinander verklebt werden können. Das gesamte Gitter, mit Ausnahme der Polfahne, liegt innerhalb der Halbschalen und ist daher nicht dem unmittelbaren Angriff des Elektrolyts ausgesetzt. In die Erhebungen der Halbschalen können dünne

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Claims

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Sonderscheider eingelegt werden, die es zulassen, daß Hinzu kommt, daß der Zusammenbau der Elek-

sich die aktive Masse gering ausdehnen kann. trodenplatten nach dem Verfahren der Erfindung

Ferner wurde vorgeschlagen, auf beiden Seiten sehr viel einfacher und wirtschaftlicher möglich ist der Kreuzungsstellen eines als Stromableiter ver- als bei den obengenannten bekannten Konstruktionen, wendeten Diagonalgitters Massepfropfen anzuordnen, 5 Die Fertigung kann nämlich überwiegend maschinell die sich an den inneren Stirnflächen berühren. Die und damit kontinuierlich durchgeführt werden,
seitlichen Zwischenräume zwischen den Massepfrop- Ein besonderer Vorteil ist auch darin zu sehen, fen werden hier mit Kunststoffpulver ausgefüllt, das daß sich die Elektrodenplatte nach der Erfindung unter Wärmeeinwirkung gesintert und mikroporös durch eine große Verwindungssteifigkeit und Festigwird. Die Massepfropfen sind stark verjüngt, damit io keit auszeichnet. Die Zickzackstreifen und die Bleisie leicht aus dem Werkzeug herausgehoben werden stäbe des Rahmens versteifen sich gegenseitig und können. Die Oberfläche der Platte ist eben und wird machen die Platten dadurch außerordentlich stabil, mit einem dünnen Glaswoll- oder Gewebescheider Um den Gegenstand der Erfindung zu verdeutabgedeckt. liehen, wird auf die Zeichnungen, welche zwei Aus-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe 15 führungsbeispiele darstellen, verwiesen,

zugrunde, die wirksame Oberfläche der Elektroden- F i g. 1 und 5 zeigen die erfindungsgemäße Elek-

platten noch weiter zu vergrößern und die Her- trodenplatte in der Ansicht und

stellung der Platten einfacher und weniger F i g. 2 und 6 dieselbe in der Seitenansicht;

kostspielig zu gestalten. Fig. 3 und 7 zeigen einen Zickzackstreifen in der

Im Gegensatz zu den bekannten bzw. vorgeschla- 20 Perspektive und

genen Ausführungsformen besitzt die erfindungs- Fig. 4 und 8 das gleiche, jedoch um 180° gegemäße Elektrodenplatte weder ein Diagonalgitter dreht. .

noch waagerechte Bleistege, sondern lediglich senk- Der Hartbleirahmen 1 besteht aus dem Oberteil

rechte glatte Bleistäbe ohne irgendwelche Zentrier- mit der Polfahne 2 für die Stromableitung und den

nocken. Durch diese vereinfachte Konstruktion 25 Bleistäben 3 sowie aus den beiden seitlichen mit dem

entfallen die gegen Korrosion durch die Akku- Oberteil verschweißten Leisten 4 und einer unteren

mulatorensäure besonders anfälligen Ecken und mit runden Öffnungen 7 versehenen Abschlußleiste'6,

Kanten an den Kreuzungspunkten herkömmlicher die nach dem Einschieben der Zickzackstreifen 8 mit

Bleigitter völlig, so daß die Lebensdauer der Platten den in der Mitte der Zickzackbildung angeordneten

erheblich verlängert wird. 30 Löchern 9 auf die Bleistäbe 3 mit den Seitenleisten 4

Nach der Erfindung werden die Elektrodenplatten verschweißt wird. Die Seitenleisten haben beispielsim wesentlichen aus diesen senkrechten glatten Blei- weise schmale Schlitze 5, in denen die Zickzackstäben und schmalen zickzackförmigen Kunststoff- streifen 8 — jeweils paarweise — gelagert sind. In streifen aufgebaut. Die Kunststoffstreifen werden die Löcher 7 der Abschlußleiste 6 werden beim Zudurch Schneiden oder Stanzen aus mikroporösen 35 sammenbau die Bleistäbe eingeführt. Diese sind Kunststoffbändern erhalten, welche aus gesintertem unten verjüngt (10), um ein leichtes Montieren der und gepreßtem Kunststoffpulver bestehen. In jeden Zickzackstreifen zu gewährleisten.
Scheitel der Zickzackstreifen ist ein Loch gestanzt, Um das Gewicht der Elektrodenplatte zu verdessen Durchmesser der Dicke der senkrechten Blei- ringern, können die seitlichen Leisten 4 und die stäbe des Rahmens entspricht, so daß die Streifen 40 Abschlußleiste 6 auch wahlweise aus säurefestem mittels dieser Löcher leicht auf die Bleistäbe ge- Kunststoff hergestellt werden. Zur Stromableitung schoben werden können. dienen dann nur die am Rahmen angeordneten Blei-

Beim Zusammenbau der Elektrodenplatten wird stäbe 3. Für hohe Startleistung ist jedoch diese Platte

so verfahren, daß jeder Kunststoffstreifen gegenüber weniger geeignet.

dem vorhergehenden in seiner Längsachse um 180° 45 Die Oberfläche der erfirtdungsgemäßen Elektrodengedreht ist und die Streifen so gegeneinandergescho- platte ist eben ausgebildet und wird mit einem ben werden. Auf diese Weise erhält man die in der Sonderscheider (Glaswoll- oder Gewebescheider) Zeichnung beispielsweise dargestellte und weiter abgedeckt, um ein Ausschlammen der aktiven Masse unten im einzelnen erläuterte Wabenstruktur mit zu verhindern,
vorzugsweise rechteckigen oder hexagonalen öffnun- 50
gen, in welche die aktive Masse eingestrichen wird.

Die Vorteile der nach dem erfindungsgemäßen Fatentansprucne:
Verfahren hergestellten Elektrodenplatten gegenüber

den oben beschriebenen bekannten bzw. vorgeschlage- 1. Verfahren zur Herstellung von Elektroden-

nen Ausführungsformen bestehen z. B. in folgendem: 55 platten für Bleiakkumulatoren, nach welchem die

Es erübrigt sich, einzelne Masseträger mit besonde- Träger für die aktive Masse senkrecht zur Elek-

ren perforierten Kunststoffstreifen zu befestigen. trodenoberfläche angeordnet werden, dadurch

Außerdem entfällt zwischen den Masseträgern nutz- gekennzeichnet, daß man in Zickzackform

loser Raum, der zwar mit aktiver Masse gefüllt wird, gebrachte schmale Streifen (8) verwendet, die

aber nicht zur Stromlieferung beitragen kann, da 60 durch Schneiden oder Stanzen von aus gesinter-

keine leitende Verbindung zum Bleigitter besteht. tem und gepreßtem Kunststoffpulver hergestellten

Dagegen wird der zur ^Verfügung stehende Raum bei mikroporösen Bändern erhalten und in welche in

den Platten nach der-Erfindung optimal ausgenutzt, der Mitte einer Zickzackbildung Löcher (9) ge-

so daß mehr aktive Masse in den Platten enthalten stanzt werden, und daß die schmalen Streifen (8)

ist, und zudem kann hier die ganze vorhandene 65 auf die senkrechten Bleistäbe (3) des Rahmens

aktive Masse zur Stromlieferung ausgenutzt werden. (1) derart geschoben werden, daß wabenförmige

Infolgedessen wird mit den Platten nach der Erfin- Öffnungen zur Aufnahme der aktiven Masse ent-

dung eine deutliche Leistungssteigerung erzielt. stehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Hartbleirahmen (1) angeordneten Bleistäbe (3) an den freien Enden (10) stark verjüngt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenleisten (4) Schlitze (5) zur Aufnahme der Zickzackstreifenpaare angebracht werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 049 948.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 637/119 7.64

Bundesdruckerei Berlin