DE1287663B

DE1287663B -

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Publication number: DE1287663B
Application number: DEV29398A
Authority: DE
Priority date: 1965-09-25
Publication date: 1969-01-23
Also published as: US3542600A; FR1501850A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen gesetzt wird und die Folie vor der Entnahme desThe invention relates to a method for filling is set and the film before the removal of the

von porösen Elektrodengerüsten für galvanische ■ Elektrodengerüstes abgezogen wird.from porous electrode frameworks for galvanic ■ electrode frameworks.

Zellen, insbesondere für elektrische Akkumulatoren, Hierbei zeigt sich, daß die Viskosität im Ultra-Cells, especially for electrical accumulators, it shows that the viscosity in the ultra-

mit aktiven Stoffen durch Einwirkung von Ultra*- schallfeld ganz merklich abnimmt, so daß die pasten-with active substances by the action of the ultrasound field decreases very noticeably, so that the paste

schallschwingungen. 5 artige Masse unter deutlichem Austritt der Träger-sound vibrations. 5-like mass with a clear emergence of the carrier

Es bereitet gewisse Schwierigkeiten bzw. erfordert flüssigkeit an der Oberfläche leicht fließt. Im Ultraeinen nicht unbeträchtlichen Aufwand, poröse Elek- schallfeld ist die dispergierte Substanz bestrebt, sich trodengerüste, insbesondere Sinterplatten, für die nach unten abzusetzen, während die Trägerflüssigkeit Verwendung in elektrochemischen Vorrichtungen, sich nach oben hin bewegt. Es ist also günstig, das wie Akkumulatoren, Brennstoffelementen und Elek- io poröse Gerüst von oben her zu beschicken,
trolyseuren, mit feinkörnigen, aktiven Füllstoffen zu Da aber andererseits eine Ankopplung erfolgen beladen. Bisher geschieht dies durch Ausfällen des muß, die wiederum keine hohe Ultraschallabsorption Stoffes im Elektrodengerüst selbst mit nachträg- besitzen darf, ist es zweckmäßig, die zwischen Ultralichem Auswaschen der hier entstehenden uner- schallstrahler und porösem Gerüst aufgebrachte Paste wünschten Nebenprodukte wie auch durch Mischen ¹S in ihrer Dicke gering zu halten. Die Konsistenz darf der Pulver von Gerüstmaterial und aktiver Masse dann nicht zu hoch gewählt werden, da sonst eine mit anschließendem Pressen, Sintern und Nach- Austrocknung dieser Unterschicht infolge der wähbehandeln. rend der Ultraschallbehandlung auftretenden Er-It presents certain difficulties or requires fluid to flow easily on the surface. In the ultra-not inconsiderable effort, porous electrical field, the dispersed substance strives to settle down electrode structures, in particular sintered plates, while the carrier liquid, used in electrochemical devices, moves upwards. It is therefore beneficial to load the batteries, fuel elements and elec- io porous framework from above,
trolyseurs, loaded with fine-grained, active fillers too, but on the other hand a coupling takes place. So far, this is done by precipitating the need, in turn, may have to retrospectively no high ultrasonic absorption material in the electrode structure itself, it is appropriate that applied between Ultralichem washing required to conjure up unwanted sound spotlight and porous scaffold paste wished by-products as well as by mixing ¹ S to keep their thickness small. The consistency of the powder of the framework material and the active material must not be too high, as this would otherwise result in a subsequent pressing, sintering and post-drying of this sub-layer as a result of the elective treatment. end of the ultrasound treatment

Aus der deutschen Auslegeschrift 1108 759 ist es wärmung zu befürchten ist. Die pastöse KonsistenzFrom the German Auslegeschrift 1108 759 it is to be feared that there will be warming. The pasty consistency

bekannt, aktive Massen für galvanische Elemente ao der oberen, das Gerüst überschichtenden Masse kannknown, active masses for galvanic elements ao of the upper mass that covers the framework can

durch Rütteln, beispielsweise in einen Kunststoff- jedoch erheblich höher gewählt werden, da hier dieby shaking, for example in a plastic, but be chosen significantly higher, since here the

schaum, oder in die Poren des Kunststoff- oder Ultraschallabsorption keine Rolle spielt und esfoam, or in the pores of the plastic or ultrasound absorption does not matter and it

Nickelsintergerüstes einzupressen. Gerade durch An- darauf ankommt, möglichst wenig TrägerflüssigkeitPressing in the nickel sintered framework. It is precisely because it is important to use as little carrier liquid as possible

wendung eines hinreichend großen Druckes werden in die Poren hineinzubringen.Applying a sufficiently high pressure will bring them into the pores.

aber die Poren des Gerüstes zugedrückt und somit 25 Die gesamte Schichtdicke ist vorteilhafterweise sobut the pores of the framework are closed and thus the entire layer thickness is advantageously like this

der Zugang zum Inneren des Gerüstes gesperrt. zu bemessen, daß unter Berücksichtigung der Poro-access to the interior of the scaffolding is blocked. to be dimensioned that taking into account the porosity

Es ist aus dem deutschen Patent 934 393 auch be- sität des Gerüstes nach dem Eindringen der pastösenFrom German patent 934 393, the framework is also secure after the pasty has penetrated

kannt, Überzüge oder Anstriche durch Einwirkung Substanz die verbleibende Schichtdicke fast Null ist.knows, coatings or paints due to the action of a substance, the remaining layer thickness is almost zero.

mechanischer oder elektrischer Schwingungsfelder Das erfindungsgemäße Füllverfahren läßt sich beimechanical or electrical oscillation fields The filling method according to the invention can be used in

auf den zu überziehenden Körper herzustellen. 30 allen bekannten und bewährten porösen Elektroden-on the body to be coated. 30 all known and proven porous electrode

Es ist weiter bekannt, daß sich durch Einwirkung gerüsten, wie metallischen oder Kunststoff-Sintervon Ultraschall die Diffusion durch halbdurchlässige platten, metallisierten Sinterplatten, Platten aus Faser-Membranen, Zellwände usw. hindurch beschleunigen material, die durch Sintern, Pressen oder andere Verläßt. So können beispielsweise Farblösungen in fahren erhalten wurden, anwenden.
Textilien in erhöhtem Maße eingebracht werden oder 35 In vielen Fällen, insbesondere bei nicht durchantibakterizide Stoffe in Holz. Bei allen diesen Vor- gehender Porosität, gelingt eine vollständige Füllung gangen handelt es sich um echte Lösungen. deshalb nicht, weil die Luft nicht oder nur un-It is also known that scaffolds, such as metallic or plastic sintering of ultrasound, accelerate the diffusion through semipermeable plates, metallized sintered plates, plates made of fiber membranes, cell walls, etc. material that leaves by sintering, pressing or other. For example, color solutions obtained in driving can be applied.
Textiles are brought in to a greater extent or 35 In many cases, especially in the case of non-bactericidal substances in wood. With all of these procedures, porosity, if a complete filling succeeds, we are dealing with real solutions. not because the air is not or only un-

Im älteren deutschen Patent 1210 417 ist ein Ver- vollständig aus den Poren entweichen kann. Es ist fahren zum Einlagern disperser Stoffe in poröse daher sehr zweckmäßig, die Behandlung zumindest Körper beschrieben. Es wird dabei ein Ultraschall- 40 zeitweise im Vakuum durchzuführen,
schwinger mit dem in zähpastöser Konsistenz an- Das Vakuum ist vorteilhafterweise vor Beginn der gesetzten dispersen Stoff beschichtet, der poröse Ultraschallerregung zu erzeugen, so daß der Füllstoff Körper aufgelegt, mit dispersem Stoff gleicher Kon- beim Einsetzen der Ultraschallschwingungen bereits sistenz überschichtet und während gleichzeitiger entlüftete Poren vorfindet. Hebt man nun nach dem Ultraschallerregung gegen den Ultraschallschwinger 45 Einschalten der Ultraschallerregung etwa in einem gedrückt. Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß Zeitraum von 30 bis 60 Sekunden das Vakuum in zusich der Andruckkörper durch die zementierte Paste nehmendem Maße wieder auf, so wird durch den sehr eng mit der porösen Platte verbindet, so daß das anwachsenden Druck nicht nur die eintreibende Wir-Abheben erhebliche technische Schwierigkeiten be- kung der Ultraschallschwingungen merklich unterreitet. Das Verfahren ist daher in dieser Form ins- 5o stützt, so daß sich höhere Füllgewichte erzielen besondere bei der Fertigung der sehr dünnen und lassen, sondern außerdem kann auf diesem Wege hochporösen Elektroden für galvanische Elemente die Dauer des Füllprozesses merklich abgekürzt nicht brauchbar. werden.In the older German patent 1210 417, a ver can completely escape from the pores. It is therefore very expedient to drive to the storage of disperse substances in porous bodies, the treatment described at least. An ultrasound 40 is carried out temporarily in a vacuum,
The vacuum is advantageously coated before the start of the set disperse substance to generate the porous ultrasonic excitation so that the filler body is placed on top of the filler body, covered with disperse substance of the same consistency at the onset of the ultrasonic vibrations and vented at the same time Finds pores. If, after the ultrasound excitation, one now lifts against the ultrasound oscillator 45, switching on the ultrasound excitation, roughly in one go. This method has the disadvantage that the period of 30 to 60 seconds resumes the vacuum as the pressure body increases due to the cemented paste, so that it connects very closely to the porous plate, so that the increasing pressure does not only affect the driving force -Taking off significant technical difficulties as the ultrasonic vibrations are noticeably below. The method is therefore supported in this form, so that higher filling weights can be achieved, especially in the manufacture of the very thin ones, but also, in this way, highly porous electrodes for galvanic elements can significantly shorten the duration of the filling process and cannot be used. will.

Es stellte sich daher die Aufgabe, den Füllvorgang Die Korngröße der einzubringenden aktiven MasseIt was therefore the task of the filling process The grain size of the active material to be introduced

nicht nur wesentlich zu vereinfachen, zeitlich zu ver- 55 soll so fein wie nur irgend möglich sein; zumindestnot only to simplify considerably, to reduce the time, should be as fine as humanly possible; at least

kürzen und eine größere Füllstoffmenge einzubringen, muß sie den Kapillardimensionen des porösen Elek-shorten and introduce a larger amount of filler, it must match the capillary dimensions of the porous elec-

sondern überdies Vorkehrungen zu treffen, die ein trodengerüstes entsprechen.but also to take precautions that correspond to a trodden structure.

leichtes Abheben des mit aktiver Masse gefüllten Trotzdem wird auch dann noch ein beträchtlicherThe slight lifting of the one filled with active mass nevertheless becomes a considerable one

Elektrodengerüstes erlauben. Anteil von Trägerflüssigkeit in das Gerüst einge-Allow electrode framework. Proportion of carrier liquid incorporated into the framework

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch 60 bracht. Es ist daher erstrebenswert, das Volumen derAccording to the invention, this object is thereby achieved. It is therefore desirable to increase the volume of the

gelöst, daß der pastenartige Füllstoff in dünner, Trägerflüssigkeit möglichst vollständig durch aktivesolved that the pasty filler in thin, carrier liquid as completely as possible through active

gleichmäßiger Schicht auf den Ultraschallschwinger Masse zu ersetzen. Dies geschieht erfindungsgemäßreplace evenly layer on the ultrasonic transducer mass. This is done according to the invention

aufgebracht, das poröse Elektrodengerüst aufgelegt dadurch, daß die Ultraschallbehandlung so langeapplied, the porous electrode structure applied by the fact that the ultrasonic treatment for so long

und mit Füllstoffpaste überschichtet wird, daß durchgeführt wird, bis infolge der Ultraschallabsorp-and is covered with filler paste that is carried out until as a result of the ultrasonic absorption

zwischen der Füllstoffpaste und dem Andruckkörper 65 tion im Elektrodengerüst eine derartige Erwärmungbetween the filler paste and the pressure body 65 tion in the electrode frame such a heating

eine dünne, für die Trägerflüssigkeit der Füllstoff- auftritt, daß schon während der Behandlung diea thin, for the carrier liquid the filler occurs that already during the treatment

paste durchlässige Folie eingelegt wird, das ganze Trägerflüssigkeit zumindest teilweise verdampft. Da-paste permeable film is inserted, the entire carrier liquid at least partially evaporated. There-

System unter Andruck Ultraschallschwingungen aus- bei erfolgt gewissermaßen ein Einbacken der pasten-System under pressure from ultrasonic vibrations - in a certain sense, the paste is baked in

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förmigen Masse im Innern des Gerüstes. Dieser Vor- Kunststoff, einzulegen. Dann läßt sich der Andruckgang kann durch Anlegen eines Vakuums noch be- körper von der Folie mühelos abheben; die Folie günstigt werden. Zusätzlich kann man das Verdampfen selbst kann durch einfaches Abziehen leicht entfernt fördern, wenn man als Trägerflüssigkeit eine solche werden. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren bemit möglichst hohem Dampfdruck aussucht, wie bei- 5 vorzugt ein Andruckkörper Verwendung findet, der spielsweise niedere Alkohole, Äther oder Aceton. für die Trägerflüssigkeit durchlässig ist, wird in die-Natürlich müssen die chemischen Eigenschaften der sem Fall eine Folie eingelegt, die ebenfalls die Träger-Trägerflüssigkeit auf diejenigen der einzubringenden flüssigkeit durchtreten läßt.
Masse abgestimmt sein. Die Entnahme des gefüllten Elektrodengerüstesshaped mass inside the framework. This pre-insert plastic. Then the pressing process can easily lift off the body from the film by applying a vacuum; the slide will be favored. In addition, the evaporation itself can be easily removed by simply peeling it off, if one is used as a carrier liquid. Since in the method according to the invention, with the highest possible vapor pressure, a pressure body is chosen, which is preferably used, for example, lower alcohols, ethers or acetone. is permeable to the carrier liquid, a film is inserted into the — of course, the chemical properties of this case, which likewise allows the carrier liquid to pass through to those of the liquid to be introduced.
Mass be matched. The removal of the filled electrode framework

Um eine möglichst einwandfreie wiederholbare und io erfolgt durch Herausschieben der Platte parallel zurIn order to achieve the best possible repeatable and io is done by pushing out the plate parallel to the

vollständige Ultraschallübertragung zu erzielen, emp- Plattenebene entlang der Oberfläche des arbeitendenTo achieve full ultrasound transmission, emp- plate plane along the surface of the working

fiehlt es sich, das poröse Elektrodengerüst und die Ultraschallschwingers. Die Oberseite der Elektrodeit is missing, the porous electrode framework and the ultrasonic transducer. The top of the electrode

sie umgebende pastenartige Masse an den Ultraschall- wird bei diesem Entnahmevorgang durch einenthey surrounding paste-like mass to the ultrasonic is in this removal process by a

schwinger anzudrücken. Dieser Andruck erfolgt federnd aufliegenden Abstreifer gesäubert,to press the vibrator. This pressure is applied with the spring-loaded scraper cleaned,

zweckmäßigerweise über einen Körper, dessen 15 .expediently via a body whose 15.

Wellenwiderstand von demjenigen der Paste mög- BeispielCharacteristic impedance of that of the paste possible- Example

lichts verschieden ist, beispielsweise über einen Soll ein poröses Elektrodengerüst, wie z. B. einelight is different, for example over a target a porous electrode framework, such as. Legs

trockenen Holzklotz. In diesem Fall wandern näm- aus Nickelpulver oder aus Kunststoffpulver gesintertedry block of wood. In this case, nickel powder or sintered plastic powder migrate

Hch die Ultraschallschwingungen nicht in den An- Platte oder eine Faserplatte mit elektrochemischHch the ultrasonic vibrations are not in the plate or a fibreboard with electrochemical

druckkörper hinein, sondern werden weitgehend an ao aktiver Masse, wie Cadmiummasse, gefüllt werden,pressure body into it, but are largely filled with ao active material, such as cadmium mass,

ihm zurückgeworfen, gelangen in den Behandlungs- so wird diese durch Feinmahlung in Teilchen derThrown back from it, they get into the treatment - so this is made into particles by fine grinding

raum zurück und steigern dort die Wirkung. Größenordnung von etwa 1 bis 10 μ zerkleinert undspace back and increase the effect there. Size of about 1 to 10 μ crushed and

An Stelle des Andruckkörpers aus Holz kann je- mit der jeweiligen Trägerflüssigkeit in einem solchen doch auch ein Andruckkörper au Metall, wie Stahl Verhältnis angerührt, daß sich eine Paste ähnlicher oder Kupfer, Verwendung finden, da der Wellen- as Konsistenz, wie etwa streichfähige Butter, ergibt, widerstand von Holz zwar wesentlich tiefer, der Besitzt das zu füllende Elektrodengerüst eine Dicke Wellenwiderstand der genannten Metalle jedoch sehr von etwa 2 mm, so ist die auf den Ultraschallviel höher ist als derjenige des pastenförmigen Füll- schwinger aufgebrachte Schicht keinesfalls dicker stoffes. In beiden Fällen tritt eine wesentliche Re- als 2 bis 3 mm zu wählen. Der Ultraschallschwinger flexion der Ultraschallschwingungen am Andruck- 30 soll hierbei gut gekühlt sein, damit nach dem Aufkörper ein, jedoch besitzt Metall den großen Vorteil bringen sich der Gehalt an Trägerflüssigkeit und einer guten Wärmeleitung, was dann sehr wichtig ist, somit die Konsistenz der unteren Schicht nicht mehr wenn dem aktiven Füllstoff ein Spreizmittel zugesetzt ändert. Dann wird das Gerüst aufgelegt und mit einer werden soll. Die Viskosität derartiger Spreizmittel etwa 3 bis 4 mm dicken Schicht überschichtet. Anwächst nämlich mit ansteigender Temperatur, was 35 schließend wird die obere Schicht mit einer perbei größerer Erwärmung den Füllvorgang beträcht- forierten dünnen Kunststoffolie bedeckt, der Anlich erschwert. Insbesondere beim Zusatz von Spreiz- druckkörper aufgesetzt und gegebenenfalls durch mitteln kann es also sehr empfehlenswert sein, so- Absaugen der Luft ein Vakuum erzeugt. Nach Erwohl den Ultraschallschwinger und hiermit die untere reichen des Grenzvakuums wird der Andruckkörper Schicht als auch den Andruckkörper und somit die 40 mit einer Kraft von etwa 0,15 kp/cm² aufgedrückt obere Schicht möglichst wirkungsvoll zu kühlen. und der Ultraschallschwinger in Betrieb gesetzt. Eine mögliche Erwärmung fände dann nur im porösen Kurz nach dem Einschalten des Schwingers wird das Elektrodengerüst selbst statt, was im Endzustand des Vakuum im Verlauf von 30 bis 60 Sekunden durch Füllprozesses durchaus erwünscht sein kann, um die Zustrom von Außenluft in zunehmendem Maße auf-Trägerflüssigkeit aus dem Elektrodengerüst heraus- 45 gehoben, bis wieder Atmosphärendruck erreicht ist. zudampfen. Durch Abstellen der Kühlung gegen Der gesamte Füllprozeß dauert ohne Anwendung Ende des Füll Vorganges kann die Verdampfung be- von Vakuum etwa 10, mit Vakuum etwa 5 Minuten, günstig werden. Eine besonders zweckmäßige Aus- Nach Beendigung des Füllvorganges, der z. B. an gestaltung des Andruckkörpers besteht darin, ihn mit Hand der Menge der noch mit Masseteilchen verBohrungen, Rillen und Kanälen auf der Andruckseite 50 mischten ablaufenden Trägerflüssigkeit kontrolliert zu versehen, um der dem Andruckkörper entgegen- werden kann, wird der Andruckkörper abgehoben strebenden Trägerflüssigkeit den Austritt aus dem und die Kunststoffolie abgezogen. Auf dem Ultra-Behandlungsraum zu ermöglichen. schallschwinger befindet sich dann pastöse aktiveInstead of the pressure body made of wood, a pressure body made of metal, such as steel, can be used with the respective carrier liquid in such a way that a paste similar or copper can be used, since the wave has a consistency such as spreadable butter If the electrode structure to be filled has a wave resistance of the metals mentioned but very much of about 2 mm, the layer applied to the ultrasound is much higher than that of the paste-like filler transducer is by no means thicker. In both cases there is a substantial re-choice as 2 to 3 mm. The ultrasonic vibrator flexion of the ultrasonic vibrations at the pressure 30 should be well cooled, so that after the upper body, metal has the great advantage of the content of carrier fluid and good heat conduction, which is very important, thus the consistency of the lower layer no longer changes when an expanding agent is added to the active filler. Then the scaffolding is put in place and is to be used with one. The viscosity of such spreading agents is layered about 3 to 4 mm thick. This is because if the temperature rises, which means that the upper layer is covered with a thin plastic film which increases the temperature and which makes the filling process more difficult. Particularly when the expansion pressure body is added and, if necessary, by averaging, it can therefore be highly recommended so that a vacuum is created by sucking out the air. After having activated the ultrasonic oscillator and thus the lower range of the limit vacuum, the pressure body layer as well as the pressure body and thus the ^{upper layer pressed on with a force of about 0.15 kp / cm 2 will be able} to cool as effectively as possible. and the ultrasonic transducer is put into operation. A possible heating would then only take place in the porous. Shortly after switching on the oscillator, the electrode frame itself takes place, which in the final state of the vacuum can be quite desirable in the course of 30 to 60 seconds due to the filling process in order to keep the inflow of outside air increasingly on-carrier liquid lifted out of the electrode structure until atmospheric pressure is reached again. steam up. By turning off the cooling, the entire filling process lasts without using the end of the filling process, the evaporation can be favorable for about 10 minutes with a vacuum and about 5 minutes with a vacuum. After completion of the filling process, the z. B. on the design of the pressure body consists in providing it in a controlled manner with the amount of the draining carrier liquid still mixed with mass particles, grooves and channels on the pressure side 50, by which the pressure body can be counteracted, the pressure body is lifted off the aspiring carrier liquid Exit from and peeled off the plastic film. Allow on the ultra treatment room. sound transducer is then pasty active

Das Andrücken hat bei Unterlassung jeglicher Masse, in die das mit stark ausgetrockneter Masse Vorsichtsmaßnahmen die unangenehme Folge, daß 55 gefüllte Elektrodengerüst eingebettet ist. Dieser durch die intensive Ultraschallerregung der Schwin- Kuchen ist mit dem Ultraschallschwinger selbst auf ger, die Paste, das Elektrodengerüst und der An- das innigste verbunden. Die Entnahme der gefüllten druckkörper fest miteinander verbacken, so daß beim Elektrodengerüste erfolgt derart, daß mit einem Entfernen des letzteren wesentliche Mengen des Greifer das Gerüst erfaßt und nach erneutem Ingangaktiven Füllstoffes wieder aus den Poren heraus- 60 setzen des Ultraschallschwingers parallel zur Schwingerissen oder sogar das Elektrodengerüst beschädigt gerfläche ausgefahren wird, während die oben auf wird. Diesem Übelstand kann in bekannter Weise dem Gerüst befindliche Schicht durch einen Schaber dadurch begegnet werden, daß man die betreffende abgestreift wird. Dieser Entnahmevorgang wird da-Seite mit einem geeigneten Anti-Adhäsivum versieht, durch ermöglicht, daß die Reibungskräfte zwischen das das Anbacken verhindert. Als besonders wir- 65 den fest verbackenen Substanzen bei Einschalten der kungsvolle Schutzmaßnahme hat sich jedoch die Ultraschallerregung sich um Größenordnungen verVorkehrung erwiesen, zwischen Füllstoff und An- mindern und das beschichtete Gerüst bei Ultraschalldruckkörper eine dünne Folie, beispielsweise aus erregung verhältnismäßig leicht auf dem SchwingerIf you omit any mass, the pressing has into which the strongly dried-out mass Precautions the unpleasant consequence that 55 filled electrode framework is embedded. This Due to the intensive ultrasound excitation the Schwin cake is up with the ultrasound oscillator itself ger, the paste, the electrode framework and the most intimately connected. The removal of the filled pressure body firmly baked together, so that the electrode framework takes place in such a way that with a Removing the latter substantial amounts of the gripper grasped the scaffolding and after renewed ingangaktiv Put the filler out of the pores again - the ultrasonic vibrator is parallel to the vibrating cracks or even the damaged electrode frame is extended while the top is on will. This inconvenience can be remedied in a known manner by means of a scraper that is located on the framework be countered by the fact that one is stripped of the relevant. This removal process is there Provided with a suitable anti-adhesive, by allowing the frictional forces between that prevents caking. The firmly caked substances become particularly important when the Effective protective measure, however, the ultrasonic excitation has increased by orders of magnitude proven to be between filler and diminishing and the coated framework in the case of ultrasonic pressure bodies A thin film, for example from excitement, is relatively light on the transducer

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gleitet, auch wenn es vorher fest mit ihm verbacken flüssigt sich der aktive Füllstoff ganz erheblich und war. Nach der abschließenden Trocknung sind die dringt in die Poren des Elektrodengerüstes ein. Es Elektroden einbaufertig. zeigt sich, daß vornehmlich ein Transport des Füll-slides, even if it is firmly bonded to it beforehand, the active filler becomes very fluid and fluid was. After the final drying, the penetrates into the pores of the electrode framework. It Electrodes ready for installation. shows that primarily a transport of the filling

Zur Veranschaulichung des Verfahrens geben die gutes von oben nach unten und ein Strömen der F i g. 1 bis 3 eine rein schematisch dargestellte An- 5 Trägerflüssigkeit von unten nach oben stattfindet, so lage wieder, in der poröse Elektrodengerüste mit daß sich oberhalb der Beschichtung Trägerflüssigkeit aktiven Stoffen gefüllt werden können. absondert. Aus diesem Grunde ist die obere Schicht-To illustrate the process, give the good from top to bottom and a pouring of the F i g. 1 to 3, a purely schematically illustrated carrier liquid takes place from bottom to top, so lay again, in the porous electrode framework with that above the coating carrier liquid active substances can be filled. secretes. For this reason, the upper layer

F i g. 1 zeigt den grundlegenden Aufbau; dicke etwas größer als die untere gewählt und derF i g. 1 shows the basic structure; thick a little larger than the lower chosen and the

Fig. 2 erläutert den Füllvorgang, und Andruckkörper 13 mit Entwässerungsrillen 21 ver-Fig. 2 explains the filling process, and pressure body 13 with drainage grooves 21

F i g. 3 zeigt die Anwendung des Verfahrens im io sehen worden, die die Trägerflüssigkeit abführen, die Vakuum. durch die Poren 22 der porösen Kunststoffolie 12F i g. 3 shows the application of the method seen in the io, which drain the carrier liquid, the Vacuum. through the pores 22 of the porous plastic film 12

In Fig. 1 bedeutet 1 einen stabilen Tisch, der eine austritt.In Fig. 1, 1 means a stable table that exits one.

Wasserwanne 2 trägt, in der die Ultraschallschwin- Die Ultraschallbehandlung dauert je nach der Konger 3 eintauchen. Diese sind mit einer Trägerplatte 4 sistenz und der Art der pastösen Masse etwa 20 Sekunhart verlötet und von Kühlwassers umgeben, das 15 den bis zu 15 Minuten. Nach dem Abschalten des Ultradurch den Stutzen 6 ein- und Stutzen 7 austritt. Die schalls wird der Andruckkörper 13 abgehoben und Schwinger werden durch die Hochfrequenzleitung 8 die Folie 12 abgezogen. Die aufgetragenen Schichten in ihrer Eigenfrequenz, beispielsweise im Frequenz- sind merklich unter Bildung eines fest verbackenen bereich zwischen 10 und 6OkHz, erregt. Auf der »Kuchens« zusammengesunken, in dessen Innerem Trägerplatte 4 ist zunächst aktive Masse als Schicht 9 20 sich das nunmehr gefüllte Elektrodengerüst befindet, von möglichst gleichmäßiger Dicke aufgebracht wor- Die Entnahme des Gerüstes erfolgt gemäß Fig. 2 c,Carrying water tub 2 in which the ultrasonic vibration The ultrasonic treatment lasts depending on the Konger 3 immerse. These are about 20 seconds hard with a carrier plate 4 and the type of pasty mass soldered and surrounded by cooling water, the 15 to 15 minutes. After switching off the Ultra through the connector 6 enters and connector 7 exits. The sound is lifted off the pressure body 13 and Vibrators are pulled off the film 12 through the high-frequency line 8. The applied layers in their natural frequency, for example in the frequency, are noticeable with the formation of a firmly bonded range between 10 and 6OkHz, excited. Slumped on the "cake", inside Carrier plate 4 is initially active material as layer 9 20 is the now filled electrode structure, The removal of the framework is carried out according to FIG. 2 c,

den. Dann folgt das poröse Elektrodengerüst 10, das wobei der bisher nicht gezeigte dritte Anschlag 18" wiederum mit einer dickeren Schicht 11 aus aktiver (oder der Anschlag 18 gemäß Fig.2a wird entMasse bedeckt ist. Zwischen Schicht 11 und An- sprechend verändert) die Fahne 17 derart in eine druckkörper 13 ist eine mit Perforationen 22 ver- 25 vertikale Lage bringt, daß sie- gerade über der sehene dünne Kunststoffolie 12 eingelegt. Andruck- Schwingerplatte 4 entlangstreicht. Nunmehr wird das körper 13 verfügt über Rillen 21, durch die die Sperrschott 23 an der rechten Seite des Füllraumes Trägerflüssigkeit ablaufen kann. entgegen dem Federdruck 24 bis zur Oberkante desthe. This is followed by the porous electrode framework 10, the third stop 18 "which has not been shown up to now. again with a thicker layer 11 of active (or the stop 18 according to FIG. 2a is dismantled is covered. Between layer 11 and responding) the flag 17 changed in this way into one pressure body 13 is arranged in a vertical position with perforations 22 that it - just above the see thin plastic film 12 inserted. Pressure vibrator plate 4 strokes along. Now it will body 13 has grooves 21 through which the blocking bulkhead 23 on the right side of the filling space Carrier liquid can drain. against the spring pressure 24 up to the upper edge of the

Fig. 2a, 2b und 2c erläutern eine Möglichkeit Elektrodengerüstes angehoben, die Ultraschallzur Beschickung der Anlage sowie des Ausbringens 30 erregung erneut eingeschaltet und die Vorrichtung 14 der gefüllten Elektrodengerüste. Über dem Füll- wiederum von links nach rechts gefahren. Infolge raum ist ein Rohr 14 angebracht, welches an einem der erneut eingeschalteten Ultraschallerregung wird Schlitten senkrecht zur Rohrachse über dem Füll- die Reibung zwischen Schwinger und Elektrodenraum hinweg bewegt werden kann. Dieses Rohr be- gerüst so beträchtlich vermindert, daß ein zügiges sitzt nach unten gerichtete Schlitze, Löcher oder 35 Ausfahren auf diese Weise möglich ist und auch die Düsen, durch die mittels einer Pumpe (nicht gezeich- Reste der Oberschicht 11 durch das auffedernde net) die aktive Paste herausgedrückt werden kann. Schott 23 abgestreift werden. Die überschüssige2a, 2b and 2c illustrate one possibility of the electrode frame raised to generate the ultrasound Loading of the system as well as the application 30 excitation is switched on again and the device 14 of the filled electrode frameworks. Crossed the filling again from left to right. As a result In the room, a tube 14 is attached, which is connected to one of the ultrasonic excitation that is switched on again Slide perpendicular to the tube axis above the filling - the friction between the transducer and the electrode chamber can be moved away. This pipe scaffolding diminished so considerably that a swift sits downwardly directed slots, holes or 35 extending in this way is possible and also the Nozzles through which by means of a pump (not shown remnants of the upper layer 11 through the spring-loaded net) the active paste can be squeezed out. Schott 23 are stripped off. The excess

F i g. 2 a zeigt die unbeschichtete, blanke Abstrah- Masse fällt in die Auffangrinne 25 und kann in das Iungsfläche4 der Ultraschallschwinger 3. Die aufgege- Vorratsgefäß zurückgedrückt werden, bene Paste 16 wird durch die an dem Rohr 14 drehbar 40 Soll Vakuum angewandt werden, so kann beiangebrachte stabile Fahne 17, deren Neigung durch spielsweise gemäß F i g. 3 gearbeitet werden. Grundeinen einstellbaren Anschlag 18 festgelegt werden aufbau und Funktion sind die gleichen wie in F i g. 1 kann, gleichmäßig verteilt. Wird nämlich Rohr 14 in und 2, jedoch erfolgt der Füllprozeß unter der Pfeilrichtung bewegt, so erzeugt die gegen Anschlag Vakuumglocke 26, die mit einem Rollengang 27 an 18 liegende Fahne 17 eine sehr gleichmäßige und in 45 einer Säule 28 mit Hilfe eines Gegengewichtes 29 ihrer Dicke genau einstellbare Schicht 9 auf der auf- und abgefahren und eventuell in der oberen Schwingeroberfläche. Nach dieser Beschichtung be- Stellung noch seitlich gedreht werden kann. Nach findet sich das Rohr 14 also am rechten Ende des der Beschickung des Füllraumes wird die Vakuum-Füllraumes. Nunmehr wird das poröse Elektroden- glocke 26 am Griff 30 herabgezogen, so daß sie mit gerüst 10 aufgelegt, und das Füllrohr fährt gemäß 5<> den Gummidichtungen 31 dicht auf der Platte 4 auf-Fig.2b wiederum unter Aufgeben von Paste von liegt. Wird nun an der Schlauchleitung32 Vakuum rechts nach links zurück. Hierbei legt sich die Fahne angelegt, so saugt sie sich mit großer Kraft fest, gegen einen zweiten einstellbaren Anschlag 18', der Nachdem durch kurze Einwirkung des Vakuums die so eingestellt ist, daß die gewünschte Schichtdicke Poren des porösen Elektrodengerüstes entlüftet sind, auf dem Elektrodengerüst entsteht. Im Endzustand, 55 insbesondere die nicht durchgehenden Porenkanäle, wiederum an der linken Seite des Füllraumes ange- wird in den Druckzylinder 33 über den Stutzen 34 langt, befindet sich das Füllrohr in der aus Fig. 2c Öl- oder Luftdruck gegeben, der über den Kolben 35 ersichtlichen Position, wobei die zweckmäßigerweise den Andruckkörper 13 mit dem gewünschten Anetwas im Überschuß zugegebene Paste durch die druck, der durch das Manometer 36 kontrolliert wer- Fahne 17 über den Rand des Füllraumes hinaus in ^6o den kann, anpreßt. Nunmehr wird der Ultraschall die Auffangrinne 19 (F i g. 1) gestrichen und über eingeschaltet und nach etwa 5 bis 10 Sekunden Eindie Pumpe 20 wieder in das Vorratsgefäß zurück- wirkungszeit über das Ventil 37 die Vakuumleitung geführt wird. ab- und die Lufzufuhr von außen zugeschaltet, alsoF i g. 2 a shows the uncoated, bare abstraction mass falls into the collecting channel 25 and can be in the Iungsfläche4 of the ultrasonic oscillator 3. The stored storage vessel is pushed back, the paste 16 is applied by the rotatable 40 on the tube 14 vacuum, so can attached stable flag 17, the inclination of which, for example, according to FIG. 3 to be worked. Basically, an adjustable stop 18 can be set structure and function are the same as in FIG. 1 can, evenly distributed. If namely tube 14 in and 2, but the filling process is moved in the direction of the arrow, the vacuum bell 26 against the stop, the flag 17 lying with a roller conveyor 27 at 18 produces a very uniform and in 45 a column 28 with the help of a counterweight 29 of its Thickness precisely adjustable layer 9 on the up and down and possibly in the upper transducer surface. After this coating, the position can still be turned sideways. After the tube 14 is found at the right end of the charging of the filling space becomes the vacuum filling space. The porous electrode bell 26 is now pulled down by the handle 30 so that it is placed with the framework 10, and the filling tube moves tightly onto the plate 4 according to FIG. 5 with the rubber seals 31-FIG. Now on the hose line32 vacuum right to left is back. Here, the flag is applied, so it sucks with great force against a second adjustable stop 18 ', which after briefly applying the vacuum is set so that the desired layer thickness pores of the porous electrode structure are vented on the electrode structure arises. In the final state, 55 in particular the non-continuous pore channels, again on the left side of the filling space, reaching into the pressure cylinder 33 via the nozzle 34, the filling pipe is in the oil or air pressure given in FIG 35 apparent position with the appropriately the pressure body 13 with the desired Anetwas in excess added paste through the pressure that can by the pressure gauge 36 17 advertising banner controlled over the edge of the filling space in addition to ^6o, presses. The ultrasound is now painted over the collecting channel 19 (FIG. 1) and switched on and after about 5 to 10 seconds the pump 20 is returned to the storage vessel via the valve 37 and the vacuum line is fed back into the storage vessel. off and the air supply switched on from the outside, so

Hiernach wird, wie beschrieben, die perforierte das Vakuum während der Ultraschallerregung aufge-Folie 12 aufgelegt und der Andruckkörper 13 auf j|5_ hoben, was sich am Manometer 38 kontrollieren beliebige Art (hydraulisch, durch eine Federspann- läßt. Durch den während der Ultraschallerregung zuvorrichtung od. ä.) angedrückt und Ultraschall ein- nehmenden äußeren Druck wird der Transport der geschaltet. Durch die Ultraschallschwingungen ver- pastösen Masse in die zuvor evakuierten Poren merk-Then, as described, the perforated vacuum is opened during the ultrasonic excitation 12 placed and the pressure body 13 lifted to j | 5_, which can be checked on the pressure gauge 38 any type (hydraulic, by means of a spring tensioning mechanism. by means of the closing device during the ultrasonic excitation od. Ä.) pressed and ultrasound absorbing external pressure is the transport of switched. Due to the ultrasonic vibrations, paste-like mass is noticeable in the previously evacuated pores.

lieh begünstigt; es kann nicht nur ein höheres Füllgewicht, sondern auch eine kürzere Füllzeit erreicht werden. Im übrigen ist es ratsam, die Vakuumglocke in ihrer Ansaugstellung einrasten zu lassen (die Rasten sind nicht gezeichnet), da sich durch den Andruck im Raum 33 bei der Vakuumentlastung und guter Austarierung des Glockengewichtes durch das Gegengewicht 29 die Glocke sonst heben würde.borrowed favors; it can not only have a higher filling weight, but also a shorter filling time can be achieved. In addition, it is advisable to use the bell jar to snap into their suction position (the notches are not shown), because the pressure in room 33 with the vacuum relief and good balancing of the bell weight by the Counterweight 29 would otherwise lift the bell.

IOIO

Claims

Patent claims:

1. Method for filling porous electrode frameworks for galvanic cells, in particular for electrical accumulators, with active substances through the action of ultrasonic vibrations, characterized in that the paste-like filler is applied in a thin, even layer to the ultrasonic transducer, the porous electrode structure is placed and covered with filler paste that between the filler paste and the pressure body (13) a thin one for the carrier liquid of the filler paste permeable film (12) is inserted, the whole system under pressure ultrasonic vibrations is exposed and the film (12) is peeled off before removing the electrode frame.

2. The method according to claim 1, characterized in that a film (12) is inserted, whose pores are smaller than the filler particles.

3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that on the pressure side the pressure by a preferably with bores and / or grooves and / or channels provided pressure body (13) takes place, whose

Wave resistance is as different as possible from that of the pasty filler.

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the pressure body (13) is cooled during pressing, in particular when expanding agent in the filler have been introduced.

5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the filled framework when the ultrasonic excitation is switched on, extended parallel to the plane of the transducer plate (4) and is cleaned on its pressure side by a resilient scraper.

6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the pasty consistency and the layer thickness of the upper filler covering the porous electrode structure higher than those of the lower ones.

7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that the treatment at least is carried out at times in a vacuum.

8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that the prior to the ultrasonic treatment The vacuum generated is increasingly canceled after the filling process has started.

9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that the ultrasonic treatment continues until the carrier liquid is generated by the ultrasonic absorption internal heating is at least partially evaporated from the framework.

10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that a slightly evaporating Carrier liquid is used.

1 sheet of drawings 909 504/1480