DE1596018C

DE1596018C - Process for the manufacture of electrodes for lead-acid batteries

Info

Publication number: DE1596018C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Geißbauer, Karl, 8000 München
Publication date: 1971-07-08

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- bildet mit den wabenförmigen Masseträgern eine Ein-The invention relates to a method for manufacturing forms with the honeycomb-shaped mass carriers a single

lung von Elektroden für Bleiakkumulatoren, nach heit.development of electrodes for lead-acid batteries, according to

welchem die Träger für die aktive Masse senkrecht Um den Gegenstand der Erfindung zu verdeutlichen,to which the carrier for the active mass is perpendicular To clarify the subject matter of the invention,

zur Elektrodenoberfläche angeordnet werden. wird auf die Zeichnung, welche ein Ausführungsbei-be arranged to the electrode surface. is on the drawing, which is an implementation example

Nach dem Hauptpatent 1174 379, das sich auf 5 spiel darstellt, verwiesen.' Es zeigtAccording to the main patent 1174 379, which is shown on 5 game, referenced. It shows

positive Elektrodenplatten für Bleiakkumulatoren be- Fig. 1 die erfindungsgemäße Elektrode ohne aktivepositive electrode plates for lead accumulators shown in FIG. 1 the electrode according to the invention without an active one

zieht, bei denen die Träger für die aktive Masse Masse mit einem Teil der Wabenstruktur,draws, in which the carrier for the active mass mass with part of the honeycomb structure,

senkrecht zur Elektrodenoberfläche angeordnet sind, Fig. 2 die Elektrode im Schnitt A-B (Seitenschnitt)are arranged perpendicular to the electrode surface, Fig. 2 the electrode in section AB (side section)

ist vorgeschlagen worden, daß als Träger der aktiven nach Fig. 1, 'it has been proposed that as a carrier of the active according to Fig. 1, '

Masse eine Wabenstruktur, die aus zickzackförmigen io Fig. 3 den Schnitt A'-B' nach Fig. 1 im GrundrißMass a honeycomb structure consisting of zigzag io Fig. 3 the section A'-B ' according to Fig. 1 in plan

schmalen Kunststoffstreifen hergestellt ist, verwendet ohne Wabenstruktur,made of narrow plastic strips, used without a honeycomb structure,

wird. Diese Kunststoffstreifen werden durch Schnei- Fig. 4 einen Ausschnitt.X nach Fig. 1 in ver-will. These plastic strips are cut by cutting. X according to Fig. 1 in different

den oder Stanzen aus mikroporösen Kunststoffbän- größertem Maßstab unddie or punching from microporous plastic strips on a larger scale and

dem erhalten, welche aus gesintertem und gepreßtem Fig. 5 den Schnitt C-D nach Fig. 4 in Seitenan-obtained from the sintered and pressed Fig. 5, the section CD of Fig. 4 in Seitenan-

Kunststoffpulver bestehen. In jeden Scheitel der Zick- 15 sieht.Plastic powder consist. Look into every vertex of the zig-15.

zackstreifen ist ein Loch gestanzt, dessen Durchmes- Der Hartbleirahmen 1 mit der Polfahne 2 für die ser der Dicke der senkrechten Bleistäbe des Rahmens ■ Stromableitung ist als Ganzes — mit den senkrechentspricht, so daß die Streifen mittels dieser Löcher ten, in gleichen seitlichen Abständen angeordneten leicht auf die Bleistäbe geschoben werden können. Bleistäben 3 — im Preß-, Gieß- oder Spritzgußver-Beim Zusammenbau der Elektrodenplatten wird so 20 fahren vorgefertigt hergestellt. Nach dem Richten verfahren, daß jeder Kunststoffstreifen gegenüber wird er in eine Werkzeugform mit entsprechenden dem vorhergehenden in seiner Längsachse um 180° Hohlräumen gelegt. Unter Druck und Wärme wird gedreht ist und die Streifen so gegeneinandergescho- das Kunststoffpulver für die Bildung der Wabenstrukben werden. Auf diese Weise erhält man die Waben- tür 4 und des Kunststoffüberzuges 5 über den Hartstruktur mit rechteckigen oder hexagonalen öffnun- 25 blei-Rahmenschenkeln 7 der Form zugeführt. Der gen, in welche die aktive Masse eingestrichen wird. Kunststoff legt sich hierbei engstens um die Blei-zack strips a hole is punched, the diameter of which The hard lead frame 1 with the pole flag 2 for the This is the thickness of the vertical lead rods of the frame. so that the strips th by means of these holes, arranged at equal lateral intervals can be easily pushed onto the lead sticks. Lead rods 3 - in the pressing, casting or injection molding process The assembly of the electrode plates is manufactured in a prefabricated manner in this way. After judging proceed that each plastic strip opposite it is in a mold with corresponding the previous one placed in its longitudinal axis by 180 ° cavities. Under pressure and heat it becomes is rotated and the strips are shot against each other. The plastic powder for the formation of the honeycomb structures will. In this way, the honeycomb door 4 and the plastic cover 5 are obtained over the hard structure with rectangular or hexagonal opening 25 lead frame legs 7 supplied to the mold. the genes into which the active material is coated. Plastic wraps itself tightly around the lead

Die Vorteile der nach diesem Verfahren herge- stäbe 3 und verbindet sich an der Elektrodenober-The advantages of the 3 and 3 produced by this process are combined at the top of the electrode.

stellten Elektrodenplatten gegenüber den an sich be- fläche mit den Anschlußstellen 6 des Kunststoffüber-placed electrode plates opposite the surface with the connection points 6 of the plastic surface

kannten Ausführungsformen bestehen z. B. in folgen- zuges 5 der Rahmenschenkel 7. Die Schenkel 7 erhal-known embodiments exist z. B. in the following 5 the frame legs 7. The legs 7 receive

dem: 30 ten an den leicht abgeschrägten Innenseiten 8 zwi-the: 30 th on the slightly bevelled inner sides 8 between

Es erübrigt sich, einzelne Masseträger mit beson- sehen den halben Waben keinen Kunststoffüberzug,There is no need for individual mass carriers with special half honeycombs not to have a plastic coating,

deren perforierten Kunststoffstreifen zu befestigen. damit die am Rande der Elektrode liegenden Masse-to attach their perforated plastic strips. so that the ground at the edge of the electrode

Außerdem entfällt zwischen den Masseträgern nutz- felder9 an die Stromableitung angeschlossen sind,In addition, there is no useful field between the mass carriers9 are connected to the current conductor,

loser Raum, der zwar mit aktiver Masse gefüllt wird, Dann wird die aktive Masse in die Masseträger (öff-loose space that is filled with active mass, then the active mass is in the mass carrier (open-

aber nicht zur Stromlieferung beitragen kann, da 35 nungen 10) einpastiert.but cannot contribute to the delivery of electricity, since 35 openings 10) are pasted in.

keine leitende Verbindung zum Bleigitter besteht. Da- Die aus Kunststoff gespritzte Wabenstruktur 4 undthere is no conductive connection to the lead grid. The honeycomb structure 4 and

gegen wird der zur Verfügung stehende Raum bei den ■ der gespritzte Überzug 5 sind säurebeständig, außer-against is the available space at the ■ the sprayed coating 5 are acid-resistant, except

Platten dieser Erfindung optimal ausgenutzt, so daß ordentlich fest und geben der Elektrode eine großePlates of this invention are optimally used, so that they are neatly firm and give the electrode a large one

mehr aktive Masse in den Platten enthalten ist, und Stabilität, wobei die Wabenstruktur 4 als Masseträgermore active mass is contained in the plates, and stability, with the honeycomb structure 4 as a mass carrier

zudem kann hier die ganze vorhandene aktive Masse 40 bestens geeignet ist. Versuche haben gezeigt, daßin addition, all of the active mass 40 that is present can be ideally suited here. Tests have shown that

zur Stromlieferung ausgenutzt werden. Infolgedessen solche Elektroden gute Ergebnisse bringen, besonderscan be used to deliver electricity. As a result, such electrodes give good results, especially

wird mit diesen Platten eine deutliche Leistungsstei- wenn vorwiegend kapazitive Belastung und nicht zuWith these plates there is a significant increase in performance, if predominantly capacitive load and not too

gerung erzielt. hohe Startströme verlangt werden. Die Aufteilungachieved. high starting currents are required. The breakdown

Die vorliegende Erfindung verfolgt nun das Ziel, der aktiven Masse in viele kleine Gruppen mit der Elektroden — wie vorstehend angeführt — zu ver- 45 günstigen Stromableitung — da jede Gruppe durchvollkommnen und die Herstellung derselben noch gehende Bleistäbe aufweist, die den Strom über den wirtschaftlicher zu gestalten. Dazu ist es notwendig, geschlossenen Hartbleirahmen ableiten — bringt eine das Auffädeln der mikroporösen Zickzackstreifen zu weitgehende Ausnutzung der aktiven Masse,
vermeiden, da dieser Arbeitsgang aufwendig und zeit- Soll jedoch die vorgeschlagene Elektrode für Starraubend ist. 50 terbatterien verwendet werden, die höhere Spannun-The aim of the present invention is to divide the active mass into many small groups with the electrodes - as mentioned above - to reduce current dissipation in a favorable manner - since each group is perfect and the production of the same still has lead rods that allow the current to be carried more economically design. For this it is necessary to derive a closed hard lead frame - if the threading of the microporous zigzag strips leads to extensive utilization of the active material,
Avoid, since this work step is expensive and time-consuming, however, the proposed electrode for starving. 50 terbatteries can be used, the higher voltage

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, gen und höhere Startströme erfordern (z. B. für daß der in einem Stück mit senkrechten Bleistäben Diesel-Lokomotiven), so wird die Wabenstruktur vorgefertigte Hartblcirahmen ■ in einer mit entspre- mikroporös gemacht. Dies wird erreicht durch chechenden Hohlräumen versehenen Werkzeugform mit mische Zusätze zum Kunststoffpulver, die sich bei In-Kunststoffwaben unter Druck und Wärme umpreßt 55 betriebnahme der Elektrode in der Schwefelsäure aufwird. Hierbei wird das Kunststoffpulver unter Druck lösen und dadurch die Wabenwände mikroporös und unter bestimmten thermischen Bedingungen in machen. Die herausgelösten Zusätze haben keine bekannter Weise in die Hohlräume gedrückt bzw. ge- schädlichen Einflüsse auf die Batterie,
spritzt. Die ausgefüllten Hohlräume ergeben dann Die Oberflächen der so hergestellten Elektroden die gewünschte Wabenstruktur mit gleichmäßigen 60 mit Kunststoff-Wabenstruktur sind eben ausgebildet Sechsecken oder sonstigen Formen (Rauten, Kreise und werden nach dem Ausfüllen mit pastenförmiger od. dgl.). Der Kunststoff legt sich dabei in einer vor- aktiver Masse und nach dem Trocknen und Formiebcslimmtcn Schichtdicke an den Hartbleirahmen und ren mit einem Sonderscheider (GlaswoII- oder Geum die Bleistäbe. Die Innenseite des Rahmens bleibt webescheider) abgedeckt, um ein Ausschlammen der /.wischen den halben Waben ohne Kunststoffüberzug, 65 aktiven Masse zu verhindern. Bei Verwendung eines damit die Slromableituim für die außcnliepunden klei- Gewebescheiders auf Kunststoffbasis kann das Genen Gruppen aktiver Masse sichergestellt ist. Der webe auf dem Kunststoffüberzug der Schenkel leicht Kunststoffüberzug an der Oberfläche des Rahmens festgeklebt oder mittels Wärme angeheftet werden.According to the invention, the object is achieved in that gene and require higher starting currents (e.g. for diesel locomotives in one piece with vertical lead rods), so the honeycomb structure is made of prefabricated hardboard frames in one with corresponding microporous. This is achieved by means of a mold with chechenden cavities and a mixture of additives to the plastic powder, which is pressed around in plastic honeycombs under pressure and heat. Here, the plastic powder will dissolve under pressure and thereby make the honeycomb walls microporous and under certain thermal conditions. The dissolved additives have not pressed into the cavities in any known way or have harmful effects on the battery,
splashes. The filled cavities then give the desired honeycomb structure with uniform 60 plastic honeycomb structure are flat hexagons or other shapes (diamonds, circles and are after filling with pasty or the like.). The plastic lays itself in a pre-active mass and after drying and forming a thin layer on the hard lead frame and is covered with a special separator (glass wool or wire around the lead rods. The inside of the frame remains weave separator) to wipe the sludge out to prevent half the honeycomb without plastic coating, 65 active mass. When using a so that the Slromableituim for the outside small tissue separator based on plastic, the gene groups of active mass is ensured. The weave on the plastic coating of the legs can be easily glued to the surface of the frame with a plastic coating or attached by means of heat.

Es entsteht dann eine vollkommen eingepackte Elektrode. A completely wrapped electrode is then created.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist die Elektrodenherstellung nach dem erfindungsgemäßen.Verfahren und der vorgeschlagenen Elektrodenausführung weniger aufwendig und damit wirtschaftlicher in der Anschaffung und Unterhaltung gegenüber den an sich bekannten Ausführungen. Hinzu kommt, daß bei der vorgeschlagenen Ausführung die aktive Masse auch maschinell in die Waben eingefüllt werden kann.As already mentioned at the beginning, the electrodes are manufactured according to the method according to the invention and the proposed electrode design is less expensive and therefore more economical to buy and entertainment compared to the per se known designs. In addition, the proposed embodiment, the active mass can also be filled into the honeycomb by machine.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of electrodes for lead-acid batteries, according to which the carrier for the active mass are arranged perpendicular to the electrode surface, characterized in that that the hard lead frame prefabricated in one piece with vertical lead rods (3) (1) in a tool mold with corresponding cavities with plastic honeycombs is pressed around under pressure and heat.

2. A method for producing electrodes according to claim 1, characterized in that the plastic coating (5) applied to the surface of the hard lead frame on the electrode surface is produced in the honeycomb structure (4) merging.

3. Process for the production of electrodes according to Claims 1 and 2, characterized in that that by chemical additives to the plastic powder, which are dissolved out by the sulfuric acid when the battery is started up the honeycomb structure (4) becomes microporous.

1 sheet of drawings