DE1596121C

DE1596121C - Accumulator plate with a mass carrier made of plastic and process for their manufacture

Info

Publication number: DE1596121C
Authority: DE
Inventors: Jerry LeRoy Muncie Ind Helms (V St A)
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Publication date: 1971-12-09

Description

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Die Erfindung betrifft eine Akkumulatorenplatte das Einsetzen und die Befestigung der Stromfahne in mit einem Masseträger, der aus einer dünnen, durch- der Nut nach deren Überziehung mit der Metallbebrochenen und mit einer Metallbeschichtung über- schichtung erfolgt.The invention relates to an accumulator plate, the insertion and the fastening of the current lug with a mass carrier, which takes place from a thin, through-the groove after it has been covered with the broken metal and covered with a metal coating.

zogenen gitterförmigen Platte von geformtem, un- Der gemäß der Erfindung gegenüber dem Stand porösem Kunststoffmaterial besteht und mit einer an 5 der Technik erzielbare technische Fortschritt ist im dem Masseträger befestigten Stromfahne, die einen wesentlichen darin zu sehen, daß die Herstellung der verlängerten Ansatz mit Befestigungsvorsprüngen auf- Akkumulatorenplatten insbesondere dadurch erhebweist. . Hch vereinfacht wird, daß die Stromfahne nachträg-drawn lattice-shaped plate of shaped, un- The according to the invention over the prior art porous plastic material and with a technical progress that can be achieved on 5 of the technology is in the the mass carrier attached current plume, which is an essential part of the fact that the manufacture of the extended approach with fastening projections on accumulator plates in particular thereby raises. . It is simplified that the current flag is subsequently

Bei der Entwicklung elektrischer Akkumulatoren Hch eingesetzt wird. Diese Maßnahme wirkt sich ins-In the development of electrical accumulators Hch is used. This measure has an

wurde erkannt, daß es wünschenswert wäre, das io besondere beim Maschinenpastieren sehr vorteilhaftit was recognized that it would be desirable to make the io special very beneficial in machine pasting

Akkumulatorplattengitter für die negativen und pösi- aus.Accumulator plate grids for the negative and positive.

tiven Platten wenigstens zum Teil aus einem billige- Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise antive plates at least in part from a cheap- The invention is exemplified below

ren und leichteren Material als Blei od. ä. herzustel- Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigtRen and lighter material than lead od. Ä. Manufactured hand of the drawing described; in this shows

len. Zu diesem Zweck wurde vorgeschlagen, zur BiI- F i g. 1 einen Aufriß der Akkumulatorenplatte ge-len. For this purpose, it was proposed to form. 1 shows an elevation of the accumulator plate

dung des Akkumulatorenplattengitters Gazematerial, 15 maß der Erfindung,dung of the accumulator plate grid gauze material, 15 measure of the invention,

Glasfiber, Polystyrolschaum, Asbest und andere offen- F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt entlang derFiberglass, polystyrene foam, asbestos and other open- F i g. 2 is an enlarged section along FIG

zellige, poröse Kernstrukturen, die mit einem Metall·. Linie 2-2 der F i g. 1,cellular, porous core structures with a metal ·. Line 2-2 of FIG. 1,

Überzug versehen werden, zu verwenden. Bei derarti- Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt entlang derBe provided with a coating. In such a Fig. 3 is an enlarged section along the

gen Gitterkonstruktionen ist es schwierig, zwischen Linie 3-3 der Fig. 1,In the case of lattice structures, it is difficult to move between line 3-3 of FIG.

der leitenden Oberfläche auf dem Gitter und der 20 F i g. 4 einen Aufriß einer Stromfahne,the conductive surface on the grid and the 20 F i g. 4 an elevation of a stream vane,

Stromfahne der Platte eine gute elektrische Verbin- Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 derPower vane of the plate a good electrical connection- Fig. 5 is a section along line 5-5 of the

dung und zwischen dem Gitter und der Stromfahne F i g. 3,tion and between the grid and the current vane F i g. 3,

eine elektrisch einwandfreie mechanische Verbindung F i g. 6 einen Aufriß eines Masseträgers und deran electrically perfect mechanical connection F i g. 6 is an elevation of a mass carrier and FIG

zu schaffen. - Kunststoffplatte.to accomplish. - plastic plate.

Aus der deutschen Patentschrift746829 ist eine 25 Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine AkkumulatorenplatteFrom the German patent specification 746829 is a 25 Figs. 1 to 3 show a storage battery plate

Sammlerelektrode mit aus plastisch verformbarem 10, wie sie in einem Bleiakkumulator verwendet wird.Collector electrode made of plastically deformable 10, as used in a lead-acid battery.

Kunststoff hergestelltem und metallisiertem Masse- Die Platte kann entweder negative oder positivePlastic manufactured and metallized mass- The plate can be either negative or positive

träger bekannt, bei welcher eine aus Metall beste- Charakteristiken besitzen, und zwar abhängig voncarrier known, in which one of metal have the best characteristics, depending on

hende Polfahne durch Umpressen, Umspritzen oder den darin verwendeten aktiven Materialien, die che-existing pole flag by pressing, overmoulding or the active materials used therein, which are chemically

Umgießen mit dem Kunststoff fest und unverrückbar 30 misch mit einer elektrolytischen Lösung reagieren,Cast around with the plastic firmly and immovably 30 mix react with an electrolytic solution,

in dem Träger eingelagert ist. um einen aus der Batterie fließenden Gleichstrom zuis stored in the carrier. to a direct current flowing from the battery

Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung Hegt erzeugen.A disadvantage of this known device Hegt produce.

darin, daß die Stromfahne während des Herstellungs- Die Akkumulatorenplatte 10 schließt eine Mehrprozesses der Platte eingeformt werden muß. Damit zahl von diagonal angeordneten Öffnungen 12 in einer ist ein erheblicher herstellungstechnischer Aufwand 35 Kunststoffplatte 14 ein, wodurch, wie in F i g. 6 geverbunden, da erforderlich ist, die Preß-, Gieß- oder zeigt ist, ein Gittermuster gebildet wird. Die Kunst-Spritzform entsprechend kompliziert auszubilden. stoffplatte 14 besteht aus einem sehr widerstands-Darüber hinaus kann es durch das freie Anliegen der fähigen, unporösen, geformten Plastikmaterial wie Metallbeschichtung am oberen Teil der Stromfahne Polystyrol oder Polypropylen und weist eine Randleicht zu Beschädigungen der Metallbeschichtung 40 kante 16 auf, die entgegengesetzt gerichtete, vorkommen, so daß dann kein ausreichender elektrischer springende Kanten 17, 18 besitzt, welche aus einer Kontakt mehr gewährleistet ist. dünnen, mit Öffnungen 12 versehenen Innenplatte 19The accumulator plate 10 includes a multiple process the plate must be molded. Thus number of diagonally arranged openings 12 in one is a considerable manufacturing effort 35 plastic plate 14, whereby, as in FIG. 6 connected, since it is necessary to be pressed, cast or exposed, a grid pattern is formed. The art injection mold correspondingly complicated to train. Fabric plate 14 consists of a very resistance over it In addition, it can be like by the free concerns of the capable, non-porous, molded plastic material Metal coating on the upper part of the current vane polystyrene or polypropylene and has an edge that is easy to damage the metal coating 40 edge 16, which occur in opposite directions, so that then no sufficient electrical jumping edges 17, 18 has, which from a Contact is more guaranteed. thin inner plate 19 provided with openings 12

Aus der deutschen Patentschrift 746 830 ist eine hervorstehen und diese umgeben. Durch einen solchen Elektrodenplatte für elektrische Sammler aus einem Kern wird die' Akkumulatorenplatte 10 ohne Verisolier-, insbesondere Kunststoffgerüst mit Metall- 45 ringerung ihrer Widerstandsfähigkeit sehr leicht und Überzug bekannt, bei welcher die Dicke des Metall- die Kosten der Platte werden im Vergleich zu einer Überzuges in der Richtung nach der Stromableitung Bleiplatte stark verringert.From the German patent specification 746 830 one protrudes and surrounds it. By such a Electrode plate for electrical collectors from a core is the 'accumulator plate 10 without Verisolier-, in particular plastic framework with metal 45 reducing its resistance very easily and Plating is known in which the thickness of the metal is compared to the cost of the plate Plating in the direction after the current discharge lead plate greatly reduced.

und insbesondere zur Polfahnc hin allmählich oder In der dargestellten Anordnung ist die Kunststoffstufenförmig zunimmt. platte 14 mit einem verstärkten Eckteil 20 in derand in particular gradually towards the pole flag or. In the arrangement shown, the plastic is step-shaped increases. plate 14 with a reinforced corner part 20 in the

Diese Anordnung weist die gleichen Nachteile auf, 50 Innenplatte 19 versehen, wobei eine in diesem Teil die im Hinblick auf die Vorrichtung nach der deut- angebrachte Vertiefung 22 zur Führung und zur Aufsehen Patentschrift 746 829 bereits genannt wurden. lage des Stromfahnen-Mittelteils 24 einer StromfahneThis arrangement suffers from the same disadvantages as provided 50 inner plate 19, one in this part with regard to the device according to the German, the indentation 22 for guidance and for attracting attention Patent 746 829 have already been mentioned. position of the power vane middle part 24 of a power vane

Der F.rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 26 dient, die einen von der um die Kunststoffplatte Vorrichtung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung verlaufenden Kante 16 nach außen gerichtetes ver-/u schaffen, durch welche es ermöglicht wird, bei 55 stärktes Stromfahnen-Oberteil 27 besitzt,
einer Akkumulatorenplatte der eingangs genannten Die Kunststoffplatte 14 ist mit einem leitenden Art die Stromfahne in möglichst einfacher Weise der- Materialbelag überzogen, z. B. einem Belag 28 aus art auf dem Masseträger anzubringen, daß ein opti- Blei, um für den Stromfluß von der Akkumulatorenmaler elektrischer Kontakt erreicht wird. platte 10 zu der Stromfahne 26 eine im wesentlichenThe object of the invention is to provide a 26 that provides an outwardly directed edge 16 of the device running around the plastic plate and a method for its production, by means of which it is possible to create a stronger current flag at 55. Upper part 27 owns,
a battery plate of the aforementioned. The plastic plate 14 is coated with a conductive type of the current vane in the simplest possible way of the material covering, z. B. a covering 28 of art to be attached to the mass carrier that an opti- lead, in order for the current flow from the accumulator painter electrical contact is achieved. Plate 10 to the current vane 26 a substantially

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung 60 ebene, gleichflächige, leitende Oberfläche auf beidenTo solve this problem, the invention provides 60 flat, uniform, conductive surfaces on both

vor, daß der verlängerte Ansatz der Stromfahne in Seiten des Kerns zu schaffen. Die Innenplatte 19 istsuggest that the elongated approach of the stream vane create in sides of the core. The inner plate 19 is

eine an einer Seite der Platte vorgesehene und von auf den einander gegenüberliegenden Seiten aufge-one provided on one side of the plate and mounted on the opposite sides

der Mclallbüschichtung überzogene Nut eingreift und rauht,- damit der Belag 28 aus Blei haften bleibt. Inthe Mclallbüschichtung covered groove engages and roughened, - so that the covering 28 of lead remains adhering. In

daß die Bcfcstigungsvorsprünge durch die Platte hin- dem Eckteil 20 ist der Bleiüberzug zwischen demthat the fastening projections through the plate behind the corner part 20 is the lead coating between the

durchrasen und an der gegenüberliegenden Seite der 65 Stromfahnen-Unterteil 24 und der Kunststoffplatte 14rush through and on the opposite side of the 65 current vane lower part 24 and the plastic plate 14

Platte anliegen. angebracht. Der elektrische Kontakt /.wischen beidenTouch the plate. appropriate. The electrical contact /. Between the two

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß bei tier wird durch eine Mehrzahl nietähnlicher Befestigungs-Furthermore, the invention provides that in animal is through a plurality of rivet-like fastening

Hurstellung der obengenannten Akkumulatorenplatte einrichtungen 30 am Stromfahnen-Unterteil 24 derHurstellung the above-mentioned accumulator plate devices 30 on the power flag lower part 24 of the

Stromfahne 26 erreicht. Diese Befestigungseinrichtungen sind durch ■ vorgeformte öffnungen 31 in die Kunststoffplatte 14 gesteckt und an ihren Enden mit einem Kopf versehen, damit sie in die Gegenseite der Kunststoffplatte 14 eingreifen, und zwar in gleicher Ebene oder unterhalb der Randkante 16 (F i g. 3).Power vane 26 reached. These fastening devices are through preformed openings 31 in the Plastic plate 14 inserted and provided at its ends with a head so that they can be in the opposite side of the Intervene plastic plate 14, in the same plane or below the edge 16 (FIG. 3).

Zusätzlich zur Ausführung eines ungewöhnlich guten elektrischen Kontaktes zwischen der Stromfahne 26 und dem elektrisch leitenden Belag 28 wird das Stromfähnen-Unterteil 24 auf Grund der bereits beschriebenen Anordnung auch bei Vibrationen mechanisch sicher befestigt. Außerdem verhindern die Kanten der Vertiefung 22 das Bewegen des,Stromfahnen-Unterteils 24 relativ zu der überzogenen Kunststoffplatte 14, wodurch der nur geringe Beanspruchungen aushaltende dünne metallische Überzug 28 abgenutzt, zerbrochen oder in unerwünschter anderer Weise angegriffen und der gute elektrische Kontakt zwischen dem metallischen Überzug 28 und der Stromfahne 26 zerstört werden könnte. ■In addition to making an unusually good electrical contact between the power lugs 26 and the electrically conductive covering 28 is the current vane lower part 24 due to the already described arrangement mechanically securely fastened even in the event of vibrations. Also prevent the edges of the recess 22, the movement of the, current vane lower part 24 relative to the coated plastic plate 14, whereby the only low stresses enduring thin metallic coating 28 worn, broken or in undesirable condition attacked in another way and the good electrical contact between the metallic coating 28 and the current flag 26 could be destroyed. ■

Die Dicke der Innenplatte 19 der Kunststoffplatte 14 ist wesentlich geringer als die größte Abmessung der darin angebrachten öffnungen 12. Demgemäß· ist ein wesentlicher Teil des von der Kunststoffplatte 14 gebildeten Gittermusters von Öffnungen zur Aufnähme der aktiven Masse 32 bestimmt. Die Dicke der aktiven Masse 32 geht über beide Seiten der Platte 19 hinaus und wird durch die über die Platte 19 an jeder Seite vorstehenden Kanten 17 und 18 bestimmt. Diese Kanten dienen also auch dazu, eine gewünschte Plattendicke zur Aufrechterhaltung der seitlichen Stabilität gegen die Bewegung zwischen den in einer Batterie angeordneten Platten zu schaffen. Die Kunststoffplatte 14 besitzt bei starker mechanischer Beanspruchung, obwohl sie relativ offen ist, eine ausreichende Wider-Standsfähigkeit. Wegen der Stärke der Kunststoffplatte 14 dient das darauf angebrachte Blei oder ein anderes Überzugsmaterial vor allem zur Stromleitung, so daß die Verwendung eines Legierungsbestandteils wie Antimon zur Verstärkung des Bleis nicht erforderlich ist.The thickness of the inner plate 19 of the plastic plate 14 is significantly less than the largest dimension of the openings 12 made therein formed grid pattern of openings for receiving the active mass 32 is determined. The thickness of the active mass 32 goes over both sides of the plate 19 and is through the plate 19 on each Page protruding edges 17 and 18 determined. These edges are also used to create a desired panel thickness to maintain lateral stability against movement between in a battery to create arranged panels. The plastic plate 14 has in the case of strong mechanical stress, although relatively open, sufficient resilience. Because of the strength of the plastic sheet 14, the lead or other coating material attached to it is primarily used to conduct electricity, so it is not necessary to use an alloy component such as antimony to reinforce the lead is.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird die Plattenanordnung nach F i g. 1 bis 3 durch Beschreibung, des Herstellungsvorganges erläutert. In einem Anfangsschritt wird die Kunststoffplatte 14 durch Aussparen von öffnungen 12 und 31 geformt. Dann wird die Vertiefung 22 beispielsweise durch einen Fräsvorgang geschaffen. Die Randkante 16 der Kunststoffplatte 14 wird dann durch einen Prägevorgang geschaffen, um darauf die verdickten, vorstehenden Kanten 17,18 zu bilden. Nach der Ausbildung des Masseträgers 1 folgt als nächster Schritt ein Sandstrahlvorgang, bei dem ein geeignetes Schleifmittel direkt gegen die Seiten der Kunststoffplatte 14 gerichtet wird, um das gewünschte Aufrauhen dieser Seiten zu erreichen. Als Schleifmittel eignet sich beispielsweise AL_SO_:) entsprechend einer lichten Maschenweite von 0,1 47 mm. To further explain the invention, the plate arrangement according to FIG. 1 to 3 explained by description, the manufacturing process. In an initial step, the plastic plate 14 is formed by recessing openings 12 and 31. The recess 22 is then created, for example, by a milling process. The marginal edge 16 of the plastic plate 14 is then created by an embossing process in order to form the thickened, protruding edges 17, 18 thereon. After the mass carrier 1 has been formed, the next step is a sandblasting process in which a suitable abrasive is directed directly against the sides of the plastic plate 14 in order to achieve the desired roughening of these sides. A suitable abrasive is, for example, AL _S O _:) corresponding to a mesh size of 0.1 47 mm.

Die Kunststoffplatte 14 mit ihren aufgerauhten Seiten geht dann durch eine Flammsprühstation oder durch einen Metallisiervorgang, wobei Blei gegen die aufgerauhten Oberflächen bis zu· einer vorbestimmten Überzugsdicke gesprüht wird, und zwar vorzugsweise bis zu einer Dicke von 0,015 cm und mit einer minimalen Überzugsdicke von 0,0076 cm bis 0,0101cm, um die leitende Schicht auf der Kunststoffplatte 14 zu bilden. Dann wird die Klemmenverbindung ausgeführt, bei der wie in der ersten Ausführungsform eine in der Kunststoffplatte 14 angebrachte Vertiefung 22 mit dem Stromfahnen-Unterteil in Eingriff gebracht und diese mit der überzogenen Kunststoffplatte durch Nieten verbunden wird.The plastic plate 14 with its roughened sides then goes through a flame spraying station or by a metallization process, with lead against the roughened surfaces up to · a predetermined Coating thickness is sprayed, preferably to a thickness of 0.015 cm and with a minimum Coating thickness from 0.0076 cm to 0.0101 cm around the conductive layer on the plastic plate 14 to build. Then the terminal connection is carried out in which, as in the first embodiment, a In the plastic plate 14 made recess 22 brought into engagement with the power tab lower part and this is connected to the coated plastic plate by rivets.

Anschließend an den Niet-Schritt werden der Masseträger und die öffnung 12 bis zu einer durch die Kanten 17 und 18 vorgegebenen Dicke pastiert.Subsequent to the riveting step, the mass carrier and the opening 12 are through up to one the edges 17 and 18 pasted predetermined thickness.

Obwohl das Flammsprühen zur Bildung des metallischen Überzuges 28 vorzugsweise verwendet wird, können auch andere Verfahren zur Metallüberziehung, beispielsweise Vakuummetallisierung, Elektroplattierung und das Anbringen von pulverförmigcni Material auf leicht weichgemachter Plastikbasis, benützt werden, um Platten des beschriebenen Typs zu formen. Außerdem kann, falls es gewünscht wird, der Eckteil 20 durch einen einleitenden Schritt überzogen werden, der dem Überziehen der gesamten Kunststoffplatte 14 vorhergeht. Daran anschließend wird die Stromfahne 26 an der Kunststoffplatte 14 befestigt, dann können Kunststoffplatte 14 und Stromfahne 26 überzogen werden, um den elektrischen Kontakt zwischen Kunststoffplatte 14 und Stromfahne 26 zu verbessern.Although flame spraying is preferably used to form the metallic coating 28, Other methods of metal plating such as vacuum plating, electroplating can also be used and the application of powdery material on a slightly softened plastic base to form panels of the type described. In addition, if desired, the Corner part 20 can be coated by a preliminary step, which is the coating of the entire plastic sheet 14 precedes. The current lug 26 is then attached to the plastic plate 14, then plastic plate 14 and power tab 26 can be coated to make electrical contact between plastic plate 14 and current lug 26 to improve.

Auf Grund der beschriebenen Konstruktion kann eine ungewöhnlich dünne Plattenkonstruktion mit gewünschten Stärkeeigenschaften erreicht werden, und zwar zusammen mit guten elektrischen Stromleiteigenschaften. Zusätzlich tritt eine wesentliche Verringerung der Kosten durch die Verwendung eines Masseträgers aus Kunststoff an Stelle von gewöhnlich bei üblichen Akkumulatorenplattengittcrn verwendetem Blei oder ähnlichem Material ein.Due to the construction described, an unusually thin plate construction can be used desired strength properties can be achieved, together with good electrical current conducting properties. In addition, there is a significant reduction in costs through the use of a Mass carrier made of plastic instead of the one usually used in conventional accumulator plate grids Lead or similar material.

Claims

Patent claims:

1. Accumulator plate with a mass carrier, the one made of a thin, openwork and covered with a metal coating lattice-shaped Plate consists of molded, non-porous plastic material and with one on the mass carrier attached current lug, which has an elongated extension with attachment projections, characterized in that the elongated extension (24) of the current lug (26) in one provided on one side of the plate (19) and covered by the metal coating (28) Groove (22) engages and that the Aufcstigungsvorspriinge (30) protrude through the plate and on the opposite side of the plate.

2. A method for producing an accumulator • gates plate according to claim 1, characterized in that that the insertion and fastening of the current lug (26) in the groove (22) after covering it with the metal coating (28) takes place.

1 sheet of drawings