DE1771008A1

DE1771008A1 - Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen in benachbarten Zellen einer elektrischen Batterie angeordneten und mit Ansaetzen verschenen Plattengruppen mittels Zapfen

Info

Publication number: DE1771008A1
Application number: DE19681771008
Authority: DE
Inventors: Allen Birian Robert
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1967-04-11
Filing date: 1968-03-21
Publication date: 1971-08-05
Also published as: SE348321B; DE1771008B2; US3723699A; MY7300152A; GB1208135A; JPS468748B1; ES352761A1; FR1559500A

Description

Joseph Lucas (Industries) Limited Great King Street
Birmingham / England

Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen in benachbarten Zellen einer elektrischen Batterie angeordneten und mit Ansätzen versehenen Plattengruppen mittels Zapfen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen in benachbarten Zellen einer elektrischen Batterie angeordneten und mit Ansätzen versehenen Plattengruppen mittels Zapfen, die an den Ansätzen der einen Plattengruppe befestigt sind und die durch Löcher in den die benachbarten Zellen voneinander trennenden Wänden steckbar sind.

Bei einem derartigen bekannten Verfahren können die Zapfen getrennt von den Ansätzen sein, sie können aber auch aus einem Stück mit einem der Zapfen verbunden sein, sie können aber auch in zwei Teile getrennt sein und mit den entsprechenden Ansätzen aus einem Stück bestehen. Die Verbindung wird durch Quetschung der Ansätze und der Zapfen hergestellt. Daran anschließend wird über die Ansätze ein Strom geleitet. Der Strom weicht den Zapfen auf und bewirkt, daß das Material, aus dem der Zapfen besteht, flüssig wird und das Loch in der Trennwand abdichtet Natürlich ist es dabei von ausschlaggebender Bedeutung, daß ein Materialfluß zwischen den sich berührenden Seiten der Ansätze und der Trennwand verhindert wird. Zu diesem Zweck können die Ansätze mit erhabenen, kreisförmigen Rippen versehen sein, die das Loch in der Trennwand umgeben.

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Dadurch, daß die Rippen in die Trennwand eingedrückt werden, wird die Gefahr, daß Material des Zapfens in unerwünschter Weise wegfließt, herabgesetzt. Außerdem wird dadurch eine gute mechanische Verbindung zwischen den Ansätzen und der Trennwand hergestellt, so daß die Möglichkeit der relativen Verschiebung zwischen den Ansätzen und der Trennwand weitgehend unterbunden wird.

Obgleich bei einer mit Säure gefüllten Blei-Batterie, wie oben beschrieben, zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können, hat man festgestellt, daß beträchtliche Schwierigkeiten beider Herstellung einer zufriedenstellenden Verbindung dann auftreten, wenn die Platten und die Ansätze aus dispersionsverstärktem Blei (d.h. Blei, das bestimmte Teile an Bleioxyd enthält, wodurch die Stärke des Bleis erhöht wird) besteht. Der Grund dafür ist, daß die übliche, bei der Batterieherstellung verwendete Bleilegierung, wenn sie erhitzt wird, zunächst weich wird und dann bei höheren Temperaturen schmilzt und flüssig wird, so daß es möglich ist, die Stromstärke so zu bestimmen, daß die Bleilegierung gezwungen wird, im weichen Zustand sich zu verlagern. Andererseits geht dispersionsver-stärktes Blei sehr schnell von der festen Phase in die flüssige Phase über. Soll eine zufriedenstellende Abdichtung erreicht werden, dann muß das dispersionsverstärkte Blei geschmolzen werden. Dabei ist es aber schwierig, den zu schmelzenden Bereich gegen die benachbarten Bereiche der Bohrung in der Trenn-

.wenn wand abzugrenzen. Dies ist auch dann schwierig,/die erwärtten ringförmigen Rippen an den Ansätzen vorgesehen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Verbindung

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zwischen in benachbarten Zellen einer Batterie angeordneten und mit Ansätzen versehenen Plattengruppen mittels Zapfen zu verbessern. Das Verfahren soll insbesondere für die Verwendung dispersionsverstärkten Bleis geeignet sein. Es soll aber auch für andere Materialien geeignet sein, insbesondere für reines Blei und Bleilegierungen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise der Zapfen an dem Ansatz der ersten Platte in das Loch der Trennwand gesteckt wird, daß dann der Ansatz der zweiten Platte bis zum Eindrücken der Lochkante in den Ansatz mittels außen auf gegenüberliegenden Seiten der Platten angesetzten Werkzeuge ge~ preßt wird, daß daran anschließend der Zapfen unter Preßdruck und durch über die Werkzeuge zugeführten Strom erweicht und mit dem Ansatz der zweiten Platte verbunden wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird verhindert, daß während der Verbindung benachbarter, durch eine Trennwand voneinander getrennten Ansätzen verflüssigtes Material zwischen die Platten und die Trennwand fällt.

Die Gefahr, daß Material während der Verbindung zwischen der Trennwand und den Platten fällt, kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zusätzlich dadurch vermindert werden,daß die beiden Ansätze so stark gegen die Trennwand gepreßt werden, daß auf den Innenseiten der Ansätze konzentrisch um die Zapfen angeordnete Rippen verformt werden oder sich in die Trennwand einbeißen.

In: folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert, die eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Verbindung darstellt. Im einzelnen zeigen

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Fig. 1 die Zuordnung der miteinander zu verbindenden Teile vor der Herstellung der Verbindung und geeignete Preßwerkzeuge in Seitenansicht,

Fig. 2 und 3 die Zuordnung der zu verbindenden Teile nach Fig. 1 mit zwei weiteren, zu den in Fig. 1 gezeigten Preßwerkzeugen unterschiedlichen Preßwerkzeugen,

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 nach der Herstellung der Verbindung und

Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. j5 in einer zu Fig. 4 unterschiedlichen Ausführungsform.

In allen Ausführungsbeispielen werden die Plattengruppen durch benachbarte positive und negative Batterieplatten gebildet, die durch Trennwände voneinander auf Abstand gehalten werden. Die positiven Batterieplatten sind durch einen leitenden Ansatz an einer Seite der Gruppe und die negativen Platten durch einen leitenden Ansatz an einer anderen Seite der Gruppe miteinander verbunden. Die Gruppen sind in Zellen eines Batteriegehäuses angeordnet, das vorzugsweise aus Polypropylen gegossen ist. Die positiven Platten in einer Endzelle und die negativen Platten in der anderen Endzelle sind an Anschlußklemmen angeschlossen. In denübrigen Zellen wird eine Verbindung zwischen den positiven Platten in einer Zelle und den negativen Platten in einer benachbarten Zelle auf die nachfolgend noch zu beschreibende Weise hergestellt. Der Deckel der Batterie kann auf das Gehäuse gegossen werden.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung weisen die leitenden Streifen, die an den zu veruindenden Platten angeschlossen sind, aufrechtstehende und aus einem Stück

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mit den Streifen bestehende Ansätze 11, 12 auf (Pig. l). Die Ansätze 11, 12 sind an gegenüberliegenden Seiten der Trennwand Ij5 angeordnet. Der Ansatz 12 besitzt einen aus einem Stück mit dem Ansatz 12 bestehenden Zapfen 14, der in ein Loch 15 in der Trennwand 13 eingreift. Die Nachgiebigkeit der Trennwand IjJ reicht aus, um die Plattengruppen in die Zellen einzusetzen. Die Ansätze 11, 12 besitzen ringförmige das Loch 15 umgebende Rippen 16, 17· An dem Ansatz 12 wird eine flache Elektrode 18 mit einer Kupfer-Kobalt-Spitze, deren Querschnitt beträchtlich größer ist als der Querschnitt des Loches 15* angesetzt. An dem Ansatz 11 wird eine Kupfer-Chrom-Elektrode 19 mit einem halbkugelförmigen Ende angesetzt. Der größte Durchmesser der Elektrode 19 ist ein wenig größer als der Durchmesser der kreisförmigen Rippe 16. Die Ansätze 11, 12 werden durch die Elektroden 18, 19 gegen die Trennwand IJ gepreßt, so daß die Rippen 16, 17 zur Anlage an der Trennwand I^ kommen. Sofern die Ansätze aus Blei oder einer Bleilegierung bestehen, beißen sich die Rippen 16, 17 in die Trennwand 1J> ein. Wird aber dispersionsverstärktes Blei verwendet, dann werden die Rippen verformt und bilden einen Dichtungsring. Gleichzeitig bewirkt die Elektrode 19 aufgrund ihres halbkugelförmigen Endes, daß der Ansatz 11 in das Loch I5 eingedrückt wird, so daß sich die Kante des Loches I5 in den Ansatz 11 einbeißt und der Ansatz 11 zur Anlage an den Zapfen 14 kommt. Der Zapfen 14 sitzt mit Paßsitz in dem Loch 15 und stellt so eine wirklich flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen den Ansätzen und der Trennwand her. Der Zapfen 14 wird dann durch den über die Elektrode zugeführten Strom geschmolzen, wodurch die gewünschte Verbindung hergestellt wird. Im Fall daß eine Wgchselspannung von 24o Volt und 50 Hz verwendet wird, werden bei dispersionsverstärktem Blei unter einem Preßdruck von 360 kg und bei einem Stromstoß mit einer

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Stromstärke von 12ooo Ampere und einer Dauer von fünf Perioden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt.

Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 lediglich in der Form der Elektrode 19, die hier gestuft und mit einer Stufenflanke von 45° ausgeführt ist. Bei diesem Preßwerkzeug wird der Strom auf 126oo Ampere gesteigert.

In den Figuren 3 ^un(ä ^ ist eine andere Ausführungsform einer gestuften Elektrode 19 dargestellt. Die Schulter zwischen den beiden Teilen der Elektrode dient als Gegenlager für eine Tellerfeder 22, die über eine Tufnol-Preßplatte 21 gegen den Ansatz 11 drückt. Bei einem Anfangsdruck von 500 kg wird die Tellerfeder 22 zusammengedrückt und die Rippen 16, 17 in die Trennwand eingedrückt. Dann wird der Druck auf 700 kg gesteigert, so daß der Ansatz eingedrückt wird. Danach wird über die Elektroden 18, I9 ein Stromstoß von 12oooAmpere und fünf Perioden zugeführt. In Fig. 4 ist die Wirkung des Eindrückens dargestellt, wobei die Ansätze 11, 12 aus einer herkömmlichen Bleilegierung bestehen, und in Fig. 5 ist die Wirkung des Eindrückens dargestellt, wobei die Ansätze aus dispersionsverstärktem Blei bestehen.

Patentansprüche s

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Claims

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Patentansprüche:

L. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen in benachbarten Zellen einer elektrischen Batterie angeordneten und mit Ansätzen versehenen Plattengruppen mittels Zapfen, die an den Ansätzen der einen Plattengruppe befestigt sind und die durch Löcher in den die benachbarten Zellen voneinander trennenden Wänden steckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter '.»'eise der Zapfen (14) an dem Ansatz (12) der ersten Platte in das Loch (15) der Trennwand (Ij) gesteckt wird, daß dann der Ansatz (11) der zweiten Platte bis zum Eindrücken der Lochkante in den Ansatz (H) mittels außen auf gegenüberliegenden Seiten der Platten angesetzten Werkzeugen (18,19) gepreßt wird und daß daran anschließend der Zapfen (14) unter Preßdruck durch über die Werkzeuge (18,19) zugeführten Strom erweicht und mit dem Ansatz (11) der zweiten Platte verbunden v/ird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ansätze (11,12) so stark gegen die Trennwand (13) gepreßt werden, daß auf den Innenseiten der Ansätze (11,12) konzentrisch um die Zapfen (Ik) angeordnete Rippen (16,17) verformt werden oder sich in die Trennwand (13) einbeißen.

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