DE1771008B2 - Verfahren zur herstellung von zapfen aufweisenden zellen verbindern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zapfen aufweisenden Zellenverbindern, deren Zapfen durch Öffnungen in den Zwischenwänden hindurchgcMeckt werden und die mittels auf ihren gegenüberliegenden Außenseiten angesetzter Werkicugc gcgcncinandergepreßt und durch über die Werkzeuge zugeführten Strom unter Prcßdruck miteinander verbunden werden, wobei die Zapfen derart verformt werden, daß sie die benachbarten Zellen an den öffnungen abdichten.

Bei einem derartigen bekannten Verfahren können die Zapfen von den Zellenvcrbindern getrennt sein, sie können aber auch mit einem der Zellenverbinder uus einem Stück oder aus zwei Teilen bestehen, die jeweils mit einem Zellenverbinder verbunden sind. Die Verbindung der Zapfen mit den Zellenvcrbindern wird durch Quetschen der Zellenverbinder und der Zapfen hergestellt. Anschließend wird über die Zellenverbinder ein Strom geleitet, der den Zapfen aufweicht und bewirkt, daß das Material, aus dem der Zapfen besieht, flüssig wird und das Loch in der Trennwand abdichtet. Natürlich ist dabei von ausschlaggebender Bedeutung, daß ein Materialfluß zwischen den sich berührenden Stirnflächen der Zellenverbinder und der Trennwand verhindert wird. Zu diesem Zweck können die Ansätze mit erhabenen, kreisförmigen Rippen versehen sein, die das Loch in der Trennwand umgeben. Dadurch, daß die Rippen in die Trennwand eingedrückt werden, wird die Gefahr, daß das Material des Zapfens in unerwünschter Weise wegfließt, herabgesetzt. Außerdem wird dadurch eine gute mechanische Verbindung zwischen den Zellenverbindern und der Trennwand hergestellt, so daß die Möglichkeit einer relativen Verschiebung zwischen den Zellenverbindern und der Trennwand weitgehend unterbunden wird.

Obgleich bei einer mit Säure gefüllten Bleibatterie

ίο mit dem oben beschriebenen Verfahren zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können, hat man festgestellt, daß beträchtliche Schwierigkeiten bei der Herstellung einer zufriedenstellenden Verbindung dann auftreten, wenn die Platten und die Zellenverbinder aus dispersionsgehärtetem Blei (ά. h. aus Blei, das feinstverteilte Teilchen von Bleioxid enthält, wodurch die Festigkeit des Bleis erhöht wird) bestehen. Der Grund dafür ist, daß die übliche bei der Batterieherstellung verwendete Bleilegierung beim Erhitzen zunächst weich wird und dann bei höheren Temperaturen schmilzt und flüssig wird, so daß es möglich ist, die Stromstärke so zu wählen, daß die Bleilegierung gezwungen wird, in weichem Zustand zu fließen. Demgegenüber geht dispersionsgehärtetes Blei sehr schnell von der festen in die flüssige Phase über. Soll eine zufriedenstellende Abdichtung erreicht werden, dann muß das dispersionsgehärtete Blei geschmolzen werden. Dabei ist es aber schwierig, den zu schmelzenden Bereich gegen die benachbarten Bereiche der Bohrung in der Trennwand abzugrenzen. Dies ist auch dann schwierig, wenn, wie in der deutschen Patentschrift 1 233 449 beschrieben, die erwähnten ringförmigen Rippen an den Zellenvcrbindern vorgesehen sind und während des Schweißvorgangs gegen die Trennwand pepreßt werden. Wenn nämlich die Zapfen sich berühren und somit Strom über die Zapfen geleitet wird, besteht an den Löchern zwischen den Zellenverbindern noch ein Spalt, durch den das schmelzende Blei entweichen kann, so daß für die Abdichtung nicht mehr genügend Material zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen in benachbarten Zellen einer Batterie angeordneten und mit Zellcnverbindern versehenen Plattengruppcn zu verbessern. Das Verfahren soll insbesondere für die Verwendung dispcrsionsgcharteten Bleis geeignet sein; es soll aber auch für andere Werkstoffe brauchbar sein, insbesondere für rcines Blei und Blcilegierungen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an den Zellcnverbindern angesetzten Werkzeuge, die halbkueclförmige oder abgestufte Angriffsflächen aufweisen, beim Ausüben des Prcßdruckes zunächst die Ränder der Locher in die Zellenverbinder eindrücken und erst dann die Zellenverbinder über die Zapfen miteinander in Berührung bringen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird verhindert, daß während der Verbindung henachbarter, durch eine Trennwand voneinander getrennter Zellenverbinder verflüssigtes Material zwischen die Platten und die Trennwand gerät.

Die Gefahr, daß Material bei der Verbindung zwischen Trennwand und Platten gerät, kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zusätzlich dadurch vermindert werden, daß die beiden Zellenverbinder so stark gegen die Trennwand gepreßt werden, daß auf den Innenseiten der Zellenverbinder

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konzentrisch um die Zapfen angeordnete Rippen sich der Querschnitt des Loches 15 ist. An dem Zellen-

in die Trennwand einbeißen oder an ihr verformt verbinder 11 wird eine Kupfer-Chrom-Elektrode 19

werden. mit einem halbkugelförmigen Ende angesetzt. Der

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer größte Durchmesser der Elektrode 19 ist ein wenig

Zeichnung erläutert, die eine nach dem erfindungsge- 5 größer als der Durchmesser der kreisförmigen Rippe

mäßen Verfahren hergestellte Verbindung darstellt. 16. Die Zellenverbinder 11, 12 werden durch die

Im einzelnen zeigt Elektroden 18, 19 gegen die Trennwand 13 gepreßt,

Fig. 1 die Zuordnung der miteinander zu verbin- so daß die Rippen 16, 17 zur Anlage an die Trenn-

denden Teile vor der Herstellung der Verbindung wand 13 kommen. Sofern die Zellenverbinder aus

und geeignete Preßwerkzeuge in Seitenansicht, io Blei oder einer Bleilegierung bestehen, beißen sich

Fig. 2 und 3 die Zuordnung der zu verbindenden die Rippen 16, 17 in die Trennwand 13 ein. Wird

Teile nach F i g. 1 mit zwei weiteren, zu den in aber dispersionsgehärtetes Blei verwendet, dann wer-

F i g. 1 gezeigten Preßwerkzeugen unterschiedlichen den die Rippen verformt und bilden einen Dich-

Preßwerkzeugen, tungsring. Gleichzeitig bewirkt die Elektrode 19 auf

F i g. 4 den Gegenstand nach F i g. 3 nach der Her- 15 Grund ihres halbkugelförmigen Endes, daß der Zeitteilung der Verbindung und lenverbinder Il in das Loch 15 eingedrückt wird, so

Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 3 in einer zu daß sich die Kante des Loches 15 in den Zellenver-

F i g. 4 unterschiedlichen Ausführungsform. binder 11 einbeißt und d-r Zellenverbinder 11 zur

In allen Ausführungsbeispielen wurden die Plat- Anlage an den Zapfen 14 kommt. Der Zapfen 14 tengruppen durch benachbarte positive und negative 20 sitzt mit Paßsitz in dem Loch 15 und stellt so eine Batterieplatten gebildet, die durch Trennwände von- wirklich flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen den einander auf Abstand gehalten werden. Die positiven Zellenverbindern und der Trennwand her. Der Zap-Batterieplatten sind durch einen leitenden Zellenver- fen 14 wird dann durch den über die Elektroden zubinder an einer Seite der Gruppe und die negativen geführten Strom geschmolzen, womit die gewünschte Platten durch einen leitenden Zellenverbinder an 25 Verbindung hergestellt ist. Falls eine Wechselspaneiner anderen Seite der Gruppe miteinander verbun- nung von 240 Volt und 50 Hz verwendet wird, werden. Die Gruppen sind in Zellen eines Batteriegehäu- den zufriedenstellende Ergebnisse bei dispersionsgeses angeordnet, das vorzugsweise aus Polypropylen härtetem Blei mit einem Preßdruck von 360 kp und gefertigt ist. Die positiven Platten in einer Endzelle einem Stromstoß mit einer Stromstärke von 12 000 A und die negativen Platten in der anderen Endzelle 3° und einer Dauer von fünf Perioden erzielt,
sind an Anschlußklemmen angeschlossen. In den üb- Der Gegenstand von F i g. 2 unterscheidet sich von rigen Zellen wird eine Verbindung zwischen den po- dem der F i g. 1 lediglich in der Form der Elektrode sitiven Platten in einer Zelle und den negativen Plat- 19, die hier abgestuft und mit einer Stufenflanke von ten in einer benachbarten Zelle auf die nachfolgend 45° ausgeführt ist. Bei diesem Preßwerkzeug wird noch zu beschreibende Weise hergestellt. Der Deckel 35 der Strom auf 12 600 A gesteigert,
der batterie kann auf das Gehäuse aufgeschweißt In den F i g. 3 und 4 ist eine andere Ausführungswerden, form einer abgestuften Elektrode 19 dargestellt. Die

Zur Herstellung der Verbindung gemäß dem Ver- Schulter 21 zwischen den beiden Teilen der Elektrofahren der Erfindung weisen die leitenden Streifen, de dient als Gegenlaget für eine Tellerfeder 22, die die an den zu verbindenden Platten angeschlossen 40 über eine Tufnol-Preßplalte 23 gegen den Zellenversind, aufrecht stehende und mit den Streifen aus binder 11 drückt. Bei einem Anfangsdruck von einem Stück bestehende Zellenverbinder 11, 12 auf 500 kp wird die Tellerfeder 22 zusammengepreßt, (Fig. 1). Die Zellenverbinder 11, 12 sind an gegen- und die Rippen 16, 17 werden in die Trennwand einüberliegenden Seiten der Trennwand A3 angeordnet. gedrückt. Dann wird der Druck auf 700 kp gestei-Der Zellenverbinder 12 hat einen aus einem Stück 45 gert, so daß der Zellenverbinder 11 eingedrückt wird, mit ihm bestehenden Zapfen 14. der in ein Loch 15 Danach wird über die Elektroden 18. 19 ein Stromin der Trennwand 13 hineinragt. Die Nachgiebigkeit stoß von 12 000 A und fünf Perioden zugeführt In der Trennwand 13 reicht aus, um die Plattengruppen Fig. 4 ist die Wirkung des Eindrückens dargestellt, in die Zellen einzusetzen. Die Zellenverbinder 11 12 wobei die Zellenverbinder 11. 12 aus einer hersind mit das Loch 15 ringförmig umgebenden Rippen 50 kömmlichen Bleilegierung bestehen. In Fig. 5 ist die 16,17 versehen. An den Zellenverbinder 12 wird eine Wirkung de» Eindrückens dargestellt, wobei die ZeI-flache Elektrode 18 mit einer Kupfer-Wolfram-Spitze lenverbinder aus dispersionsgehärtetem Blei besteangesetzt. deren Querschnitt beträchtlich größer als hen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Zapfen aufweisenden Zellenverbinder^ deren Zapfen durch öffnungen in den Zwischenwänden hindurchgesteckt werden und die mittels auf ihren gegenüberliegenden Außenseiten angesetzter Werkzeuge gegeneinandergepreßt und durch über die Werkzeuge zugeführten Strom unter Preßdruck miteinander verbunden werden, wobei die Zapfen derart verformt werden, daß sie die benachbarten Zellen an den öffnungen abdichten, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Zellenverbindern (11, 12) angesetzten Werkzeuge (18, 19), die halbk« gelform ige oder abgestufte Angriffsflächen aufweisen, beim Ausüben des Preßdruckes zunächst die Ränder der Löcher (15) in die Zellenverbinder (11) eindrücken und erst dann die Zellenverbinder (11, 12) über die Zapfen (14) miteinander in Berührung bringen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zellenverbinder (11, 12) verwendet werden, von denen nur jeweils einer mit einem Zapfen (14) versehen ist, der mit Paßsitz in das Loch (15) einsteckbar ist und der etwas kurzer als Jw Länge des Loches (15) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit ringförmigen Rippen (16, 17) versehene Zellenvet binder (11. 12) verwendet werden, die beim Ausüben des Preßdruckes in die Trennwand (13) einbeißen oder an ihr verformt werden.