DE2206894C3

DE2206894C3 - Verfahren zur Herstellung eines Zellenverbinders für Akkumulatorenbatterien

Info

Publication number: DE2206894C3
Application number: DE2206894A
Authority: DE
Inventors: Testuo Fujisawa Sakurai; Ichiro Kanagawa Sano
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1972-02-14
Publication date: 1974-11-28
Also published as: US3767389A; GB1370051A; FR2125519B1; DE2206894B2; US3767889A; DE2206894A1; FR2125519A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zellenverbinders für Akkumulatorenbatterien, bei dem je ein Ansatz der Polbrücken beiderieivs einer öffnung einer Zwischenwand des Blocklastens angeordnet wird und an einem der Ansätze fn der der Zwischenwand zugekehrten Ansatzfläche •in sich durch die Öffnung in der Zwischenwand hindurch erstreckender Vorsprung vorgesehen ist, die Ansätze mittels einer Andrückvorrichtung an die Zwischenwand gedrückt und zu Zellenverbindern verbunden werden.

Aus der deutschen Offenlcgungsschrift 1 964 262 ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei weichem die Verbindung der beiden Ansätze der Polbrücken durch Aufbördeln bzw. Aufweiten des durch die Öffnung des einen Ansatzes hindurchragenden Vorsprungs des anderen Ansatzes erfolgt. Für dieses Verfahren muß daher der Vorsprung an seiner Stirnseite mit einem aufweitbaren oder umbördelbaien Ringflansch versehen sein und zur automatischen Durchführung des Verfahrens ist eine verhältnismäßig aufwendige und stark verschleißende Umbördelvorrichtung erforderlich.

Vor allem wird jedoch hierdurch eine weder in mechanischer noch in elektrischer Hinsicht vollbefriedigende Verbindung gewährleistet. Die durch die Aufbördelung bzw. Aufweitung des Verbindervorsprungendes erzielte Verbindung kann mechanisch zur Lockerung neigen und ist elektrisch in jedem Falle unbefriedigend, da hierbei nur eine mehr oder weniger feste Berührung der beiden Metallteile in bestimmten Bereichen, nicht jedoch eine großflächige, ebene Anlage und schon gar nicht eine einstückige Verbindung erreicht wird, wie dies für einen guten und dauerhaften elektrischen Kontakt vorzuziehen ist.

Aus den USA.-Patentschriften 3 313 658 und 3 476 611 sind bereits Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei welchen die Verbindung der beiden Ansätze der Polbriicken durch Verschweißung erfolgt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Berührungs- und damit auch die Verbindungsstelle der beiden Ansätze der Polbrükken innerhalb der Zwischenwandöffnung liegen und die Verbindung durch Elektroschweißung erfolgt, bei welcher die beiderseits an die Zwischenwandung angedrückten Ansätze der Polbriicken als Strornzuleitungen dienen. Diese bekannten Verfahren der Elektroverschweißung mit innerhalb der Zwischenwandöffnung liegender Schweißstelle und Zufuhr des Schweißstroms über die Ansätze der Polbriicken haben den Nachteil, daß hierbei die Zwischenwand und die Andrückvorrichtung in einem weiten Bereich einer starken Wärmeeinwirkung ausgesetzt werden. Die Zwischenwand muß daher entweder aus einem hoch hitzebeständigen Material hergestellt sein, anderenfalls es zu Materialansengungen und Verzunderungen im Bereich der Durchführungsöffnung in der Zwischenwand bzw. im Anlagebereich der Polbrükkenstege kommen kann.

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art zu Grunde, bei welchem einerseits eine mechanisch und elektrisch optimale, insbesondere matcrialeinstückige Verbindung zwischen den beiden Ansätzen der Polbrücken gewährleistet wird, wobei gleichzeitig die bei den bekannten Verfahren nach den USA.-Patentschriften mit Elektroverschweißung der beiden Ansätze der Polbriicken innerhalb der Zwischenwandöffnung auftretenden Nachteile zuverlässig vermieden werden.

Zu diesem Zweck ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß sich der Vorsprung des Ansatzes der einen Polbrücke durch die öffnung in der Zwischenwand in eine öffnung des Ansatzes der anderen Polbrücke erstreckt und der Vorsprung während des Andrükkens der Ansätze der Polbrücken mittels der Andrückvorrichtung an die Zwischenwand durch Schutzgasschweißung mit dem Innenwandteil der öffnung des Ansatzes der anderen Polbrücke verschweißt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Vorsprung durch Plasmaschweißung unter Anwendung von Schutzgas mit dem Innenwandteil der öffnung des Ansatzes der Polbrücke verschweißt wird.

Indem erfindungsgeraäß der Vorsprung des Ansatzes der einen Polbrücke- durch die Zwischenwandöffnung hindurch und in eine öffnung des auf der anderen Seite der Zwischenwandöffnung angeordneten Ansatzes der anderen Polbrücke hineinragt und die Verbindung durch Schutzgasschweißung des Vorsprung-Endes in der öffnung des Ansatzes der anderen Polbrücke erfolgt, wird die Verbindungs- und Schweißstelle aus der Zwischenwand heraus verlagert und damit eine übermäßige Wärmebeanspruchung der Zwischenwand zuverlässig vermieden. Da femer auch keine Elektroschweißung mit Stromzufuhr über die Ansätze der Polbrücke erfolgt, wird auch insoweit eine Wärmebeanspruchung der Zwischenwand, der Andrückvorrichtung und/oder der Ansätze der Polbrücken vermieden. Indem lediglich der Vor sprung mit der Innenwandung der öffnung des ande ren Ansatzes der Polbrücke durch Schuizgasschweißung verschweißt wird, kann die Materialerhitzung auf einen eng begrenzten Bezirk im Bereich des in" ncrhalb der Öffnung des Ansatzes d.r anderen Polbrücke liegenden Vorsprung-Endes begrenzt werden.

Der Durchmesser des Vorsprungs ist zweckmäßig geringer als der Durchmesser der öffnungen in der Zwischenwand und dem Ansatz, so dao der Vorsprung leicht durch die Zwischenwandöffnune hindurch und in die Ansatzöffnung hinein eingeführt werden kann. In Querrichtung sind beide Stege zweckmäßig mit einer größeren Breiie als dem Durchmesser der Zwischenwandöffnung entspricht ausgeführt, so daß die Zwischenwandöffnung auf beiden Seiten durch die Stege vollständig abgedeckt wird. Dadurch wird eine Beeinträchtigung der Zwischenwandöffnung durch das Schutzgas oder durch von diesem mitgeführte Teile des Schweißpiasmas beim Plasmaschweißen zuverlässig vermieden. Gecebenenfalls kann nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß zwischen die Zwischenwand und den einen oder beide Stege eine Dichtungspackung eingelegt wird. Hierdurch wird unter allen Umständen ein gas- und flüssigkeitsdichter Abschluß gewährleistet.

Grundsätzlich braucht lediglich das Endteil des Vorsprungs durch die Schutzgasschweißung. insbesondere die Plasma-Schutzgasschweißung in den fließfähigen Zustand gebracht zu werden, ίη der Regel reicht die gut lokalisierbarc Schweißwärme aus, um auch die angrenzenden Teile entlang dem Umfangsrand der Öffnung in dem Ansatz der anderen Polbrücke zu erweichen bzw. in den fließfähigen Zm- :* stand zu bringen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß entlang dem Umfangsrand der Öffnung in dem Ansatz der anderen Polbrücke abwechselnd Erhöhungen und Vertiefungen vorgesehen sind, die durch die Schweißwärme zum Fließen gebracht werden. In diesem Bereich abwechselnder Erhöhungen und Vertiefungen entlang dem Umfangsrand der Öffnung in dem Ansatz der anderen Polbrücke gelangt da·· Metall während des Schweißvorgangs verhältnismäßig leicht in den fließfähigen Zustand, wodurch eine besonders vollkommene Verschweißen; erzielt svt^rcl.

Da wie erwähnt für die Zwecke der Erfindung das Plasmaschwcißvchahrcn besonders vorteilhilft und geeignet ist, soll hier kurz auf das Plasmaschweißen eingegangen werten. Beim Erhitzen eines Materials wie beispielsweise eines Metalls geht dieses zunächst vom festen in den flüssigen Zustand und set icßlich in den gasförmigen Zustand über, worauf die Gasmoleküle bei noch höheren Temperaturen in ihre Atome aufgespalten werden. Bei einer Temperatur, die größenordnungsmäßig um 10 000⁰K liegt, erfolgt eine Ionisation der Atome unter Bildung von positiven Ionen und freien Elektronen. Die Gesamtheit dieser positiven Ionen und freien Elektronen wird als Plasma bezeichnet, und dieses besitzt die Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit und kann mit elektrischen und magnetischen Feldern in Wechselwirkung treten. Bei der obenerwähnten Methode des »Plasmaschweißens« bedient man sich dieses Prinzips. Beim Plasmaschweißen wird in einer Atmosphäre eines rasch strömenden Inertgases ein Lichtbogen erzeugt und ein so erhaltenes Plasma dient zur Hervorbringung hoher Hitzegrade. Diese Methode des Plasmaschweißens ist insofern vorteilhaft, als der Bogen mittels des umhüllenden Inertgasstroms eng gebündelt werden kann, u-.l das in der beschriebenen Weise erzeugte Plasma gestattet ein Verflüssigen des Materials am Ende des säulenartigen Vorsprungs an dem einen der zur Zellenverbindung vorgesehenen Ansätze der Polbrücken innerhalb einer sehr ',urzen Zeitspanne, da der engumgrenzte Bogenfleck auf das Endteil des Vorsprungs gerichtet ist. Ein weiterer Vorteil des Plasmaschweißens liegt darin, daß der Strom wert und die Dauer der Stromzuführung im Vergleich zu allen anderen Elektroschweißmethoden herabgesetzt werden können, so daß der Energiebedarf beim Schweißvorgang geringer ist. Darüber hinaus ist das Plasmaschweißen auch deshalb vorteilhaft, weil die Schweißung im wesentlichen unabhängig vom Oberflächenzustand und vom eventuellen Vorhandensein von Verunreinigungen an den Schweißstellen in befriedigender Weise durchgeführt werden kann und die Schweißstellen auch dann einwandfrei ausfallen, wenn sich an den betreffenden Stellen eine Oxidschicht oder ein sonstiger Belag gebildet haben sollte.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Zusammenhang der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen. Darin zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Teils eines Akkumulators, bei dem die wechselseitige Lageanordnung der zellenverbindenden Bauteile vor dem Verbinden der Zellen dargestellt ist,

F i g. 2 eine Schnittansicht eines Teils dpr Ausfiihrungsform der F i g. 1 nach erfolgter Herstellung der Verbindung zwischen den Zellen,

F i g. 3 eine Ansicht ähnlich der F i g. 2, jedoch unter Abänderung der Verbindung /wischen den Zellen,

F i g. 4 eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 1, wobei hier jedoch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. bei der zwischen die Zwischenwand und das eine der zellenvcrbindenden Bauteile eine Dichtung eingefügt ist,

F i g. 5 eine Ansicht ähnlich einem Teil der Ausführungsfo m der Fig. 4, jedoch unter Abänderung der Zcllcnvcrbtndung in der Weise, daß solche Dichtungen zu beiden Seiten der Zwischenwand vorgesehen sii'd.

F i g. 6 eine Schnittansicht, in der die wechselseitige Lageanoidnuiig der zellenverbindenden Bauteile vor dein Verbinden der Zellen dargestellt ist,

Fig. 7 eine Schnittansicht, in der die Ausfüh-

rungsform der F i g. 6 nach erfolgter Herstellung der Verbindung zwischen den Zellen dargestellt ist,

Fig.8 eine Ansicht, in der die Form der Öffnung und die dazugehörigen Erhöhungen und Vertiefungen in dem einen der in Fig. 6 dargestellten verbindenden Bauteile wiedergegeben ist, und

F i g. 9 eine Ansicht, in der eine abgeänderte Form der öffnung und der dazugehörigen Erhöhungen und Vertiefungen in dem einen der in F i g. 6 dargestellten verbindenden Bauteile gezeigt ist.

Zur besseren Übersichtlichkeit ist in den Zeichnungen nur ein Teil eines Akkumulators dargestellt und es bedarf keiner Erwähnung, daß der Akkumulator in seinen übrigen Teilen den bekannten, herkömmlichen Aufbau haben kann. Es sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, aus der hervorgeht, daß Zwischenwände 1 als Bestandteil eines Blockkastens vorgesehen sind, der aus Kunstharz wie beispielsweise Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Acrylnitril-Styrol oder aus Hartgummi besteht. Die _ao Zwischenwände 1 weisen jeweils eine Öffnung 2 auf, durch die die einzelnen Zellen verbunden werden können. In den Kammern sind zu beiden Seiten der Zwischenwände 1 Plattenblöcke 3 und 4 vorgesehen und zu jeder dieser Anordnungen gehören leitende Verbindungen 7 und 8. Die eine leitende Verbindung? ist z. B. mit den positiven Platten des Plaltenblocks3 verbunden, während die andere leitende Verbindung 8 mit den negativen Platten des Plattenblocks 4 verbunden ist.

Für die mit den positiven Platten des Plattenblocks 3 verbundene leitende Verbindung 7 ist ein Ansatz als Teil der Polbrücke 5 vorgesehen, der sich senkrecht von der Verbindung 7 erstreckt. Die mit den negativen Platten des Plattenblocks 4 verbundene Verbindung 8 ist mit einem Ansatz als Teil der Polbrücke 6 versehen, der sich senkrecht zu der Verbindung 8 erstreckt. Die Polbrücken S und 6 bestehen somit aus den leitenden Verbindungen 7 und 8 und den Ansätzen der Polbrücken und sind vorzugsweise aus einer Bleilegierung hergestellt. Die Ansätze der Polbriicken 5 und 6 können entlang entgegengesetzter Flächen der Trennwand 1 angeordnet sein. Der Ansatz zur Polbrücke 5 weist auf der der Zwischenwand 1 zugekehrten Seite einen säulenartigen Vorsprung 9 auf, u?/d dieser Vorsprung 9 erstreckt sich locker durch die öffnung 2 in der Zwischenwand 1 in eine in dem Ansatz der anderen Polbrücke 6 vorgesehenen öffnung 10 hinein, wobei sein Ende ein wenig über die hintere Fläche des Ansatzes der Polbrücke 6 hinausragt. Die so aufgebauten Plattenblöcke werden in die Zellenräume des Blockkastens eingebaut.

Zum Andrücken der Ansätze der Polbriicken 5 und 6 an die Zwischenwand 1 sind zwei Andrückvorrichtungen 11 und 12 vorgesehen, die vorzugsweise aus Stahl oder aus einem ähnlichen Material mit hinreichender mechanischer Festigkeit bestehen. Die zum Andrücken des mit der öffnung 10 versehenen Ansatzes der Polbrücke 6 dienende Andrückvorrichtung 12 weist eine konische Bohrung 13 auf, die sich mit der öffnung 10 deckt, jedoch einen größeren Durchmesser hat als diese, wodurch das Einführen eines Schweißbrenners erleichtert werden soll. Wie bereits erwähnt, ist die Breite der Ansätze der Polbrücken 5 und 6 in der Querrichtung größer als der Durchmesser der in der Zwischenwand 1 vorgesehenen öffnung 2, so dnß sie die öffnung 2 vollständig abdecken, wenn sie eng an der Trennwand 1 anliegen.

Entsprechend der Darstellung der F i g. 1 werdci Ansätze der Polbriicken 5 und 6 durch die Andrück vorrichtungen 11 und 12 an die Zwischenwand 1 an gedruckt und der säulcnartigc Vorsprung 9 ist durcl die öffnung 2 der Zwischenwand 1 in die Öffnung K des Ansatzes der Polbrücke 6 eingeführt. Eil Schweißbrenner 14 wird dem Ende des Vorsprungs 1 gegenübergestellt und dient zum Erhitzen des Ende: des Vorsprunges 9. Das Material im Bereich diese: Endes wird innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanni fließfähig, wodurch die Zellen in der in Fig.2 vcr anschaulichten Weise miteinander verbunden wer den. Zu dem Schweißbrenner 14 gehören eine au: Wolfram bestehende Schweißelektrode 15, die hin reichend hitzebeständig und haltbar ist, und ein dii Schweißelektrode 15 ringförmig umspannender Gas kanal 16 für dis Zuführung eines Inertgases wre bei spiclsweise Argon. Am Endteil ist der Brenner 14 in Vergleich zu seinen übrigen Teilen verengt, so dal ein Schlitz gebildet wird, was ein Auffächern des Bo gens verhindert und die Gewähr für ein hinlängliche: Einschließen des Bogens innerhalb der Schutzgas hülle bietet.

In den elektrischen Schaltungsaufbau für die Er zeugung des Bogens ist eine Gleichstromquelle Γ mit fallender Kennlinie einbegriffen, so daß dii Gleichspannung unter Last beispielsweise 30 beträgt die Leerlaufspannung dagegen 300, ferner eini Hochfrequenzerdung 18, ein Hochfrequenzgenerato 19 nach Art eines Vorschaltfunkenstreckcnoszilla tors, der eine hochfrequente Spannung voi 3000 Volt bei einer Frequenz von etwa 3 Megahert erzeugt, und ein Ein-Aus-Schalter 20. Der Aufbai der elektrischen Schaltung ist derart, daß die Schweiß elektrode 15 des Brenners 14 beispielsweise den ne gativen Pol darstellt, während die Andrückvorrich tung 11, die mit dem Ansatz der Polbrücke 5 verbun den ist, an dem in cinstückiger Ausbildung der Vor sprung 9 vorgesehen ist, positiv ist.

In dem in F i g. 1 dargestellten Bctricbszustanc wird ein von einer (nicht dargestellten) äußeren Gas quelle zugeführtes Inertgas wie beispielsweise Argoi in den in dem Brenner 14 vorgesehenen Gaskanal Il eingeleitet, wobei das Inertgas diesen mit hoher Ge schwindigkeit in der durch die Pfeile an^Mleutetei Richtung durchströmt. Hierauf wird der Schalter H betätigt, so daß zwischen der Wolframelektrode 1! und dem durch die Andrückvorrichtung 11 mit eine Kraft von etwa 300 kp belasteten Ansatz der Pol brücke 5 eine Spannung angelegt wird, da die An druckvorrichtung gleichzeitig auch als geerdeter An Schluß dient. Von der Spitze der Schweißelektrodi 15 erfolgt während einer sehr kurzen Zeitspanne beispielsweise 0,06 bis 0,3 sek., ein Funkenüber schlag zum Ende des säulenartigen Vorsprunges 9 Der so erzeugte Bogen wird durch den äußeren In ertgasstrom zusammengehalten und seine Tempera tür erhöht sich abrupt, so daß er sich in einen plas matischen Lichtbogen umwandelt. Infolge der Bün delung des plasmatischen Bogens auf das Endteil de Vorsprungs 9 geht das Material dieses Endteil: augenblicklich in einen fließfähigen Zustand übe und füllt dabei die öffnung 10 aus, die in dem An satz der Polbrücke 6 vorgesehen ist, so daß die Pol brücken 5 und 6 fest miteinander verbunden werden Die Schließkraft der Andrückvorrichtungen 11 um 12, durch welche die Ansätze der Polbrücken 5 und i gegen die Zwischenwand 1 gedrückt werden, kann s(

fr

bemessen sein, daß diese beiden Ansätze in enganlic- In Fig.4 ist eine andere Ausführungsform der Er

gend an der Zwischenwand 1 gehalten werden. Prak- findung dargestellt, bei der diejenigen Bauteile, dii

tisch hat sich eine Schließkraft von 100 bis 600 kp den in Fig. 1 gezeigten Teilen entsprechen, mit dei

für diesen Zweck als geeignet erwiesen. Durch die gleichen Bezugszeichen verschen sind wie dort. Be

hohe Schließkraft und den hohen Hitzegrad wird er- 5 der Anordnung der Fig.5 handelt es sich um eini

-eicht, daß die Ansätze der Polbrückcn 5 und 6, die Modifikation der Ausführungsform der F i g. 4. Au:

unter vollständiger Abdeckung der in der Zwischen- Fig.4 und5 ist zu entnehmen, daß beim Verbindet

wandl vorgesehenen öffnung 2 abdichtend an der der Zellen die Zwischenfügung einer Dichtung zwi

Zwischenwand 1 angreifen, miteinander verschweißt sehen die zellenverbindenden Bauteile vorgeseher

werden und hierbei die Öffnung 2 gasdicht verschlie- io ist.

ßen, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Die Dauer der In der Darstellung der F i g. 4 ist eine Dichtung 2i Hitzeeinwirkung ist nur sehr kurz bemessen, und die auf einen säulenartigen Vorsprung 9 aufgeschoben Andrückvorrichtungen 11 und 12 werden daher der einstückig mit dem Ansatz einer Polbrücke 5 ausdurch die hohen Hitzegrade nicht wesentlich bean- gebildet ist. Diese Dichtung 22 hat die Form eine; spracht. 15 Ringes und besteht aus Gummi oder Kunstharz, alsc Bei einer in F i g. 3 gezeigten abgeänderten Aus- aus einem weichen und nachgiebigen Dichtungsmateführungsform ist eine noch weitergehende Gewähr rial. Diese Dichtung 22 wird in dem Bereich um die für die Gas- und Flüssigkeitsdichtigkeit der Verbin- öffnung 2 abdichtend gegen die Zwischenwand 1 gedung gegeben. Bei der Ausführungsform der Fig.3 preßt, wenn die Polbrücke5 durch eine Andrückvorsind an den Ansätzen der Polbrücken 5' und 6', die 20 richtung 11 an die Zwischenwand angedrückt wird, einstückig mit den auf entgegengesetzten Seiten der Bei der Herstellung einer die Dichtung 22 enthalten-Zwischenwand 1 an die Plattenblöcke 3 und 4 ange- den Verbindung zwischen den Zellen wird an die gossenen leitenden Verbindungen 7 und 8 ausgebildet beiden Andrückvorrichtungen 11 und 12 eine Krafl sind, auf der jeweils der Zwischenwand 1 zugekehr- von etwa 100 kp angelegt, wodurch die Stege 5 und 6 ten Seite ringförmige Vorsprünge 21 bzw. 21' vorge- 25 in der in F i g. 4 gezeigten Weise gegen die Zwischensehen. Der Innendurchmesser dieser Vorsprünge 21 wand 1 gedrückt werden. Während die Dichtung 22 und 21' ist größer als der Durchmesser der öffnung 2 durch die Schließkraft zusammengedrückt wird, wird in der Zwischenwand 1, so daß die Vorsprünge 21 nun ein Brenner 14 der beschriebenen Art dazu be- und IY um die öffnung 2 herum in das Material der nutzt, das Material am Endteil des Vorsprungs 9 zu Zwischenwand eingedrückt werden können, wenn die 30 erhitzen und zu verflüssigen.

Ansätze der Polbrücken 5' und 6' durch die Schließ- Bei der in Fig.5 dargestellten Modifikation dieser kraft der Andrückvorrichtungen fest gegen die Zwi- Ausführungsform sind zwischen die Zwischenwand 1 schenwand 1 gedrückt werden. In dieser Weise läßt einerseits und jeden der Ansätze der Polbrücken 5 "':'' sich eine absolut einwandfreie Zellenverbindung her- und 6 anderseits je eine Dichtung 22 bzw. 22' einge-"' stellen und Betriebsstörungen wie etwa ein Kurz- 35 fügt. Bei der Anordnung der Fig.5 wird die erste .',' Schluß infolge eines Aussickerns des Elektrolyten Dichtung 22 zuvor auf den säulenartigen Vorkönnen mit Sicherheit vermieden werden. Es kann sprang 9 aufgeschoben und der Vorsprang 9 durch auch vorgesehen sein, nur einen der Ansätze der Pol- die Öffnung 2 in der Zwischenwand 1 hindurchgebrücken mit einem solchen ringförmigen Vorsprung führt. Nach dem Aufschieben der zweiten Dichtung _Mii auszubilden. 40 22' auf das durch die Öffnung 2 in der Zwischen-Ein wichtiges Merkmal liegt bei allen Ausfüh- wand 1 hindurchragende Teilstück des Vorsprungs 9 rungsformen der Erfindung darin, daß an dem einen wird der Vorsprang 9 in die in dem Ansatz der ande- 'f'_f' der beiden miteinander zu verbindenden Ansätze der ren Polbrücke 6 vorgesehene Öffnung eingeführt. Polbrücken in einstückiger Ausbildung ein säulenar- Hierauf wird an die Andrückvorrichtungen eine getigcr Vorsprang vorgesehen ist, der sich durch eine 45 ringere Schließkraft als die obenerwähnten 100 kp -..;; öffnung in der Zwischenwand in eine in dem ande- angelegt, beispielsweise also eine Kraft von 80 bis ,''- ren Steg vorgesehene Öffnung hineinerstreckt, und 90 kp, und es wird eine Plasmaschweißung vorgedaß diese beiden Stege so an die Zwischenwand an- nommen, bei der das Material am Endteil des Vorgedrückt werden, daß die Zwischenwandöffnung da- sprangst augenblicklich verflüssigt wird. Die beiden durch vollständig bedeckt wird. Die Ausbildung 50 Dichtungen 22 und 22' bleiben im zusammengeeines Ansatzes mit dem Säulenartigen Vorsprang zur drückten Zustand zwischen der Zwischenwand 1 und Herstellung einer Zellenverbindung durch Verflüssi- den Ansätzen der Polbrücken 5 und 6 eingeklemmt, gung des Materials am Endteil dieses Vorsprungs wodurch die gas- und flüssigkeitsdichte Anordnung und die Anwendung des Plasmaschweißens zu die- der zellenverbindenden Elemente gewährleistet ist.
sem Zweck sind insofern vorteilhaft, als hierdurch 55 Wenn die Brennerwärme im wesentlichen die eine nachteilige Beeinflussung des Materials an der Hälfte des säulenartigen Vorsprangs in den fließfähi-Zwischenwandöffnung und im angrenzenden Bereich gen Zustand bringt, der durch die Zwischenwandöffder Zwischenwand durch die Schweißhitze vermie- nung hindurchragt, so läßt sich eine zuverlässige meden wird. Die Erfindung unterscheidet sich in dieser chanische und elektrische Verbindung der Zellen erHinsicht von einer Zellenverbindung gemäß den 60 zielen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung USA.-Patentschriften 3 313 658 und 3 476 611. Ein und eine Modifikation dieser Ausführungsform, die Unterschied zu den Anordnungen der genannten Pa- in F i g. 6 bis 9 dargestellt sind, beruhen auf dieser tentschriften besteht auch darin, daß im Rahmen der Überlegung. Bei der Anordnung der F i g. 6 bis 9 ist Erfindung vorgesehen ist, die Stege so an die Zwi- der eine der Ansätze, nämlich der Ansatz mit der schenwand anzudrücken, daß die Zwischenwandcff- 65 öffnung für die Aufnahme des Vorsprangs, entlang nung vollständig bedeckt und der an die öffnung an- der Innenwandfläche der öffnung mit einer Vielzahl grenzende Teilbereich der Zwischenwand der Ein- sich abwechselnder Erhöhungen und Vertiefungen wirkung einer Spannkraft ausgesetzt wird. von geringer Breite ausgebildet, so daß also das Ma-

terial dieser Erhöhungen zusammen mit dem Endteil des Vorsprungs verflüssigt werden kann.

In F i g. 6 ist um die Öffnung 10 herum an der einen Fläche des Ansatzes der Polbrücke 6" ein Bereich 23 mit abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen in Form eines Blütenblattes vorgesehen. Dieser Bereich 23 weist in gleichmäßiger Verteilung eine Vielzahl von Aussparungen 24 geringer Breite auf, deren Tiefe zur Umfangskante der Öffnung 10 hin allmählich zunimmt. Die zwischen den Aussparungen 24 verbleibenden Partien 25 wirken daher gewissermaßen wie Erhöhungen, obwohl sie mit der Innenfläche der Öffnung im Ansatz abschließen. Wird nun ein Schweißbrenner der beschriebenen Art in eine Gegenüberstellung zu dem Endteil des säulenartigen Vorsprungs 9 des anderen Ansatzes der Polbrücke 5 gebracht und wird ein Lichtbogen gezündet, so wird das Material ain Endteil des Vorsprungs 9 und in den verbliebenen Partien 25 oder an den Erhöhungen in dem Bereich 23 verflüssigt und die geschmolzene Bleilegierung des Ansatzes der Polbrücke 5 fließt mit der geschmolzenen Bleilegierung des Ansatzes der Polbrücke 6" zusammen, wobei das geschmolzene Metall den Zwischenraum zwischen dem säulenartigen Vorsprung 9 und der Innenwandungsfläche der Öffnung 10 ausfüllt. Nach dem Erkalten entsteht in der in F i g. 7 veranschaulichten Weise eine feste Verbindung zwischen den Zellen.

Bei F i g. 8 handelt es sich um eine Vorderansicht des in F i g. 6 gezeigten Ansatzes der Polbrücke 6". Statt des in Fig. 8 dargestellten Bereichs 23 mit Erhöhungen und Vertiefungen kann auch ein Bereich 23', ebenfalls mit Erhöhungen und Vertiefungen, vorgesehen sein, wie er in F i g. 9 gezeigt ist, wobei dieser Bereich 23' eine Vielzahl von Aussparungen 24' von dreieckiger Ouerschnittsfonn aufweist. Bei einer weiteren, nicht dargestellten Modifikation kann die Innenwandung der Öffnung in einem Ansatz mit einer Vielzahl von abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen ausgebildet sein, so daß eine rasche Verflüssigung des Materials durch die von dem Brenner zugeführte Wärme möglich ist und das Material der Erhöhungen dann mit dem Material des Endteils des Vorsprungs verschmilzt, wodurch eine gute Verbindung der beiden Ansätze sichergestellt werden kann.

Die Form der betreffenden Fläche der nach dem Schweißvorgang erhaltenen Verbindung zwischen den Zellen hängt davon ab, wie lang der säulenartige

ίο Vorsprung an einem Ansatz ist. Schließt der Vorsprung vor dem Schweißvorgang endseitig in gleicher Ebene mit der RUckfläche des anderen Ansatzes ab, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist, so ist die Oberfläche der Verbindung im wesentlichen flach wie in

t5 Fig.7.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Zellen ist insofern vorteilhaft, als die Sch weiß war me auf das Endteil des Vorsprungs und auf die Öffnung des Ansatzes ge-

ao bündelt werden kann. Die Zwischenwand und die Andrückvorrichtungen werden durch die Schweißwärme nicht wesentlich beeinflußt. Auch die Ansätze selbst werden insgesamt nicht nennenswert erhitzt, da die Hitzeeinwirkung örtlich begrenzt ist und nur

as während einer sehr kurzen Zeitdauer anhält. An der Akkumulatorenbatterie kann deshalb schon unmittelbar nach Beendigung der Schweißung der nächste Arbeitsgang vorgenommen werden, beispielsweise etwa das Aufsetzen eines Deckels auf dem Blockkasten. Da außer der Druckeinwirkung auf beide Zwischenwandflächen keine Kräfte auftreten, die die in der Trennwand vorgesehene Öffnung selbst zu erweitern suchen, kann es auch auf keinen Fall zu einer Beeinträchtigung der Abdichtung gegen Flüssigkeiten und Gase infolge einer unerwünschten Durchmesservergrößerung der Trennwandöffnung kommen. Darüber hinaus werden auch unerwünschte Oxidationsvorgänge an der Schweißstelle weitestgehend vermieden, da diese durch den Inertgasstrom abgeschirmt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines ZeJlenverbinders für Akkumulatorenbatterien, bei dem je ein Ansatz der Polbrücken beiderseits einer öffnung einer Zwischenwand des Blockkastens angeordnet wird und an einem der Ansätze an der der Zwischenwand zugekehrten Ansatzfläche ein sich durch die öffnung in der Zwischenwand hindurch erstreckender Vorsprung vorgesehen ist, die Ansätze mittels einer Andrückvorrichtung an die Zwischenwand gedruckt und zu Zellenverbh dem verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vorsprung (9) des Ansatzes der einen Polbrücke (5) durch die öffnung (2) in der Zwischenwand (1) in eine öffnung (10) des Ansatzes der anderen Polbrücke (6) erstreckt und der Vorsprung (9) während des Andriickens der Ansätze der Polbrücken (S, 6) mittels der Andruckvorrichtung (11, 12) an die Zwischenwand (1) durch Schutzg.isschweißung mit dem Innenwandteil der öffnung (10) des Ansatzes der anderen Polbrücke (6) verschweißt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Zellenverbinders nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (9) durch Plasmaschweißung unter Anwendung von Schutzgas mit dem Innenwa-idteil der öffnung (10) des Ansatzes der anderen Polbrücke (6) verschweißt wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Zellenverbinders nach Anspruch! oder2, dadurch gekennzeichnet, daß entlang dem Umfangsrand (23) der öffnung (10) in dem Ansatz der anderen Polbrücke (6") abwechselnd Erhöhungen (25) und Vertiefungen (24; 24') vorgesehen sind, die durch die Schweißwärme zum Fließen gebracht werden.

4. Verfahren zur Herstellung eines Zellenverbinders nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Zwischenwand (1) und den einen oder beide Ansätze der Polbrücken (5,6) eine Dichtung (22, 22') eingelegt wird.

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