DE2435909A1 - Flexibler zellenverbinder fuer elektrolytische zellen und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Flexibler zellenverbinder fuer elektrolytische zellen und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Patentanwälte D-pl.-Ing F. ¥eic<mann,
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
HOOKER CHEMICALS & PLASTICS CORP., 345 Third Street Niagara Falls, New York, 14302, V.St.A.
Flexible^ Zellenverbinder für elektrolytische Zellen und
Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft flexible Zellenverbinder für elektrolytische
Zellen, und zwar solche Zellenverbinder, die dazu dienen, den elektrischen Strom von einer elektrolytischen Zelle zur anderen
zu leiten.
Elektrolytische Zellen, beispielsweise Chlor-Alkali-Membranzellen
werden in Fabriken in großen Gruppen einzelner Zellen betrieben. Die einzelnen Zellen sind elektrisch miteinander in Gruppen von
etwa 50 bis 100 oder mehr Zellen miteinander verbunden. Die Zellen
sind in Reihe geschaltet und es werden ein oder mehrere Zellenverbinder gebraucht, um die Anode einer Zelle mit der Kathode
der angrenzenden Zelle zu verbinden. Von einer gemeinsamen Stromquelle wird der elektrische Strom zu den Zellen geleitet und
fließt durch die Zellenverbinder von Zelle zu Zelle und so durch die gesamte Zellengruppe. Dieses Verfahren zum Verbinden elektrolytischer
Zellen ist sehr vorteilhaft; es treten jedoch Schwierigkeiten
auf, die von der thermischen Expansion und/oder Kontraktion in den Zellen und zwischen den Zellen während des Betriebs der
Zellen herrühren. Bei Chlor-Alkali-Membranzellen liegt die normale Betriebstemperatur des Elektrolyten in jeder Zelle zwischen
etwa 90 und etwa 105° C und einige Metallteile, insbesondere die
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Zellenverbinder, können noch auf wesentlich höhere Temperaturen
erhitzt werden. Folglich kann je nach der Größe der speziellen
elektrolytischen Zelle die Wärmedehnung- zwischen etwa 0,7 und etwa 12 mm pro Zelle betragen. Diese Wärmeausdehnung erzeugt
Kräfte, die eine Schiefstellung und einen eventuellen Kurzschluß
der Elektroden in den Zellen verursachen können. Sie kann auch einen kumulativen Effekt innerhalb der gesamten Zellengruppe
haben.
Bisher werden Zellen-Verbinder aus einem schweren leitenden Heball
hergestellt;, beispielsweise aus Kupfer. Die Zellenverbinder sind
etwa 25 mm dick und etwa 100 bis 200 mm breit. Pur jede elektrolytische
Zelle werden ein bis zehn, gewöhnlich vier bis sechs, solche Zellenverbinder verwendet. Zum Biegen eines jeden Zellenverbinders
ist eine Kraft von einigen tausend Kilogramm erforderlich. Auf diese V/eise kommt eine praktisch starre Zellenverbindung
zustande, die keine Flexibilität für die durch Wärmedehmxng
erzeugten Kräfte zuläßt. Daher verursachen die außerordentlich hohen Kräfte, die durch Wärmedehnung in und zwischen den Zellen
hervorgerufen werden, eine Verlagerung und eventuell einen Kurzschluß der Elektroden in den Zellen. Diese Verlagerung und der gelegentliche
Kurzschluß vermindert die Effizienz der Zellen erheblich und diese Verschlechterung der Stromeffizienz kann in der
wirtschaftlichen Ausnützung der elektrolytischen Zellen hoher Kapazität
nicht hingenommen werden.
Es sind bereits flexible Zellenverbinder für elektrolytische Zellen
vorgeschlagen worden, die in der US-PS 3 565 783 beschrieben
sind. Diese flexiblen Zellenverbinder setzen sich aus mehreren leitenden Metallblechen zusammen, deren große Flächen voneinander
beabstandet sind. An ihren beiden Enden sind die leitenden Metallbleche mit der herkömmlichen Schweißtechnik verbunden, um Anschlußteile
zu bilden; es können auch die Enden der leitenden Metallbleche an gesonderten Anschlußteilen festgeschweißt sein.
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Andere flexible Zellenverbinder für elektrolytische Zellen sind in der brit. PS 1 310 734 und in der US-PS 3 432 422
beschrieben.
Die bekannten flexiblen Zellenverbinder stellen zwar eine Verbesserung
gegenüber den früheren starren metallischen Zellenverbindern hinsichtlich der Flexibilität dar, es sind jedoch-··
bessere elektrische und mechanische Eigenschaften erforderlich.
Das Hauptproblem bei den flexiblen Zellenverbindern bekannter Art waren schwache Stellen in den Zellenverbindern im Bereich
der Schweißstellen. Beim Verschweißen mehrerer dünner leitender Metallbleche gibt es stets gewisse Schwierigkeiten. Diese Gebilde
sind anfällig für einen mechanischen Bruch an den Schweißstellen bei wiederholtem mechanischen Biegen und beim Warmedurchhang.
Ein mechanischer Bruch an den Schweißstellen bedeutet auch einen Verlust elektrischer Eigenschaften. Zudem ist es erwünscht,
Zellenverbinder mit Schweißstellen quer zum Weg des elektrischen Stroms zu verwenden, weil es für den Schweißer
schwierig ist, Schweißungen mit guten elektrischen Eigenschaften zu erzielen. Auch hängt es von der .Geschicklichkeit des
Schweißers ab, ob er Schweißstellen mit guten mechanischen
Eigenschaften herstellt, die auch ihre elektrischen Eigenschaften
bewahren.
Die Erfindung will einen flexiblen Zellenverbinder schaffen, dessen Güte nicht von der Geschicklichkeit des Schweißers abhängt
und der sich durch größere Haltbarkeit auszeichnet.
Um dies zu erreichen, sieht die Erfindung einen flexiblen Zellenverbinder
zum elektrischen Verbinden elektrolytischer Zellen vor, der am mehreren dünnen leitenden Metallstreifen besteht,
die auf einem Teil ihrer Hauptflachen einen Abstand voneinander
haben und an ihren beiden Enden dadurch geschichtet mit-
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einander verbunden sind, daß sie um ihr Ende jeweils in ein leitendes Metallgußstück eingekapselt sind, wobei das Metallgußstück
derart geformt ist, daß es als Anschlußstück dienen kann.
Der gegossene Zellenverbinder gemäß der Erfindung ist dem verschweißten
Zellenverbinder bekannter Art sowohl in seinen elektrischen als auch in seinen mechanischen Eigenschaften weit
überlegen. Die elektrischen Eigenschaften sind besser, weil keine Schweißstellen quer zum Weg des elektrischen Stroms vorhanden
sind und es nicht auf die Fertigkeit eines Schweißers ankommt, mechanische Schweißstellen zu erzielen, die ihre
elektrischen Eigenschaften beibehalten. Die Metallgußstücke, die als Anschlußstücke dienen, bieten günstigere elektrische
Eigenschaften, weil sie rund um die leitenden Metallstreifen gegossen sind und Kontaktflächen haben, die sich wiederholt und
bequem reinigen lassen, so daß ein guter elektrischer Kontakt hergestellt wird und die Betriebstemperaturen herabgesetzt werden.
Dadurch verringern sich die Energiekosten und die Lebensdauer anderer Teile der Zelle, die durch Hitze einen Qualitätsverlust erleiden, wird verlängert. Die mechanischen Eigenschaften
sind besser, weil die Enden der leitenden Metallstreifen von den leitenden Metallgußstücken umschlossen sind, und sowohl
durch eine metallurgische als auch eine mechanische Bindung festgehalten werden. Es gibt keine üblichen Schweißstellen, die
direkt gebogen oder beansprucht werden, und daher ist die Gefahr eines mechanischen Bruches gering. Da keine üblichen Schweißstellen
vorhanden sind, gibt es auch keine Schweißfehler, wie Verunreinigungen, Mikrorisse oder Poren, die ein mechanisches Versagen
verursachen können. Ferner erübrigen sich Schweißzusatzwerkstoffe
und Flußmittel, die in der Schweißtechnik üblich sind. Die Zugfestigkeit des gegossenen Zwischenzellen-Verbinders
ist überlegen aufgrund der metallurgischen Bindung und der mechanischen
Bindung, die beim Gießen unter Verwendung einer passenden Gußform erzielt werden. Die Gußform kann je nach Anzahl,
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Dicke und Breite der leitenden Metallstreifen variieren, um
eine maximale Zugfestigkeit zu erreichen.
Der flexible Zellenverbinder gemäß der Erfindung ist als elektrisches Verbindungsstück zwischen zahlreichen unterschiedlichen
Typen elektrolytischer Zellen brauchbar, etwa Chlor-Alkali-Zellen, Ghlorat-Zellen, SaIζsäure-Zeilen, SaIz^..
Schmelzezellen od.dgl., bevorzugt wird sie für Chloralkali-Zellen verwendet. Daher wird die Erfindung nachstehend speziell
für Chlor-Alkali-Zellen und insbesondere für Chlor-Alkali-Membranzellen
beschrieben. Doch soll diese Beschreibung nicht die Anwendung des erfindungsgemäßen flexiblen Zellenverbinders
einschränken.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht- zweier nur teilweise gezeigter elektrolytischer Zellen und des erfindungsgemäßen
flexiblen Zellenverbinders, der in charakteristischer Weise zwischen den beiden Zellen angebracht ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Zellenverbinders,
Fig. 5 und 4- die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen des
erfindungsgemäßen Zellenverbinders.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist zwischen elektrolytischen Zellen 12 und 13 ein flexibler Zellenverbinder 11 angebracht.
Ein Anschlußstück 14 des flexiblen Zellenverbinders 11 ist
mittels einer oder mehreren Schrauben und Muttern 16 mit einer Anodenstromschiene 15 der elektrolytischen Zelle 12 verbunden.
Anstelle der Schrauben und Muttern kann auch ein anderes geeignetes Befestigungsmittel vorgesehen sein, etwa
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eine Klemme, Schweißstelle od.dgl. Ein zweites Anschlußstück
17 des flexiblen Zellenverbinder 11 ist mit der Kathodenschiene
18 der elektrolytischen Zelle 13 mittels mindestens
einer Schraube und Flutter 19 oder durch Festklemmen, Verschweißen
und dgl. verbunden. Über den flexiblen Zellenverbinder 11 sind also die beiden, elektrolytischen Zellen 12 und
13 miteinander verbunden.
Wie Fig. 2 deutlich zeigt, weist der flexible Zellenverbinder 11 mehrere leitende Metallstreifen 21 auf. Die Hauptflächen 22 der
leitenden Metallstreifen 21 sind voneinander beabstandet und
durch Zwischenräume 23 getrennt. An ihren beiden Enden 24 und 25
sind die leitenden Metallstreifen 21 aufeinander gelegt und durch Einkapselung in leitenden Metallgußstücken26 und 27 miteinander
verbunden, die die Enden 24 bzw. 25 umschließen. Die leitenden
Metallgußstücke 26 und 27 an den Enden 24 und 25 der leitenden
Metallstreifen 21 sind in einer solchen Form gegossen, daß sie als Anschlußstück 14 und 17 dienen. Sie können in passender Weise
mit Aussparungen 28 und 29 gegossen sein, um Metall zu sparen. Die Enden 24 und 25 der leitenden Metallstreifen 21 sind in den
leitenden Metallgußstücken 26 und 27 eingekapselt und werden sowohl durch eine metallurgische Bindung, d.i. die Bindung durch
Verschmelzen oder teilweises Verschmelzen der Enden 24 und 25 mit den leitenden Metallgußstücken 26 und 27» als auch durch
eine mechanische Bindung, d.i. die Bindung der Enden 24 und 25 in den leitenden Metallgußstücken 26 und 27 durch Kompression
beim Abkühlen und Schrumpfen der Gußstücke, festgehalten. Das Ausmaß des Schmelzens der leitenden Metallstreifen liegt zwischen
etwa 40 und etwa 1OQ%; es beträgt zweckmäßigerweise'mindestens
etwa 70% und am besten wenigstens etwa 85%.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die leitenden Metallstreifen21 an ihren Enden 24 und 25 durch Einkapseln
in leitenden Metallgußstücken 26 und 27 übereinander geschichtet
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zusammengefügt und werden praktisch durch eine mechanische
Bindung ohne eine wesentliche Verschmelzung der leitenden Metallstreifen festgehalten.
Der flexible Zellenverbinder 11 ist vorzugsweise L-förmig, d.h. er überbrückt einen 90 -Winkel, um eine geeignete flexible
Verbindung zwischen elektrol'ytischen Zellen zu schaffen. Er kann auch U-förmig sein, d.i. mit seinen Enden in die
gleiche Richtung weisen. Flexible Zellenverbinder können auch unter anderen Winkeln ausgerichtet sein, und auch in
mehreren Winkeln, um eine wellige Struktur zu formen, wobei sie mit diesen anderen Winkeln auch entsprechend gute Resultate
liefern. Der flexible Zellenverbinder 11 besitzt eine ausreichende Biegsamkeit, so daß er in horizontaler oder vertikaler
Richtung von der einen Seite seines eingenommenen Winkels durch einen Biegungswinkel von etwa 10 , 30 oder sogar
40 und mehr gebogen werden kann.
Die leitenden Metallstreifen 21 können je nach den besonderen Anforderungen
der speziellen elektrolytischen Zelle verschiedene Dicke, Länge und Breite haben. Allgemein kann die Dicke der
leitenden Metallstreifen 21 je nach dem elektrischen Strombedarf, der gewünschten Biegsamkeit, den Konstruktionsanforderungen
und dgl. zwischen etwa 0,25 und 6,3 mm, vorzugsweise
zwischen etwa 0,76 und etwa 3^2 mm, liegen. Für einen flexiblen
Zwischenzellen-Verbinder mit einer Gesamtdicke von etwa 2,5 cm an den Enden 24 und 25 kann also die Anzahl der leitenden
Metallstreifen 21 zwischen etwa 4 und etwa 100 variieren.
Vorzugsweise beträgt die Anzahl der leitenden Metallstreifen
21 zwischen 8 und 35· Die Gesamtdicke des flexiblen Zellenverbinders
an den Enden 24 und 25 kann beispielsweise 1 bis 4 cm oder mehr, vorzugsweise 2 bis 3 cm sein. Die Länge der leitenden
Metallstreifen 21 kann z.B. zwischen etwa 15cm und etwa 80 cm oder mehr betragen und vorzugsweise zwischen etwa 20 cm
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und etwa 65 cm. Die Breite der leitenden Metallstreifen 21 kann beispielsweise zwischen etwa 7 und etwa 25 cm und mehr,
vorzugsweise etwa 8 bis 16 cm, betragen. Dicke, Länge und Breite, sowie die allgemeine Konfiguration der leitenden Metallgußstücke
26 und 27 muß ausreichen, um die Enden 24,25 der leitenden Metallstreifen 21 einzukapseln und an jedem
Ende 24, 25 eine metallurgische und/oder mechanische Bindung—
zu bilden, und auch, um die leitenden Metallgußstücke 26 und 27 als Anschlußstücke geeignet zu machen.
Die Hauptflächen der leitenden Metallstreifen 21 sind voneinander
beabstandet und durch Zwischenräume 23 getrennt. Der durch
die Zwischenräume 23 gegebene Abstand zwischen benachbarten
leitenden Metallstreifen 21 ist notwendig, um zweckmäßigerweise zu vermeiden, daß die Hauptflächen 22 benachbarter Metallstreifen
21 sich vollständig berühren, wenn der Zellenverbinder 11 um den voraussichtlichen Biegungswinkel gebogen wird. Die Zwischenräume
23 müssen nicht die gleiche Breite haben und die Abstände können je nachdem, wie nahe die benachbarten Metallstreifen 21
den Enden 24 oder 25 sind, und wie stark sie gebogen werden, variieren. Im allgemeinen kann in Abhängigkeit von dem speziellen
Strombedarf, der gewünschten Flexibilität, den Konstruktionsanforderungen
und dgl. der maximale Abstand z.B. nur etwa 0,25 mm oder weniger oder sogar 6,3 mm betragen, gewöhnlich liegt jedoch
der maximale Abstand zwischen etwa 0,5 und 3>2 mm.
Der flexible Zellenverbinder 11 ist vorzugsweise aus einem gut leitenden Metall, etwa Kupfer, Silber und dgl., oder deren Legierungen
hergestellt, er kann aber auch aus einem weniger gut leitenden Metall, wie Aluminium, Stahl, Nickel und dgl. oder
deren Legierungen sein. Die leitenden Metallstreifen 21 sind vorzugsweise alle aus dem gleichen Metall und die Enden 24
und 25 sind in das gleiche Metall eingegossen; die Streifen können aber auch aus unterschiedlichen Metallen sein und mit
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ihren Enden in andere Metalle eingegossen sein. Da ein
flexibler Verbinder mit einem niedrigen Ohmschen Widerstand und vernünftigen Herstellungskosten angestrebt wird, ist
Kupfer gewöhnlich das zweckmäßigste Material.
Wie aus den Fig. 3 und 4 deutlich wird, können die leitenden Metallstreifen 21 alle die gleiche Länge haben und gemäß
Pig. 3 aufeinandergelegt sein. Dann können die leitenden Metallstreifen
21 zu einem bestimmten Winkel umgebogen werden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Beim Umbiegen bilden sich
an den Enden 31 und 32 oder auch nur an einem Ende aufgrund
der Geometrie der gebogenen Metallstreifen 21, die gleich lang sind, Stufen 33 und 34. Rund um die Enden 3"1 und 32 kann dann
leitendes Metall gegossen werden, um die Anschlußstücke 14 und
17 zu formen, die in Fig. 1 dargestellt sind. Ein flexibler
Zellenverbinder kann dann dadurch erzeugt werden, daß die leitenden Metallstreifen 21 in einen gewünschten Winkel zurückgebogen
werden, wodurch zwischen den Flächen 22 benachbarter leitender Metallstreifen 21 Zwischenräume 23 entstehen, die
dem Zellenverbinder eine Biegsamkeit verleihen.
Das in den Fig. 3 und 4 gezeigte Verfahren ist besonders günstig,
weil die vielen Metallstreifen 21 nicht in unterschiedlicher Länge zugeschnitten v/erden müssen und keine komplizierte Fabrikationstechnik
zur Erzeugung der Zwischenräume 23 zwischen benachbarten Metallstreifen erforderlich ist. Zudem wird vermutlich
aufgrund der gestuften Konfiguration an den Enden der leitenden Metallstreifen eine bessere metallurgische Bindung
geschaffen.
Die Erfindung soll sich nicht auf das in den Fig. 3 und 4 angedeutete
Verfahren beschränken, da es andere geeignete Methoden zur Herstellung des erfindungsgemäßen flexiblen Zellenverbinders
gibt.
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Die folgenden Beispiele veranschaulichen Lehre und praktische Ausübung der Erfindung.
Beispiel 1
Beispiel 1
Zwanzig rechteckige Streifen aus elektrolytischem Zähkupfer~mit
einer Dicke von je 1,25 ram (50 mil) werden aufeinandergestapelt
und zu einem spitzen Winkel von 70° gebogen, wie in Fig. 4 dar gestellt.
Kupfer mit einem Reinheitsgrad von 99,9% wird geschmolzen und auf eine Temperatur von 137O°C erhitzt und rund
um die Enden der Kupferstreifen gegossen. Während des Gießens wird die Temperatur der Kupferschmelze zwischen 1315 und 1370 G
gehalten. Die Gußstücke werden in Sandformen hergestellt. Nach dem Abkühlen der Gußstücke werden die Kupferstreifen zu einem
Winkel von 90° zurückgebogen, wie er in Fig. 2 dargestellt int, wobei zwischen den Flächen benachbarter Kupferstreifen Zwischenräume
gebildet werden und der Zellenverbinder eine ausgezeichnete Biegsamkeit erhält. In die Kupfer-Gußstücke werden Löcher
eingegossen, um Anschlußstücke zu bilden.
Sechs flexible Zellenverbinder werden in dem geschilderten Verfahren hergestellt, wobei Jeder Kupferstreifen eine Länge
von 37 cm und eine Breite von 14 cm hat. Diese werden als die langen Zellenverbinder bezeichnet.
Achtzehn flexible Zellenverbinder werden nach dem obigen Verfahren
hergestellt, wobei jedoch nur 13 rechteckige Kupferstreifen verwendet werden mit einer Dicke von je 2 mm und
jeder Kupferstreifen eine Länge von· 23 cm und eine Breite von
14 cm hat. Diese werden als die kurzen Zellenverbinder bezeichnet.
Die flexiblen Zellenverbinder, die gemäß Beispiel 1 hergestellt sind, werden dazu verwendet, Chlor-Alkali-Membranzellen
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in der in Fig. 1 gezeigten Weise elektrisch zu verbinden, und
werden zusammen mit einer repräsentativen Anzahl von verschweißten
flexiblen Zellenverbindern bekannter Art geprüft. Die erfindungsgemäßen Zellenverbinder haben eine den bekannten
verschweißten Verbindern "überlegene Biegsamkeit. Die verschweißten Zellenverbinder sind aus elektrolyt!schein
Zähkupfer hergestellt und haben im wesentlichen die gleichen"" Maße und den gleichen'Kupfergehalt wie die gemäß dem Beispiel
1 gefertigten langen Zellenverbinder.
Die nachstehende Tabelle enthält elektrische und Temperaturdaten, die die Überlegenheit der erfindungsgemäßen flexiblen
Zellenverbinder zeigen. Die Daten der Tabelle sind Mittelwerte bei einer Stromdichte von etwa 0,26 kA/cm .
Geschweißte Erfind.Verbinder Verbinder lang kurz Temp. d.Zellenverbinders
0G 1^-2,3 102,6 110,2
Spannungsabfall an
einem Anschlußstück
u.der elektrolyt.Zelle
einem Anschlußstück
u.der elektrolyt.Zelle
mV 30,3 4,3 4,0
Spannungsabfall am
Zellenverbinder
Zellenverbinder
mV · 39,4 27,7 16,9
Spannungsabfall über
benachbarten elektrolytischen Zellen zwischen beiden Anschluß
stücken
benachbarten elektrolytischen Zellen zwischen beiden Anschluß
stücken
mV 100,0 36,3 24,8
Wie man aus den Daten obiger Tabelle ersehen kann, sind die erfindungsgemäßen flexiblen Zellenverbinder in jeder Hinsicht den
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bekannten geschweißten Zellenverbindern überlegen. Sie haben einen beträchtlich kleineren Spannungsabfall an den gegenüberliegenden
Anschlußstücken und sie arbeiten bei einer
merklich niedrigeren Temperatur, wodurch sich die Energiekosten verringern und die Lebensdauer anderer wärmeempfindlicher
Teile der Zellen verlängert wird. Die erfindungsgemäßen flexiblen Zellenverbinder können mit weniger leitendem Metall,
gefertigt werden, wie aus den Daten der Tabelle für die kurzen Verbinder hervorgeht, und haben dabei wesentlich bessere
elektrische und thermische Eigenschaften ohne Beeinträchtigung der Flexibilität. Dies bedeutet eine beträchtliche
Kosteneinsparung für das Material.
Die erfindungsgemäßen flexiblen Zellenverbinder haben merklich überlegene mechanische Eigenschaften und zeigen nach etwa einem
Jahr Erprobung im Test keine mechanischen Schaden. Bei den bekannten Zellenverbindern mit Schweißstellen wurden manchmal
schon bei der Installation Schweißrisse beobachtet und gewöhnlich entwickelten sich neue Schweißrisse nach einigen Monaten
im Gebrauch, wodurch ein höherer Spannungsabfall und erhöhte
Betriebstemperaturen entstanden.
Im Rahmen der Erfindung sind gegenüber dem gezeigten Beispiel Abänderungen
möglich.
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Claims (12)
1. Flexibler Zellenverbinder zum elektrischen Verbinden
elektrolytischer Zellen, gekennzeichnet durch mehrere dünne leitende Metallstreifen (21), die auf einem Teil ihrer Hauptflächen (22) voneinander beabstandet sind.und an ihren beiden Enden (24,25) durch Einkapselung in einem leitenden Metallgußstück (26,27) rund um das Jeweilige Ende,
übereinanderliegend miteinander verbunden sind, wobei die
leitenden Metallgußstücke (26,27) derart gegossen sind, daß sie als Anschlußstücke dienen.
elektrolytischer Zellen, gekennzeichnet durch mehrere dünne leitende Metallstreifen (21), die auf einem Teil ihrer Hauptflächen (22) voneinander beabstandet sind.und an ihren beiden Enden (24,25) durch Einkapselung in einem leitenden Metallgußstück (26,27) rund um das Jeweilige Ende,
übereinanderliegend miteinander verbunden sind, wobei die
leitenden Metallgußstücke (26,27) derart gegossen sind, daß sie als Anschlußstücke dienen.
2. Zellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die leitenden Metallstreifen (21)
an ihren Enden (24,25) durch Einkapseln und Einschmelzen
an ihren Enden (24,25) durch Einkapseln und Einschmelzen
in dem leitenden Metallgußstück (26,27) miteinander verbunden sind.
3· Zellenverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß er aus zwischen 4 und 100
leitenden Metallstreifen (21) besteht, die eine Dicke zwischen etwa 0,25 und 6,3 mm haben.
leitenden Metallstreifen (21) besteht, die eine Dicke zwischen etwa 0,25 und 6,3 mm haben.
4. Zellenverbinder nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der leitenden Metallstreifen
(21) zwischen 8 und 35 liegt und die Dicke eines jeden Streifens zwischen etwa 0,75 und 3»2 mm.
5· Zellenverbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Hauptflächen (22) benachbarter Metallstreifen maximal etwa
0,25 und 6,3 mm beträgt.
0,25 und 6,3 mm beträgt.
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6. Zellenverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Abstand der leitenden
Metallstreifen zwischen 0,5 und 3,2 mm liegt.
7- Zellenverbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet , daß das Ausmaß der Verschmelzung der leitenden Metallstreifen zwischen etwa 40 und _..
etwa 100% liegt.
8. Zellenverbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 7>
dadurch gekennzeichnet, daß er L-förmig ist.
9· Zellenverbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch
gekennzeichnet , daß er aus Kupfer ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Zellenverbinders nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere dünne leitende Metallstreifen
aufeinandergelegt werden, daß die leitenden Metallstreifen dann zu einem vorgegebenen Winkel gebogen werden, daß die
beiden Enden der leitenden Metallstreifen dadurch geschichtet miteinander verbunden werden, daß ein leitendes Metall um
Jedes Ende der Metallstreifen gegossen wird, wodurch jedes Ende in dem leitenden Metall eingegossen wird und an jenem
Ende der leitende Metallstreifen ein Metallgußstück in Form eines Anschlußstückes gebildet wird, und daß dann die leitenden
Metallstreifen zu einem gewünschten Winkel zurückgebogen
werden, wodurch zwischen den Metallstreifen Zwischenräume entstehen und dem Zellenverbinder Flexibilität verliehen
wird.
11. Verfairen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß jedes Ende der leitenden Metallstreifen in
dem leitenden Metallgußstück eingekapselt und eingeschmolzen wird.
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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die leitenden Metallstreifen die
gleiche Länge haben und beim Biegen an ihren beiden Enden eine gestufte Konfiguration bilden, um die das leitende
Metall gegossen wird.
13· Verfahren nach'Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß die leitenden Metallstreifen
zunächst zu einem spitzen Winkel gebogen und dann zu einem Winkel von etwa 90 , d.i. zur L-Form, zurückgebogen
werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der flexible Zellenverbinder
aus Kupfer hergestellt wird.
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e e
rs e
i te
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US384646A US3907391A (en) | 1973-08-01 | 1973-08-01 | Flexible intercell connector for electrolytic cells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2435909A1 true DE2435909A1 (de) | 1975-02-13 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2435909A Withdrawn DE2435909A1 (de) | 1973-08-01 | 1974-07-25 | Flexibler zellenverbinder fuer elektrolytische zellen und verfahren zu seiner herstellung |
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US (1) | US3907391A (de) |
JP (1) | JPS572155B2 (de) |
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CA (1) | CA1016622A (de) |
DE (1) | DE2435909A1 (de) |
FR (1) | FR2239543B1 (de) |
GB (1) | GB1456327A (de) |
IT (1) | IT1017800B (de) |
NL (1) | NL7410078A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009053058A1 (de) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh | Elektrische Verbindung für Energiespeicher |
DE102017112947A1 (de) * | 2017-06-13 | 2018-12-13 | Te Connectivity Germany Gmbh | Elektrischer Hochstromverbinder sowie Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Hochstromverbinders |
DE102013202513B4 (de) | 2013-02-15 | 2023-04-27 | Te Connectivity Germany Gmbh | Elektrischer Verbinder |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1082272A (en) * | 1976-12-08 | 1980-07-22 | Kenneth W. Erickson | Circuit breaker bolt-on flexible connector |
US4144554A (en) * | 1976-12-08 | 1979-03-13 | Square D Company | Circuit breaker bolt-on flexible connector |
DE2745189C2 (de) * | 1977-10-07 | 1983-01-05 | Heinrich Dr.-Ing. 5231 Eichelhardt Stein | Elektrischer Stromleiter zur Verbindung zwischen der Batterie und dem Anlasser bzw. der Masse von Verbrennungs-Kraftmaschinen in Kraftfahrzeugen |
JPS61133392A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Showa Denko Kk | イオン交換膜電解槽 |
US4675473A (en) * | 1986-10-30 | 1987-06-23 | Mcdermott Incorporated | Flexible conductor for welding |
FR2760143B1 (fr) * | 1997-02-24 | 1999-04-16 | Alsthom Cge Alcatel | Amenee de courant pivotante a forte puissance |
US6359229B1 (en) | 1999-05-26 | 2002-03-19 | George J. Larson | Power line fuse bypass |
JP4631525B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2011-02-16 | 日立造船株式会社 | 容器収納型水電解槽の寸法変動吸収装置 |
CN102738600B (zh) * | 2012-06-16 | 2014-06-11 | 九星控股集团有限公司 | 铜材之间或铜材与其他元器件之间导电连接结构和方法 |
WO2018018158A1 (en) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Hatch Ltd. | Flexible electrical connectors for electrolytic cells |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1002348A (en) * | 1905-06-14 | 1911-09-05 | William H Wherry | Rail-bond. |
US1097602A (en) * | 1907-05-09 | 1914-05-19 | Us Light And Heating Company | Coupling for electrical conductors. |
US1163703A (en) * | 1913-06-26 | 1915-12-14 | Winfield Mfg Company | Connection for electrical terminals. |
US1675750A (en) * | 1921-09-02 | 1928-07-03 | American Steel & Wire Co | Rail bond |
US1757822A (en) * | 1926-05-24 | 1930-05-06 | Swift Electric Welder Company | Electrical lead |
US3231851A (en) * | 1962-12-19 | 1966-01-25 | Burndy Corp | Flexible electrical jumper connection |
-
1973
- 1973-08-01 US US384646A patent/US3907391A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-06-26 CA CA203,526A patent/CA1016622A/en not_active Expired
- 1974-07-12 GB GB3101974A patent/GB1456327A/en not_active Expired
- 1974-07-25 DE DE2435909A patent/DE2435909A1/de not_active Withdrawn
- 1974-07-26 NL NL7410078A patent/NL7410078A/xx unknown
- 1974-07-26 BE BE147020A patent/BE818171A/xx unknown
- 1974-07-29 FR FR7426277A patent/FR2239543B1/fr not_active Expired
- 1974-07-31 JP JP8794974A patent/JPS572155B2/ja not_active Expired
- 1974-08-01 IT IT25842/74A patent/IT1017800B/it active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009053058A1 (de) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh | Elektrische Verbindung für Energiespeicher |
DE102013202513B4 (de) | 2013-02-15 | 2023-04-27 | Te Connectivity Germany Gmbh | Elektrischer Verbinder |
DE102017112947A1 (de) * | 2017-06-13 | 2018-12-13 | Te Connectivity Germany Gmbh | Elektrischer Hochstromverbinder sowie Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Hochstromverbinders |
EP3422479A1 (de) * | 2017-06-13 | 2019-01-02 | TE Connectivity Germany GmbH | Elektrischer hochstromverbinder und verfahren zur herstellung eines elektrischen hochstromverbinders |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2239543A1 (de) | 1975-02-28 |
CA1016622A (en) | 1977-08-30 |
NL7410078A (nl) | 1975-02-04 |
JPS572155B2 (de) | 1982-01-14 |
IT1017800B (it) | 1977-08-10 |
GB1456327A (en) | 1976-11-24 |
BE818171A (fr) | 1975-01-27 |
FR2239543B1 (de) | 1977-10-14 |
JPS5071580A (de) | 1975-06-13 |
US3907391A (en) | 1975-09-23 |
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