DE2435909A1 - Flexibler zellenverbinder fuer elektrolytische zellen und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Flexibler zellenverbinder fuer elektrolytische zellen und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
DE2435909A1
DE2435909A1 DE2435909A DE2435909A DE2435909A1 DE 2435909 A1 DE2435909 A1 DE 2435909A1 DE 2435909 A DE2435909 A DE 2435909A DE 2435909 A DE2435909 A DE 2435909A DE 2435909 A1 DE2435909 A1 DE 2435909A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conductive metal
cell connector
metal strips
cell
connector according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2435909A
Other languages
English (en)
Inventor
John E Currey
Alvin T Emery
Lee G Evans
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Occidental Chemical Corp
Original Assignee
Hooker Chemicals and Plastics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hooker Chemicals and Plastics Corp filed Critical Hooker Chemicals and Plastics Corp
Publication of DE2435909A1 publication Critical patent/DE2435909A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • C25B9/65Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
    • C25B9/66Electric inter-cell connections including jumper switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/02Flexible line connectors without frictional contact members

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

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
509807/08
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.
509807/Ö8U
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-
509807/0BAi
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,
509807/08 A A
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
509807/0844
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
509807/0344
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
509807/0844
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
509807/Q8U
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.
509807/0844
Beispiele
Die folgenden Beispiele veranschaulichen Lehre und praktische Ausübung der Erfindung.
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.
Beispiel 2
Die flexiblen Zellenverbinder, die gemäß Beispiel 1 hergestellt sind, werden dazu verwendet, Chlor-Alkali-Membranzellen
609807/0844
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 .
Tabelle
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
mV 30,3 4,3 4,0
Spannungsabfall am
Zellenverbinder
mV · 39,4 27,7 16,9
Spannungsabfall über
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
509807/08U
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.
509807/0844

Claims (12)

Patentansprüche
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.
2. Zellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die leitenden Metallstreifen (21)
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.
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.
509807/0844
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.
509007/0844
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.
509807/0844
e e rs e
i te
DE2435909A 1973-08-01 1974-07-25 Flexibler zellenverbinder fuer elektrolytische zellen und verfahren zu seiner herstellung Withdrawn DE2435909A1 (de)

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
DE2435909A1 true DE2435909A1 (de) 1975-02-13

Family

ID=23518155

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

Country Status (9)

Country Link
US (1) US3907391A (de)
JP (1) JPS572155B2 (de)
BE (1) BE818171A (de)
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69228076T2 (de) Herstellungsmethode einer Batterie
DE2435909A1 (de) Flexibler zellenverbinder fuer elektrolytische zellen und verfahren zu seiner herstellung
DE102012206830A1 (de) Verfahren zum Verbinden von Polen von Batteriezellen
DE2043560A1 (de) Anodenzusammenstellung
DE102019106988A1 (de) Batterielasche mit einer lokalisierten schweissverbindung und verfahren zu deren herstellung
DE2553032C3 (de) Kontaktschiene aus elektrisch leitendem Material
EP0089475B1 (de) Beschichtete Ventilmetallanode zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen oder Metalloxiden
DE102018105356B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE102017004939A1 (de) Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden der elektrischen Pole wenigstens zweier Batteriezellen einer Batterie und Batterie für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Batteriezellen
DE2552471A1 (de) Elektrische mehrzellen-batterie
DE3238485C2 (de) Sammlerbatterie, insbesondere Starter- oder Traktionsbatterie
DE102019007902A1 (de) Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen und Verfahren zum Herstellen einer Batterie
DE3427034C2 (de) Verwendung eines durch Bor bzw. Lithium desoxidierten sauerstofffreien Kupfers für Hohlprofile
DE2823589A1 (de) Elektrischer verbinder fuer elektrolysezellen
DE3406777C2 (de) Beschichtete Ventilmetallanode zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen oder Metalloxiden
WO2011026779A2 (de) Verfahren zur temperierung von brennstoffzellen- oder elektrolyseurstacks
DE2441097A1 (de) Legierungsmischung, insbesondere geeignet zur herstellung von einzelteilen fuer bleiakkumulatoren
DE2721512C2 (de) Polzapfen zum Herstellen eines AnschluBpols einer Batterie und Verfahren zur Herstellung eines Endpoles unter Verwendung eines derartigen Polzapfens
DE68927058T2 (de) Gitter für bleiakkumulatoren
DE102013106206A1 (de) Akkumulator und Verfahren zur Herstellung eines Akkumulators
DE2415032A1 (de) Elektrischer leiter fuer bleiakkumulatoren und deren zellen
DE32987C (de) Elektroden für Sekundärbatterien und Mittel zur Herstellung solcher Elektroden
DE2932335A1 (de) Verfahren zum herstellen von blei//kunststoff-verbundgittern fuer bleiakkumulatoren
DE102021101688A1 (de) Verbindungselement zur elektrischen Verbindung der Ableiterfahnen von Batteriezellen sowie zugehöriges Verfahren
DE1500715A1 (de) Verfahren zum Verbinden zweier Metallteile

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee