DE2500475A1

DE2500475A1 - Batterieelement sowie verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2500475A1
Application number: DE19752500475
Authority: DE
Inventors: Holger Reinecke
Original assignee: Grace GmbH
Current assignee: Grace GmbH
Priority date: 1975-01-08
Filing date: 1975-01-08
Publication date: 1976-07-15

Description

Batterieelement sowie Verfahren zu dessen Herstellung Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanmeldung P 23 32 546.4)) Gegenstand des Hauptpatents . ... ... (Anmeldung P 23 32 546.4) -~ist- -ein Batterieelement bestehend aus einer Mehrzahl von positiv und negativ geladenen Platten, welche abwechselnd nebeneinander angeordnet und jeweils durch einen für den elektrolytischen Stromtransport durchlässigen Batteriescheider voneinander getrennt sind, wobei die Kanten der Scheider des Elements an mindestens zwei Seiten durch gemeinsame Wände dichtschließend miteinander verbunden sind und dadurch ein zusammenhängendes Paket von Taschen für die Batterieplatten bilden. Die gemeinsamen Wände bestehen vorzugsweise aus einem umlaufenden Streifen aus einem unter Batteriebedingungen resistenten Material, das mit den Scheiderkanten fest verbunden ist.
Der Erfindung gemäß Hauptpatent lag in erster Linie die Aufgabe zugrunde, einen seitlichen Verschluß der Batterieelemente in einfacher Weise, d.h. ohne Verwendung einzelner vorgefertigter Taschen zu erreichen. Dieses Problem wurde in überraschend einfacher Weise gelöst, doch kann es sich gelegentlich als Nachteil erweisen, daß bei der Ausführungsform gemäß Hauptpatent die Platten des Batterieelementes gleichzeitig bzw. zu früh in den zum Verbinden der Scheider mit dem umlaufenden Streifen dienenden Schmelzkleber eintauchen und dessen Oberfläche sofort abkühlen. Erstarrt die Oberfläche der Schmelze durch Abkühlung, dann wird die Schmelze hochviskos und kann nicht in die Mikroporen des Batteriescheiders eindringen. Anstelle einer Verankerung des Laminats in den Scheidern durch Eindringen und Erstarren der Schmelze tritt bei einem zu schnellen Abkühlen der Schmelze nur eine Oberflächenhaftung auf, die unter Belastung nicht beständig ist. Um ein derartiges Erstarren der Schmelze zu verhindern, müßten die Scheider möglichst gleichmäßig etwa 1 mm von den Plattenkanten bzw. Plattenfüßen hervorragen.
Eine solche Schachtelung bereitet bei der Batterieherstellung jedoch große Schwierigkeiten, und es ist daher wünschenswert, die Schachtelung der Scheider und Platten auf übliche Weise vorzunehmen, nämlich Scheider und Platten zur Seite und nach unten am Rande gleichmäßig auszurichten.
Diese unter Umständen auftretenden Schwierigkeiten lassen sich gemäß Erfindung dadurch ausräumen, daß bei einem Batterieelement gemäß Hauptpatent die Platten an ihren den Wänden zugewandten Rändern Querschnittsverringerungen aufweisen. Durch einen geringeren Querschnitt der Platten am Rand wird die mit den Wänden in Berührung tretende Fläche verringert, der Berührungspunkt der Platten mit den Wänden vom Berührungspunkt der Scheider mit den Wänden weiter entfernt und die Gefahr des Erstarrens der Schmelze am Ort der Scheider beim Schmelzverkleben der Scheider mit den Wänden unterbunden.
In einer anderen Ausführungsform weisen die Platten des Battelleelements an ihren Rändern Fortsätze auf. Dadurch wird erreicht, daß die Platten im ausgerichteten Zustand mit einem kleineren Bereich als der ganzen Stirnfläche einer Batterieplatte mit dem zur Schmelze erwärmten und zur Ummantelung vorgesehenen Laminat in Verbindung stehen. Auch in dieser Ausführungsform wird weniger Wärme aus der Schmelze abgeführt und ein Erstarren der Schmelze vor eingegangener Klebeverbindung mit den Scheidern verhindert.
Gegenstand des Hauptpatents ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Batterieelementen, bei dem man durch Zusammenlegen der Batterieplatten und -scheider ein Paket herstellt und die Fahnen der positiv geladenen und der negativ geladenen Platten jeweils miteinander verlötet, wobei man die Kanten der Batteriescheider an mindestens drei Seiten jeweils mit einer gemeinsamen Wand dichtschließend verbindet und dadurch eine vielzellige Tasche bildet, deren Zellen die Batterieplatten aufnehmen und/oder voneinander trennen.
Gemäß Erfindung wird dieses Verfahren dahingehend weiter ausgebildet und verbessert, daß man auf die Ecken der Platten bei der Verarbeitungstemperatur der Klebeverbindungen leicht schmelzende Distanzstücke aufsetzt. Dadurch wird erreicht, daß beim Ausrichten der Platten und der Scheider zur Seite und nach unten hin ein der Stärke der Distanzstücke entsprechender Abstand zwischen den Plattenrändern und den Wänden eingerichtet wird.
Das Blei der Platten berührt hierbei die Schmelze beim Klebevorgang nicht und bewirkt daher kein Erstarren vor dem Eindringen der Schmelze in die Scheider.
Zur Erläuterung der Erfindung sollen die beiliegenden Zeichnungen dienen; es zeigen Figur 1 einen Querschnitt durch einen Teil des erfindungsgemäßen Batterieelementes; Figur 2 Querschnitte durch verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen des Plattenrandes; und Figur 3 einen Teil einer erfindungsgemäßen Platte mit Fortsatz und Distanzstück.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Randbereich eines Batterieelementes mit einer negativen Platte 1, zwei positiven Platten 2, zwei Scheidern 3 und mit einem Bereich der zur Ummantelung ausgebildeten Wand 4. Die Platten 1 und 2 sind an ihren Rändern in einem Winkel von etwa 600 abgeschrägt, so daß sich am Rand der positiven und negativen Platten eine Verringerung des Querschnittes der Platten ergibt. Durch diese Querschnittsverringerung berühren die positiven und negativen Platten die erwärmte Klebeschmelze im ausgerichteten Zustand nur entlang einer schmalen Fläche in einem möglichst weit vom Berührungspunkt der Scheider 3 mit Wand 4 entfernt liegenden Punkt und führen daher nur wenig Wärme aus der Schmelze am Ort der Scheider ab. Die Schmelze erstarrt zwar entlang einer Berührungszone mit den Platten, es wird jedoch nicht so viel Wärme abgeleitet, daß die Schmelze auch am Berührungspunkt der Scheider 3 zur Erstarrung kommt. Sie kann also noch in die mikroporösen Bereiche der Scheideroberflächen eindringen und durch nachfolgendes Erstarren eine feste Verankerung bilden.
Figur 2 zeigt verschiedene Möglichkeiten, die Berührungspunkte der positiven und negativen Platten mit der Wand durch Verringerung des Querschnittes der Platten möglichst weit von den Berührungspunkten der Scheider mit der Wand wegzuziehen Figur 3 zeigt einen Teil einer Batterieplatte 1, 2 mit Fortsatz 5 und Distanzstück 6. Die Fortsätze 5 können mit der Platte mitgeformt sein. Sie können gleichzeitig eine der in Figur 2 dargestellten Randformen zur Querschnittsverringerung der Platte aufweisen. Durch die Fortsätze 5 wird beim Ausrichten der Batterieplatten und -scheider nach unten und zur Seite hin ein Zwischenraum zwischen dem überwiegenden Teil der Plattenkante und der zur Schmelze erwärmten Wand 4 eingerichtet. Wärme wird hierbei nur im Bereich der Ansätze 5 aus der Schmelze abgeführt und diese kann ohne Gefahr des zu frühen Erstarrens in die Oberfläche der Scheider 3 zur Verankerung eindringen.
Denselben Zweck, nämlich die Einrichtung eines Abstandes zwischen Batterieplatte 1 oder 2 und Wand 4 erfüllt das Distanzstück 6.
Vorzugsweise weist es etwa die Form einer Kofferecke auf und besteht aus einem Material, das bei der Temperatur der Schmelze leicht weich wird oder schmilzt und den Klebevorgang nicht beeinfluß Hierfür sind beispielsweise alle säurebeständigen Thermoplaste, Harze, Wachse, oder Schmelzkleber geeignet, deren Lösungsprodukte keine Batteriegifte sind.
Die Distanzstücke 6 werden vorzugsweise beim Zusammenlegen der Batterieplatten und -scheider auf die Plattenecken aufgesetzt und anschließend werden die Platten und Scheider auf bekannte Weise ausgerichtet.

Claims

Patentansprüche

1. Batterieelement bestehend aus einer Mehrzahl von positiv und negativ geladenen Platten, welche abwechselnd nebeneinander angeordnet und jeweils durch einen für den elektrolytischen Stromtransport durchlässigen Batteriescheider voneinander getrennt sind, wobei die Kanten der Scheider des Elements an mindestens zwei Seiten durch gemeinsame Wände dicht schließend miteinander verbunden sind und dadurch ein zusammenhängendes Paket von Taschen für die Batterieplatten bilden, gemäß Patent . ... ... (Patentanmeldung P 23 32 546.4), dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (1, 2) an ihren den Wänden (4) zugewandten Rändern Querschnittsverringerungen aufweisen.

2. Batterieelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (1, 2) an ihren Rändern Fortsätze (5) auf--weisen.

3. Verfahren zur Herstellung von Batterieelementen, bei dem man durch Zusammenlegen der Batterieplatten und -scheider ein Paket herstellt und die Fahnen der positiv geladenen und der negativ geladenen Platten jeweils miteinander verlötet, wobei man die Kanten der Batteriescheider an mindestens drei Seiten jeweils mit einer gemeinsamen Wand dicht schließend verbindet und dadurch eine vielzellige Tasche bildet, deren Zellen die Batterieplatten aufnehmen und/oder voneinander trennen, gemäß Patent . ... ... (Patentanmeldung P 23 32 546.4), dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Ecken der Platten (1, 2) bei der Verarbeitungstemperatur der Klebeverbindungen leicht schmelzende Distanzstücke (6) aufsetzt.