DE2624596A1

DE2624596A1 - Roehrchenelektrode fuer elektrische akkumulatoren mit einer die enden der roehrchen verbindenden und verschliessenden bodenplatte

Info

Publication number: DE2624596A1
Application number: DE19762624596
Authority: DE
Inventors: Gunnar Eckerbom
Original assignee: Tudor AB
Current assignee: Tudor AB
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1976-12-23
Also published as: SE7506254L; SE403217B; US4011370A

Description

PFENNING ■ MAAS · SEILER · MEINIG · LEMKE · SPOTT

PATENTANWÄLTE BERLIN · MÜNCHEN · AUGSBURG

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Case 710

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J Pfenning. Dipl -Ing - Berlin Dr I Maas. Dipl.-Chem - München H Seiler. Dipl -Ing. ■ Berlin K H Meinig, Dipl.-Phys. · Berlin J M Lemke. Dipl.-Ing. ■ Augsburg Dr G.Spott. Dipl.-Chem · München

IB(JRO BERLIN:
Oldenburgallee 10 D 1000 Berlin 19

Telefon:

030 / 304 55 21 / 304 55 22

Telegrammadresse: Seilwehrpatent

Berlin
Date

28. Mai 1976

AKTIEBOLAGST TUDOR 172 81 SUNDBYBERG, Schweden

Röhrchenelektrode für elektrische Akkumulatoren mit einer die Enden der Röhrchen verbindenden und verschließenden Bodenplatte

Die Erfindung bezieht sich auf eine Röhrchenelektrode für elektrische Akkumulatoren mit einer die Enden der Röhrchen verbindenden und verschließenden Bodenplatte,

Röhrchenelektroden finden für unterschiedliche Arten elektrischer Akkumulatoren, beispielsweise für Bleiakkumulatoren und alkalische Akkumulatoren, Verwendung, Jede Röhrchenelektrode besteht aus einer Zahl von Leiterstäben, von denen jeder unter Abstandsbildung von einer föhrchenförmigen Hüllen aus einem inerten, für den Elektrolyten durchlässigen Material umgeben ist, in der sich ein elektrochemisch

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aktives Elektrodenmaterial befindet. Die stabförmigen elektrischen Leiter sin d in der Regel an den oberen Enden der Elektrode durch eine elektrisch leitende Leiste, den sogenannten Oberrahmen, miteinander verbunden. Bei der Herstellung von Röhrchenelektroden für Bleiakkumulatoren wird zunächst der Oberrahmen mit den stabförmigen Leitern in einem Stück gegossen, und über die stabförmigen Leiter werden Röhrchenhüllen gezogen, worauf die Röhrchenhüllen mit aktivem Material gefüllt werden. Anschließend werden die Röhrchenelektroden mit einer in der Regel aus einem geeigneten Kunststoff bestehenden leistenförmigen Bodenplatte abgeschlossen, wobei die Bodenplatte in der Regel mit Vorsprüngen versehen ist, die in die Röhrchen eindringen und in ihnen festgepreßt werden, um die Bodenplatte mit den Röhrchenhüllen zu verbinden. Die Vorsprünge sind vielfach mit Aussparungen zur Aufnahme der Enden der stabförmigen Leiter versehen, um die Leiter zentriert in den Röhrchenhüllen zu halten. Die Bodenplatte kann auch mit den Enden der Röhrchenhüllen durch Leimung oder durch Schweißung verbunden werden. Auf diese Weise wird durch die Bodenplatte, die eine geschlossene Fläche bildet, die Röhrchenelektrode geschlossen,

Die Röhrchenhüllen bestehen entweder aus einzelnen nebeneinander getrennt angeordneten Röhrchen oder aus einer Reihe von mit-

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einander in Verbindung stehenden Röhrchen_r den sogenannten Multiröhrchen. In beiden Fällen ist das Einpassen der Vorsprünge der Bodenplatte in die einzelnen Röhrchenhüllen mit Schwierigkeiten verbunden und bedingt einen nicht unerheblicher und zeitraubenden Arbeitsaufwand, Besondere zusätzliche Schwierigkeiten können sich dann ergeben, wenn die Vorsprünge der Bodenplatte mit mittigen der Aufnahme der Enden der Leiterstäbe dienenden Ausnehmungen versehen sind; bei der Herstellung von Röhrchenelektroden für Bleiakkumulatoren bestehen bekanntlich die Leiterstäbe aus verhältnismäßig weichem Material, und wenn die Leiterstäbe nicht genau zentrisch in dem eingeschütteten aktiven Elektrodenmaterial liegen, können sich nicht in die Ausnehmungen der Vorsprünge der Bodenplatte bei ihrem Einsatz in die Röhrchenhüllen eintreten, so daß sie verbogen werden und hierbei gegen die Seite des Röhrchens gedrückt werden können, Um dies zu verhindern, ist bei der Füllung der Röhrchenelektrode mit dem aktiven Material für eine genaue zentrische Lage der Leiterstäbe in der Röhrchenhülle Sorge zu tragen, wodurch ein zusätzlicher, die Herstellung verzögernder Aufwand erforderlich ist.

Ein weiterer Nachteil ist gegeben durch die Notwendigkeit, das aktive Material in die Röhrchen einzufüllen, bevor die

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Bodenplatte in die Elektrode eingesetzt wird. Das aktive Material liegt in der Regel in Pulverform vor und muß in die RöhrchenhüIlen eingeschüttet werden, worauf nach erfolgter Einschüttung des aktiven Materials die Elektroden zwecks Komprimierung dieses Materials in Vibrationen versetzt werden. Bei dem Einschütten des pulverförmigen aktiven Materials in die Röhrchen muß dafür Sorge getragen werden, daß das aktive Material ausschließlich in die Röhrchen eingefüllt wird, om einen Verlust dieses teueren Materials durch Verschütten zu vermeiden. Um ein solches nachteiliges Verschütten möglichst weitgehend auszuschließen, müssen die Einfüllvorrichtungen und die die Röhrchenelektrode aufnehmenden Spannvorrichtungen entsprechend ausgebildet sein, wodurch sein ein weiterer Aufwand ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bisher erforderlichen Aufwand beim Einsetzen der Bodenplatte und bei der Befüllung der Röhrchen überflüssig zu machen und eine Bodenplatte für Röhrchenelektroden zu schaffen _t die sich auf einfache Weise im Rahmen einer vollautomatischen Herstellung mit den Röhrchen vereinigen läßt bei einer praktisch verlustlosen Befüllung der Röhrchen mit aktivem Elektrodenmaterial,

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bodenplatte aus einer mit dem Innendurchmesser der Röhrchen entsprechenden Öffnungen versehenen Verbindungsplatte und einer geschlossenen, vorzugsweise aus einem Teil bestehenden, auf der freien Oberfläche der Verschlußplatte beispielsweise durch Leimung befestigbaren Abdeckplatte besteht. Dadurch, daß die Bodenplatte erfindungsgemäß aus zwei Teilen besteht, von denen der eine Teil als Verbindungsteil und der andere Teil als Deckelteil dient, ist es möglich, den Verbindungsteil der Bodenplatte mit den Röhrchen zu vereinigen, bevor die Einfüllung des aktiven Elektrodenmaterials erfolgt, während nach erfolgter Befüllung der Röhrchen der geschlossene Platten teil auf den Verbindu ngsteil aufgelegt und befestigt wird, um den Boden der Elektrode zu verschließen. Zu diesem Zwecke ist die Verbindungspiatte mit Öffnungen versehen, die dem Innendurchmesser der Röhrchen entsprechen. Diese Verschlußplatte kann auf bekannte Weise, beispeilsweise durch Leimung oder SChweißung, mit den Enden der Röhrchen verbunden werden, so daß einerseits die Zwischenräume zwischen den Röhrchen abgedeckt, andererseits der Zugang zu den Röhrchen frei bleibt Die Vereinigung der Verbindungsplatte kann mit den Röhrchen erfolgen, bevor oder nachdem die stabförmigen Leiter in die einzelnen Röhrchen eingesetzt sind, Die auf diese Weise mit

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den Röhrchen vereinigte Verbindungsplatte kann in einer
einfachen Halterung aufgenommen werden, um die Röhrchen durch die freien Öffnungen der Verbindungsplatte hindurch mit dem aktiven Elektrodenmaterial zu befüllen, wob ei aufgrund der Tatsache, daß die Verschlußplatte die zwischen den Röhrchen befindlichen Zwischenräume abdeckt ,praktisch kein Streuverlusjt des aktiven Elektrodenmaterials auftreten kann, Auch die
zur Verdichtung des eingeschütteten aktiven Elektrodenmaterial erforderliche Rüttelung kann gefahrlos erfolgen, da die
einzelnen Röhrchen durch die Verschlußplatte fest miteinander verbunden sind. Wenn auf diese Weise die Röhrchen der Elektrode mit aktivem Elektrodenmaterial gefüllt sind, wird die Verschlußplatte mit der freien Oberfläche der Verbindu-ngsplatte durch Kleben oder Schweißen vereinigt, so daß der
Boden der Elektrode vollkommen geschlossen ist,

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin_r daß
j die Abdeckplatte an einem Längsrand mit der Verschlußplatte gelenkig verbunden ist. Bei dieser gelenkiqen Befestigung
der Abdeckplatte mit der Verschlußplatte braucht die Verschlußplatte lediglich auf die Verbindungsplatte aufgeklappt

und	mit	ihr	beispielsweise	durch	Leimung	verbunden	zu	werden,
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Eineweitere vorteilhafte Maßnahme kennzeichnet sich dadurch, daß die Abdeckplatte aus zwei einander gleichen, in ihrer Breite der halben Breite der Verschlußplatte entsprechenden Plattenteilen besteht, die an den beiden Längsrändern der Verschlußplatte angelenkt sind. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, daß die beiderseits der Verbindungsplatte angelenkten Teile der Verschlußplatte während der Befüllung schräg nach oben gestellt werden können, wodurch wegen der größeren zur Befüllung zur Verfügung stehenden Fläche eine schnellere Befüllung erfolgen kann, die insbesondere bei einer vollautomatischen Herstellung vorteilhaft ist.

Weiter ist wesentlich, daß die Plattenteile an ihren freien Längsrändern mit senkrecht nach außen vorstehenden stegartigen in geschlossener Stellung der Plattenteile aneinander anliegenden Ansätzen versehen sind. Bei dieser Ausführungsform treten die beiden stegartigen Ansätze miteinander in Kontakt, wenn die beiden Hälften der Abdeckplatte in die Schließstellung bewegt werden. Um einen ausreichenden Abschluß der Elektrode zu erreichen, brauchen lediglich die miteinander in Kontakt tretenden Flächen der Ansätze durch Leimung miteinander verbunden zu werden.

Die Bodenplatten gemäß der Erfindung können als separate Teile

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hergestellt und auf den Röhrchenhüllen mittels einer an sich beliebigen bekannten Methode befestigt werden, wobei der Unterschied gegenüber dem STand der Technik darin besteht, daß diese Befestigung erfolgt, bevor die Röhrchenhüllen mit aktivem Material gefüllt werden.

Eine vorteilhafte Maßnahme kennzeichnet sich dadurch, daß die Verschlußplatte im Spritzwege mit den Enden der Röhrchen verbunden ist und mit den Teilen der Abdeckplatte einen zusammenhängenden Bauteil bildet. Hierbei wird die Verschlußplatte unmittelbar auf den Enden der Röhrchenhüllen angeformt. Die gewünschte Zahl von Röhrchenhüllen wird in eine entsprechende Spritzgießform eingegeben, die derart ausgebildet ist, daß die Verschlußplatte an die Enden der Röhrchenhüllen angespritzt wird. Hierdurch wird einmal eine feste Verbindung zwischen der Verschlußplatte und den Röhrchenhüllen erreicht und bei Verwendung einer Mehrzahl einzelner Röhrchen werden sämtliche zu einer Elektrode gehörenden einzelnen Röhrchen miteinander verbunden. Die beiderseitig der Längsränder der Verschlußplatte angeordneten Teile der Abdeckplatte können gleichzeitig im Spritzwege ausgeformt werden, wobei an den Längsrändern das Kunststoffmaterial eine entsprechend geringe Stärke besitzt _f um ein Klappgelenk zu bilden,

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Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:

Fig, I schematische perspektivische Darstellung

des Bodenbereiches einer aus vier Röhrchen gebildeten Elektrode;

Fig. 2 Querschnitt gemäß Fig, I durch ein Röhrchen;

Fig, 3 Darstellung gemäß Fig. 2 bei geschlossenen Teilen der Verschlußplatte; und

Fig, 4 teilweise Ansicht einer aus sechs Röhrchen gebildeten Elektrode,

Die Figur 1 zeigt eine aus vier Röhrchen 1 gebildete Röhrchenelektrode, deren Boden durch eine Verbindungsplatte 2 gebildet ist, die mit Öffnungen 7 ausgestattet ist, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Röhrchen 1 entspricht. An den Längsrändern der Verbindungsplatte 2 sind die Teile 3a, 3b der Abdeckplatte gelenkig aufgenommen Die Verbindungsplatte 2 kann in üblicher Weise mit den Enden der Röhrchen

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durch Verkleben oder Verschweißen verbunden werden, wobei die zwischen den Röhrchen befindlichen Zwischenräume durch die Verbindungsplatte 2 abgedeckt sind.

Wie die Figur 2 erkennen läßt, ist die Verbindungsplatte 2 im Spritzwege mit den Röhrchen 1 verbunden. Die Befüllung der Röhrchen 1 mit dem aktiven Elektrodenmaterial erfolgt in der in Figur 2 gezeigten Stellung der Teile 3a, 3b der Abdeckplatt Aus der Figur 2 ist ersichtlich, daß beim Einfüllen des aktiven Materials in die Röhrchen 1 praktisch kein aktives Material durch Streuverluste verloren gehen kann. Wie die Figur 2 zeigt_f sind an den freien Längsrändern der Teile 3a, der Abdeckplatte senkrecht vorstehende stegartige Ansätze 6a, 6b angeordnet, die, wie Figur 3 zeigt, in geschlossener Stellung der Teile 3a, 3b der Abdeckplatte aneinander anliegen so daß die Abdeckplatte 3a, 3b durch Verleimung dieser beiden Stege miteinander in der Schließstellung gehalten werden kann.

Wie die Figur 4 zeigt, sind an den beiden Querseiten der Verbindungsplatte 2 vorstehende Teile 7a, 7b angeordnet, die der Aufhängung oder der sonstigen Behandlung der Elektrode während der automatischen Fertigung dienen. Nach Fertigstellun der Elektrode werden zweckmäßigerweise diese vorstehenden Teil 7a, 7b durch Abtrennen entfernt.

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Claims

ANSPRÜCHE

1,/ Röhrchenelektrode für elektrische Akkumulatoren mit einer die Enden der Röhrchen verbindenden und verschließenden Bodenplatte, dadurch gekennzeichne

daß die Bodenplatte aus einer mit dem Innendurchmesser der Röhrchen (1) entsprechenden öffnungen (7) versehenen Verbindungsplatte (2) und einer geschlossenen, vorzugsweise aus einem Teil bestehenden, auf der freien Oberfläche der Verschlußplatte (2) beispielsweise durch Leimung befestigbaren Abdeckplatte besteht,

2, Röhrchenelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte an einem Längsrand mit der Verschlußplatte (2) gelenkig verbunden ist,

3. Röhrchenelektrode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte aus zwei einander gleichen, in ihrer Breite der halben Breite der Verschlußplatte (2) entsprechenden Plattenteilen (3a, 3b) besteht, die an den beiden Längsrändern der Verschlußplatte (2) angelenkt sind.

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4, Röhrchenelektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenteile (3a, 3b) an ihren freien Längsrändern mit senkrecht nach außen vorstehenden stegartigeiji, in geschlossener Stellung der Plattenteile (3a_r 3b) aneinander anliegenden Ansätzen (6a_f 6b) versehen sind,

5, Röhrchenelektrode nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußplatte (2) im Spritzwege irdt den Enden der Röhrchen (1) verbunden ist und mit den Teilen (3a, 3b) der Abdeckplatte einen zusammenhängenden Bauteil bildet.

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