DE2630240A1

DE2630240A1 - Batteriescheiderumhuellung

Info

Publication number: DE2630240A1
Application number: DE19762630240
Authority: DE
Inventors: Dennis A Rigstad
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1976-07-06
Publication date: 1977-02-03
Also published as: US4092386A; FR2317778A1; CA1064575A; FR2317778B1; SE8007161L; BE844011A; SE425274B; GB1558788A; SE7607854L; NL7607566A; SE8007160L; GB1558787A; IT1062524B

Description

UEXKÜLL & STOLBERG PATENTANWÄLTE

2 HAMBURG 52

BESELERSTRASSE 4

DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

W.R. Grace & Co. (Prio: 9. Juli 1975

62 Whittemore Avenue ^{US 594 454} " ¹³²³⁷⁾

Cambridge, Mass. .02140 / V.St.A.

Hamburg, den 5. Juli 1976

Batteriescheiderumhüllung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Batteriescheiderumhüllung zum Umschließen von Batterieplatten, insbesondere zum festen Verbinden von Batteriescheiderwänden miteinander, um Batteriescheiderumhüllungen zu bilden, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriescheiderumhüllung.

Bisher wurden Batteriescheiderumhüllungen durch Verbindung der Wände von Batteriescheidern mittels Klebstoffen, Schmelzklebern, Klebeband oder, wenn das Material der Batteriescheider entsprechend schweiß- oder siegelbar ist, durch Heißsiegeln oder Ultraschallschweißen hergestellt. Bei allen diesen vorbekannten Verfahren war es üblich, entweder die Kanten des Batteriescheiders an ihren Verbindungsoder Überlappungsstellung aneinanderstoßen zu lassen. Es ist auch bereits bekannt, Batteriescheiderröhren direkt zu gießen oder Röhren aus einem Gewebe zu nähen und dann das Gewebe zu imprägnieren.

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Bei einem vorbekannten Verfahren, das für die positiven Platten von Säure-Bleibatterien angewendet wurde, wurde über die mit einer pastösen Masse bestrichenen Flächen der Batterieplatte eine Glasmatte gebracht und dann die Platte im Bereich ihrer schmälsten Stelle mit einem Glasfaserband umwickelt. Danach wird über das Band eine PVC-Bahn überlappend gewickelt und gesiegelt. Die PVC-Bahn weist dort mechanisch eingebrachte Perforationen auf, wo sich die Paste befindet, und sie ist an den Ecken der Platte nicht durchbrochen, um Kantenkurzschlüsse und Schäumungen zu verringern. Die untere Kante (die offene Kante gegenüber der Pochsäule) wird dann in eine Kunststoff abdeckung eingeschoben, die über das rechteckförmige Unterteil der PVC-Umhüllung paßt.

Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, daß die Wände voneinander entfernt und über aus geschäumtem Material bestehende Elemente miteinander verbunden werden können, ohne daß zusätzlicher Raum innerhalb der Batterie verlorengeht und ohne daß der "freie Strömungsbereich" des Batteriescheiders, d.h. der für den Batterieelektrolyten zugängliche Bereich beeinträchtigt wird.

Somit betrifft die Erfindung eine Batteriescheiderumhüllung für eine Batterieplatte, welche zwei einander gegenüberliegende Wände des Batteriescheiders aufweist, die im Abstand voneinander mittels mindestens eines aus geschäumtem Material

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bestehenden, zwischen den Wänden angeordneten Elementes fest miteinander verbunden sind.

Die Batteriescheiderwände sind normalerweise im wesentlichen rechteckförmig, und das aus Schaumstoff bestehende Element bzw. die Elemente erstrecken sich vorzugsweise mindestens über die gesamte Länge einer der Kanten des Rechtecks, und in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung über die gesamte Länge einer oder beider längeren Kanten des Rechtecks. Bei einem bevorzugten Aufbau sind die Batteriescheiderwände zwischen einer der kurzen Kanten des Rechtecks mittels einer Endwand verbunden, die einstückig mit den beiden einander gegenüberliegenden Wänden ausgebildet ist und aus dem gleichen Material besteht, nämlich dem Batteriescheidermaterial. Bei diesem Aufbau sind die einander gegenüberliegenden Flächen vorzugsweise verhältnismäßig eben (obwohl sie selbstverständlich auch Rippen aufweisen können), und die rechteckförmigen Wände verlaufen parallel und fluchtend zueinander, und sie können aus einer durchgehenden, homogenen Bahn hergestellt werden, in der zwei Faltlinien gebildet sind, durch die ein Basisbereich, d.h. eine Endwand zwischen den Falten erzeugt ist. Die kontinuierliche Bahn kann daher im wesentlichen die gleiche Form wie ein Bucheinband haben, wobei die Endwand unter einem Winkel von im wesentlichen 90° von jeder der beiden, einander gegenüberliegenden Hauptwände ausgeht.

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Vorzugsweise verbindet das aus geschäumtem Material bestehende Element bzw. die Elemente die beiden einander gegenüberliegenden Wände entlang mindestens der gesamten Länge von zwei ihrer fluchtenden Kanten, so daß zusammen mit den Wänden ein Abschluß gebildet wird. Auf diese Weise bleibt lediglich eine einzige Kante der Umhüllung für den Zugang der Batterieplatte offen. Ausgenommen für eine Polverbindung der Platte kann auch diese Kante im wesentlichen mit einem Element aus geschäumtem Material verschlossen werden. Selbstverständlich muß eine ausreichende Belüftung vorhanden sein. Die Batteriescheiderwände sind selbstverständlich erheblich oder vollständig porös, und das Element aus geschäumtem Material steht vorzugsweise in Berührung mit einem geschäumten Bereich der Wände. Eine feste mechanische Verbindung zwischen den Batteriescheiderwänden und dem das Element bildenden Polymeren kann dadurch erreicht werden, daß das in die Poren eindringende Schaummaterial eine Verankerung bildet. Außerdem läßt sich durch entsprechende Wahl eines Polymeren als Hauptbestandteil des Schaummaterials eine erhebliche Klebewirkung erreichen. Dadurch wird es durch verschiedene Maßnahmen möglich, daß das aus geschäumtem Material bestehende Element als Dichtung dient, die undurchlässig für den Batterieelektrolyten ist. Das Element aus geschäumtem Material ist jedoch auch als Abstandselement besonders wertvoll, selbst wenn andere Einrichtungen zur Abdichtung der Batterieplatte im Bereich der Kanten der Wände des Batteriescheiders gegenüber dem

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Elektrolyten und eines damit erfolgenden Schließens der Umhüllung verwendet werden.

Die Erfindung betrifft selbstverständlich auch eine in die erfindungsgemäße Batteriescheiderurahüllung eingesetzte Batterieplatte. In der bevorzugten Ausfuhrungsform hat die Batterieplatte einen entlang ihres Umfangs verlaufenden Rahmen, der das Batteriegitter umschließt, das mit Batteriepaste bestrichen ist und dessen beiden nach außen gerichteten Flächen dem Batterieelektrolyten ausgesetzt werden. Eine Pastenhaiterungsmatte bedeckt vorzugsweise jede der beiden mit Paste bestrichenen Flächen der Batterieplatte, und das aus geschäumtem Material bestehende Element steht in Eingriff mit den und erstreckt sich durch die Zwischenräume von mindestens zwei gegenüberliegenden Kanten jeder der Haltematten.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Batteriescheiderumhüllungen für Batterieplatten. Bei diesem Verfahren werden im wesentlichen die beiden Wände des Batteriescheiders dicht nebeneinander und im Abstand voneinander angeordnet, und es wird aushärtbarer Schaum oder ein aufschäumbares Element in den Raum zwischen den benachbarten Wänden und in Berührung mit diesen gebracht, worauf der Schaum ausgehärtet wird. Vorzugsweise wird hierzu ein Schaum verwendet, der ohne weitere Beeinflussung nach einer gewissen Zeit

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aushärtet. Die beiden Wände werden in einer bevorzugten Ausgestaltung mittels eines Kerns in Abstand voneinander gebracht, der zumindest teilweise kurz vor den Außenkanten der Wände endet und so einen Kanal zwischen sich und den Kanten freiläßt, der den Schaum aufnehmen kann. Entlang mindestens einer der Außenkanten jeder der beiden Wände des Batteriescheiders an den Seiten gegenüber dem Kern können starre Halteelemente vorgesehen sein, um zu verhindern, daß der Schaum die beiden Wände beim Befüllen des Kanals auseinanderdrückt. Als Kern kann auch die zu umhüllende Batterieplatte dienen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die beiden Wände des Batteriescheiders so dimensioniert und angeordnet, daß sie die mit Paste bestrichenen Flächen der Batterieplatten vollständig bedecken und sich über diese hinaus erstrecken, jedoch Vorsprünge für die Polverbindungen freilassen. Die beiden starren Ilalteelemente sind vorzugsweise Teil einer Aufspannvorrichtung, die im wesentlichen die gleiche Größe und die gleiche Rechteckform hat wie die beiden Wände des Batteriescheiders. Die starren Halteelemente sind so verbunden, daß sie fluchtend mit den Kanten der Batteriescheiderwände in klemmenden Eingriff mit diesen gebracht werden können, um diese in einer parallelen Lage im Abstand voneinander und gegen den Kern gedrückt zu halten, so daß ein fester Zusammen-

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halt zwischen diesen und dem Kern entsteht, um den Schaum aufzunehmen.

Vorzugsweise wird das aus geschäumtem Material bestehende Element dadurch hergestellt, daß man aus einem Extruder einen Schaumwulst in den zwischen den Kanten der Batteriescheiderwände und dem Kern gebildeten Kanal extrudiert, wobei am Basisbereich der Batteriescheiderplatte begonnen und in einer im wesentlichen geraden Linie zum äußeren Ende der geraden Kante der miteinander fluchtenden Kanten der Rechteckseiten der Batteriescheiderwände fortgesetzt wird, indem die die Batteriescheiderwände und den Kern enthaltende Anordnung entlang dem Extruder bewegt wird. Vorzugsweise wird der Schaum durch Pressen mit einer ebenen Fläche fest in den Kanal eingedrückt und die an der Oberfläche des Kanals befindliche Schaumfläche geglättet. Danach wird der Schaum zu einem aus Schaummaterial bestehenden Element abgekühlt, und überschüssiger Schaum, d.h. Schaum, der über die Kanten hinausragt, wird abgeschnitten. Der Schaum besteht vorzugsweise aus einem synthetischen organischen Polymeren und enthält ein wärmeaktivierbares Blähmittel, bevor es in den Extruder eingebracht wird. Das Extrudieren erfolgt in Form einer warmen Schmelze.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

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Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Betrieb, wobei ein kleiner Bereich des Schaumwulstes nahe der Basis weggeschnitten ist.

Figur 2 zeigt in einer Teil-Endansicht die erfindungsgemäße Aufspannvorrichtung, wobei der zusammengepreßte und geglättete Schaum erkennbar ist.

Figur 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine eingeschlossene Batterieplatte gemäß der Erfindung, bei der der überstand weggeschnitten wird.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Aufspannvorrichtung 9 hat Verstärkungsträger 10 und 11, die entlang entsprechender, einander gegenüberliegender Oberkanten der nach außen gerichteten Flächen der beiden Spannplatten oder -Seiten 12 und 13 angeordnet sind. Die Träger 10 und 11 befinden sich geringfügig unterhalb der Oberkanten der Platten, und sie sind T-förmig ausgebildet, um beim Pressen des Schaums nach außen gegen die entsprechenden einander gegenüberliegenden Kanten der Platten 12 und 13 eine ausreichende Festigkeit gegen Verbiegungen zu geben. Ein Kern 14 besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Batterieplatte, und es ist, wie in Figur 2 zu erkennen ist, außerdem eine Pochsäule 14A vorhanden. Zum zwangsweisen Zusammenhalten der oberen Enden der Aufspannvorrichtung in voneinander entfernter Lage ist eine C-förmige Klammer

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15 vorgesehen, und die Aufspannvorrichtung selbst besteht aus einem einzigen Materialstreifen, der im Mittelbereich so gebogen ist, daß er die Form eines Bucheinbandes hat, wobei die Platten 12 und 13 durch einen Basis- oder Anlenkbereich 16 verbunden sind. Durch die federnden Eigenschaften des Metalls haben die Platten 12 und 13 die Neigung, sich nach außen zu bewegen.

Der in Figur 1 gezeigte Extruder 17 zum Extrudieren eines schäumbaren Polymeren hat eine schmale Formdüse 18, aus der das Polymere bei 18A zur Bildung einer Schaumwulst 19 über dem Kern 14 austritt und die äußeren Kanten 20 und 21 eines Batteriescheiders verbindet, der im wesentlichen in die gleiche Form gebracht ist wie die Aufspannvorrichtung 9. Die beiden Platten 12 und 13 der Aufspannvorrichtung sind so bemessen, daß sie der Größe der Batteriescheiderplatten entsprechen, die, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, auf den Kern geklemmt werden, um so auf einfache Weise eine fluchtende Lage der Oberkanten der Platten 12 und 13 der Aufspannvorrichtung mit den Kanten 20 und 21 eines Batteriescheiders 22 zu erreichen. Nach dem Einbringen eines Batteriescheiders und eines Kerns in die Aufspannvorrichtung 9 sowie nach dem Zusammendrücken der Platten ergibt sich die Anordnung 24.

Eine Arbeitstischführung 25 ist benachbart der Formöffnung 18A vorgesehen, um eine Bewegung der Anordnung 24 entlang

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der Formöffnung zu ermöglichen/ so daß der Schaumwulst 19 hergestellt werden kann. Eine Führstange 26 erstreckt sich entlang einem Mittelbereich der Arbeitstischführung 25 und legt den richtigen Abstand der Anordnung 24 für die Aufnahme des Schaumwulstes 19 fest, wenn die Anordnung 24 mit ihrer unteren Kante in Eingriff mit der Führstange steht. Die obere Kante der Arbeitstischführung 25 endet kurz unterhalb der Oberkante der Anordnung 24, so daß sich die C-förmige Klammer 15 und der Träger 11 frei bewegen können. Somit liegt die ebene Platte 13 der Aufspannvorrichtung 9 an der ebenen Fläche der Arbeitstischführung 25 an, und die Anordnung 24 bewegt sich in stabiler Lage entlang der Arbeitstischführung 25, wobei der Schaumwulst 19 aufgebracht wird.

Benachbart zur Arbeitstischführung 25 ist eine zweite, ebene, glatte Fläche 27 vorhanden, die dazu dient, den Schaumwulst nach innen und gegen den Kern zu pressen und zusammenzudrücken, um so seine Außenfläche zu glätten und eine gleichmäßige Abdichtung sowie eine Verbindung mit den Wänden des Batteriescheiders sicherzustellen. Das einzig andere noch erforderliche Element ist in Figur 3 gezeigt, nämlich das Messer 28, das dazu dient, überschüssigen Schaumstoff 29 von den Kanten des Batteriescheiders 22 abzuschneiden, nachdem der Batteriescheider aus der Aufspannvorrichtung gelöst wurde.

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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Extruder betriebsbereit gemacht und dann in Betrieb gesetzt sowie eine Anordnung durch Zusammendrücken der Batteriescheiderplatten gegen einen Kern hergestellt, wobei zwei Plattenkanten einander benachbart jedoch im Abstand voneinander liegen, um das Schaumextrudat zwischen sich aufzunehmen.

Zur Vorbereitung des Extruders wird ein polymeres Kunstharz, vorzugsweise ein Polyolefin und noch weiter bevorzugt ein Polyäthylen mit einem Blähmittel versetzt, das vorzugsweise durch Wärme aktivierbar ist. Das so hergestellte Polymere wird in einen Extruder eingebracht und als heiße Schmelze typischerweise bei einer Temperatur von mehr als 149 C aus der Formöffnung extrudiert. Selbstverständlich kann das Blähmittel in einigen Fällen dem Polymeren auch im Extruder zugesetzt werden.

Zur Herstellung der Anordnung wird zunächst ein Batteriescheider, der ausreichend flexibel ist, um ohne zu große Beschädigungen gefaltet werden zu können und der vorzugsweise aus einer Batteriescheiderbahn oder -platte besteht, die entsprechende Abmessungen hat, in eine Form ähnlich einem Bucheinband gefaltet, so daß zwei Wände des Batteriescheiders, die später die beiden Wände der Umhüllung bilden, unter einem Winkel von 90 von einem Basisbereich ausgehend die mit Paste bestrichenen Flächen der Batterie-

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platte bedecken. In der üblicherweise bevorzugten Form haben die beiden Batteriescheiderwände gleiche Größe und sind parallel zueinander um einen Kern angeordnet, der aus der Batterieplatte bestehen kann. Die Kanten der Wände erstrecken sich dort, wo die Wände durch den Schaum miteinander verbunden werden sollen, geringfügig über die Kanten des Kerns hinaus. Dadurch ergibt sich oberhalb der Kante des Kerns ein Kanal zur Aufnahme des Schaums. Selbstverständlich können die Batteriescheiderwände auch aus einzelnen Bahnen oder Platten bestehen, die nicht Teil einer einzelnen gefalteten Bahn oder Platte sind. Die Verwendung einer einzelnen gefalteten Bahn oder Platte wird jedoch bevorzugt. Weist der Batteriescheider Rippen auf, die die Faltlinien schneiden, so kann es sehr erwünscht sein, diese Rippen an den Faltlinien zu entfernen oder zu brechen, um Spannungen zu vermeiden. Dies kann etwa durch kaltes oder heißes Pressen der Rippen erfolgen, um sie flachzudrücken, oder durch ausreichendes Krimpfen der Falten, so daß die Rippen weggebogen werden, ohne daß nennenswerte Schäden oder Brüche in der Batteriescheiderplatte oder -bahn auftreten. Vorzugsweise werden Batteriescheider aus mikroporösen Platten oder Bahnen verwendet, die aus einem polymeren Kunstharz, vorzugsweise Polyolefin und insbesondere Polyäthylen bestehen. Insbesondere können Batteriescheider verwendet werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 351 495 beschrieben sind.

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Nachdem die Batteriescheiderplatte oder -bahn gefaltet und über den Kern gebracht ist, der in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1, 2 und 3 aus der Batterieplatte besteht, wird diese Unteranordnung in die Aufspannvorrichtung eingebracht. Hierzu wird zweckmäßigerweise der Basisbereich 23 des Batteriescheiders auf eine ebene Fläche gesetzt, und die Wände 30 und 31 schwenken in der vertikalen Lage etwas auseinander. Dann wird die Batterieplattenkante mittig auf den Basisbereich aufgebracht, wobei an jeder Kante ein ausreichender Bereich entsprechend der erwünschten Schaumstärke frei bleibt. Vorzugsweise wird eine die Paste haltende Matte auf jede der beiden einander gegenüberliegenden, mit Paste bestrichenen Außenflächen der Batterieplatte aufgebracht, bevor diese in den Batteriescheider eingebracht wird. Die Pastenhaltematte hat vorzugsweise Abmessungen entsprechend der Außenkanten des Rahmens der Batterieplatte. Die Matte braucht sich jedoch nicht bis nach oben zu allen Vorsprüngen der Batterieplatte zu erstrecken, etwa den Batteriepolen oder -säulen. In den Figuren sind die Matten zur Vereinfachung weggelassen.

Der angelenkte Bereich der Aufspannvorrichtung befindet sich vorzugsweise auf einer ebenen Fläche, und die Platten 12 und 13 sind in einer geöffneten Lage zur Aufnahme der Unteranordnung aus Batteriescheider und Batterieplatte, so daß diese Unteranordnung in gleicher V7eise eingebracht werden kann, wie die Batterieplatte in den Batterieschei-

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der eingesetzt wurde. Die Seiten der Aufspannvorrichtung werden genau mit den Kanten des Batteriescheider ausgerichtet. Der Anlenkbereich wird dann geschlossen und in dieser geschlossenen Lage festgelegt, um den Batteriescheider gegen die Batterieplatte oder den Kern zu halten, was vorzugsweise mittels einer C-förmigen Klemme erfolgt, wie sie in Figur 1 dargestellt ist. Nachdem somit die Batterieplatte in die gewünschte Lage zwischen die Seitenwände des Batteriescheiders gebracht wurde und die Kanten des Batteriescheiders festgelegt sind, um von dem aus Schaummaterial bestehenden Dichtungsstoff nicht nach außen gedrückt zu werden, kann der Schaum eingebracht werden.

Der vorbereitete Extruder kann nunmehr in Betrieb genommen werden, um die eingespannte Anordnung - aus Kern und Batteriescheider mit Schaum zu füllen. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, daß der Basisbereich 23 des Batteriescheiders an die Formöffnung 18A des Extruders gebracht und die Anordnung in Figur 1 nach links bewegt wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit wird dabei durch Beobachtung so festgelegt, daß der Schaum den Raum zwischen den beiden Platten 12 und 13 vollständig füllt. Die Bewegung der Anordnung wird solange fortgesetzt, bis sich der Schaum in einer geraden Linie bis zur entfernten Kante der Seite der Batteriescheiderwände erstreckt und den Kanal füllt. Die Bewegung der Anordnung erfolgt durch Verschiebung entlang einer geraden

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Linie auf der Führstange 26, wobei die Außenfläche der Platte 13 an der Haltefläche der Arbeitstischführung anliegt. Der Träger 10 und die C-förmige Klemme liegen oberhalb der Oberkante der Anlagefläche der Arbeitstischführung 25.

Unmittelbar nach dem Aufbringen des Schaumwulstes 19 wird die Anordnung mit der Wulstfläche nach unten auf die Glättungsfläche 27 gemäß Figur 2 gebracht und gegen diese gedrückt, überschüssiges Extrudat wird dabei in die Dichtung hineingepreßt, und in einigen Fällen können die abgedichteten Kanten durch Druck von Hand gegen die Kanten der Platten 12 und 13 geringfügig nach innen gedrückt werden, um eine noch bessere Abdichtung sicherzustellen und Leerräume zu vermeiden, die nach dem Einpressen und Glätten des Schaums entstehen. In einigen Fällen braucht es selbstverständlich nicht einmal erforderlich zu sein, den Schaum gegen bzw. mittels einer glatten Fläche entsprechend der Fläche 27 unter Druck zu setzen.

Nach Fertigstellung der Dichtung wird diese abgekühlt und die Aufspannvorrichtung entfernt. Die Unteranordnung aus Batterieplatte und Batteriescheider ist umgedreht, so daß der noch immer offene Kanal an der gegenüberliegenden Seite sich an der Seite der Aufspannvorrichtung benachbart zu den Trägern 10 und 11 befindet. Die Aufspannvorrichtung wird wiederum über der Unteranordnung befestigt, und es wird dann der ganze Vorgang zum Abdichten dieses offenen

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Kanals entlang der Kante der Wände 12 und 13 wiederholt, wobei wieder im Basisbereich 23 begonnen wird. Nach dem Zusammenpressen und Quetschen sowie Abkühlen in der beschriebenen Weise wird die jetzt abgedichtete Unteranordnung mit der umschlossenen Batterieplatte aus der Aufspannvorrichtung herausgenommen, und überschüssiges Schaummaterial wird entfernt, etwa durch Abschneiden entsprechend Figur 3,

Figur 2 zeigt, daß das aktive Schaummaterial nicht nur quillt und dabei in Berührung mit den Wänden 20 und 21 des Batteriescheiders kommt, sondern auch nach innen in die Batterieplatte eindringt.

Die Batterieplatte hat typischerweise einen sich entlang des Umfangs erstreckenden Rahmen, der das an zwei Außenflächen, die dem Batterieelektrolyten ausgesetzt sind, mit Batteriepaste bestrichene Batteriegitter umschließt. Der aktive Schaum fließt um die Außenkante des Rahmens, die als Hitzesenke in den üblichen Fällen dient, in denen der Rahmen nicht vorgeheizt ist, und den Schaum "einfriert", wodurch ein geringfügiges Zurückziehen von der Kante des Rahmens eintritt und ein sehr kleiner Spalt freigelassen wird. Der aktive Schaum kommt in Berührung mit den Kanten der Pastenhaltematte und erstreckt sich in oder durch die Zwischenräume der Kanten, wodurch eine Verbindung zwischen diesen hergestellt wird. Es sei erneut darauf hingewiesen, daß die Pastenhaltematten in den Figuren nicht dargestellt wurden. Figur 2

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zeigt, daß dieses Eindringen entlang der Kante der Batterieplatte erfolgt und infolge des Abstandes der Hauptwand des Batteriescheiders von der Batterieplatte durch die nach außen vorspringenden und an der Batterieplatte anliegenden Rippen eine gute Maßnahne darstellt. So werden die Rippen 33 und 34 von dem aktiven Schaum umschlossen. Die Pastenhaltematten werden nur dann benutzt, wenn die Rippen das Stützgewebe oder die Hauptbatteriescheiderflache im Abstand von der Paste halten. Außerdem dringt das synthetische Polymere in die Poren der vorzugsweise verwendeten Batteriescheider ein und bildet eine sehr gute mechanische Verbindung, selbst wenn die Poren vorzugsweise klein sind und im Durchschnitt eine Größe von weniger als 0,07 Mikron haben. Das nennenswerte Eindringen und die erhebliche mechanische Verbindung in derart kleinen Poren ist wesentlich. In einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Poren eine Durchschnittsgröße von 2,0 Mikron. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei solchen Batteriescheidern angewendet werden, die sehr große Poren haben. Auch können die Batteriescheiderwände andersartig aufgebaut sein.

Wenn statt der Batterieplatte ein entfernbarer Kern verwendet wird, werden die Pastenhalteplatten vorzugsweise weggelassen. Der entfernbare Kern ist üblicherweise langer als die Batterieplatte, um sein Herausnehmen zu erleichtern. Der entfernbare Kern hat außerdem vorzugsweise eine glatte

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Oberfläche und besteht aus einem Material, an dem der aktive Schaum nicht haftet, so daß ein leichtes Entfernen möglich ist. Es hat sich gezeigt, daß der Kern vorzugsweise aus Stahl hergestellt werden sollte. Wenn ein heißer Schaum aus einem synthetischen Polymeren, etwa Polyäthylen in Berührung mit Metall kommt, so wird er durch das Metall abgekühlt, das als Wärmesenke dient, und der Schaum schrumpft geringfügig zurück, wodurch das Entfernen des Kerns verhältnismäßig einfach wird.

In dem im einzelnen dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein kontinuierlich arbeitender Extruder verwendet, und die gesamte Einrichtung und Verarbeitung erfolgt entfernt, so daß der Extruder kontinuierlich arbeiten kann. Ist ein Stop/ Start-Betrieb für jede Umhüllung erwünscht, so wird eine Kolben-Zuführeinheit bevorzugt. Es läßt sich entsprechend den Umständen auch irgendein anderes Verfahren anwenden, um den Schaum zwischen die Kanten der Batteriescheiderwände und 21 und auf die Kernkante aufzubringen, wie dies in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Vorzugsweise wird jedoch ein ein Blähmittel enthaltendes Polyolefin verwendet, das im Extruder durch Wärme aktiviert wird. Ein Blähmittel und Polyäthylen können trocken vermischt und in den gewünschten Verhältnissen in eine Extruderschütte eingebracht werden. Das Extrudat kann aus .einer entsprechenden Formöffnung als ein Wulst in den Raum zwischen den Kanten der Batteriescheiderwände eingebracht werden.

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Vorzugsweise werden chemische Blähmittel benutzt, doch können auch andere Blähverfahren angewendet werden, beispielsweise kann unter gewissen Umständen der Schaum durch Zumischen eines Gases zum Polymeren unter Druck mechanisch im Extruder hergestellt werden. Es ist wichtig, daß bei der Schaumausdehnung eine leerraumfreie Abdichtung des Batteriescheiders sichergestellt wird. Außerdem kann das aus geschäumtem Material bestehende Element unter Umständen auch anders als durch Extrudieren eingebracht werden, beispielsweise kann ein schäumbares Material in den Kanal eingefüllt und dort aufgeschäumt werden.

Mittels der Erfindung wird eine Umhüllung für Batterieplatten hergestellt, bei der zwei im Abstand voneinander liegende Batteriescheiderwände 30 und 31 (Figuren 1, 2 und 3) an ihren Außenkanten 20 und 21 mittels eines aus geschäumtem Material bestehenden Elementes 32 verbunden sind, das sich aus dem geglätteten Wulst 19 gebildet hat. Die Batter riescheiderwände 30 und 31 sind selbstverständlich vorzugsweise Teil eines durchgehenden Streifens bzw. einer durchgehenden Bahn aus Batteriescheidermaterial und im Basisbereich 23 miteinander verbunden, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Dies braucht jedoch nicht immer der Fall zu sein, sondern die Batteriescheiderwände können auch aus getrennten Platten- oder Bahnelementen bestehen.

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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Schaum eine mechanische Klebeverbindung mit dem Batteriescheider eingeht. Dies ergibt sich wahrscheinlich durch das Eindringen in die Poren des Batterieschexders, selbst wenn diese kleiner als 0,07 Mikron sind. Auf jeden Fall ist die mechanische Verbindung wesentlich besser als eine einfache Oberflächenklebeverbindung oder eine chemische Klebeverbindung. Darüber hinaus fließt und dringt der Schaum nicht nur in die Poren des Batterieschexders ein, sondern fließt auch um die Vorsprünge, etwa die Rippen 33 und 34, um so den vorgeformten Batteriescheider noch stabiler zu machen. Wenn das aus geschäumtem Material bestehende Element von den vorzugsweise verwendeten mikroporösen Batteriescheidern gelöst wird, was sehr schwierig ist, zeigt sich, daß auf seiner Oberfläche eine Abdeckung aus sehr kleinen, haarähnlichen Fibrillen vorhanden ist. Diese Fibrillen entstehen wahrscheinlich durch ein Strecken des polymeren Materials in den Bereichen, in denen es mit der Oberfläche des Batteriescheiders verbunden ist. Somit ist die mechanische Haftung ein sehr wichtiger, mit der Erfindung erzielbarer Vorteil. Ferner ist es von Bedeutung, daß der Schaum um die Rippen herumfließt und so die Haftung vergrößert. Die Einheitlichkeit der Dichtung der Umhüllung wird durch den Schaum nicht nur dadurch stark verbessert, daß er beim Expandieren strömt, sondern dadurch, daß er dabei in Leerräume der Begrenzungsbereiche aus Bahnmaterial gepreßt wird.

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Man erkennt, daß in der bevorzugten Ausgestaltung, wie sie in den Figuren dargestellt ist, die Batteriescheiderumhüllung mindestens zwei Hauptwände mit fluchtenden Seiten hat, die durch mindestens zwei aus geschäumtem Material bestehenden Elementen befestigt sind, von denen jeweils eins an gegenüberliegenden Seiten der Umhüllung beginnend an gegenüberliegenden Kanten des Basisbereiches 23 vorgesehen ist. Diese Elemente erstrecken sich entlang gegenüberliegender Kanten der Batterieplatte. Die den Kanten des Batteriescheiders benachbarte Rippenstruktur, die in Eingriff mit den aus Schaumstoff bestehenden Elementen kommt, verläuft vorzugsweise parallel zu den durch die Elemente verbundenen Kanten. Als Batteriescheider werden vorzugsweise solche verwendet, die keine Zellulose enthalten. Vielmehr werden insbesondere solche Batteriescheider bevorzugt, die aus einem synthetischen Polymere bestehen, insbesondere solche, deren Porengröße geringer als 0,2 Mikron und vorzugsweise weniger als 0,07 Mikron ist. Als bevorzugtes Material für die aus Schaumstoff bestehenden Elemente dient ein synthetisches Polymere, etwa Polyolefin und insbesondere Polyäthylen.

Unter einem "aktiven Schaum" wird der Schaum vor dem Aushärten (im vorliegenden Fall durch Abkühlen) verstanden, bis er nicht mehr dauerhaft verformt und etwa durch Pressen gegen die ebene Fläche gemäß Figur 2 geformt werden kann.

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Der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellte Extruder ist ein kontinuierlich arbeitender Ein-Schrauben-Extruder, doch können auch andere Extruderarten benutzt werden. So kann für einen diskontinuierlichen Betrieb beispielsweise ein Kolbenextruder eingesetzt werden. Bei Einsatz eines kontinuierlich arbeitenden Extruders ist es zweckmäßig, eine Anzahl von Aufspannvorrichtungen und Kernen zu verwenden, um so das kontinuierlich austretende Extrudat ausnutzen zu können.

Die Pastenhaltematte ist üblicherweise eine Glasmatte, die ein Glasfaserband enthält. Mittels der Pastenhaltematte soll mechanisch das schuppenartige Ablösen von Positivmaterial bei überlastung oder anderen unvorschriftsmäßigen Betriebszuständen verringert werden.

Unter der durchschnittlichen Porengröße wird verstanden, daß der Kauptteil der Poren diese Größe hat, wie sie durch die Spitze der Porengrößenverteilung bestimmt ist, die nach dem Desorptionsisothermverfahren unter Verwendung eines Micro Meritics Digisorb-Modell 2500 nach dem BET-Verfahren gemessen wurde.

Der Rahmen der Batterieplatte bildet deren äußeren Umfang. üblicherweise ist die positive Batterieplatte umhüllt, und die negative Batterieplatte wird zwischen die umhüllten positiven Batterieplatten gebracht. In einigen Fällen wird

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jedoch auch statt der positiven Batterieplatte die negative Batterieplatte umhüllt. Ferner kann in anderen Fällen ein Block aus verschiedenen umhüllten Batterieplatten benutzt werden. So können beispielsweise zwei Batterieplatten mit einem zwischen ihnen befindlichen Batteriescheider und einem Batteriescheider an der Außenseite des Paares von Platten in einer Aufspannvorrichtung befestigt werden. Dadurch entstehen zwei Kanäle, und zwar jeweils einer oberhalb jeder Batterieplattenkante. Dann wird in der vorstehend beschriebenen Weise aktiver Schaum in beide Kanäle eingebracht. Es ist ferner möglich, einen breiten Schäumwulst zu extrudieren und ihn gleichzeitig in beide Kanäle einzubringen. Die beiden Batterieumhüllungen sind durch eine gemeinsame Batteriescheiderwand miteinander verbunden, die die benachbarte positive und negative Batterieplatte voneinander trennen. Das aus geschäumtem Material bestehende Element erstreckt sich dann entlang getrennter Kanäle und ist in zwei Teilelemente aufgeteilt, die jeweils mit der gleichen gemeinsamen Batteriescheiderwand zwischen der positiven und der negativen Batterieplatte verbunden sind. In weiterer Ausgestaltung können alle Platten in einem Element umhüllt sein, so daß ein mechanisch einheitlicher Block oder ein Batteriezellenelement gebildet wird.

In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die zur Bildung des Elementes erforderliche Schaummenge auf ein Minimum verringert wird, ist die Aufspannvorrichtung

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so geformt, daß ihre oberen Kanten die Kanten der Batteriescheiderwände wesentlich näher zusammendrücken, so daß ein schmaler Kanal entsteht, wodurch zum Füllen des Kanals weniger Schaum benötigt wird.

In den folgenden Beispielen werden die Eigenschaften und Vorteile, die mit der Erfindung erzielt werden, näher erläutert.

Beispiel I

Eine positive Batterieplatte für eine mit Säure zu füllende Bleibatterie wurde gemäß dem nachstehenden Verfahren umhüllt. Diese Batterieplatte hatte eine Länge von 41,9 cm, wenn sie auf ihre Seitenkante gemäß Figur 1 lag und eine Höhe von 14,6 cm, wobei sich eine Plattensäule etwa 2,54 cm über eine der kurzen Kanten hinaus erstreckte. Die Materialstärke der Batterieplatte betrug etwa 6,3 mm. Eine Bahn DARAMIC-Batteriescheider DIJH-334 der Firma W.R. Grace & Co. wurde auf eine Größe von 86,0 cm χ 15,2 cm zugeschnitten. Dieses Batteriescheidermaterial hatte entsprechend der Darstellung in Figur 2 Rippen, die sich in einer Richtung entlang dem Batteriescheider erstreckten und voneinander einen Mittenabstand von 6,3 mm aufwiesen. Um aus dieser zugeschnittenen Batteriescheiderbahn zwei Wände 30 und 31 sowie einen Basisbereich 23 zu bilden, erfolgt eine Faltung entlang der Kanten des Basisbereichs 23, der 12,7 mm breit

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ist, und es ergeben sich an jeder Seite des Basisbereiches zwei Wände, die jeweils eine Länge von 42,9 cm haben. Um die Spannungen in den Rippen im Faltbereich zu entfernen, wird die 86,0 cm lange Batteriescheiderbahn über zwei Streben mit einem Durchmesser von 3,2 mm gebracht, die einen Mittenabstand von 12,7 mm voneinander haben, und zwar so, daß die Rippen quer über die Streben verlaufen. Der Batteriescheider wird dann hydraulisch mittels einer Platte mit

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einem Druck von 0,35 kg/cm gegen die Streben gepreßt, um die Rippen kalt zu verformen und flach2udrücken. Durch die Kaltverformung entsteht eine Linie entlang der Batteriescheiderbahn, durch die beim Umdrehen der Bahn in eine Lage mit den Rippen nach oben und beim Anheben der Wände 30 und 31 von Hand, diese dort gefaltet werden, wo die Streben eingepreßt wurden, so daß man die gewünschte Form eines Buchumschlages erhält.

Die an jeder Fläche mit einer Pastenhaltematte versehene Batterieplatte wird dann auf den Basisbereich 23 des Batteriescheiders gesetzt, so daß sich der Batteriepfosten vom Basisbereich 23 weg erstreckt. Dabei wird die Platte bezüglich der beiden anderen Kanten der Batteriescheiderwände 30 und 31 mittig ausgerichtet. Dies erfolgt am einfachsten dadurch, daß der Basisbereich 23 auf einem Tisch u.a. aufliegt.

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Die Unteranordnung aus Batteriescheider und Batterieplatte wird dann mit dem Basisbereich 23 gegen den Anlenkbereich 16 der Aufspannvorrichtung 9 in diese eingesetzt. Die Kanten der Aufspannvorrichtung entsprechen in ihrer Abmessung genau den Kanten der Batteriescheiderwände und bilden für diese eine Halterung und einen Schutz. Nachdem die Kanten des Batteriescheiders fluchtend ausgerichtet sind, wird die C-förmige Klemme 15 der Aufspannvorrichtung in Eingriff mit den Trägern 10 und 11 gebracht, um die Platten 12 und 13 der Aufspannvorrichtung parallel zueinander zu halten und den Batteriescheider gegen den Kern bzw. die Batterieplatte 14 zu klemmen.

In einem getrennten Vorgang werden 2 % eines Blähmittels, KEMPORE 200 der Firma National Poly Chemical, Inc., mit einem Polyäthylen, Exxon LD 610 der Firma Exxon, in einem Trommelmischer vermischt. Diese Mischung wird dann in den Fülltrichter eines kleinen Extruders (14 1/2 : 1 L/D, 5,08 cm Royal-Extruder) eingebracht und bei einer Buchsentemperatur von etwa 2O4°C bis 232°C durch eine aus 3,2 mm Kupferrohr bestehende Form extrudiert. Die Dichte des Polyäthylens betrug etwa 1,00 und die Dichte des Schaums etwa 0,35.

Bei in Betrieb befindlichem Extruder wird die Anordnung an der rechten Seite auf die geneigte Tischfläche (Figur 1) gebracht, so daß sie auf der Führstange 26 aufliegt und mit der Rückseite der Platte 13 flach an der schrägen Tisch-

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fläche anliegt, wobei sich die Formöffnung 18A am Anfang des Kanals, d.h. am Basisbereich 23 des Batteriescheiders •befindet. Nunmehr wird die Anordnung 24 von Hand langsam entlang der Arbeitstischführung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die ein vollständiges Füllen des Kanals oberhalb der Batterieplatte 14 und zwischen den Seitenkanten 20 und 21 des Batteriescheiders mit einem Schaumwulst 19 ermöglicht, wobei die Anordnung auf der Führstange 26 ruht und entlang dieser bewegt wird. Die Anordnung 24 wird soweit nach links bewegt (Figur 1), bis sie über die Formöffnung 18A hinaus gelangt ist, worauf sie dann sehr schnell angehoben und der Wulst durch Aufdrücken auf eine ebene Fläche, etwa auf einen Tisch gemäß Figur 2 gedrückt und nach innen gepreßt wird. Dadurch wird die Wulstaußenfläche geglättet, so daß keine nach außen ragenden Erhöhungen vorhanden sind, die später Platz innerhalb der Batterie verbrauchen würden. Auf diese Weise wird außerdem eine vollständige und gleichförmige Berührung mit dem Schaum über die gesamte Kanalabmessung an der Kante des Batteriescheiders sichergestellt. Die Anordnung kann dann für einige Minuten auf Umgebungstemperatur von etwa 21⁰C abkühlen, um so die Bildung des aus geschäumtem Material bestehenden Elementes zu beenden. Danach wird die C-förmige Klemme geöffnet, und die Unteranordnung aus Batteriescheider und Batterieplatte wird aus der Aufspannvorrichtung entnommen. Überstehendes Schaummaterial wird von den Kanten des Batteriescheiders entsprechend Figur 3 entfernt.

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Die Unteranordnung wird dann umgedreht/ so daß sich der zuvor oben liegende Teil unten befindet, und wiederum in der Aufspanneinrichtung befestigt, so daß sich die unabgedichteten Kanten der Batteriescheiderwände nahe den Trägern 10 und 11 befinden. Dies wird am einfachsten dadurch erreicht, daß der Basisbereich 16 der Aufspannvorrichtung auf einem Tisch ruht. Der Basisbereich 23 der Batteriescheiderunteranordnung wird gegen den Basisbereich 16 der Aufspannvorrichtung gelegt, und die Kanten des Batteriescheiders und der Aufspannvorrichtung fluchtend ausgerichtet, worauf die C-förmige Klemme wieder befestigt wird. Die Träger 10 und 11 befinden sich daher wiederum nahe dem mit einem Schaumwulst 19 zu befüllenden Bereich des Batteriescheiders. Nunmehr wird das Aufbringen des Schaumwulstes genau wie vorstehend bereits beschrieben wiederholt. Dieser Wulst wird dann in der auch bereits beschriebenen Weise gegen eine Tischfläche gedrückt und zusammengepreßt, worauf der Schaum abgekühlt wird. Danach erfolgt das Entfernen der C-förmigen Klemme sowie das Abtrennen überstehenden Schaums von den Kanten des Batteriescheiders, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Die Umhüllung ist damit fertiggestellt.

Wie Figur 2 zeigt, erstreckt sich der Schaum entlang der Kante der Batterieplatte etwa 6,3 mm nach unten und um das Ende der äußeren Rippe jeder Wand. Man erkennt, daß die Rippen die Hauptwandbereiche des Batteriescheiders von der Batterieplatte entfernt halten. Die nicht dargestellte

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Pastenhalteitiatte liegt an der Batterieplatte, und im allgemeinen gelangt der Schaum an ihre Außenseite und drückt sie fester gegen die Batterieplatte. Der Schaum kann sich in einer Stärke von weniger als 0,8 mm über die Außenkanten 20 und-21 der Batteriescheiderwände 30 und 31 erstrekken. In vielen Fällen erstrecken sich die Kanten 20 und 21 des Batteriescheiders vollständig bis auf die Tischfläche 27. Der Schaum sollte nicht mit mehr als 0,8 mm hinausragen, da er sonst das Einsetzen der Umhüllung in das eng angepaßte Batteriegehäuse beeinträchtigen würde.

Falls unter großen Schwierigkeiten einiger Schaum von dem Batteriescheider abgezogen wird, zeigen sich kleine haarförmige Fibrillen auf dem Schaum, was ein deutlicher Hinweis dafür ist, daß das Polyäthylen mechanisch fest am Batteriescheider haftet, der Poren einer durchschnittlichen Größe von 0,03 Mikron hat. Die Pastenhalteraatten werden
derart festgelegt, daß sie nicht ohne Zerstörung entfernbar sind, und es ist sehr schwierig, die Batterieplatte
aus der Umhüllung zu lösen. Dadurch ergeben sich gute Bearbeitungsqualitäten für die umhüllte Batterieplatte, und außerdem werden der Abrieb und andere Beschädigungen der Batterieplatte sowie des Batteriescheiders im Betrieb der Batterie, während des Transportes sowie bei der Bearbeitung und Verwendung vor der Montage in der Batterie verringert.

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Beispiel II

Das Verfahren aus Beispiel I wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle der Batterieplatte ein aus rostfreiem Stahl bestehender Kern mit einer Länge von 45,7 cm, einer Höhe von 14,8 cm und einer Stärke von 9,5 mm verwendet. Außerdem wurden die Pastenhaltematten weggelassen. Im übrigen erfolgte das Verfahren in genau der gleichen Weise wie in Zusammenhang mit Beispiel I beschrieben. Der Schaumwulst wurde am Ende der Längskante des Batteriescheiders unterbrochen, und nach dem Beschneiden gemäß Figur 3 wurde der Kern aus der Umhüllung entfernt, die damit zur späteren Aufnahme einer Batterieplatte fertiggestellt war.

Beispiel III

Die Verfahren gemäß Beispiel I und Beispiel II wurden kombiniert. Ein Ende der Batteriescheiderumhüllung wurde entsprechend Beispiel II versiegelt und abgedichtet, wobei ein Kern verwendet wurde, der nicht aus einer Batterieplatte bestand. Die Dichtung wurde dann abgekühlt und überstehender Schaum abgeschnitten, um so eine Batteriescheider-Zwischenumhüllung zu erhalten. Danach wurde der Kern entfernt und die mit Pastenhaltematten an jeder Fläche versehene Batterieplatte durch die noch offene Seite eingesetzt, bevor der Batteriescheider wieder in die Aufspannvorrichtung 9 eingebracht wurde. Dann wurde das Verfahren entsprechend Beispiel I fortgesetzt, und die Pastenhaltematten waren mit dem Schaum nur an einem Ende verbunden.

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Der Vorteil des Verfahrens gemäß Beispiel III besteht darin, daß der Kern wesentlich leichter sein kann als die Batterieplatte und sich daher leichter in seine Lage bringen und in dieser halten läßt, während die erste Abdichtung hergestellt wird. Die Batterieplatte, insbesondere dann, wenn sie mit Pastenhaltematten bedeckt ist, die Falten bilden können, läßt sich einfacher durch die offene Seite einführen. Die bereits hergestellte Abdichtung positioniert und hält die schwere Batterieplatte in ihrer Lage im Batteriescheider, während die Unteranordnung wieder zusammengesetzt wird, um die zweite Dichtung aufzunehmen, durch die ein zweites, aus geschäumtem Material bestehendes Element gebildet wird. In einigen Fällen wird die Pastenhaltematte um die Batterieplatte gefaltet oder gewickelt, so daß sie also nicht aus zwei getrennten Bahnen oder Matten besteht. Ferner sind andere Kombinationen möglich, etwa die Verwendung getrennter Pastenhaltematten, die mit einer die Batterieplatte umgebenden Pastenhaltematte umwickelt sind.

Die Verwendung von Schaum als Abstands- und vorzugsweise Dichtungsmaterial hat den überraschenden Vorteil, daß dadurch die für die Umhüllung erforderliche gesamte äußere Abmessung verringert wird, verglichen mit bisherigen Abdichtungen, die eine gewisse Überlappung oder überdeckung der Kanten der Batteriescheider erforderten. Es ist klar, daß der für die Energieelemente im Batteriegehäuse zur Verfügung stehende Raum umso größer ist, je kleiner der von

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der Umhüllung eingenommene Raum ist. Der Schaum hat anscheinend außerdem erhebliche Vorteile dadurch, daß das Schaummaterial, insbesondere Polyäthylen, in die Öffnungen der Batteriescheiderwände und offenbar sogar in die Poren eindringt, wodurch sich eine wesentlich verbesserte mechanische Haftung ergibt sowie darüber hinaus auch andere Leerräume aufgefüllt werden und damit keine unabgedichteten Bereiche verbleiben. Ferner ist infolge der geringeren Gesamtmenge an Dichtungsmaterial auch die dem Batteriescheider zugeführte gesamte Wärmemenge geringer, wobei zu beachten ist, daß Wärme aus Kunststoff bestehende Batteriescheider häufig erheblich zersetzt. Dieser Vorteil wiegt alle anderen Wirkungen auf, die der Schaum auf Wärmeansammlungen hat. Besonders überraschend ist die Tatsache, daß die Dichtung bzw. die Verbindung wesentlich stärker als die bisherigen Klebeverbindungen oder Ultraschallschweißungen ist. Darüber hinaus sind die Öffnungsspannungen an den Verbindungen minimal. Anscheinend ergibt sich trotz des hohen Gewichtes der Batterieplatten an den Verbindungsstellen keine hohe Spannung. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die im Beispiel I beschriebene Batterieplatte ein Gewicht von 4,1 kg hatte.

Ein anderer Vorteil der aus geschäumtem Material gebildeten Umhüllung besteht in der Vermeidung von Schwierigkeiten, die sich beim Zusammenbringen von Flächen während des Abdichtens oder Klebens und des Zusammenhaltens während

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des Aushärtens ergeben. Der Schaumwulst dehnt sich auf die Flächen hin aus, so daß die Flächen nicht in die Klebestellung gebracht zu werden brauchen. Durch einfaches Halten der Wände in ihrer gebogenen Lage ergeben sich Spannungen im Batteriescheider.

Ein noch wichtigeres Merkmal ist die Spannungsverteilung, die sich gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt, bei dem die Batteriescheiderwände, die mittels des aus geschäumtem Material bestehenden Elementes verbunden sind, im Bereich der Verbindung mit diesem Element gerade oder eben sind. Wenn die Batterieplatten sich infolge der Betriebszyklen nach einiger Zeit ausdehnen, was insbesondere kritisch ist, wenn die negative Platte verwendet wird, wird der die Umhüllung dehnende Innendruck über die gesamte Ebene der ürahüllungswand verteilt und nicht in einem Bereich konzentriert, der über die Kante der Batterieplatte gebogen ist. Mechanische Spannungen können die Lebensdauer des Batteriescheiders wegen der korrosiven Umgebung der Batterie erheblich verringern, da durch sie typischerweise Brüche oder Risse an den Stellen maximaler Spannung im Batteriescheider entstehen.

Durch den Schaum wird ein tragendes Element in Form eines Klebstoffes gebildet, so daß keine Verklammerung und kein zusätzliches Dichtungsmittel erforderlich ist.

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Claims

Ansprüche

1.^! Batteriescheiderumhüllung für eine Batterieplatte, mit zwei einander gegenüberliegenden im Abstand voneinander befindlichen Batteriescheiderwänden, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriescheiderwände (30, 31) von mindestens einem aus geschäumtem Material bestehenden Element (32) fest in ihrer im Abstand voneinander befindlichen Lage gehalten sind.

2. Umhüllung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (20, 21) der Batteriescheiderwände (30, 31) fluchtend ausgerichtet sind und daß das Element oder die Elemente (32) sich entlang eines Teils der gesamten Umfangskanten"der Batteriescheiderwände erstrecken.

3. Umhüllung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriescheiderwände (30, 31) im wesentlichen rechteckförmig sind und daß das Element oder die Elemente (32) sich entlang mindestens im wesentlichen der gesamten Länge einer der Kanten (20, 21) des Rechteckes erstrecken.

4. Umhüllung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei Elemente (32 in Figur 3) entlang der gesamten Länge einer oder beider längerer Kanten (20, 21) des Rechteckes erstrecken.

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5. Umhüllung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriescheiderwände (30, 31) an den kurzen Kanten des Rechteckes durch eine aus dem gleichen Material wie die Batteriescheiderwände bestehende und einstückig mit ihnen ausgebildete Endwand (23) verbunden sind.

6. Umhüllung nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriescheiderwände (30, 31) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und abgesehen von gegebenenfalls vorhandenen Rippen (33, 34) im wesentlichen eben sind.

7. Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente-zwischen den Batteriescheiderwänden (30, 31) eine für den Batterieelektrolyten undurchlässige Dichtung (19) bilden.

8. Umhüllung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Element in Berührung mit einem porösen Bereich der Batteriescheiderwände (30, 31) steht und daß in mindestens einige der Poren Schaum eingedrungen ist.

9. Umhüllung nach -einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriescheiderwände (30, 31) an ihren einander gegenüberliegenden Flächen

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Rippen (33, 34) aufweisen und daß das Element (32) in Eingriff mit einem Teil des gerippten Aufbaus steht.

10. Umhüllung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriescheiderwände im wesentlichen rechteckförmig sind und daß die Rippen (33, 34) im wesentlichen parallel zu den längeren Kanten der Rechtecke verlaufen.

11. Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriescheiderwände aus einem synthetischen Polymeren bestehen und eine mittlere Porengröße, bestimmt nach dem BET-Verfahren, von weniger als 0,2 Mikron haben.

12. Umhüllung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Porengröße geringer als 0,07 Mikron ist.

13. Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus geschäumtem Polyäthylen besteht.

14. Umhüllung nach -einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine von ihr umschlossene Batterieplatte (14) .

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15. Umhüllung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterieplatte einen sich entlang ihres Umfangs erstreckenden Rahmen aufweist, der das Batteriegitter umgibt, dessen beide nach außen gerichteten, dem Batterieelektrolyten ausgesetzten Flächen
mit Batteriepaste bestrichen sind, daß jede der mit Paste bestrichenen Flächen der Batterieplatte mit
einer Pastenhaltematte bedeckt ist, und daß das Element in Eingriff mit mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten jeder Pastenhaltematte steht
und sich durch deren Zwischenräume erstreckt.

16. Verfahren zur Herstellung einer Batteriescheiderumhüllung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Raum zwischen den einander gegenüberliegenden, im Abstand voneinander befindlichen Batteriescheiderwänden ein härtbarer Schaum eingebracht
und in Berührung mit ihnen gebracht wird und daß dieser Schaum ausgehärtet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Batteriescheiderwände verwendet werden, die durch eine einstückig mit ihnen ausgebildete Endwand verbunden sind und daß diese drei Wände durch zweifaches, rechtwinkliges Falten aus einer einzelnen Bahn eines Kunststoffmaterials hergestellt werden.

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18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Batteriescheiderwände durch einen Kern im Abstand voneinander gehalten werden, der zumindest in einem Teilbereich ihrer Kanten vor diesen endet und einen Kanal zur Aufnahme von Schaum zwischen dem Kern und den Kanten der Batteriescheiderwände freiläßt, und daß die Batteriescheiderwände zur Verhinderung des Auseinanderdrückens durch den Schaum in ihrer Lage festgehalten werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Kern eine zu umhüllende Batterieplatte verwendet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Batterieplatte einen sich entlang ihres Umfangs erstreckenden Rahmen aufweist, der das Batteriegitter umgibt, das an den beiden nach außen gerichteten, dem Batterieelektrolyten ausgesetzten Flächen mit Batteriepaste bestrichen ist, und bei dem jede der mit Paste bestrichenen Flächen der Batterieplatte mit einer Pastenhaltematte abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum in Eingriff mit einer Kante der Pastenhaltematte gebracht wird und sich durch die Zwischenräume in der Kante hindurch erstreckt.

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21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß als zu umhüllende Batterieplatte eine rechteckförmige, verhältnismäßig ebene Platte mit zwei rechteckförmigen Flächen mit aktiver Batteriepaste verwendet wird, daß zwei Batteriescheiderwände benutzt werden, die rechteckförmig sind und einen größeren Flächenbereich haben als die mit Paste bestrichenen Flächen und die mit Paste bestrichenen Flächen vollständig abdecken sowie sich über diese hinaus erstrecken, ausgenommen über gegebenenfalls vorhandene, hervorstehende Anschlußpole, daß die Batteriescheiderplatten von starren Halteelementen, die rechteckförmig und im wesentlichen von gleicher Größe wie die beiden Batteriescheiderwände sind, gehalten werden, indem die Halteelemente in Eingriff mit den Batteriescheiderwänden geklammert werden, so daß die Batteriescheiderwände im Abstand voneinander und parallel verlaufen sowie an dem Kern anliegen und mit diesem zusammen eine Anordnungen bilden, und daß Schaum in den Kanal eingedrückt und mittels einer in Berührung mit dem Kanal gebrachten Fläche geglättet wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Batteriescheiderwände durch Falten aus einer Bahn hergestellt werden, indem zwischen ihnen eine Endwand gebildet wird, deren Abmessung

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ausreicht, um eine Kante der Batterieplatte zu umgeben , daß der Schaum durch Extrudieren eines Schaumwulstes aus einer Extruderform in den Kanal hergestellt wird, wobei mit dem Einbringen an der Endwand begonnen und zum anderen Ende der einander gegenüberliegenden Wände fortgesetzt wird, indem eine Relativbewegung zwischen der Anordnung und der Extruderform erzeugt wird, und daß nach dem Eindrücken und Glätten des Schaums von den Halteelementen eine geringfügige Bewegung nach innen erzeugt wird, um so Leerräume in der vom Schaum gebildeten Verbindung und Dichtung zu beseitigen.

23. Vorrichtung zur Herstellung einer Umhüllung für Batterieplatten nach dem Verfahren gemäß Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Extruder (17, 18, 18A), einen Kern (14) und eine Aufspannvorrichtung (9) zum Zusammendrücken der Batteriescheiderbahn gegen den Kern, so daß zwei Flächen des Batteriescheiders einander im Abstand gegenüber liegen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder eine verengte Formöffnung (18, 18A) aufweist, und daß die Aufspannvorrichtung (9) zwei einander gegenüberliegende Platten (12^ 13) enthält, deren Größe der Größe der Batteriescheiderwände entspricht, die auf den Kern gedruckt werden, um so eine

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gute Ausrichtung der Platten mit den Batteriescheiderwänden zu erreichen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Formöffnung (18, 18A) des Extruders eine Führung zur Aufnahme der Aufspannvorrichtung (9) sowie zu deren Bewegung entlang der Formöffnung vorgesehen ist, so daß die im Abstand voneinander befindlichen Kanten der Batteriescheiderwände das austretende, aus Schaum bestehende Extrudat aufnehmen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten der Aufspannvorrichtung (9) aus einer nach Art eines Bucheinbandes gefalteten Metallbahn bestehen und ihre einander gegenüberliegenden Flächen unter einem nach außen gerichteten Federdruck stehen, und daß die Aufspannvorrichtung (9) verstärkende Träger (10, 11) an den Außenseiten der einander gegenüberliegenden Platten aufweist, um ein Verbiegen der Platten nach außen infolge des eingebrachten Schaums zu verhindern.

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