DE2713453B2

DE2713453B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Pastieren eines Gittersubstrats

Info

Publication number: DE2713453B2
Application number: DE2713453A
Authority: DE
Inventors: Larry K.W. Littleton Ching; Charles E. Lakewood Coleman; Toshio Denver Uba
Original assignee: Gates Rubber Co
Current assignee: Gates Rubber Co
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1977-03-26
Publication date: 1979-05-10
Also published as: BE853118A; GB1541400A; MX145320A; CA1078010A; JPS52120343A; DE2713453C3; BR7701766A; SE424789B; IT1077390B; SE7703436L; US4050482A; JPS6132781B2; DE2713453A1; FR2346865A1; FR2346865B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pastieren eines Gittersubstrats mit einer elektrochemisch aktiven, ίο thixotropischen Paste zur Herstellung von Elektrodenplatten für Batterien, bei dem die Paste aus einer Düse auf eine Seite des Gittersubstrats aufgetragen und in dieses eingedrückt wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art durchläuft das Gittersubstrat eine Bahn, in derem Verlauf aus einer Auftragdüse Pastenmaterial streifenförmig auf seine Oberseite aufgetragen wird. Das Hineindrücken der Paste in die Gitteröffnungen erfolgt anschließend zwischen zwei Walzenpaaren, um deren Walzen Materialbahnen umlaufen. Die obere Materialbahn drückt die Paste in die Gitterzwischenräume in Richtung auf die untere Materialbahn, so daß das Gittersubstrat mit Paste ausgefüllt und die Paste an der Oberseite und an der Unterseite des Gittersubstrats geglättet wird. Auf diese Weise werden die Platten einer elektrochemischen Zelle hergestellt (US-PS 38 94 886).

Bei einem anderen bekannten Verfahren zum Anbringen einer thixotropen Paste an einem Substrat wird die Paste in Keile eingeführt, die zwischen dem jo Substrat und schrägen Seitenwänden einer Auftragsvorrichtung gebildet werden. Dabei durchläuft das Substrat eine vertikale Bahn. Die Keile sind oben offen und die Paste fließt aus Behältern aus. Da die Paste nur von einer Seite her in das Substrat hinein und durch dieses hindurchgedrückt wird, werden Lufteinschlüsse vermieden (US- PS 27 66 721).

Schließlich ist es bekannt, ein Gittersubstrat in vertikaler Richtung zu bewegen, während es einen umgestülpten Trichter und einen Rlhf-ungskanal durchläuft, die ein Pulvermaterial enthalten, welches in dem Trichter abgestreift wird. Die absiehenden Zacken des Substrats reiben direkt an den Wänden des Führungskanals entlang(US-PS 29 55 146).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die sehr empfindliche thixotropische Paste unter Luftabschluß bis in die Gitteröffnungen hineingelangt und sogleich

ihre endgültige Form mit glatter Oberfläche erhält.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß

so vorgesehen, daß die Paste durch den Düsendruck der nachfolgenden Paste eingedrückt wird, und daß durch die Gitteröffnungen hindurchgedrückte Paste einen Hohlraum auf der gegenüberliegenden Seite füllt und die Paste auf beiden Seiten des Gittersubstrats glattgestrichen wird.

Dabei wird die Paste unter Luftabschluß bis zu dem Gittersubstrat geführt und anschließend durch die Öffnungen hindurchgedrückt Durch den Luftabschluß wird die thixotropische Paste, die sehr empfindlich ist, ho ohne Agitation in fließfähigem und streichfähigem Zustand gehalten. Auf der einen Seite des Gittersubstrats befindet sich die Düsenöffnung, während auf der gegenüberliegenden Seite die zweite Öffnung angeordnet ist Da beide Öffnungen mit Paste gefüllt sind, gelangt die Paste, ohne daß sie wesentlich mit der Luft in Berührung kommt, unmittelbar aus der Düse heraus in das Gittersubslrat hinein und wird sogleich glattgestrichen. In dem Hohlraum bildet sich infoige der von dem

Gittersubstrat nicht aufgenommenen überschüssigen Pastenmenge ein Pastenstau aus.

Ein Teil der durch die Gitteröffnungen hindurchgedrückten Paste kann bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens dem Düsenzulauf wieder zugeführt werden.

Eine Vorrichtung zum Pastieren eines Gittersubstrats mit einer elektrochemisch aktiven thixotropischen Paste zur Hirsteilung von Elektrodenplatten für Batterien, mit einer Vorschubvorrichtung, die das Substrat an einer Düse für den Auftrag der Paste entlangführt, und mit einer Glättvorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Düse abgewandten Seite des Gittersubstrats eine Aufnahmevorrichtung mit einem Hohlraum für durch das Gittersubstrat hindurchgedtückte Paste angeordnet ist und daß die Düse und die Aufnahmevorrichtung einen Spalt zum Glattstreichen der Paste bilden.

Die Düse und die Aufnahmevorrichtung bilden einen Durchgangskanal, durch den das Gittersubstrat hindurchgeführt wird, während Paste aus der Düse herausgedrückt wird. Durch das Gittersubsti et hindurch gelangt ein Teil der Paste in den gegenüberliegenden Hohlraum. Das Glattstreichen geschieht in dem von der Düse und der Aufnahmevorrichtung gebildeten Spalt Anschließend an die Beschichtung können sich zusätzliche Vorgänge wie Walzen oder Schneiden anschließen. Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich insbesondere für die Herstellung dünner Elektrodenplatten auf Bleibasis zur Verwendung in abgedichteten, vorzugsweise spiralförmig gewickelten. Bleiakkumulatoren, Die Pastierung erfolgt schonend und ohne die Gefahr der Beschädigung des Gittersubstrats.

Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die js Figuren näher erläutert

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht einer Batteriepastiervorrichtung, teilweise aufgebrochen, so daß das Gittersubstrat vor und nach dem Pastieren sichtbar ist,

F i g. 2 zeigt einen Teil-Längsschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1, wobei jedoch zusätzlich eine Schneidvorrichtung hinzugefügt und das in F i g. 1 dargestellte Gitter fortgelassen ist,

Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Darstellung ähnlich derjenigen der 4-, Fig. 2,

F i g. 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für die Ausbildung von Düse und Aufnahmevorrichtung mit Paste und durchlaufendem Gitter,

F i g. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der F i g. 4,

F i g. 6 ieigt eine weitere Alternative für den Aufbau der Vorrichtung mit Paste und Gitter als Stirnansicht, die in etwa der Darstellung der F i g. 5 entspricht,

F i g. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 7-7 von Fig. 6,

Fig.8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des gesamten Pastiersystems, und

F i g. 9 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung. _w,

Zur Herstellung von Akkumulatorplatten wird ein Gittersubstrat, das durchgehende öffnungen aufweist, mit einer thixotropischen, elektrochemisch aktiven Paste pastiert Diese Pasten sind einer Brühe oder Suspension von feinen Festkörperpartikeln in einem Träger vergleichbar. Solche thixotropischen Pasten können rheologisch mit «schnellem Ton« (quick clays), feuchtem Mörtel, Zement od. dgl. verglichen werden.

Die fein verteilten Fsstkörperpartikel sind in ihren Abmessungen im wesentlichen makromolekular und nicht kolloidal. Thixotropische Pasten sind im wesentlichen nicht-plastisch und verhalten sich wie nicht-Newtonsche Flüssigkeiten insofern, als ihre Viskosität sich in einem geschlossenen Leitungssystem mit der Fließqeschwindigkeit verändert

Das Gittersubstrat muß löchrig sein, d.h. es muß offene Stellen oder Löcher aufweisen, die durch das Gitter hindurchgehen. Das Gitter kann perforiert oder in Form eines Streckgitters, eines Drahtgewebes od. dgl. ausgebildet, sein. Vorzugsweise hat das verwendete Gittermaterial eine gute elektrische Leitfähigkeit und ist verformbar oder weich. Bei der Verwendung von Bleimaterialien beträgt vorzugsweise die Reinheit mindestens etwa 99,9 Gew.-%, obwohl auch Legierungen mit geringerem Reinheitsgrad zweckmäßig sein können.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2 läuft das Gittersubstrat 10 durch eine A ^tragvorrichtung 12 hindurch, die eine Pastenschicht 14 auf beide Hauptfiächen (Ober- und Unterseite) des Gittersubstrats aufträgt und auch die Zwischenräume 16 zwischen den Gitterstäben 18 füllt Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Ai/tragvorrichtung so ausgebildet, daß die Randbereiche des Gittersubstrats, einschließlich des ersten Seitenrandes 20 und des zweiten Seitenrandes 22 mit den im Abstand voneinander angeordneten Anschlußfahnen 24, von Paste freibleiben. Erforderlichenfalls können auch einer der Seitenränder 20, 22 oder beide Seitenränder mit Paste bedeckt werden.

Das Gittersubstrat 10 wird der Auftragvorrichtung durch einen Durchlaufkanal 26 zugeführt, dessen Höhe durch den Abstand zwischen der oberen Düse 28 und der unteren Aufnahmevorrichtung 30 bestimmt wird. Das Gittersubstrat wird entlang einer Führungsrampe 32 in den Walzenspalt zweier Antriebswalzen 34, 36 eingeführt, von denen die erste mit einem Antrieb verbunden ist, während die zweite von einer Feder 38, welche auf einen schwenkbar angebrachten Hebel 40 einwirkt, nach unten gedrückt wird. Die Teile der Pastiervorrichtung sind direkt oder indirekt an seitlichen Rahmenteilen 42 und 44 befestigt, die entweder selbsttragend ausgebildet oder an einem Hauptrahmen (nicht dargestellt) befestigt sind.

Gleichzeitig mit dem Transport des Gitters durch den Durchlaufkanal 26 wird dem Einlaß 46 Paste zugeführt. Diese gelangt in den Hohlraum 48 der oberen Düse 28 und wird dort zwischen die Gittermaschen 16 des zwischen den Hohlräumen 48, 50 hindurchlaufenden Gittersubstrats gedrückt. Schließlich gelangt ein Teil der Paste in den Hohlraum 50 der Aufnahmevorrichtung 30. Die Paste wird dem Pasteneinlaß vorzugsweise mit einer bestimmten volumetrischen Zuführrate zugeführt Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Teil der Paste, der nicht von dem Gittersubstrat aufgenommen wird, von dem Boden der Aufnahmevorrichtung durch die Ausgangsöffnung 52 und die Abführungsleitung 54 hindurch abgeführt und rezirkuliert.

Der Abstand zwischen der Düse 29 und der Aufnahmevorrichtung 30 kann durch Steilschrauben 56, eingestellt werden, wobei der Spalt des Durchlaufkanales 26 verändert werden kann. Dieser Spalt ist jedoch stets größer als die Stärke des ihn durchlaufenden Gittersubstrats. Während des Vorbeilaufs des Gittersubstrats an der Auftragvorrichtung wird Paste durch den Fluß von dem Hohlraum 48 in den Hohlraum 50

direkt in die Gitterräume eingeführt. Zusätzlich baut sich aber auch am Auslaß des Durchlaufkanals Paste in dem Spalt 27 auf, der von den einander gegenüberliegenden länglichen Streichflächen 60, 62 begrenzt wird. Während das Gittersubstrat mit Hilfe der Antriebswalzen durch die Auftragvorrichtung geschoben wird und dabei mit der Paste zusammentrifft, neigt es dazu, in dem Spalt 27 zwischen den Streichflächen 60 und 62 zu schwimmen und wird aus der Auftragvorrichtung mit einer mehr oder weniger gleichmäßigen Pastenschicht auf beiden Hauptflächen ausgegeben. Die länglichen Streichflächen 60 und 62 versuchen die Paste an der Oberseite und der Unterseite des Gittersubstrats abzustreifen. Der Grad der Gleichmäßigkeit, mit der die Paste an den beiden Flächen aufgetragen wird, wird wesentlich von der Höhe des Durchgangsspaltes und von der Fließgeschwindigkeit der Paste in die Auftragvorrichtung bestimmt. Wenn der Durchgangsspalt größer gemacht wird, wird die Paste leicht ungleichmäßig und nicht glatt und gleichmäßig aufgetragen.

Wenn die so pastierte Platte den Durchlaufkanal 26 durch den Auslaß 27 verlassen hat, wird sie von dem Förderriemen 64 aufgenommen und von diesem eine bestimmte Strecke mitgenommen, bis die Endschalter 66 betätigt werden, wodurch die Schneidvorrichtung 68 in bekannter Weise in Betrieb gesetzt wird. Die Schneidvorrichtung 68 enthält beispielsweise einen Amboß 70 und eine Schneidklinge 72, und wird über einen Druckluftzylinder betätigt. Nachdem ein Stück des Pastengitters auf die gewünschte Länge geschnitten wurde, wird der Vorgang fortlaufend wiederholt. Die Schneidvorrichtung kann auch weiter hinter dem Spalt 27 angeordnet sein und zwischen der Auftragvorrichtung und der Schneidvorrichtung kann eine Pufferschleife vorgesehen sein, um beim Abschneiden Aufwölbungen zu verhindern.

Die Vorrichtung kann außerdem zum Pastieren vorgeschnittener Einzelgitter in intermittierendem Betrieb verwendet werden. In diesem Falle wird die Schneidvorrichtung selbstverständlich nicht benötigt.

Erforderlichenfalls kann an dem Förderriemen 64 eine Meßvorrichtung 74 angebracht werden, mit der das Gewicht der einzeln abgemessenen Gitier in pastiertem Zustand gemessen wird. Das Ausgangssignal dieser Meßvorrichtung kann in einem rückgekoppelten Regelsystem zur Regelung der dem Gitter innerhalb des Durchlaufkanals 26 zugeführten Pastenmenge verwendet werden. So kann das Signal der Meßvorrichtung 74 beispielsweise zur Regelung der Spaltbreite des Durchlaufkanals oder der Fließrate der Paste verwendet werden. Es ist auch möglich, die Überwachung und Regelung manuell vorzunehmen.

Das Ausführungsbeispiel von F i g. 3 gleicht weitgehend demjenigen der F i g. 2, jedoch mit zwei wichtigen Ausnahmen. Zunächst ist die Aufnahmevorrichtung 78 mit einem Blindhohlraum 82 versehen, der keinen Auslaß für die Rezirkulierung der Paste aufweist. Während bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2 die Düsen und die Aufnahmevorrichtung ziemlich dicht nebeneinander angeordnet sind, so daß eine gleichmäßige Pastenschicht 14 auf das Gittersubstrat aufgetragen wird, ohne daß die Platten mit Ausnahme des Abschneider» noch einer weiteren Behandlung bedürf ten, ist bei dem Ausführungsbeispie! von Fig.3 der Abstand zwischen der Düse 76 und der Aufnahmevorrichtung 78 für eine bestimmte Pastenkonsistenz vergrößert Auf diese Weise erhält die Paste, die auf und in den Gitterzwischenräumen abgelagert und von den Streichflächen 84, 86 glattgestrichen wird, eine gleich mäßige Außenfläche von variierender Dicke mit Tälern und Spitzen.

> Der zweite große Unterschied des Ausführungsbeispiels der F i g. 3 besteht darin, daß in Durchlaufrichtung hinter der Auftragsvorrichtung Formungswalzen 88,90 angeordnet sind, die die Paste über die gesamt Breite der Gitterflächen glätten und auf ein gleichmäßige.'

in Niveau bringen und dabei auch alle nicht gefüllten Gitterhohlräume 16 gleichmäßig füllen. Der Abstand zwischen den Formungswalzen 88 und 90 wird auf die gewünschte Stärke der fertigen Platte an einer Stellschraube 89 eingestellt und ist generell etwas kleiner als die Höhe des Spaltes zwischen den Streichflächen 84, 86. Die Formungswalzen sind so ausgebildet, daß die auf das Gitter aufgetragene Paste nicht an ihnen anklebt oder von ihnen mitgenommen wird. Zu diesem Zweck verwendet man beispielsweise

zn poröse Kohlenstoffwalzen, die von innen mit Wasser mit Druck beaufschlagt sind. Dennoch werden im vorliegenden Falle vorzugsweise dazwischenliegende Papierbahnen 92, 94 verwandt, die um die Formungswalzen herumlaufen und direkt an der Oberseite bzw.

2) der Unterseite des gepasteten Gitters anliegen. Das Papier ist vorzugsweise nicht-hygroskopisch gemacht, so daß es von dem pastierten Gitter anschließend leicht abgestreift werden kann, ohne die Paste mitzunehmen. Dies kann man dadurch erreichen, daß das Pastierpapier

V) durch Wasserbäder 96,98 läuft.

Das pastierte Gitter mit dem anliegenden Pastierpapier der Fig. 3 kann anschließend weiterverarbeitet werden, indem es auf Länge geschnitten wird, die Anschlußfahnen profiliert werden, das Papier abge-

ii streift wird, die Kanten geschnitten werden und indem es gemeinsam mit Platten entgegengesetzter Polarität und Separatoren aufgewickelt wird.

Wenn die Paste sogleich bei der Einführung in die Auftragvorrichtung richtig bemessen wird, ist keine Abstreifklinge und kein anderer Abstreifmechanismus erforderlich. Die Fortlassung des Abstreifmechanismus stellt einen wesentlichen Vorteil dar. In Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit und der Viskosität der Paste kann es jedoch zweckmäßig sein, etwas zuviel Paste auf das Gittersubstrat aufzutragen und danach den Überschuß unter genauer Dosierung von einem oder beiden Rändern abzunehmen.

Eine Auftragvorrichtung, die sich besonders für das Pastieren thixotropischer Pasten auf Bleibasis eignet, ist in den F i g. 6 und 7 dargestellt. Bei diesem Ausfüh"-sngsbeispiel weist die Döse 100 den üblichen Einlaß 46 auf und der Querschnitt des Düsenhohlraumes 104 erweitert sich — in Querrichtung zur Transportrichtung des Substrats betrachtet, wie in Fig.6 — entlang der Rächen 108 vom Einlaß 46 aus nach außen. Die nach außen laufenden Seiten begrenzen den Durchlaufkanal 26, wobei die Länge der dem Durchlaufkanal zugewandten Hohlraumöffnung wesentlich größer ist als die Abmessung des Einlasses in Querrichtung. Vorzugswei se ist bei Betrachtung in Längsrichtung, d. h. in Transportrichtung des Gittersubstrats, wie in F i g. 7, der Querschnitt des Hohlraums der obere Düse vom Einlaß 46 aus nach unten zu dem den Durchlaufkanal 26 schneidenden Auslaß 108 verjüngt. Generell beträgt das Verhältnis der Querschnittsfläehen von Einlaß zu Auslaß des oberen Hohlraumes vorzugsweise etwa 1 :03 bis 1 :3 und insbesondere etwa 1 :1 bis 1 :13- Es hat sich erwiesen, daß zum Pastieren schmaler Platten,

ζ. B. von Platten mit einer Breite von weniger als etwa 7,5 cm, dieses Verhältnis nicht besonders kritisch ist. Für größere Breiten ist jedoch darauf zu achten, daß die Größen des Einlaßquerschnitts und des Auslaßquerschnitts etwa gleich sind.

Die Aufnahmevorrichtung 102 ist vorzugsweise bei 110 ebenfalls verjüngt, obwohl sich ergeben hat, daß dies n^;cht so wichtig ist wie die entsprechende Aufweitung in der Düse 100.

Entlang derjenigen Bereiche der Aufrauvorrichtung, an denen keine Paste auf die Randkanten des Gittersubslrats aufgetragen werden soll, sind Stufen 112,114 und 116,118 vorgesehen, die vorstehen und den Auftrag von Paste auf diese Gitterbereiche verhindern. Bei den Ausführungsbeispielen der F i g. 2 und 5 bleiben beispielsweise die Randkanten 20, 22 und die Anschlußfahnen 24 unpastiert. An den einander zugewandten inneren Bereichen der Düse und der Aufnahmevorrich tung gegenüber den Hohlräumen 104 und 106 besteht daher ein größerer Abstand, während der Abstand der einander zugewandten Flächen an den Randbereichen kleiner ist.

Die Ausführungsform nach F i g. 9 gleicht weitgehend derjenigen der F i g. 6 und 7, mit der Ausnahme, daß sie aus einem einzigen Stück integral geformt ist, so daß der Durchlaufspalt nicht einstellbar ist wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen.

Wenn die Paste auf Gittersubstrate mit größeren Breiten aufgetragen werden soll, beispielsweise auf Plattpn auf Bleibasis, die größer sind als 75 cm, oder wenn die Pastierung von unten nach oben durchgeführt werden soll (nicht dargestellt), hat es sich als günstig erwiesen, kaskadenförmige Hohlräume oder mehrere abgeschrägte obere Düsenhohlräume vorzusehen, die miteinander verbunden sind und die gemeinsam Verbindung zu dem Einlaß haben. Dies ist in Fig. 5 dargestellt. Hier sind separate Hohlräume 120 und 122 nebeneinander vorgesehen und mit der Einlaßleitung 46 über Kanäle 124 bzw. 126 verbunden. Bei der Benutzung dieser Konstruktion werden die Druckgradienten entlang des Auslasses der Hohlräume 120 und 122 minimisiert.

Beim Betrieb der Auftragvorrichtung nach F i g. 4 und 5, und dies trifft auch auf die anderen Auftragvorrichtungen zu, bei denen der untere Hohlraum als Blind- oder Sackhohlraum ausgeführt ist, wird die Paste durch die oberen Hohlräume 120, 122 und durch die Gitterzwischenräume 16 des perforierten Gittersubstrats in den unteren Hohlraum 128 hineingedrückt. Nachdem die Pastiervorrichtung für einige Zeit in Betrieb war, kann bei Verarbeitung von thixotropischer Paste die Paste im unteren Bereich des Hohlraumes 28, beispielsweise unterhalb der Linie 130, bis zu einem gewissen Grade erhärten, weil sie thixotropischer Natur ist und unterhalb der Fläche 130 eine mehr oder weniger feste Zone bildet.

Die Paste in dem oberen Bereich 132 des unteren Hohlraumes bleibt viskos und fließfähig, weil sie einer ständigen Agitation und Zirkulation ausgesetzt ist und von dem vorlaufenden Substrat ständig mitgenommen wird. Es ist wichtig, daß unterhalb des Gittersubstrats eine Schicht oder Zone vorhanden ist, in der Paste für die Unterseite des durchlaufenden Gittersubstrats verfügbar ist Ferner ist wichtig, daß die Paste in der Zone 132 bis wesentlich unter die Streichfläche J36 vorhanden ist

Im allgemeinen haben die Düsen und Aufnahmevorrichtungen annähernd parallele Flächen. In einigen besonderen Fällen kann jedoch die Pastierung verbessert werden, indem die Düse oder die Aufnahmevorrichtung unter einem Winkel θ gegenüber der Horizontalen schräggestellt wird, wie es in Fig.4 dargestellt ist.

Dieser Winkel beträgt vorzugsweise bis zu 5° und ist insbesondere kleiner als etwa 3°. Diese Schrägstellung kann den Eintritt des Gitters in die Auftragvorrichtung und die Pastenübergabe verbessern.

Ferner ähnelt der Spalt 27 einer Werkzeugöffnung mit vorstehenden Streichflächen 60, 62; 84, 86 und 134, 136 der Länge H' in Transportrichtung des Gittersubstrats. Diese Länge w ist größer als der Abstand oder Spalt s zwischen der Düse 28; 76; 100; 123 und der Aufnahmevorrichtung 30; 78 und 125 an dem Spalt.

Vorzugsweise ist die Länge w mindestens zweimal so groß und insbesondere mindestens fünfmal so groß wie der Spalt 5. Diese langgestreckten oberen und unteren vnrstphpnHpn Klärhpn am Aijsjaß bewirken die erforderliche Glättung zur Erzeugung pastierter Platten mit mehr oder weniger gleichmäßigen Hauptflächen.

Ein bevorzugtes Rezirkulationssystem ist in Fig. 8 abgebildet. Die Paste wird dem Einlaß 46 der Auftragsvorrichtung 12 von einer Verdrängerpumpe 138 zugeführt. Diese Pumpe arbeitet vorzugsweise nach dem Prinzip des Hohlraumvortriebs, das beispielsweise in der US-PS 38 14 628 beschrieben ist. Dabei wird die thixotropische Paste anfangs kontinuierlich umgepumpt und mit einer ersten Pumpe 140 durch eine im wesentlichen geschlossene Leitungsschleife hindurchgepumpt. Die frische Paste wird von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich aus einem Behälter 142 zugeführt. Ein Teil der durch die Leitungen gepumpten zirkulierenden Paste wird von der Verdrängerpumpe 138 abgezweigt und der verbleibende Teil, bei dem es sich vorzugsweise um den größeren Teil der Paste handelt, wird durch Leitung 144 zu der Hauptpumpe 140 zurückgepumpt.

Bei der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform mit Rezirkulation, deren Blockschaltbild in Fig.8 angegeben ist, wird eine bestimmte Menge an überschüssiger Paste, die durch die Auftragvorrichtung 12 gepumpt wird, in die erste geschlossene Leitungsschleife über die Rückführungsleitung 54 zur Pumpe 140 zurückgeführt. Bei thixofopischer viskoser Paste kann es darüber hinaus notwendig sein, eine zusätzliche Pumpe 146 einzusetzen, um die erforderliche Pumpenwirkung zu erzielen.

Wie oben erwähnt, ist es möglich, Paste derart auf das Gittersubstrat aufzutragen, daß durchgehende Längsflächen frei von Paste bleiben, beispielsweise entlang des Randes des Gitterstreifens oder an einer anderen S?w Me über die Plattenbreite. Das einzige Erfordernis für einen pasienfreien Bereich besteht darin, daß die Kontur des pastenfrei zu lassenden Bereiches außerhalb des gepasteten Bereichs liegt, und daß seine Grenzen parallel zur Transportrichtung des Gitters verlaufen. Diese ausgewählten Bereiche können freigehalten werden, obwohl die Düse und die Aufnahmevorrichtung entlang des zwischen ihnen gebildeten Durchlaufkanales offen sind. Dies ist möglich, indem die Geschwindigkeit, mit der das Gitter den Durchlaufkanal durchläuft, mit der Pastenmenge oder ihrer volumetrischen Fließrate, mit der die Paste der Aufnahmevorrichtung zugeführt wird, abgestimmt ist Diese Abstimmung ist kritisch, obwohl die Verstellung leicht dadurch erfolgen kann, daß die Rießrate der in die Auflragvorrichtung hineingepumpten Paste verändert wird, daß die Transportgeschwindigkeit des Gittersubstrats verändert wird, oder daß beide Größen verändert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

909 519/430

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Pastieren eines Gittersubstrats mit einer elektrochemisch aktiven, thixotropischen Paste zur Herstellung von Elektrodenplatten für Batterien, bei dem die Paste aus einer Düse auf eine Seite des Gittersubstrats aufgetragen und in dieses eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Paste durch den Düsendruck der nachfolgenden Paste eingedrückt wird, und daß durch die Gitteröffnungen hindurchgedrückte Paste einen Hohlraum auf der gegenberliegenden Seite füllt und die Paste auf beiden Seiten des Gittersubstrats glattgestrichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der durch die Gitteröffnungen hindurchgedrückten Paste dem Düsenzulauf wieder zugeführt wird.

3. Vorrichtung zum Pastieren eines Gittersubstrats mit cüier elektrochemisch aktiven thixotropischen Paste zur Herstellung vor Elektrodenplatten für Batterien, mit einer Vorschubvorrichtung, die das Substrat an einer Düse für den Auftrag der Paste entlangführt, und mit einer Glättvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Düse (28; 76; 100; 123) abgewandten Seite des Gittersubstrats eine Aufnahmevorrichtung (30; 78; 102; 125) mit einem Hohlraum (50; 82; 106; 128) für durch das Gittersubstrat (10) hindurchgedrückte Paste angeordnet ist und daß die Düse und die Aufnahmevorrichtung ein?n Spalt (27) zum Glattstreichen der Paste bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlrau.n (50) der Aufnahmevorrichtung (30) an eine Abfi.,irungsleitung (54) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (28; 76; 100; 123) und die Aufnahmevorrichtung (30; 78; 102; 125) einen gegenseitigen Abstand (s) haben, der größer ist als die Stärke des Gittersubstrats.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Innenraums (104) der Düse (100) in Querrichtung zum Gittersubstrat (10) vom Einlaß zum Auslaß erweitert ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Düse (100) sich in Längsrichtung des Gittersubstrats (10) vom Einlaß zum Auslaß verjüngt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse mehrere zum Gittersubstrat (10) hin erweiterte Hohlräume (120, 122) aufweist, die untereinander verbunden und gemeinsam mit dem Einlaß (46) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Querschnittsflächen von Einlaß (46) und Auslaß (108), jeweils in einer Ebene parallel zur Laufrichtung des Gittersubstrats, im Bereich von etwa 1 :1 bis 1 :3 liegt

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaufkanal (26) zwischen der Düse (100) und der Aufnahmevorrichtung (102) seitlich abgestuft ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (28; 76; 100; 123) und die Aufnahmevorrichtung (30; 78; 102; 125) am Auslaß des Durchlaufkanals (26) Streichflächen (60, 62; 84, 86; 134, 136) aufweisen, deren Länge (w) in Laufrichtung des Gittersubstrats größer ist als der Abstand (s) zwischen den Düsen und den Aufnahmevorrichtungen.