DE3235222C2

DE3235222C2 - Maschine zur Herstellung von Metall/Kunststoff-Verbundelektroden

Info

Publication number: DE3235222C2
Application number: DE3235222A
Authority: DE
Inventors: Horst Dr. 6108 Weiterstadt Brandt; Peter Dr. 4000 Düsseldorf Faber; Heinz Prof. Dr. 6100 Darmstadt Schulz; Josef Dipl.-Ing. 6234 Hattersheim Wiendl
Original assignee: Individual
Current assignee: FABER, PETER, DR., 4000 DUESSELDORF, DE
Priority date: 1982-09-23
Filing date: 1982-09-23
Publication date: 1986-03-13
Also published as: DE3235222A1

Abstract

Eine Maschine zur Beschichtung (Verschluß, Versiegelung) von mit aktiver Masse pastierten Metall/Kunststoff-Verbundelektroden mit Faserfilzvliesen oder Geweben. Die Arbeitstemperatur liegt zwischen 150 °C und 250 °C. Der angewandte Preßdruck beträgt 1 bis 50 Newton/cm2. Die zu bearbeitenden Elektroden werden horizontal in die Maschine eingeführt und zwischen kontinuierlich umlaufenden, mit einer Trennschicht gegen das Ankleben geschützten Platten gehalten. Die Preßplatten(Schuhe) stehen dabei stets parallel zueinander und sind durch einen zentralen Antrieb so gesteuert, daß eine Relativverschiebung der jeweiligen Plattenpaare ausgeschlossen bleibt. Die Umlaufgeschwindigkeit ist variabel, die Preßplatten sind aus gut wärmeleitendem Material.

Description

Die Verfahrensweise zur Herstellung von Metall/ Kunststoff-Verbundelektroden für Traktionsbatterien enthält 2 Arbeitsschritte, die in der klassischen Fertigung für tiefentladbare, hochstrombelastbare und langfristig zyklisierbare Elektroden bisner weder bekannt noch üblich sind. Das in der Anlage (A b b. 1) gegebene, generelle Verfahrensschema für die Fertigung von Akkumulatoren mit Blei/Kunststoff-Verbundelektroden läßt diese beiden, neuen Arbeitsschritte deutlich erkennen: es ist dies der Ultraschallverbund für die beidseitig auf den metallischen Ableiter geb/achten Kunststoff-Strukturen, sowie die Heißprossung (Versiegelung) des pastiert, getrockneten Kunststoffe! ./undgerüstes. Insbesondere für diesen zweiten Schritt gibt es bisher keine rationell arbeitende Maschine. Solange es sich um eine handwerkliche Einzelfertigung handelt, kann man die Versiegelung, Heißpressung in einer einfachen Presse durchführen, deren Preßstempel auf irgendeine bekannte Weise geheizt sind. Der Arbeitsablauf mit einer derartigen Presse ist jedoch sehr zeitraubend und nicht kontinuierlich.

Für den genannten Zweck der Herstellung von Metall/Kunststoff-Verbundelektroden (nach verschiedenen deutschen Patentschriften) ist deshalb die im folgenden näher beschriebenen Maschine entwickelt worden. Im Prinzip werden mit der Maschine durch eine Vielzahl von Preßstempeln (Schuhen) im Umlaufverfahren die mit dem bekannten Haltematerial versehenen Elektroden der Versiegelung unterworfen. Die Elektroden wandern dabei unter einem genau einstellbaren Preßdruck durch die Temperaturzone.

Die erfindungsgemäße Maschine wird wie folgt beschrieben. Die in A b b. 2 dargestellte Heißversieglungsanlag >: hat zwei gleichsinnig laufende Förderketten (la) und (ib), welche durchgehend mit Preßplatten (2) bestückt sind. Die Förderketten sind so gewählt, daß sowohl die Kraftübertragung gewährleistet wird als auch die gewählte Kettenteilung ein Maximum an Preßplatten (Schuhen) aufnehmen kann.

Die vorzugsweise mit PTFE beschichteten Preßplatten sind aus Wärmeleitungsgründen aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Jedes einzelne Preßelement (Schuh) ist mit hochtemperaturbeständigen Kugellagern (3) versehen und stützt sich auf speziell ausgebildete Laufschienen (4) in einer Fest-ZLoslage/anordnung ab. Die in der A b b. 2 dargestellte Maschine hat im Einlaufbereich (links) ein längeres unteres Laufwerk. Dies ermöglicht sowohl ein maschinelles als auch ein manuelles Auflegen von den zu versiegelnden Metall/ Kunststoff-Verbundelektroden. Der Einlaufbereich des 5 oberen Laufwerks ist konstruktiv derart gestaltet, daß durch allmähliches Zusammenfahren der Preßplatien eine kontinuierliche Preßkraftzunahme ermöglicht wird.

Aus der Detailzeichnung (A b b. 3) geht hervc r, daß

ίο an den oberen Preßplatten seitlich Mitnehmerstifte (5) angebracht sind, welche innerhalb des Leitbleches (6) gleiten und dadurch ein allzeit paralleles Zusammenfahren der Preßplatten bewirken. Dies ist überaus wichtig, da sich ohne diese Vorrichtung ein Stauchen des Versieg^lungsmaterials im Bereich zwischen den Preßplatten nicht vermeiden läßt und damit in den sich anschließenden Arbeitsschritten unnötige Störungen ergeben.

Die Anpressung der hintereinander laufenden Preßplatten (Schuhe) wird mit Hilfe von Federpaketen (7) in A b b. 2 erreicht. Die Größe dieser Kraft kann an 4 Stellen innerhalb der Maschine durch Vorspannungsänderung der einzelnen Federn variiert werden. In Zustellrichtung ist der Weg begrenzt, damit die herzustellenden Elektroden nicht unbegrenzt zusammengedrückt werden. Der Tiefanschlag verhindert das Aufeinanderfahren der beschichteten Preßpiatten und damit das Beschädigen der Oberfl? ähe der Elektroden während der Aufheiz- und Anlaufphase. Zur Maschinenrevision oder zum Bearbeiten unterschiedlich dicker Verbundelektroden kann das komplette obere Laufwerk angehoben werden, ohne daß dabei das Kraftübertragungselement zwischen dem oberen und dem unteren Laufwerk getrennt werden muß. Als Kraftübertragungselement ist eine Kette (8 A b b. 2) eingesetzt Die Kette ermöglicht eine absolut schlupffreie Bewegungsübertragung auf die beiden Förderketten auch im Einsatz innerhalb der anstehenden Temperaturen.

Der notwendigerweise, synchrone Antrieb der oberen und unteren Förderkette (la und } b) kann selbstverständlich auch durch zwei absolut synchron gesteuerte, regelbare Antriebsmotore geschehen. Erfindungsgemäß erfolgt jedoch der gemeinsame Antrieb durch einen einzigen, regelbaren Motor über eine Antriebskette (8), bei der durch die Anordnung der Umlenkrolle die im Lasttrum auftretenden Zugkräfte auf das obere Laufwerk verhindert werden. Die Preßkraft auf die Gesamtheit der Preßplatten (Schuhe) wird damit einzig und allein durch die vorbeschriebenen Federn aufgebracht und nicht durch die Antriebskette beeinflußt. Der für den Antrieb nötige Motor kann mit Hilfe einer Frequenzsteuerung oder anderer elektrischer Schaltungen geregelt werden. Das Nachschalten eines zweistufigen Cyclogetriebes erlaubt die Förderkettenumlaufgeschwindigkeit auf jeden notwendigen, variabel niedrigeren Wert als 5 m/min einzustellen.

Die erfindungsgemäße Maschine zur Heißversiegelung von Metall/Kunststoff-Verbundelektroden steht in ihrer Gesamtheit innerhalb eines geschlossenen Drei-Zonen-Warmluftofens (9 A b b. 2), wobei Ein- und Auslaufschleusen vorhanden sind.

Die Behandlung der Verbundelektroden findet bei Temperaturen zwischen 150° und 25O⁰C statt. Gleichzeitig mit der Wärme wird durch Federpakete ein Druck zwischen 1 und 50 N/cm² auf die Elektroden ausgeübt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zur Herstellung von Metall/Kunststoff-Verbundelektroden aus mit aktiver Masse gefüllten Elektrodengittern mit beidseitig aufgelegtem Filz oder Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß sie hintereinanderlaufende, synchron angetriebene Preßplattenpaare und Federpakte (7) zur Anpressung von Preßplatten aufweist, die innerhalb eines geschlossenen Warmluftofens (9) mit Ein- und Auslaufschleusen angeordnet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatten aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Aluminium sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßpiatten an ihren den zu bearbeitenden Verbundelektroden zugewandten Seiten mit einer Trennschicht, vorzugsweise aus Teflon beschicket sind.