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Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Akkumulatoren durch Schleuderwirkung
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Sekundärelementen bzw. Akkumulatoren
und besonders die Herstellung zylindrischer Gitterplatten für solche, wodurch die
Elemente sehr haltbar sind und einen hohen Entladungswert haben.
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Gemäß der Erfindung wird ein Zylinder, der vorteilhaft aus Segmenten
besteht und innen Formvertiefungen besitzt, in rasche Umdrehung um seine Achse versetzt
und geschmolzenes Metall in ihn eingebracht, so daß dasselbe auf zentrifugalem Wege
in diese Vertiefungen gelangt und ein Gitter bildet. Unter Umständen kann hierbei
Hitze auf die Form angewandt werden. Die Formflächen können an den Wänden der Vertiefungen
geneigte Flächen erhalten.
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Das zylindrische Gitter kann dadurch gebildet werden, daß geeignetes
flaches Material gebogen wird, oder es kann auch ein Skelett, z. B. eine schneckenförmige
Spule aus Bandmaterial, verwendet werden. Ein geeigneter Stoff, z. B. eine Paste,
die elektrisch niedergeschlagenes Blei enthält, wird zentrifugal in den Räumen des
Gitters abgelagert, wobei das Gitter vorher in einem geeigneten Behälter eingeschlossen
wird. So kann in einigen Fällen eine Umfassung von Asbestplatten benutzt werden,
die zuvor mit Natriumsilikat getränkt, alsdann auf das Gitter gewickelt und schließlich
in eine geeignete Lösung getaucht werden, die die Kieselsäure niederschlägt und
eine Wandung bildet, die später als Scheidewand dient. Andererseits kann das Gitter
in einen Behälter gesetzt werden, der unter Umständen die Außenwand der Zelle bilden
kann. Auch können Elemente von verschiedenen Durchmessern ineinandergesteckt werden,
um eine Zelle zu bilden, wobei diese Elemente konzentrisch durch Trennstücke auseinandergehalten
werden.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt die Endansicht einer Form, die zum Teil aufgeschnitten
ist, um die Segmente zu zeigen.
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Fig. 2 ist ein Längsschnitt der Linie FZ der Fig. i.
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Fig. 3 ist - eine schematische Ansicht einer Formungsmaschine mit
Form in kleinem Maßstabe.
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Fig. q. ist eine perspektivische Teilansicht eines Gitters mit einer
äußeren Trennwand. Fig. g ist eine Draufsicht der Zelle, Fig. 6 ein Vertikalschnitt
derselben.
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Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht eines flachen Stückes, welches nach
Biegung das zylindrische Gitter bildet.
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Fig.8 ist ein Querschnitt von Fig.7. Fig. 9 ist ein Schnitt durch
einen Behälter, der ein Drahtgitter enthält.
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Fig. io ist ein Schnitt durch eine Zelle, welche ein Drahtgitter in
zentrifugal niedergeschlagenem :Material eingebettet enthält und ein zylindrisches
inneres Element mit einem ebenfalls
in zentrifugal niedergeschlagenem
Material eingebettetes Drahtgitter besitzt.
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Um eine Form zu bilden, werden Segmente oder Streifen i von bogenförmigem
Querschnitt zu einem hohlen Körper verbunden, wobei das Ganze durch geeignete Mittel,
z. B. Umfassungsringe 2, gehalten wird. Ringe R dienen zur richtigen Lagerung der
Form. Diese Form kann in eine Rotationsmaschine gebracht werden, welche z. B. einen
Träger für die Form mit Endplatten P, P1 hat, welche durch Verbindungsstangen T
getrennt gehalten werden, wobei die Platte P1 mit einer Öffnung 0 zur Eiriführung
des zu formenden Materials versehen ist. Die Welle S der Rotationsmaschine trägt
eine Antriebsmaschine E, und die Platte P ist in Lagern B drehbar gelagert. Statt
dessen kann auch eine andere bekannte Form der Rotationsmaschine benutzt werden.
Die Größe und Gestaltung der Form sind je nach der Art der herzustellenden Gitterelektrode
verschieden.
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Bei der abgebildeten Ausführungsform besitzt die Form Nuten 3 und
Vertiefungen 3a, die um den ganzen Umfang herumgehen können und eine beliebige,
vorher bestimmte Zahl von Stäben und Gitterwänden 5 bilden. Die Nuten 3 haben Flächen
36, so daß auf den Stäben q. Flächen qa gebildet werden, die geeignet sind; die
Paste oder sonstiges Material im Gitter festzuhalten. In der Zeichnung sind diese
Flächen geneigt dargestellt. An dem Gitter ist durch Ausschneiden der Mulde bei
3° (Fig. 2) ein Ansatz q.c gebildet (Fig. q.). Zwischen den Stäben q. sind Spalte
q.E von beliebiger bestimmter Lage und Abmessungen angeordnet, wodurch auch die
Form der Bänder 5 bestimmt wird, d. h. die Abmessungen der Gitterteile können abgeändert
werden, um verschiedenen praktischen- Anforderungen zu entsprechen.
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Für die Benutzung der Form wird diese in geeigneten Fällen erhitzt
und in rasche Umdrehung versetzt, wobei geeignetes Material, z. B. geschmolzenes
Blei, eingebracht wird, welches in die Vertiefungen eindringt und sie ausfüllt,
so daß ein Gitter gebildet wird. Nachdem genügend Material in die Form eingebracht
ist und sich angesetzt hat, wird die Rotation angehalten und das fertige Gitter
herausgenommen.
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Das flache Stück nach Fig. 7 und 8 hat von vornherein die Bänder 5f
und Stäbe 4f und bildet nach der Biegung in die Zylinderform das Gitter.
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Das Gitter kann außen mit einer Schale oder Wand 6 von geeignetem
Material verbunden werden. Hierzu kann z. B. Asbestpappe dienen, die mit Wasserglas
getränkt um das Gitter gewickelt wird, worauf das Ganze in geeignete Flüssigkeit,
wie Schwefelsäure, getaucht wird, welche die Kieselsäure niederschlägt und das Ganze
bindet, so daß die Schale 6 eine Gittertrennwand bildet. Die Scheidewand kann aber
auch dadurch hergestellt werden, daß das Gitter in einem Zylinder aus geeignetem
Stoff, wie Asbest,Zellstoff o. dgl., eingeschlossen wird, der auch in Bleiform durch
zentrifugale Niederschlagung hergestellt werden kann.
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Um die Spalten und Vertiefungen auszufüllen, wird das Gitter in eine
Scheidewand 6 oder eine geeignete Hülle eingeschlossen, die auch nur zeitweilig
aufgebracht werden kann, und wird dann in einer Formmaschine in Rotation versetzt,
währendgeeignetes MaterialL, z. B. Bleipaste, eingebracht wird, bis die Zwischenräume
und Vertiefungen ausgefüllt sind. Die Oberflächen können alsdann noch nachgearbeitet
werden, um sie zu glätten.
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Die Bleipaste kann unter Umständen dadurch hergestellt werden, daß
elektrisch niedergeschlagenes metallisches Blei benutzt wird. Dieses niedergeschlagene
Blei ergibt, mit Bleiglätte oder Mennige und Bleiwolle gemischt, eine sehr wirksame
Verbindung.
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Fig. 5 und 6 zeigen vollständige Elemente 4e, d. h. gefüllte Gitter,
von denen mehrere mit verschiedenen Durchmessern unter Einfügung von Trennstücken
ineinandergesteckt in einem Behälter J, z. B. von Becherform, untergebracht sind.
Der Behälter hat einen Halter g mit Vertiefungen ga, in welche die Enden der Elemente
hineinpassen, so daß sie getrennt gehalten werden. Bei der Ausführungsform nach
Fig. =o sind als Trennungsstücke Stangen =o von geeignetem Material, z. B. Glas,
benutzt.
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Um ein Element herzustellen, bei welchem das Gitter aus Bandmaterial
7 besteht, z. B. spiralig gewickeltem Metalldraht, wird dieses Material in die Form
eingesetzt, bevor dieselbe in Drehung versetzt wird. Unter Umständen kann eine Schale
8 die Form bilden, welche becherförmige Gestalt hat, um später als Teil der Zelle
zu dienen.
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Der Streifen 7 stellt in der Wirkung einen Käfig oder ein Skelett
dar, welches nach dem Einbetten in Material 7a (Fig. io) ein zylindrisches Element
bildet. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, Bleigitter herzustellen, die
mit Blei oder sonstiger geeigneter Paste gefüllt sind; sie ist viehhehr für die
Verwendung anderer Metallkombinationen, z. B. Zink und Blei, Kupfer und Blei, Kupfer
und Zink, Nickel und Eisen usw., verwendbar, wobei in jedem Fall geeignete Elektrolyte
benutzt werden.