DE54241C

DE54241C - Construction of negative plates for current collectors

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Publication number: DE54241C
Application number: DENDAT54241D
Authority: DE
Original assignee: ST. CH. CUTHBERT-CURRIE in Philadelphia, V. St. A
Anticipated expiration: 1909-10-02

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

(V. St. A.).(V. St. A.).

Bisher ist es bei der Herstellung von Platten zur Bildung von Elektroden oder Elementen für Sammelbatterien üblich gewesen, ein Metallsalz, wie gelbes oder rothes Bleioxyd, in Form einer teigartigen oder körnigen Masse zu verwenden , welche man mit Hülfe durchlochter oder anders gestalteter Prefsplatten zu Platten oder Tafeln prefst. Eine weitere bisher verwendete Herstellungsweise besteht darin, dafs man mit Hülfe der Elektrolyse eine teigartige Masse schwefelsauren Bleies in einen ähnlichen Zustand oder dementsprechende Form überführt. Die auf die eine oder andere Weise hergestellten Platten bedürfen, um als die positiven Elemente einer elektrischen Sammelbatterie zu dienen, einer .weiteren Behandlung nicht mehr, während diejenigen Platten, welche als negative Elemente dienen sollen, einer Umbildung bedürfen, indem das diese Elemente bildende reine Blei in das Superoxyd übergeführt werden mufs.So far it has been used in the manufacture of plates for the formation of electrodes or elements common for secondary batteries, a metal salt, such as yellow or red lead oxide, in the form to use a dough-like or granular mass, which one pierced with help or differently designed prefst plates to prefst plates or panels. Another one used so far The method of manufacture consists in using electrolysis to produce a dough-like Bulk of lead sulfuric acid converted into a similar state or corresponding form. The plates made in one way or another need to be considered the positive To serve elements of an electrical collection battery, not a further treatment more, while those plates which are supposed to serve as negative elements undergo a transformation by converting the pure lead that forms these elements into the superoxide must be.

Bekanntlich nimmt dieses Metall durch Absorption seines chemischen ^equivalents an Sauerstoff merklich an räumlicher Ausdehnung und Gewicht zu; es nehmen demzufolge die negativen Platten während ihrer Umbildung an Rauminhalt zu und sie haben das Bestreben, sich nach allen Richtungen auszudehnen. Selbstverständlich hängt diese Ausdehnung von dem Grade der Durchlässigkeit der Masse, aus welcher die Platte anfangs hergestellt würde, sowie von dem Verhältnifs ab, in welchem genannte Masse in das Superoxyd übergeführt werden kann. Es ist auch bekannt, dafs die Ausdehnung des Bleies, . welches die für Sammlerplatten oder Elemente am häufigsten verwendete Masse ist, sich nach dem Durchlässigkeitsgrade der letzteren richtet.It is well known that this metal takes on by absorption of its chemical equivalent Oxygen noticeably increases in size and weight; therefore take the negative plates during their reshuffle of volume and they strive to to expand in all directions. Of course, this incidence depends on the degree of permeability of the mass from which the panel would initially be made, as well as on the ratio in which the said mass is converted into the superoxide can be. It is also known that the expansion of lead,. which the for Collector plates or elements most commonly used is mass, according to the degree of permeability the latter judges.

Hauptzweck vorliegender Erfindung ist die Herstellung umgebildeter negativer Elemente für elektrische Sammelbatterien, welche Elemente sich durch einen harten, dichten und homogenen Körper auszeichnen; erreicht wird dieser Zweck durch eine neue Herstellungsweise der Platten, welche verhindert, dafs sich diese Platten nach aufsen ausdehnen. Diese Ausdehnung, welche sowohl besonders in der Richtung der Plattenaufsenflächen, wie auch da sich äufsert, wo die Kraft zu dieser Ausdehnung im Platteninnern selbst hervortritt, übt in dem gesammten Plattenkörper einen gleichmäfsigen und gleichbleibenden Druck aus und vergröfsert hierdurch die Dichte dieses Körpers ohne Vergröfserung des Rauminhalts des letzteren.The primary purpose of the present invention is to produce reformed negative elements for electrical collection batteries, which elements are hard, sealed and distinguish homogeneous body; This purpose is achieved through a new production method the plates, which prevent these plates from expanding outwards. These Expansion, which is particularly in the direction of the outer surface of the plate, as well as because it becomes apparent where the force for this expansion emerges in the interior of the plate itself, exerts an even and constant pressure in the entire plate body and thereby increases the density of this body without increasing the volume of the latter.

Der Apparat zur Herstellung der Platten nach vorliegender Erfindung ist billig, einfach und wirksam herzustellen und lassen sich seine Theile leicht zusammensetzen und aus einander nehmen und werden in demselben die herzustellenden Platten während ihrer Umbildung sicher gegen jedwede Ausdehnung geschützt, was die Herstellung harter Platten von gleichmäfsiger Dichte ermöglicht.The apparatus for making the panels of the present invention is inexpensive, simple and to produce effectively, and its parts can easily be assembled and separated from each other take and become in the same the panels to be produced during their transformation safely protected against any expansion, which makes the production of hard panels more uniform Density enables.

Zu diesem Zwecke wird die zu Platten oder Tafeln geformte wirksame Masse mit einem Rand umgeben, welcher bequem in einen umgebenden Kasten eingeschoben oder aus dem-For this purpose, the effective mass formed into plates or sheets is mixed with a Border, which can be conveniently pushed into a surrounding box or removed from

selben herausgezogen werden kann; in diesem Kasten verbleibt die wirksame Masse während ihrer Umbildung, wobei die elektrischen Verbindungen dergestalt an dem Kasten angebracht sind, dafs die Platten leicht aus letzterem herausgezogen oder eingeschoben werden können, ohne, wie dies bis jetzt nöthig gewesen ist, jedesmal die Verbindung von neuem herstellen zu müssen. Ein in Querrichtung verlängerter Ansatz an der Platte stellt die letzte Verbindung her. Diese zusammengestellte Platte wird, mit den gewöhnlichen positiven Platten einer Sammelbatterie abwechselnd, in einen geeigneten Behälter eingesetzt, wobei diese positiven Platten von den negativen Platten durch eine isolirende Zwischenlage getrennt werden, die mit zahlreichen Löchern versehen und in senkrechter Richtung gewellt ist, um den freien Umlauf der elektrolytischen Flüssigkeit, sowie das Entweichen von bei dem Laden der Platten entwickelten Gasen zu gestatten.same can be pulled out; the effective mass remains in this box during their remodeling, with the electrical connections thus attached to the box are that the plates are easily pulled out or pushed in from the latter can, without, as has been necessary up to now, the connection anew each time to have to manufacture. A transversely elongated approach to the plate is the last Connection. This compiled plate will, with the usual positives Plates of a collection battery alternately, inserted into a suitable container, whereby these positive plates are separated from the negative plates by an insulating layer which are provided with numerous holes and corrugated in the vertical direction is to the free circulation of the electrolytic liquid, as well as the escape of at to allow evolved gases to load the plates.

Die entsprechenden positiven und negativen Platten sind als in einem Behälter befindlich dargestellt und werden in demselben durch Keilstücke oder in anderer Weise festgehalten.The corresponding positive and negative plates are in one container and are held in the same by wedges or in some other way.

In der Zeichnung ist ein Apparat mit den die Erfindung kennzeichnenden Vorrichtungen dargestellt, mittelst dessen die Umbildung der Platten oder Elemente elektrischer Sammelbatterien zur Ausführung gelangen kann.In the drawing is an apparatus with the devices characterizing the invention shown, by means of which the transformation of the plates or elements of electrical accumulators can be executed.

- Fig. ι zeigt im senkrechten Längsschnitt den Behälter mit innenliegender umzubildender Platte, Fig. 2 einen Querschnitt dieses Apparates nach Linie x-x der Fig. 1. Fig. 3 eine Draufsicht der einzelnen in den Behälter eingesetzten Platten, sowie die Art der Verbindung der letzteren unter einander. Fig. 4 zeigt eine mit Rinnen und Durchbrechungen versehene Isolirplatte zur Trennung der positiven von den negativen Platten bei Umbildung derselben; in dieser Figur ist die Platte sowohl in Hauptansichf, wie im Querschnitt ersichtlich.- Fig. 1 shows a vertical longitudinal section of the container with the inner plate to be transformed, FIG. 2 shows a cross section of this apparatus along line xx of FIG. 1. FIG. 3 shows a plan view of the individual plates inserted in the container, as well as the type of connection between the latter among themselves. FIG. 4 shows an insulating plate provided with grooves and perforations for separating the positive from the negative plates when the same is formed; in this figure the plate can be seen both in main view and in cross section.

A ist ein Kasten oder Behälter geeigneter Anordnung mit in denselben eingefüllter elektrolytischer Flüssigkeit, in welche die Platten mit ihren unteren, auf den isolirenden Querstegen B aufruhenden Rändern eintauchen. Die negativen Elemente oder Platten C sind mit steifen Rändern c aus demselben Metall wie die Platten selbst ausgerüstet und werden in die Rahmen D beliebiger Anordnung und Masse (Blei etc.) eingesetzt, das sich eng an die Plattenränder anschmiegt. Die Rahmen D bilden Contacte oder Elektroden für die Stromkreisanschlüsse, wodurch die Nothwendigkeit eines neuen Anschlusses bei jeder Auswechselung einer Platte wegfällt. A is a box or container of a suitable arrangement with electrolytic liquid filled into it, into which the plates are immersed with their lower edges resting on the insulating transverse webs B. The negative elements or plates C are equipped with rigid edges c made of the same metal as the plates themselves and are inserted into the frame D of any arrangement and mass (lead, etc.), which clings closely to the plate edges. The frames D form contacts or electrodes for the circuit connections, which eliminates the need for a new connection each time a plate is replaced.

Kommt ein Kasten mit einer gewöhnlichen Bleiausfütterung zur Verwendung, so werden zum Zwecke eines guten elektrischen Contactes die Rahmen gegen die Ausfütterung mittelst Keilstücke angeprefst; ist dagegen der Kasten mit isolirendem Stoffe angefüllt, so müssen die Anschlüsse mittelst geeigneter Leiter durch diesen Stoff hindurchgefUhrt werden. Fig. 3 zeigt eine solche Verbindungsweise, bei welcher die Drähte e' durch waagrecht vorstehende Ansätze an die Rahmen angeschlossen sind, durch welche Anordnung die Platten in die Rahmen eingeschoben und aus denselben in senkrechter Richtung herausgezogen werden können, wobei die Ränder dieser Rahmen so eingerichtet sind, dafs sie leicht weggenommen werden können. Die Zusammenstellung der mit Rand ausgerüsteten Platte, sowie des dieselbe umschliefsenden Rahmens kann^s'als »combinirte Platte« bezeichnet werden, um sie hierdurch von der einfachen oder positiven Platte zu unterscheiden. Die üblichen Ansätze f ragen über den Rand c vor, wobei sie durch in dem Rahmen D vorgesehene Löcher g hindurchgehen. If a box with a normal lead lining is used, the frames are pressed against the lining by means of wedges for the purpose of good electrical contact; If, on the other hand, the box is filled with insulating material, the connections must be passed through this material by means of suitable conductors. Fig. 3 shows such a connection in which the wires e 'are connected to the frames by horizontally protruding lugs, by means of which arrangement the panels can be pushed into the frames and pulled out from them in a vertical direction, the edges of these frames so arranged are so that they can easily be taken away. The compilation of the equipped with edge plate, and the same frame can umschliefsenden ^s 'as' bimanual plate "are referred to it thereby differ from simple or positive plate. The usual lugs f protrude beyond the edge c , passing through holes g provided in the frame D.

Die aus den Platten C und Rahmen D gebildeten combinirten Platten werden dann in den Kasten eingesetzt, wobei immer eine derselben mit den gewöhnlichen positiven Platten E abwechselt; zwischen je eine Platte E und eine Platte C D wird eine isolirende Platte G eingesetzt. Es empfiehlt sich, diese Isolirplatten G in waagrechter und senkrechter Richtung mit Durchbrechungen zu versehen und aufserdem an denselben in senkrechter Richtung Wellen oder Rinnen anzubringen, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist; diese Anordnung soll nicht nur den freien Umlauf der elektrolytischen Flüssigkeit entlang den Wellungen und durch die Durchbrechungen hindurch, sondern auch ein freies Entweichen sämmtlicher Gase ermöglichen.The combined plates formed from plates C and frame D are then placed in the box, one of which alternates with the usual positive plates E; An insulating plate G is inserted between each plate E and a plate CD. It is advisable to provide these Isolirplatten G with openings in the horizontal and vertical directions and also to attach corrugations or grooves to the same in the vertical direction, as can be seen from FIG. 4; this arrangement should not only allow the electrolytic liquid to circulate freely along the corrugations and through the perforations, but also allow all gases to escape freely.

Beide Arten von in die Kästen eingesetzten Platten werden in denselben durch Keile F festgehalten, die zwischen die Seitenflächen und die Enden der Platte einerseits und die Kastenwände andererseits eingesetzt werden; die Keile können auch durch andere gleichwerthige isolirte Vorrichtungen ersetzt werden.Both types of panels inserted in the boxes are held in the same by wedges F inserted between the side surfaces and the ends of the panel on the one hand and the box walls on the other hand; the wedges can also be replaced by other equivalent insulated devices.

Die negativen Platten werden beim Durchgang eines in bekannter Weise durchgeschickten elektrischen Stromes in das Superoxyd umgesetzt oder umgebildet; da die entsprechenden Platten an ihren Rändern durch den Rahmen D und die Keile F und gewissermafsen auch durch die Isolirplatten G in geeigneter Lage festgehalten werden, äufsert sich die die Umbildung der Platten begleitende Ausdehnung im Plattenkörper selbst, wodurch kräftige, feste und gerade Platten von gleichmäfsiger Dichtigkeit'entstehen. The negative plates are converted or transformed into the superoxide when an electric current passes through them in a known manner; Since the corresponding plates are held in a suitable position at their edges by the frame D and the wedges F and to a certain extent also by the insulating plates G, the expansion accompanying the transformation of the plates is expressed in the plate body itself, making strong, firm and straight plates of more uniformity Tightness'.

Es ist dem Erfinder bekannt, dafs Bleisalze in Form von Oxyden und Sulfaten mit oder ohne Zuhülfenahme von Dampf einem äufserenIt is known to the inventor that lead salts in the form of oxides and sulfates with or without the aid of steam to an outside

Druck ausgesetzt wurden, so dafs Erfinder die Behandlung von Sammlerplatten mittelst Druckes im allgemeinen nicht beansprucht. Die Erfindung unterscheidet sich indessen von den früheren Verfahren dadurch, dafs reducirtes, in den schwammartigen Zustand übergeführtes Blei, d. h. reines schwammiges Blei zu Platten vereinigt wird, deren Ausdehnung nach aufsen verhindert wird, so dafs gegenüber den bisher verwendeten Verfahren das Hauptmerkmal der Erfindung darauf gerichtet ist, die während der Umbildung der Platte in Ausdehnung sich äufsernde Wirkung der Masse dazu zu verwenden, die Platte zusammenzudrücken, statt letztere einem mechanischen, von einer äufseren Quelle herrührenden Druck auszusetzen.Pressure, so that the inventors used pressure to treat collector plates generally not claimed. The invention, however, differs from the earlier processes by the fact that what is reduced is converted into a spongy state Lead, d. H. pure spongy lead is combined to form plates, the expansion of which outwards is prevented, so that the main feature of the Invention is directed to expanding during the reshaping of the plate to use the uttering effect of the mass to compress the plate instead of to subject the latter to mechanical pressure from an external source.

Claims

Patent claim:

To form negative collector plates, the connection of a plate C consisting of effective mass with a band c wrapped around the same, provided with the connection part f , and a split and removable frame D that prevents expansion.

For this purpose ι sheet of drawings.