DK150869B - Flercellet blyakkumulator samt fremgangsmaade til fremstilling af samme. - Google Patents

Description

i 150869

Opfindelsen angår en flercellet blyakkumulator med elektrodeblokke i form af siksakagtige til en pakke sammenfoldede positive og negative båndelektroder med mellemliggende separato rer.

5

Inden for akkumulatorområdet er de fleste fornyelser kommet det egentlige produkt til gode. Eksempelvis er der udviklet vedi igeholdelsesfri startbatterier.

Fremstillingsprocessen er derimod næsten uændret, idet den om- 10 fatter de samme arbejdsprocesser såsom gitterstøbning, bearbejdning, formering, sammenstilling og indbygning af pladeblokke osv. Selv om der findes maskinelle hjælpeindretninger, må mange af disse arbejdsprocesser udføres manuelt og endog på de enkelte elektroder, således at arbejdsforløbet bliver 15 diskontinuert, hvilket begrænser produktionshastigheden.

En mere rationel fremstillingsteknik har kun vundet indpas i forbindelse med de såkaldte småakkumulatorer, der uden videre vil kunne massefremst i 11 es. Til disse småakkumulatorer hører 20 alkaliske småakkumu]atorer samt små blyceller med viklede elektrodeenheder. I disse elektrodeenheder er et positivt og et negativt elektrodebånd under indlægning af en separator viklet til en elektrodevikling og anbragt i cellebeholderen. Ved elektrodens rande er der tilslutningsterminaler, der kan føres 25 gennem beholderen. Som følge af vanskelighederne ved terminalgennemføringerne anvendes viklede elektrodeenheder af denne art i almindelighed kun i forbindelse med encellede akkumulatorer, 3Q Også i forbindelse med elektrodepladerne er der tendens til at afløse de svære massebærere, dvs. støbte blygitre med lette skeletstrukturrer, der f.eks. kan udgøres af valset metal. Valset metal kan desuden fremstilles i endeløse bånd.

Elektrodeplader fremstillet af valset metal, og som er pakket 3 5 på konventionel måde og indsat i opadtil åbne beholdere, indebærer imidlertid ikke noget væsentligt fremskridt for så vidt angår fremstillingsprocessen.

2 150869

Man har søgt at tilvejebringe en mere bekvem forbindelse imellem de enkelte akkumulatorceller ved at give afkald på den ene overflade af den enkelte celle af et antal indbyrdes forbundne celler - jf. US-patentskrift nr. 3.844.841. Denne forbindelse 5 er muliggjort ved hjælp af en svagt bægerformet udvidelse af sidevæggene, hvorved sidevæggene med den udvidede rand kan gribe ind over en tilsvarende udvidet nabocelle. Den resulterende stikforbindelse er imidlertid ikke helt tilfredsstillende i henseende til kontaktering og elektrolyttæthed af 10 huset.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en blyakkumulator, der er bedre egnet til massefremstilling end hidtil kendt, og dette formål er ifølge opfindelsen opnået ved at ved siden af hinanden liggende akkumulatorceller er elektrisk forbundet via et storfladet, gennem skillevæggen ført bæreskelet for en af båndelektroderne, og ved at blokkassens låg dannes af en sidevæg, der står vinkelret på elektrodernes plan.

I en foretrukken udførelsesform for akkumulatoren består hver 20 af de til en celle hørende pladeblokke af siksakformede, til en pakke sammenfoldede, positive og negative båndelektroder med mellemliggende båndformede separatorer. Både indbyrdes forbindelser mellem cellerne og ydre elektriske tilslutninger etableres via storfladede, over skillevæggene henholdsvis 25 ydervæggene førte områder af et af de to elektrodebæregitre. Disse områder ligger samtidigt i lukkeplanet af blokkassen, der lukkes væsketæt af en sidevæg ved en spejlsvejsning.

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til fremstilling af en 30 flercellet blyakkumulator, ved hvilken fremgangsmåde elektrodeblokkene bestående af postive og negative båndelektroder og mellemliggende separatorer sammenfoldes til en siksakformet pakke og indsættes i blokkassen. Fremgangsmåde er ejendommelig ved, at det storfladede elektrodebæreskelet, der føres gennem 35 skillevæggen eller ydervæggen af blokkassen, er forsynet med tilsvarende opdelte områder, der er fri for aktiv masse, at de tilsvarende paral lelafsnit af modelektroden helt fjernes, og at sideåbningerne af blokkassen derefter lukkes væsketæt ved 150869 3 påsvejsning af en sidevæg. Derved opnås en særlig hensigtsmæssig fremgangsmåde til fremstilling af en flercellet blyakkumulator.

5 Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor

Fig. 1 viser en blyakkumulator ifølge opfindelsen, idet de enkelte dele er trukket ud fra hinanden og 10 Fig. 2 samme set i perspektiv.

Det i fig. 1 viste elektrodesæt består af en båndelektrode 12, en båndelektrode 13 og et mellemliggende separatorbånd 4 med ribber eller forbindelsesstykker. Båndelektroderne 12, 13 og jg separatorbåndet 4 er siksakagtigt foldet til pakker og er pakkevis skubbet sideværts ind i cellerne af en blokkasse. Foldekanterne 6 af elektrodepakkerne står vinkelret på akkumulatorens anlægsflade, således at gasbobler uhindret kan stige op imellem elektroderne 12, 13.

20

Ifølge opfindelsen etableres både de ydre tilledninger og de indbyrdes forbindelser imellem cellerne via storfladede, over skillevæggene 7 eller ydervæggene 8 af blokkassen førte områder 9 af elektrodebæreskelettet 2,3 af en båndelektrode. I

fig. 1 udgøres de ydre tilledninger 16 og 17 af elektrodebæ-25 reskelettet 2 af båndelektroden 12, mendes forbindelsen imellem cellerne tilvejebringes ved hjælp af elektrodebæreskelettet 3 af båndelektroden 13.

Den enkelte båndelektrode kan ved enden også vikles over en 30 blystift og forbindes til denne, eksempelvis ved tryksvejsning.

Modelektroden og separatorbåndet er afbrudt i overgangsområderne mellem cellerne.

Til fremstilling af en siksakagtigt foldet elektrodepakke til en flercellet akkumulator går man fortrinsvis ud fra elektro-debæreskeletter, der er viklet som endeløse bånd på ruller 10, 35 4 150869 11, og som kan have form af gitter skeletter af bly eller valset metal, idet den enkelte båndelektrode i givet fald har et gennemgående forbindelsesstykke ved randen. I disse gitterskeletter indklistres som aktivt materiale en ensartet masse.

5 Oette er fordelagtigt, eftersom de færdige båndelektroder under batteriets drift veksler i polaritet fra celle til celle. Elektrodebæreskeletterne 2, 3 går således over i båndelektroderne 12, 13.

Under indlæggelse af et højporøst separatorbånd, der er ret ufølsomt over for tryk, og som afvikles fra en rulle 14, løber båndelektroderne via en venderulle 15 sammen, hvorefter de kan foldes.

Umiddelbart inden foldningen bliver der skåret nogle områder 9 15 ud af båndelektroderne 12, 13 og separatoren 4, hvilke områder efter indføring i blokkassen ellers ville forløbe over en af skillevæggene 7 eller 8 og være tilovers, når bortses fra det elektrodebæreskelet, der er nødvendigt til overgangen over en skillevæg.

20

Til færdiggørelse af akkumulatoren er det nu kun nødvendigt at lukke blokkassen, hvilket kan ske ved en spej1 svejsn ing, ved hvilken en sidevæg 18 påsvejses, idet sidevæggen står vinkelret på elektrodernes plan. Gennem varmepåvirkningen trænger 25 formstoffet af såvel skillevæggen 7 og ydervæggen 8 af blokkassen som de tilsvarende fortsættelser 19 henholdsvis 20 ind i sidevæggen 18 gennem skelettet af elektroden, således at der opnås en fast og væsketæt forbindelse. Inden påsvejsningen af et låg kan elektrodebæreskelettet ved hjælp af et stempel 30 trykkes mod skillevæggen, og der kan i givet fald foretages en yderligere opvarmning til opnåelse af en vis indtrængning af elektrodebæreskelettet i kanten af skillevæggen 7 inden den endelige påsvejsning af låget.

3g På oversiden af blokkassen kan der derefter tilvejebringes indfyldnings- og udluftningsåbninger.

Parallelt med afbildningsplanet ligger også planet af elektrolytspejlet, medens lukkeplanet, der er angivet ved hjælp af sporet A-A, står vinkelret på elektrolytspejlet.

Claims (9)

150869 De nødvendige endepoltilslutninger kan tilvejebringes inde i eller uden for cellen via udragende elektrodedele, eksempelvis ved påsvejsning af en endepol.

1. Flercellet blyakkumulator med elektrodeblokke i form af siksakagtige til en pakke sammenfoldede positive og negative båndelektroder (12, 13) med mellemliggende separatorer (4), 2ø kendetegnet ved, at ved siden af hinanden liggende akkumulatorceller er elektrisk forbundet via et storfladet, gennem cellevæggen (7) ført bæreskelet (3) for en af båndelektroderne (12, 13), og at blokkassens låg dannes af en sidevæg (18), der står vinkelret på elektrodernes plan. 25

2. Blyakkumulator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bæreskelettet (2, 3) udgøres af endeløse bånd af valset metal.

3. Blyakkumulator ifølge krav 1 og 2, kendetegnet 30 ved, at båndene af elektrodeblokkene er forbundet med stiftformede blystave, f.eks. ved omvikling og tryksvejsning, og at disse stifter danner basis for polgennemføringerne.

4. Blyakkumulator ifølge krav 1 og 2, kendetegnet 35 ved, at de ydre elektriske tilslutninger (16, 17) dannes af det storfladede, gennem blokkassens (1) ydervæg (8) førte elektro-debæreskelet (2 eller 3) eller en af båndelektroderne (12 henholdsvis 13). 150869

5. Fremgangsmåde til fremstilling af en flercellet blyakkumulator, ved hvilken fremgangsmåde elektrodeblokkene bestående af positive og negative båndelektroder og mellemliggende separatorer (4) sammenfoldes til en siksakformet pakke og indsæt- 5 tes i blokkassen, kendetegnet ved, at det storfla-dede elektrodebæreskelet, der føres gennem skillevæggen eller ydervæggen af blokkassen, er forsynet med tilsvarende opdelte områder, der er fri for aktiv masse, at de tilsvarende parallelafsnit af modelektroden helt fjernes, og at sideåbningerne 10 derefter lukkes væsketæt ved påsvejsning af en sidevæg (18).

5 Det er indlysende, at de sædvanlige behandlingsprocesser, såsom lagring, ombrydning, konservering (såsom borsyrebehandling) kan foretages uden for blokkassen. Af hensyn til fremstillingsprocessens kontinuitet er det imidlertid fordelagtigt, hvis behandlingerne efter elektrodepakkens indsætning i 10 blokkassen udføres i denne. Fordelen ved den beskrevne akkumulator er, at dens fremstillingsproces muliggør en mere hensigtsmæssig materialestrøm. Patentkrav. 15 ---------------------

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at lukningen sker ved en spejlsvejsning, og at den ene båndelektrode inden svejsningen af elektrodebæreskelettet uden aktiv masse indføres en smule i skillevæggen eller ydervæggen ved en trykpåvirkning.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det område af elektrodebæreskelettet, der skal indføres, opvarmes inden trykpåvirkningen. 20

8. Fremgangsmåde ifølge krav 5-7, kendetegnet ved, at elektrodebæreskelettet (2, 3) klistres sammen med en ensartet aktiv masse.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 5-8, kendetegnet ved, at båndelektroderne i blokkassen underkastes en formeringsbehandling, hvorefter blokkassen lukkes fra siden.