DK166556B1 - Negativ elektrode til blyakkumulatorer - Google Patents

Description

DK 166556 B1

Opfindelsen angår en negativ elektrode til blyakkumulatorer i form af en af kobberstrækmetal bestående firkantet gitterplade, der tjener som bærer for den aktive masse og til strømtil- hhv. -bortledning, hvor 5 strækkeretningen for strækmetallet forløber parallelt med den side af den firkantede plade, hvor tilslutningsfligen er beliggende, og hvor der på den pågældende side strømledende er fastgjort en blyliste, som strækker sig over hele længden, og som er i ét stykke 10 med tilslutningsfligen.

Ved en kendt negativ elektrode af denne art, jf. tysk patentskrift nr. 22 41 368, er det et problem at forbinde den tilslutningsfligen bærende blyliste sikkert med gitterfladen, hvor det især er overgangsområdet fra 15 den massive blyliste til strækmetallet, som er det kritiske sted, der ikke blot er af betydning for eh upåklagelig strømovergang, men som heller ikke må udsættes for brudfare.

Fra GB-A-689 003 kender man en blyovertrukket 20 elektrodeplade af kobbertrådnet til blyakkumulatorer, hvor der i en passende form påstøbes en ramme af bly.

GB-A-1 411 970 omhandler galvanisk fortinning af trykte kredsløb af kobber.

Den foreliggende opfindelse har således til opgave 25 at tilvejebringe en negativ elektrode af den indledningsvis omhandlede art, ved hvilken der er en upåklagelig, dvs. fast og god strømledende forbindelse mellem den tilslutningsfligen bærende blyliste og gitterpladen.

Med henblik herpå er en elektrode af den indled-30 ningsvis angivne art ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at den endezone af gitterpladen, der bærer blylisten er fladtrykket i gitterpladens plan og indsvøbt i støbt bly. På denne måde opnås der en intim forbindelse mellem det godt strømleden-35 de kobberstrækmetal og blylisten. Som følge af påstøb-ningen fremkommer der desuden en intim forbindelse mel- 2 DK 166556 B1 lem det kobberstrækmetallet omgivende bly og blylistens bly, således at der også etableres en praktisk taget u-løselig mekanisk forbindelse.

Det er særlig fordelagtigt, hvis blylistens under-5 kant i det væsentlige forløber gennem gitterpladens ydei> ste krydsningspunkter.

En særlig god forankring af kobberstrækmetallet i blylisten opnås, hvis gitterpladen på fastgørelsessiden er afskåret en smule på den anden side af kryds-10 ningspunkterne på en sådan måde, at der til omstøbningen med blylistens bly foreligger korte forankringsdele, som rager ud over krydsningspunkterne. Herved sikres god ledeevne og strømovergang fra strækmetallet til listen.

15 En særlig god mekanisk og overfor bøjningskræf ter i pladens plan ufølsom forbindelse mellem blylisten og gitterpladen kan opnås ved, at også de felter på fastgørelsessiden, som har deres største bredde ved blylistens underkant, er udstøbt med bly. På denne måde 20 tilvejebringes der umiddelbart ved siden af og parallelt med den egentlige blyliste praktisk taget en anden, med V-formede indsnit forsynet blyliste, som sikrer upåklagelig kraftoverføring fra blylisten til gitterpladen ved alle tænkelige belastninger.

25 Med henblik på at reducere elektrodens vægt væ sentligt kan en yderligere udførelsesform ifølge opfindelsen være ejendommelig ved, at gitterpladens bort fra blylisten vendende endezone bærer en afslutningsliste af syrebehandlet kunststof, og at den af formstoffet om-30 givne endezone er fladtrykket i gitterpladens plan. Herved gøres indpresningen i kunststoffet også lettere.

Hensigtsmæssigt kan gitterpladen ved den neder-ste ende være afskåret i højde med krydsningspunkterne.

Ved fremstilling af en elektrode af den ovenfor 35 angivne art, kan der hensigtsmæssigt benyttes en fremgangsmåde, ved hvilken der først på gitterpladen påfø- 3 DK 166556 B1 res et lag bly-tin-legering og derefter, galvanisk, et blylag, hvilken fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der, efter ophængning af gitterpladen i et rense- og skyllebad, galvanisk påføres git-5 terpladen et lag bly-tin-legering indeholdende mindst 8% Sn, hvorefter der uden mellemskylning foretages påføring af blylaget.

Hensigtsmæssigt kan der til laget af bly-tin-legering anvendes mindst 10% sn.

10 Til fremstilling af en negativ elektrode, hvor gitterpladen ved den nederste ende er afskåret i højde med krydsningspunkterne, er det hensigtsmæssigt, at afslutningslisten anbringes på gitterpladen inden denne får påført bly-tin-legeringslaget og blylaget.

15 Tykkelsen af det galvanisk påførte lag af bly- tin-legering bør være på mindst 7 ym, fortrinsvis 10 ym.

Det er hensigtsmæssigt, at tykkelsen af det galvanisk påførte blylag andrager mindst 20 ym, fortrinsvis ca.

40 ym.

20 Opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere eksempelvis under henvisning til tegningen, hvis eneste figur viser et delsnitbillede af en negativ elektrode til blyakkumulatorer.

Som det fremgår af tegningen, er gitterpladen 11 25 af kobberstrækmetal afskåret parallelt med strækningsretningen S foroven og forneden. Afskæringen ved den nederste ende sker i krydsningspunkterne 15' s område.

I dette område er gitterpladen 11 trykket ca. 5 mm dybt ind i den smalle side af en firkantet formstof-af-30 slutningsliste 14, nemlig på en sådan måde, at formstoffet på alle sider tæt omslutter det nederste smalle endeområde af gitterpladen 11.

Ved det øverste endeområde er gitterpladen 11 afskåret således over krydsningspunkterne, at der over 35 krydsningspunkterne 15 forbliver korte dele 16, som indstøbes i den tilslutningsfligen 12 bærende blyliste 13. Blylisten 13*s underkant 18 forløber i det væsentlige gennem krydsningspunkterne 15.

4 DK 166556 B1

Fremstillingen af den negative elektrode ifølge opfindelsen foregår på følgende måde: Først bliver kobberstrækmetallet skåret i firkantede stykker på den måde, der fremgår af tegningen, 5 hvorhos snittet forneden foretages gennem krydsningspunkterne 15 og foroven foretages noget over krydsningspunkterne 15. Derpå bliver kobberstrækmetallet opvarmet i det nederste endeområde og derefter stødt ind i den smalle side af afslutningslisten 14 af termo-10 plastisk formstof. Fra listens brede sider bliver der derefter ved hjælp af på passende måde udformede plader udøvet et tryk på en sådan måde, at de i formstoffet indstødte nederste ender af gitterpladen 11 omgives af formstof på alle sider. Derpå bliver kobberstræk-15 metallet ophængt i skematisk antydede kroge 19 til strømtilførsel. Derefter bliver kobberstrækmetallet hængt ind i et rensnings- og skyllebad med henblik på at tilvejebringe en egnet overflade for den efterfølgende galvanisering.

20 Efter rensningen bliver gitterpladen hængt ind i et bly-tinbad, og der påtrykkes en negativ spænding, hvorpå der på kobberstrækmetallets overflade udfældes en bly-tinlegering omtrentligt i forholdet 90:10. Strømmen forbliver tilkoblet, indtil der på kobberstrækmetal-25 let er påført et bly-tinlag på mindst 7 um, fortrinsvis 10 um.

Derefter bliver gitterpladen 11 ved hjælp af krogene 19 løftet ud af badet og uden mellemskylning hængt ind i et yderligere galvanisk bad, som 30 indeholder blyioner. Nu bliver der igen påtrykt en negativ spænding på gitterpladen 11, hvorpå der udfældes bly på overfladen. Strømtilførslen fortsættes, indtil blylagets tykkelse i det mindste andrager 20 um, for-trinsvis ca. 40 um. Strømstyrken andrager 6-10 A/dm med 35 henblik på at opnå en så ru og grovkrystallinsk overflade som muligt, som danner en god elektrisk kontakt med den senere påførte negative masse. Nu er den formstof- 5 DK 166556 B1 afslutningslisten 14 bærende gitterplade 11 forberedt til påstøbning af blylisten 13 ved den øverste ende. Dette sker i en på passende måde udført form, der imidlertid ved gennemgangsstederne for delene 16 har 5 en sådan utæthed, at man ved indstøbningen af blyet i formen ikke blot støber den på tegningen viste blyliste 13 med tilslutningsflig 12, men også udstøber felterne 17 med flydende bly. Herved sikres en god kraftovergang fra blylisten 13 til gitterpladen 11 under 10 håndteringen og også under den senere drift.

Ved omstøbningen af delene 16 med bly forbindes det på kobberstrækmetallet tilstedeværende blylag intimt med listen 131 s blymateriale, således at der både med hensyn til styrken og også med hensyn til strøm-15 overføringen opnås en optimal forbindelse.

Før indskydning i formstoflisten 14 hhv. omstøbningen med blyet i blylisten 13's område bliver gitterpladen 11's ender trykket flade i deres plan ved hjælp af et egnet værktøj.

20 Nu kan den negative masse indføres i gitterpladen 11, idet det skal påses, at massens stivhed er noget mindre end sædvanligt, således at massen ved påføring fra gitterpladens ene side også med sikkerhed når frem til bagsiden, og at der der sikres en god pastapåføring.

25 Ved anvendelse af en bredde af delene 16 på 2 mm kan der med en sådan påføring af pasta fremstilles negative elektrodeplader med en tykkelse på ca. 4,5 mm.

Maskelængden andrager fortrinsvis 15-30 mm. Herved opnås det, at strømmen i den negative masse maksimalt 30 skal tilbagelægge en strækning på 5 mm. Middelværdien af den tilbagelagte strækning andrager ca. 2 mm.

Som følge af den ifølge opfindelsen anvendte maskestørrelse opnås der en ikke for lang strømvej, mens der på den anden side ikke kræves for mange stan-35 setrin. Forbruget af kobber er ligeledes begrænset ved

Claims (10)

1. 6 DK 166556 B1 den anvendte maskestørrelse, hvilket både kommer elektrodepladens ringe vægt og dens fremstillingsomkostninger til gode. Alligevel opnås der en høj ledningsevne.
2. 5 Den til kobberstrækmetallet anvendte pladetykkelse bør ligge ved 0,6 mm, hvilket dels reducerer omkostningerne, dels muliggør et mindre antal masker ved den samme ledningsevne. Et lavere maskeantal har også den fordel, at gitterpladens overflade ikke bliver for stor, 10 således at også forblyningsomkostningerne begrænses. En større mængde bly ville også forøge elektrodepladens vægt. 15 1. Negativ elektrode til blyakkumulatorer i form af en af kobberstrækmetal bestående firkantet gitterplade (11), der tjener som bærer for den aktive masse og til strømtil- hhv. -bortledning, hvor strækkeretnin-gen for strækmetallet forløber parallelt med den side 20 af den firkantede plade, hvor tilslutningsfligen (12) er beliggende, og hvor der på den pågældende side strømledende er fastgjort en blyliste (13), som strækker sig over hele længden, og som er i ét stykke med tilslutningsfligen (12), kendetegnet ved, at den en- 25 dezone af gitterpladen (11), der bærer blylisten (13) er fladtrykket i gitterpladens (11) plan og indsvøbt i støbt bly.
3. 2. Elektrode ifølge krav 1,kendetegnet ved, at blylistens (13) underkant (18) i det væsentlige 30 forløber gennem gitterpladens yderste krydsningspunkter (15).
4. 3. Elektrode ifølge krav 1 eller 2, k endete g n e t ved, at gitterpladen (11) på fastgørelsessiden er afskåret en smule på den anden side af kryds- 35 ningspunkterne (15) på en sådan måde, at der til omstøbningen med blylistens (13) bly foreligger korte for 7 DK 166556 B1 ankringsdele (16), som rager ud over krydsningspunkterne .
5. 4. Elektrode ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at også de 5 felter (17) på fastgørelsessiden, som har deres største bredde ved blylistens (13) underkant (18), er udstøbt med bly.
6. 5. Elektrode ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at gitterpla- 10 dens (11) bort fra blylisten (13) vendende endezone bærer en afslutningsliste (14) af syrebestandigt kunststof og at den af formstoffet omgivne endezone er fladtrykket i gitterpladens (11) plan.
7. 6. Elektrode ifølge krav 5, kendeteg- 15. e t ved, at gitterpladen (11) ved den nederste ende er afskåret i højde med krydsningspunkterne (15).
8. 7. Fremgangsmåde ved fremstilling af en negativ elektrode til blyakkumulatorer ifølge ethvert af de foregående krav, ved hvilken fremgangsmåde der først på 20 gitterpladen påføres et lag bly-tin-legering og derefter, galvanisk, et blylag, kendetegnet ved, at der, efter ophængning af gitterpladen (11) i et rense- og skyllebad, galvanisk påføres gitterpladen (11) et lag bly-tin-legering indeholdende mindst 8% Sn, hvor- 25 efter der uden mellemskylning foretages påføring af blylaget .
9. 8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at der til laget af bly-tin-legering anvendes mindst 10% Sn. 30 9. Fremgangsmåde ifølge krav 7 eller 8 ved frem stilling af en negativ elektrode ifølge krav 6, kendetegnet ved, at afslutningslisten (14) anbringes på gitterpladen (11) inden denne får påført bly-tin-legeringslaget og blylaget. 35 10 Fremgangsmåde ifølge krav 7-9, kende tegnet ved, at tykkelsen af det galvanisk påførte DK 166556 B1 8 lag af bly-tin-legering andraget mindst 7 μπι, fortrinsvis 10 yin.
10. 11. Fremgangsmåde ifølge krav 7-10, kendetegnet ved, at tykkelsen af det galvanisk påførte 5 blylag andrager mindst 20 ym, fortrinsvis ca. 40 ym.