NO147463B - Flercellet blyakkumulator. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en flercellet blyakkumulator med elektrodeblokker av siksaklignende, til en pakke sammenfoldede positive og negative båndelektroder med mellomliggende separatorer. Spesielt vedrører oppfinnelsen en for bruk i kjøretøyer beregnet akkumulator, f. eks. et startbatteri.

I akkumulatorteknikken er de fleste videreutvik-linger fortrinnsvis kommet det egentlige produkt tilgode. Således kunne f. eks. i den senere tid ved utviklingen av lett vedlikeholdbare blybatterier eller på grunn av innfør-ingen av lette kunststoffhus for startbatterier i steden for de tidligere vanlig benyttede hårdgummibeholdere oppnås be-tydelige produktmessige fremskritt og kvalitetsforbedringer.

Derimot blir fremstillingsprosessen fremdeles vidtgående bestemt av urasjonelle arbeidstrinn, såsom gitterstøp-ing, pastering, formering, sammenstilling og innbygging av plateblokker etc. Til tross for maskinelle hjelpeinnretnin-ger må mange arbeidstrinn enda foretas for hånd og til og med på enkeltelektroder, slik at arbeidsforløpet i sin helhet fortsatt er diskontinuerlig, hvorved det er satt grenser for en større produksjon.

Mer rasjonelle arbeidsteknikker er nu blitt tatt

i bruk ved de såkalte små akkumulatorer, som på alle måter skulle være velegnet for massefremstilling. Dertil hører den ofte benyttede bruken av såvel alkaliske småakkumulatorer som små blyceller med viklingselektrodesatser. Ved disse blir et positivt og et negativt elektrodebånd under mellomlegg av en separator viklet til en elektrodevikling og anbragt i cellebeholderen. Kantene til elektrodene er utstyrt med kontakttilslutninger for gjennomføring gjennom beholderen.

På grunn av at kontaktgjennomføringene er kompliserte, blir slike viklingselektrodesatser vanligvis bare benyttet for encellede akkumulatorer.

Også ved elektrodeplatene er det en tydelig ten-dens til utskifting av tunge massebærere, dvs. det støpte blygitter, mot lettere skjelettstrukturer, såsom strekkmetall. Strekkmetall kan dessuten fremstilles som endeløse bånd.

Elektrodeplater fremstilt på strekkmetallbasis, pakket i stabler og innsatt i oventil åpne blokkasser, hvor kassene på vanlig måte må utstyres med lokk, betyr i seg selv ikke noe gjennomgripende fremskritt for en mer flytende ar-beidsprosess.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en blyakkumulator som er bedre eg-net til en rasjonell massefremstilling enn de tidligere kjen-te. En videre oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen . er å tilveiebringe en fremgangsmåte til fremstilling av en slik akkumulator.

Disse oppgaver blir løst ved en flercellet blyakkumulator av den innledningsvis, nevnte type, samt en fremgangsmåte til .fremstilling av denne, som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene.

Ved en akkumulator ifølge oppfinnelsen består hver til en. celle hørende plateblokk av siksaklignende til en pakke sammenfoldede positive og negative båndelektroder med mellomliggende båndformet separator. Ifølge oppfinnelsen er de ved siden av hverandre liggende enkeltceller elektrisk forbundet ved hjelp av elektrodebæreskjelettet til en av båndelektrodene, som med stor flate er ført gjennom celleskilleveggen. Blokkassetillukkingen er. dannet av en sidevegg som står loddrett til elektrodenes plan.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt skjematisk på tegningen.

Tegningen viser skjematisk en på siden liggende to-cellet akkumulatorblokkasse 1 med en elektrodesats ifølge oppfinnelsen, som består av båndelektroden 12, båndelektroden 13 og det mellomlagte separatorbånd 4 med ribber eller steg 5. Disse bånd er siksaklignende foldede pakker pg blir pakkevis innskjøvet fra siden i akkumulatorcellene. Foldekantene 6 til elektrodepakkene står loddrett til anleggsflaten for akkumulatoren, slik at gassbobler uhindret kan stige opp mellom elektrodene.

Ifølge oppfinnelsen utføres forbindelsen av cellene innbyrdes og også den ytre avledning ved hjelp av de store flater over celleskilleveggen 7, henholdsvis endeveggene 8 til blokkassen førte områder 9 av den respektive båndelektro-des elektrodetrodebæreskjelett. På figuren blir f. eks. den ytre avledning 16 og 17 dannet av elektrodebæreskjelettet 2 til båndelektroden 12, mens forbindelsen mellom cellene fremstilles ved hjelp av elektrodebæreskjelettet 3 til båndelektroden 13.

Det enkelte elektrodebånd kan imidlertid også vik-les over en blystift ved enden og forbindes elektroledende med denne ved hjelp av f. eks. pressveising. Fra denne stift kan så utføres en polgjennomgang på i og for seg kjent måte.

Motelektrodene og separatoren er avbrutt i over-gangsområdene mellom cellene.

Til fremstilling av en siksaklignende foldet elek-trodepakke ifølge oppfinnelsen for én flercellet akkumulator går man fortrinnsvis ut fra som endeløse bånd på ruller 10, 11 viklede elektrodebæreskjelett (2, 3), som kan ha form av et vanlig gitterskjelett av bly eller kan bestå av blystrekk-metall, hvorved hvert elektrodebånd eventuelt ved kanten har et gjennomgående steg. I disse elektrodebæreskjelettene blir som aktivt materiale innpastert en enhetsmasse. Dette er fordelaktig, da de ferdige båndelektroder i batteridrift veks-ler polaritet fra celle til celle. Elektrodeskjelettene 2,

3 går således over i båndelektrodene 12, 13.

Under mellomlegg av et høyporøst, imidlertid mot trykk vidtgående uømfindtlig separatorbånd 4 som avvikles fra rullen 14, løper elektrodebåndene nu sammen over ombøynings-rullen 15 og kan deretter foldes.

Umiddelbart før folding blir i forutbestemte av-stander de områder 9 skåret ut av båndelektrodene 12, 13 og separatoren 4, som etter innføringen i blokkassen ville rage over en av veggene 7 eller 8 og er overflødig der, med unntak av det respektive elektrodebæreskjelett som er nødvendig for overgang over en skillevegg.

Fjerning ay den aktive .masse kan foregå ved hjelp av en uthlåsingsprosess, spyleprosess eller eventuelt også

ved pasterijigsprosessen ved å la et tilsvarende sted av elektrodeskjelettet være fri for pastert -masse.

Til fremstilling av akkumulatoren er det så bare nødvendig å lukke huset, noe som overraskende kan skje meget enkelt ved påspeiling i en i og for seg kjent speilsveiseme-tode av en sidevegg 18. På grunn av varmepåvirkningen trenger kunststoffet såvel fra celleskilleveggen 7 og endeveggene 8 til kassen, såvel som også de tilsvarende fortsettelser 19, henholdsvis 20 i sideveggen 18 gjennom elektrodens skjelett, slik at det fremkommer en fast og væsketett forbindelse. Før denne speilsveising av et lokk kan det være hensiktsmessig ved hjelp av et stempel å trykke elektrodeskjelettet på skille-veggen og eventuelt ved dette fremgangsmåtetrinn enda å fore-ta en ekstra oppvarming for allerede å oppnå en viss inntreng-ning av elektrodeskjelettet i kanten til celleskilleveggen 7 før den endelige påspeiling av lukket.

På oversiden av blokkassen, sammenfallende med avbildningsplanet, er så anlagt de vanlige innfyllings- og avgassingsåpninger.

Parallelt til avbildningsplanet ligger også planet for elektrolyttoverflaten, mens lukkeplanet, betegnet med spo-ret A-A, står loddrett til elektrolyttoverflaten.

De nødvendige endepoltilkoblinger for en slik akkumulator kan dannes innenfor eller utenfor cellen av den frem-stående elektrolyttskjelettdel ved sammenpressing og f. eks. påsveising av en endepol.

Det er innlysende at de vanlige fremgangsmåtetrinn herding, formering, konservering (f. eks. ved behandling med borsyre) kan foretas utenfor blokkassen. Særlig fordelaktig for kontinuiteten til fremstillingsprosessen.er det hvis skrittene etter innsetting av elektrodepakken i blokkassen kan gjennomføres i denne.

Fordelen ved den beskrevne akkumulator ligger deri at dens fremstillingsprosess har en særlig gunstig material-strømning.

Claims (9)

1. Flercellet blyakkumulator med elektrodeblokker av siksaklignende, til en pakke sammenfoldede positive og negative båndelektroder (12, 13) -med mellomliggende separatorer (4), karakterisert ved at ved siden av hverandre liggende enkeltceller er elektrisk forbundet ved hjelp av elektrodebæreskjelettet til en av båndelektrodene (12,

13), som med stor flate er ført gjennom celleskilleveggen (7), og at blokkassetillukningen er dannet av en sidevegg (18) som står loddrett til elektrodenes plan.

2. Flercellet blyakkumulator ifølge krav 1, karakterisert ved at elektrodebæreskjelettene (2,3) er dannet av endeløse bånd av strekkmetall.

3. Flercellet blyakkumulator ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at båndelektrodene til elektrodeblokkene er forbundet elektronledende med stift-formede blystaver, f. eks. ved påvikling og pressveising, og at disse stifter danner de elektriske polgjennomføringer gjennom husveggen.

4. Flercellet blyakkumulator ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at de ytre elektriske til-koblinger (16, 17) er dannet av det med stor flate gjennom endeveggene (8) i blokkassen (1) førte elektrodebæreskjelett (2 eller 3) til en av båndelektrodene (12 eller 13).

5. Fremgangsmåte til fremstilling av en flercellet blyakkumulator, ved hvilken elektrodeblokkene er sammenfol-det av negative og positive båndelektroder med mellomliggende separator til en pakke og innsettes i en blokkasse, karakterisert ved at det respektive elektrodebæreskjelett som føres med stor flate gjennom celleskilleveggen eller blokkassens endevegg utstyres med tilsvarende avdelte områder som er fri for aktiv masse, at tilsvarende parallellavsnitt på motelektroden fjernes helt og at sideåpningene i blokk-kassen deretter lukkes væsketett ved påsveising av en sidevegg (18)

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at lukkingen -gjennomføres ved hjelp av speilsveising og at før sveisingen elektrodebæreskjelettet som er fritt for aktiv masse på den ene båndelektrode lett innsenkes ved hjelp av trykkinnvirkning i celleskilleveggen eller ende-veggen .

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det nedsenkbare område av elektrodeskjelettet oppvarmes før trykkinnvirkning.

8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 5 - 7, karakterisert ved at elektrodebæreskjelettene pasteres med en enhetlig aktiv masse.

9. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 5 - 8, karakterisert ved at båndelektrodene formeres i den lukkede blokkasse.