NO793226L - Positiv elektrodeplate for blyakkumulator. - Google Patents

Description

Positiv elektrodeplate for

blyakkumulator.

Foreliggende oppfinnelse angår en positiv elektrodeplate

for en blyakkumulator.

Blyakkumclatorer omfatter vanligvis positive og negative plater

med en gitterstruktur som bæres i innbyrdes avstand i en elektrolytt med aktivt material anordnet rundt partier av gitterstrukturene. Elektrisk energi omformes til kjemisk energi som lagres i batteriet under oppladning samt omformes tilbake til elektrisk energi når batteriet utlades, idet den velkjente dobbelte sulfatreaksjon finner sted.

I et sådant batteri vil korrosjon av den positive gitter-

struktur ha en tendens til å finne sted i sårbare områder,

nemlig nettopp på de steder hvor indre strékkpåkjenninger har blitt frembragt under tilvirkning av gitteret. Disse strekk-pakjenninger har en tendens til å være størst ved de "indre hjørner1* av gi tterstruk turens blylegering, hvilket vil si de områder av gitterstrukturen hvor flater støter sammen i en vinkel noe mindre enn 180°. Dette fører til at akkumulatorbatteriets liv nedsettes i vesentlig grad.

For å oppnå et batteri med lenger levetid særlig under kraftig oppladning og utladning, er det derfor foreslått å anvende en positiv gitterstruktur med en antimon-gitter tilsats. Skjønt

. antimon forbedrer arbeidsfunksjonen for det aktive material på

den positive elektrodeplate, særlig under kraftig utladning, samtidig som gitterstrukturen forsterkes, kan det likevel opptre et problem. Under oppladning vil nemlig toverflatene av den positive gitterstruktur frigjøre antimon. Noe av dette antimon frigjøres fra de positive gitterflater som befinner seg i kontakt med aktivt material, således at antimon avgis til

dette material og bibeholdes i dette. Resten av det frigjorte antimon, nemlig den materialmengde som frigjøres uten å hindres fra gitterfl&ter som ikke er dekket av aktivt material, vil bli elektrokjemisk tiltrukket til den negative elektrodeplate og avsatt på denne, således at det oppstår forurensning av det aktive negative elektrodematerial. Når sådan forurensning av . det aktive negative elektrodematerial finner sted, nedsettes atter batteriets levetid i vesentlig grad.

Denne nedsetning av batteriets levetid finner sted fordi det elektriske potensial som kreves for å skille hydrogen- og

oksygen-komponentene av elektrolytten ved den negative plate under elektrolyseprosessen i vesentlig grad nedsettes véd sådan forurensning*. Dette gjør det i sin "tur nødvendig med hyppigere tilsats av vann til elektrolytten, og når batteriet skal lades til et konstant potensial eller "motsatt rettet elektromotorisk kraft", forbrukes en større andel av ladestrømmen til utgassing "elektrolyse" og overladning av batteriplåtene. Da overladning

og den tilhørende korrosjon av den positive elektrodeplates gitterstruktur er den viktigste årsak til batterisvikt, idet utgassingen vil øke den spesifikke vekt av elektrolytten og

derved påskynde korrosjon av de positive gitterpartier t vil det umiddelbart innses at vesentlig nedsettelse av antimon-forurensningen av det negative elektrodematerial i vesentlig grad vil øke batteriets levetid.

Når overflatene av et gitter med antimon-innhold utsettes for elektrolytten under elektrokjemisk materialomforming og resulterende oppladning, kan videre en giftig forbindelse i gassform, kjent som stibin (SbO^) frigjøres fra cellen til den omgivende atmosfære. Dette kan føre til oppholdsrisiko i visse tilfeller, og hvis et batteri med antimon innhold i elektrodegitrene er

utstyrt med en katalytisk rekombinasjonsirinretning av vanlig art, kan videre forgiftning av denne katalytiske innretning finne sted og således frembringes svikt i rekombinasjonsprosessen.

Når elektrokjemisk materialdannende positive og negative elektrodeplater er anordnet i et syrebad, hvori den positive

gitterstruktur har et antimon—innhold, er det også i vanlig praksis ønskelig å anordne separate beholdere for den aktive materialdannelse ved de positive og negative elektrodeplater,

for på denne måte å nedsette antimon-forurensningen av det negative aktive olektrodematerial.

Ved elektrokjemisk materialdannelse ved en positiv elektrodeplate i et syrebadj slik som angitt ovenfor, vil videre overflatene

på platens stoipeknast éllLer brennere bli elektrokjemisk

omformet til PbQg* Dette PbOg må fjernes med økede omkostninger og arbeidsinnsats for å frembringe en ren blyoverflate for brenning eller tilslutning av en polklemrae.

Hvis et batteri med lavt vedlikehold er utført med gitterstrukturer med lite eller ikke noe anfcirnon-innhold, vil endelig disse gitterstrukturer være relativt myke, hvilket i sin tur innebærer vanskeligheter ved platetilvirkningen og ofte gjør det nødvendig med en eller annen ekstra forsterkning.

Tallrike forsøk er tidligere blitt gjort for å løse de ovenfor angitte korrosjonsproblemer.

Det er vel kjent på det foreliggende tekniske området å anvende beskyttelsesutstyr på visse steder i et batteri av blyakkumulator-type.

US patentskrift nr. 1.128.232 angir således en beskyttelses-innretnlng for den øvre tverrstang og plateknast for en flat platekonstruksjon og som kan smekkes på plass, men knast— beskyttelsen strekker seg bare opp til kontaktstrimlen.

US patentskrift nr. 1.171.597 viser en toppbeskytter som kan tres over plate og separatorer for å holde disse deler sammen.

Dette patentskrift legger imidlertid vekt på åpnirsger for å ' tillate elektrolytsirkulasjonheller enn å hindre sådan sirkulasjon.

US patentskrift nr. 1.051.147 viser beskyttelsesutstyr for elektroderammen og den øvre tverrstang for en flat eller pasta belagt plate, men dette utstyr beskytter ikke stolpekonstruksjonen.

US patentskrift nr. 1.379.854 omtaler en celluloid-krave som

bare trekkes over platens stolpeparti og sementeres til -celle-.dekslet.

US patentskrift nr. 1.580.596 viser et utragende stolpeparti

som er støpt på undersiden av celledekslet og fastholder kontaktstrimlen, men oppviser ingen beskyttelse for gitteroverflåtene.

US patentskrift nr. 2.120.822 viser beskyttelseskraver for stolpepartiet i et gruvelampe-batteri, men oppviser ingen gitterbeskyttelse*

US patentskrift nr. 1.940.976 viser perforert beskyttelsesutstyr for et gitterr-men ingen beskyttelse for plateknasten.

Av andre US patentskrifter som omhandler delvis beskyttede gitterstrukturer, kan nevnes patentskriftene nr. 2.420.456, 2.647.157, 2.570.677, 1.605.968, 1.586.406, 1.422.815, 3.944.432, 1.364.011, 1.158.491, 3.247.023, 2.490.630 og 3.813.300.

Den patentsøkte oppfinnelse $¥ar Isowrfbrm&lvårtw^^ som det ér henvist til ovenfor, ved å kombinere gitter-

strukturen for en positiv elektrodeplate med innretninger som er anordnet for å gi beskyttelsesovertrekk for alle overflater av gitterstrukturen som ikke befinner seg i kontakt med aktivt material, for derved å hemme korrosjon og i visse tilfeller forhindre frigjøring av antimon fra visse gitteroverflater.

Oppfinnelsen gjelder således en positiv elektrodeplate for blyakkumulator og med gitterstruktur som omfatter én øvre tverrstang, et stolpeparti og et antall innbyrdes adskilte strømoppsamlende staver som er forbundet med den øvre tverrstang, samt holdeinnretninger som fastholder aktivt material omkring stavene.

På denne bakgrunn av kjent teknikk er eléktrodeplaten i henhold til oppfinnelsen forsynt med en gittertilsats av kjemisk inert material som er ugjennomtrengelig for elektrolytt, idet gittertilsatsen omfatter et tverrstanghylster,-et kraveparti samt partier i inngrep med stavene og utformet i et stykke med tverrstanghylsteret, og nevnte tverrstanghylster og partier i inngrep med stavene omfatter tilsluttede deler anordnet . for å foldes rundt den øvre tverrstang og også å omgi partier av nevnte stenger på de steder hvor de står i forbindelse med tverrstangen, for derved å tildekke overflatepartier av t gitterstrukturen som ikke befinner seg i kontakt med det aktive material.

Gittertilsatsen kan ytterligere omfatte tilsluttede veggpartier

som strekker seg nedover fra tverrstanghylsteret og således nedsetter strømtettheten ved de øvre partier av stavene.

Oppfinnelsen omfatter også en batteriplatetilsats hvis særtrekk består i et støpt parti av kjemisk inert material som er ugjennomtrengelig for elektrolytt og utført som et beskyttelses-hylster for omsiutning av den øvre tverrstang, stolpepartiet og partier av. de strømoppsamlende staver ved deres forbindelsespunkter med den øvre tverrstang.

Oppfinnelsen omfatter videre en fremgangsmåte for fremstilling

av en positiv elektrodeplate og som går ut på at en smeltet blylegering først formes til en strømførende gitterstruktur med en øvre tverrstang, et stolpeparti samt et antall innbyrdes adskilte staver forbundet med tverrstangen, mens aktivt material mottas i holdeinnretninger i kontakt med de innbyrdes adskilte staver.

Fremgangsmåtens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består herunder i at tverrstangen, stolpepartiet og de avsnitt av de innbyrdes adskilte staver som befinner seg nær forbindelsespunktene med tverrstangen omsluttessav en gittertilsats som er utført i ettergivende, kjemisk inert material som.er ugjennomtrengelig for elektrolytt, hvorpå gittertilsatsen bringes i inngrep med holdeinnretningene. '

En fordel ved foreliggende oppfinnelse ligger i utførelsen av

en beskyttende gittertilsats som kan utføres som en støpt plastdel og i en form som er egnet for å tildekke og tilpasses til alle partier av gitterstrukturen som ikke befinner seg i kontakt med aktivt material, særlig den øvre tverrstang og stavpartier av gitterstrukturen samt strukturens stolpeparti.

En blyakkumulator med positive elektrodeplater i henhold til oppfinnelsen har på den ene side samme små krav til vedlikehold som et blyakkumulatorbatteri uten antimoninnhold i sin positive gitterplatestruktur og på den annen side forholdsvis lang driftslevetid under kraftige utladningsforhold som en positiv elektrodeplate hvis gitterstruktur har et antimon-innhold, samtidig som det oppnås øket mekanisk gitterstyrke, redusert vekt og øket motstand mot korroderende påvirkning under normal batteridrift.

En annen fordel som oppnås ved foreliggende oppfinnelse er at

det under den elektrokjemiske materialdannelse på både de negative og de positive elektrodeplater med felles batteri-beholder og syrebad ikke forekommer noen forurensning av det

negative aktive material,. ildet tilfelle den positive elektrodeplate har en gitterstruktur med antimon-innhold^

Gittertilsatsen omfatter et ettergivende hylsterlegemé av kjemisk inert material, som når det er montert på plass kan utøve tilstrekkelig trykk-krefter til å hemme elektrolytt-massens kontakt med den positive gltterplate og således begrenser frigjøring av antimon fra de partier av gitterstrukturen som er omhyllet av gittertilsatsen. Denne gittertilsats, som f.eks. kan foreligge i form av et støpt legeme, kan ha forskjellige partier som kan tilpasses gitterutførel sen i påfølgende trinn under utnyttelse av en passende jig eller holderamme. Den

kombinerte gitterutførelse og tildekkende gittertilsats kan anvendes for fremstilling av positive elektrodeplater av enten, rørformet eller pastabelagt art i meget gunstige samraenstillings-prosesser. ,

Uttrykket "kjemisk inert" slik det er anvendt her, er ment å betegne materialer som ikke påvirkes eller reagerer i vesentlig grad i det miljø som foreligger i et blyakkumulatorbatteri.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av utførelseseksempler og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser delvis i snitt et oppriss av en celle av et blyakkumulatorbatteri som omfatter en positiv elektrodeplate med en gittertilsats, i kombinasjon med en negativ elektrodeplate, separatororganer og elektrolytt, Fig. 2 viser detaljert et oppriss av gitterstrukturen for elektrodeplaten i fig. 1, Fig. 3 viser gitterstrukturen i fig. 2 sett fra den ene ende, Fig. 4 viser en perspektivskisse av en gittertilsats i henhold til oppfinnelsen,

Fig. 5 viser gittertilsatsen i fig. 4 sett fra siden,

Fig. 6 er et snitt gjennom et blyakkumulatorbatteri og viser

detaljer av en rørformet positiv platekonstruksjon i henhold til

oppfinnelsen og med tilsvarende gitterstruktur og gittertilsats,

Fig. 7 viser et snitt langs linjen 7-7 i fig. 6,

Fig. S viser et snitt langs linjen 8-8 i fig. 7,

Fig. 8A viser et snitt langs linjen 8A-8A i fig. 6,

Fig. 9 er en uttrukket skisse av den positive elektrodeplate som er vist i fig. 6, Fig. 9A er et detaljtverrsnitt som skjematisk anskueliggjør dannelsen av forskjellige kjemiske forbindelser på gitterflåtene, Fig. 10A viser skjematisk partier av gitterstrukturen og gittertilsatsen i fig. 6 med elektrolytten angitt 1 stiplede linjer og skjematisk angivelse av antimon-vandringen, Fig. 10B viser skjematisk en konvensjonell gitterstruktur som hovedsakelig tilsvarer den utførelse som er vist i fig. 10A, Fig. 11A er en skjematisk skisse av en gitterstruktur i en elektrolytt og viser en forlenget vandringsbane for sulfationer

som beveger.seg mot gitterstrukturen,

Fig. 11B er en skjematisk skisse som viser en konvensjonell gitterstruktur og lignende bevegelse av sulfationer i forhold til denne struktur, Fig. 11C viser et tverrsnitt langs linjen 11C-11C i fig. 11A, Fig. 11D viser et tverrsnitt langs linjen 11D-11D i fig. 11B, Fig. 12 viser et oppriss av den gittertilsats som er vist i fig. 4, 5 og 9 før den påføres gitteret, idet lukkeorganer er vist ved den ene ende av tilsatsen, Fig. 12A er en perspektivskisse og delvis, tverrsnitt av den

gittertilsats som er angitt i fig. 12,

Fig. 13 viser et tverrsnitt langs linjen 13-13 i fig. 12,

Fig. 14 viser en planskisse sett nedenfra av den gittertilsats som er angitt i fig. 12, • Fig. 15 er en perspektivskisse av en modifisert utførelsesform av gittertilsatsen, Fig. 16 er én planskisse sett nedenfra sv den viste gittertilsats i fig. 15, Fig. 17 viser gittertilsatsen i fig. 15 sett fra den ene ende, Fig- 18 viser et oppriss sett fra siden av en annen utførelses-variant av gittertilsatsen, Fig. 19 er en planskisse sett nedenfra av den utførelses-variant som er vist i fig. 18, Fig. 20, 21, 22, 23 og 24 er skisser som viser forskjellige trinn i påføringen av gittertilsatsen i henhold til oppfinnelsen på en gitterstruktur og deretter påføring av rørinnretninger for mottagelse av positivt aktivt material,

Fig. 25 er et tverrsnitt langs linjen 25-25 i fig. 24,

Fig. 26 er en skjematisk skisse som anskueliggjør elektrokjemiski materialdannelse på den positive elektrodeplate i henhold tii oppfinnelsen kombinert med en negativ elektrodeplate i et syrebad innvendig i en felles beholder, Flg. 27 er en lignende skjematisk skisse av en konvensjonell positiv elektrodeplate, . Fig. 28 er en annen skjematisk skisse som anskueliggjør en fremgangsmåte for å hindre dannelse av PbQ2 på visse positive gittérflater under den elektrokjemiske materialdannelse på den positive elektrodeplate, Fig. 29 er et detaljert oppriss av en gittertilsats montert på en positiv gitterstruktur, som er skjematisk antydet, og viser videre et kraveavsnitt av gittertilsatsen fjernet for å fremvise et stolpeparti med en ren blyoverflate, Fig. 30 er. en uttrukket skisse som i perspektiv viser en sammensatt gittertilsats som omfatter et øvre tilsatsparti og en nedre komponent som er tilpasset et rørparti, i innbyrdes adskilt stilling, Fig. 31 viser et snitt hovedsakelig langs linjen 31-31 i fig.

30 og angir dét øvre tilsatsparti forbundet med den nedre rør-

komponent samt i inngrep med et øvre rørparti,

Fig. 32 er et oppris3. som viser ytterligere detaljer av gitter-f tilsatsen i fig. 31 uten forbindelse med den rørtilpassede komponent, Fig. 33 er en planskisse sett nedenfra av gittertilsatsen i fig. 32, Fig. 34 er et oppriss sett fra enden av den rørtilpassede komponent i fig. 30 og 31 vist adskilt fra røret og gitter-til sa tspar tiene,.

Fig. 35 viser utførelsen i fig. 34 sett nedenfra^.

Fig. 36 er et oppriss av en elektrodeplate av rørtype og viser delvis i snitt en sammensatt gittertilsatskonstruksjon som omfatter et belagt parti forbundet med en rørtilpasset komponent, Fig. 37 viser detaljart et tverrsnitt gjennom en gitterstruktur utstyrt med en annen utførelsesvariant av belagt gittertilsats, og Fig. 38 viser et oppriss sett fra siden av én modifisert rørtilpasset komponent som kan kombineres med det gitter og den gittertilsats som er vist enten i fig* 36 eller 37. Figurene viser forbedrede positive elektrodeplatekonstruksjoner

■For et blyakkumulatorbatteri hvis gi tterstruk turer er forsterket med beskyttende gittertilsatsen.

De forbedrede elektrodeplater omfatter nykonstruerte gitterstrukturer og gittertilsatser av forskjellige typer. Gittertilsatsene foreligger i form av en eller flere omhylnings-legemer av kjemisk inert material som ikke er gjennornerengelig av den anvendte elektrolytt i blyakkumulatorer og som er selektivt anordnet omkring visse partier av gitterstrukturen for

beskyttelse av denne.og tildekning av overflater som ikke er i kontakt med elektrolytten.

I en gunstig utferelsesform er gittertilsatsen utført for

å innpasses i holdéinnretninger for aktivt material. Når holdeinnretningene utgjøres av rør som inneholder aktivt material, kan gittertilsatsen utgjøres av en enhetlig støpt plastdel med partier som kan innføres i den øvre del av rørene, eller tilsatsen kan være av sammensatt utførélse og bestå av separat utformede tilsatskomponenter som kan tre i inngrep med den øvre del av

rørene. Den sammensatte-gittertilsats utførelse kan være utført for å innpasses i holdeinnretningene for å {notta ét .pasta-material, idet holdeinnretningene kan utgjøre en del av den sammensatte gittertilsats.

Når det gjelder en elektrodeplate av rørtype kan det også være

anordnet en forbedret bunnstruktur bestående av enhetlige innieggsorganer som kan innføres i bunnen av de rør hvor aktivt material er anbragt.

Fig. 1 viser én celle av et blyakkumulatorbatteri som er angitt

ved en pil B. Negative elektrodeplater, separatorer og positive elektrodeplater i henhold til oppfinnelsen er vist innvendig i denne celle. Désse positive elektrodeplater er av rørtype,

men kan også eventueltVcSre av pastatype. Gitterstrukturen i disse forbedrede elektrodeplater er fri for antimon eller har et meget lavt antimon—innhold.

Batteriet B omfatter en beholder eller kar 3 hvori det befinner seg en elektrolytt 4. Nedsenket i elektrolytten 4 er det anordnet négative plater 6 som er innbyrdes sammenkoblet ved hjelp av en broinnretning 7, idet hver sådan elektrodeplate er utstyrt med et negativt gitter 8 som er omhyllet av et negativt aktivt material angitt ved henvlsningstall 10. En negativ stolpe eller knast 12 strekker.seg gjennom et celledeksel 14, idet det er avtettet ved hjelp av en 0-ring 16 og epoksyharpiks 18 på vanlig måte. Nedsenket i elektrolytten befinner det seg også separatorplater 22 og forbedrede positive elektrodeplater 2. Hver av disse forbedrede plater 2 omfatter eh, gittertilsats i henhold til oppfinnelsen og som er angitt ved pilen 26 og en gitterstruktur vist i stiplede linjer samt

i sin helhet angitt ved pilen 24. Gitterstrukturen 24, som ikke inneholder noe antimon, er i fig. 2 og 3 vist fjernet fra batteriet B. I fig. 4 og 5 er også gittertilsatsen 26 vist fjernet

fra batteriet B.

Gitterstrukturen 24 er utført i en blylegering som kan støpes

i smeltet tilstand på vanlig måte, og omfatter en strømførende øvre tverrstang 30 hvorfra det rager opp et stolpeparti 32 som også kan gjøre tjeneste som brennknast for sammenkobling av flere plater når det foreligger to eller flere elektrodeplater i en celle. Uttrykket "stolpeparti" betegner slik det er brukt her

enten en stolpe eller en brennknast. Nedover fra tverrstangen

30 rager det et antall innbyrdes adskilte strømførende staver

29.

Den øvre tverrstang 30 har et tverrsnitt som er noe mindre enn

en vanlig tverrstang, og de øvre partier 29a av stavene 29 har i sine forbindelsespunkter med tverrstangen 30 et tverrsnitt som er vesentlig mindre enn r©rtverrsnittene for en konvensjonell elektrodeplate. De øvre ender av konvensjonelt utførte staver er utvidet til et tverrsnitt og en utforming sem tilsvarer vanlige røroverdeler for at de øvre ender av disse rør på

hensiktsmessig måte kan tilpasses rundt de utvidede øvre partier av stavene.

Ved den nye konstruktive utførelse sem er vist i fig. 2 og 3 er

det oppnådd vesentlig nedsatt vekt og materialomkostninger.

Fordi gitteret 24 inneholder lite eller ikke noe antimon, har,

det enttendens til å ha utilstrekkelig mekanisk styrke, og den gittertilsats 26 som er vist i fig. 4 og 5 utgjør et forsterknings-. legeme som forsterker gitterstrukturen-.

Den øvre tverrstang og de øvre avsnitt av stavene er på visse

steder sårbare for korrosjon og gittertilsatsen 26 er anordnet for å hindre sådan korrosjon, og som en følge av.dette kan gitterpartiene langs tverrstangen og de tilstøtende stavpartier

ha mindre tverrsnitt enn tilsvarende vanlige gitterpartier.

Den gittertilsats 26 som er vist i fig. 4 er fortrinnsvis støpt

i et stykke av et ettergivende plastmaterial slik som f.eks.

en forbindelse av polyolefin-familien eller en forbindelse av

type polyuretan, epoksyharpiks eller gummi, og danner et omhylningslegeme som er kjemisk inert og ugjennomtrengelig for batterielektrolytt. Dette omhylningslegeme er utført for å anbringes over gitterstrukturen 24 i fig. 2 og 3, i tett pasning rundt tverrstangen 30, stolpepartiet 32 og de øvre avsnitt 29a av stavene 29. I visse tilfeller kan det være ønskelig å påføre-

et tynt belegg eller en film av bindemiddel eller fyll-material på gitterstrukturen eller de indre flater av omhylnings-legemet før dette anbringes over gitterstrukturen. En

gunstig motstand mot bøyepåkjenninger eller andre deformasjoner. frembringes i disse gitterpartier av orahylningslegemet.

Den negative plate 6 i fig. 1 kan være konstruert på lignende måte.

Gittertilsatsen 26 omfatter et langstrakt tverrstanghylster 36,

et kraveparti 37 for mottagelse av det stolpeparti 32 som er vist i fig. 2, samt hensiktsmessig utformede innsatspartier 39, 41, 43 som er anordnet rundt de øvre partier 29a av stavene 29 på steder som er egnet for inngrep Innvendig i og fastholding av elektrodeplatens rørformede elementer.

Fig. 6 viser et batteri Bl som omfatter positive elektrodeplater med en gitterstruktur og en gittertilsats av samme art som vist i fig. 1-4. Det er også vist rør og aktivt material av den art som vanligvis anvendes i positive elektrodeplater av rørtype, samt en forbedret bunnstang for inngrep med de nedre ender av rørene.

Den positive elektrodeplate som er vist i fig. 6-8 har et betydelig antimon-innhold som kan frigjøres fra gitteroverflåtene, slik at det deretter kan vandre gjennom elektrolyttlegemet. 'Gittertilsatsen hindrer sådan frigjøring av antimon fra visse områder av gitterstrukturen.

Batteriet Bl omfatter en beholder eller et kar 31 hvori det er anordnet et elektrolyttlegeme 33. Nedsenket i eléktrolytt-legemet foreligger det positive elektrodeplater i henhold til oppfinnelsen og angitt ved pil 34, samt negative plater angitt ved henvisningstallet 36a.

Batteriet 81 er oventil lukket av et celledeksel 38, hvorigjennom det er ført et negativt stolpeparti 40 som mottas i en tilpasset del 42 og er avtettet ved hjelp av en O-ring 44 sammen med et skikt av tetningsmasse, slik som epolisyharpiks 46.

Et broavsnitt 48 kobler, et antall negative plater sammen med

det negative stolpeparti 40.

Oe forskjellige komponenter av den positive plate 34 er angitt på venstre side av batteriet og omfatter en gitterstruktur 62,

en gittertilsats 60 av kjemisk inert type, ifør Tl - T6 som fastholder aktivt material rundt gitter stavene, samt en bunnstang 61.

Rørene Tl, T2, T3, T4, T5 og T6 er av konvensjonell type utført

i vevede glassfibre med en perforert ytre mantel av passende plastmaterial, f.eks. polyvinylklorid, og har rektangulær tverrsnittsform. Innvendig i rørene er det anordnet visse mengder positivt aktivt material angitt ved Ml og m2.

Gitterstrukturen 62 er utført i en blylegering med et visst antimon-innhold og omfatter en øvre tverrstang .50, et stolpeparti 52 og innbyrdes adskilte staver 53, 54, 55, 56, 57 og 58.

De partier av stavene som står i forbindelse méd undersiden av den øvre tverrstang har samme tverrsnitt som resten av stavene og forbindelsespartiene samarbeider med spesielt utførte avsnitt av gittertilsatsen for å oppnå tett tildekning av tverrstangens overflate, samtidig som de også samarbeider; med innsatspartiene av gittertilsatsen for feste av rørene.

Gittertilsatsen 60 er således tilpasset og omgittpartier av gitterstrukturen 62 og gjør tjeneste som et omhylningslegeme _ av kjemisk inerå material som er selektivt anordnet omkring visse'partier av gitteret 62 for å beskytte og avstive gitteret samt å hindre frigjøring av antimon fra gitteroverflater som ikke befinner seg i kontakt med aktivt material.

Gittertilsatsen 60 er vist mer detaljert i fig. 7, 8 og 9 og omfatter et ettergivende legeme, et tverrstanghylster 61a,

et kraveavsnitt 64 som stolpepartier 52 rager ut gjennom, samt et antall rørinnsatselementer som i fig. 9 er angitt med pilene 66, 67, 68, 70, 72 og 74, og som er utført for å presses i anlegg mot innsiden av de øvre partier av de forskjellige rør Tl, T2, T3, T4, T5 og T6, således at rørene fastholdes sikkert i forhold til gitterstrukturen og rørveggene holdes under spenning.

I fig. 6, 7, 8 og SA er rørinnsatsene vist i den samraentrykte stilling de antar når de befinner seg i inngrep med innsiden av de respektive rør.

I fig. 9, 12, 12A, 13 og 14 er gittertilsatsen 60 vist som et

støpt plaststykke, slik det foreligger før det under sammen-trykning bringes i inngrep omkring gitterstrukturen 62.. Omslutningslegemet 61a av gittertilsatsen er utformet med

innbyrdes adskilte divergerende vegger 62a og 62b som er ettergivende sammenføyd ved 62<*>. De divergerende vegger 62a og 62b er videre utført med relativt tynne bøyelige veggpartier 62c'

og 62d som forløper hovedsakelig parallelt i innbyrdes avstand,

slik det er vist i fig. 12A. Disse bøyelige veggpartier understøtter langs sin lengdeatstrekning omslutningsdeler 62k og 62m for inngrep rundt tverrstangen, gitteret samt også

rundt de øvre partier av stavene i nærheten av deres forbindelsespunkter med tverrstangen. Omslutningsdelene 62k og 62m har

kanter 62e og 62f i innbyrdes anlegg, slik som vist i fig. 7.

Med mellomrom er kantene 62e og 62f utformet med utsparinger,

élik som 62g og 62h, som er utført for å omslutte og passe sammen med det øverste avsnitt av stavene 53a, 54a, som er vist i fig. 9. Kantene 62e og 62f er vist mer detaljert i fig. 13. og 14, og når disse kanter befinner seg i innbyrdes anlegg som vist i fig. 7, vil de dekke hele den øvre tverrstang 50, bortsett fra dens to ytterender. Tverrstangendene kan imidlertid være dekket av endevegger 62j som vist iffig. 12.

De bøyelige veggdeler 62c og 62d har innbyrdes motstående

ytre innsatssider 80, 82, 84,186, 88, 90, 94, 96*98, 100, 102, som er vist i fig. 14 og strekker seg utover i en viss innbyrdes Vinkel.

Det foreligger også indre innsatssider som strekker seg utover fra de ytre innsatssider samt fra omslutningsdelene 62k og 62m, og som har kanter av sådan størrelse og form at når innbyrdes motstående ytre innsatssider beveges mot hverandre, møtes kantene 62e og 62f samt kantene av de Indre innsatssider

og avgrenser sammen med de innbyrdes motstående omslutningsdeler 62k og 62m delvis lukkede rom omkring de øvre ender av stavene 53a, 54a, 55a, 56a, 57a og 58a.

Ribbépartier 80c, 82c, 84c, 86c, 88c, 90c, 92c, 94c, 96c, 98c, 100c og 102c i inngrep med stavene strekker seg utover fra de respektive ytre innsatssider. Disse ribbedeler er utført for trykkpasning mot de respektive overflatedeler av stavene,når de forskjellige innsatssider er bragt sammen i arbeidsstilling. Langs de ytre innsatssider er det utformet mottager som vist i fig. 9 ved 109, 111, 113, 115, 117 og 119. Mottagerne er V-formet og danner organer for å gripe inn i og forskuve utover de deler av de respektive øvre rørpartier som de befinner seg i kontakt med, slik som vist i fig. 7, og sikrer i kombinasjon med ribbepartiene i inngrep med stavene tett forbindelse mellom gittertilsatsen og rørene. Når de samvirkende partier av den ettergivende gittertilsats er anbragt samtnentrykket omkring tverrstangen og med innsatspartiene innført i rørene, vil de dekke og ligge tett an mot alle overflater av gitterstrukturen som ikke befinner seg i kontakt med positivt aktivt material og utgjør derved en sperre som er funnet å være i stand til i det vesentlige å hindre frigjørelse av antimon fra gitterstrukturen til elektrolyttmassen.

Bunnstangen 61 anvendes i stedet for en vanlig bunnstang av den art som anvendes sammen med rør. En foretrukket utførelsesform av bunnstangen 61 er vist i flg. 9 og omfatter et antall innbyrdes sammenføyde bunnstanginnsåfcser, som er angitt ved piler 110a, 112a, 114a, 116a, 118a og 120a og hvis konstruksjon er av lignende art som tverrstanginnsatsene samt er utført for å passe tett inn i Be respektive nederste partier av rørene Tl, T2, T3, T4, T5 og T6, som er vist i fig. 6 og 9. Bunnstangen . ', 61 har en underside 110 som er utført for å understøttes i

akkumulatorhuset 31. Hver bunninnsats omfatter vertikale vegger 122a, 124a, i innbyrdes avstand samt mellomliggende vertikale vegger 11Od og 110c. Disse vertikale vegger avgrenser rom hvor det er anordnet aktivt material, og elektrolytten står i forbindelse med dette aktive material gjennom rørveggene Tl, samt også gjennom perforeringer 113a og 113b i noen av innsats-veggene, slik det er vist i fig. 7 og fig. 9. Bunnstangen gjør det mulig å anvende større mengder positivt aktivt material enn de materialmengder som anvendes ved en vanlig bunnstang-konstruksjdn for en positiv elektrodeplate, hvor de nedre ender av stavene vanligvis er anordnet direkte i bunnstangen gjennom

en åpning i denne. Bunnstanginnsatsen står bare i inngrep méd de nederste ender av rørene og utgjør en ytterligere fordel ved sammenstilling av komponentene.

V-formede innsnitt 11Of og 11Og er anordnet i de mellomliggende .vertikale veggpartier 110c og 110d. Disse innsnitt deformerer imidlertid veggene 110d og 110c litt innover under sammen-stillingen. Det er videre anordnet ettergivende ribbépartier 122b og 122c som er utført for å låses sammen og begrenser bøyningen innover samt fremmer tilbakeføringen av veggene 110c 110d til normal rett stilling. Utbøyningen av veggene letter innføringen av innsatsene i de respektive nedre rørender, sikrer rask sammenstilling av alle innsatser samtidig og hindrer den bøyning av stavene som fremkommer ved montering av vanlige bunnstenger. Mottagerne 11Oi på de vertikale vegger i22a og 124a er av lignende art som de haker som er vist i tverrstanginnsatsene, og fungerer på samme måte for å fastholde rørene bedre i fast stilling i forhold til bunnstangen.

Fortrinnsvis er bunnstangen 61 utført i et material som ikke er ugjennomtrengelig for elektrolytt, for derved ytterligere å

lette forbindelsen mellom elektrolyttmassen og det aktive material.

Akkumulatoren Bl arbeider 1 samsvar med de velkjente dobbeltsulfat-reaksjoner ved de positive og negative elektrodeplater., Alle overflatepartier av det positive gitter som ikke er dekket av det aktive material, er forsynt med sperreorganer som hindrer kontakt av elektrolytten med disse overflater og forhindrer frigjøring av antimon fra sådanne flater. Samtidig frigjøres antimon som finnes i stavene til det aktive material, hvor det absorberes og hindrer derved i høy grad sammenholdriingen ay det positive aktive material og dets kontakt med stavene. Det tilsiktede resultat er således oppnådd med hensyn til lang levetid i drift, sasrlig under forhold med kraftig utladning, for en akkumulator som bare krever lite eller slett ikke noe vedlikeholdsarbeide, idet akkumulatoren Bl har hovedsakelig konstant ladekarakteristikk og lav selvutladningskarakteristikk under hele sin levetid.

Fig*10B viser skjematisk hvorledes antimon i en vanlig rørformet positiv elektrodeplate forsøker a vandre fra visse gitteroverflater gjennom en elektrolyttmasse 140 til det aktive material i en negativ elektrodeplate (ikke vist). Gitterstrukturen for denne vanlige positive elektrodeplate omfatter en øvre tverrstang 130, en stolpe 132 samt staver 134. Rør 136 holder et positivt aktivt.material 138 i berøring med stavene 134.

Antimon som frigjøres fra overflaten av stavene 134 i elektrolytten er angitt ved små piler al, a2, a3, samt berører som vist i figuren det positive aktive material og inneholdes i det aktive material i det rom som avgrenses av rørene 136, forutsatt at antimonet ved overflatene av stavene 134 ikke foreligger i tilstrekkelig mengde til å mette det aktive material i det rom som avgrenses av rørene 136, under den forventede levetid for

akkumulatoren. Overflater av den øvre tverrstang 130 og stolpepartiet 132, som ikke befinner seg i berøring, med positivt aktivt material, frigir imidlertid antimon, slik det er angitt ved store piler, slik som Al, A2, A3, og det er dette frigjorte

antimon som vandrer. gjennorn elektrolyttmassen 140'og forurenser det negative aktive material i akkumulatoren og forårsaker svikt i denne.,, økede vcdlikeholdsomkostninger, øket selv-utladning, forandring av ladekarakteristikken samt forkortet dr iftslevetid»

Til sammenligning viser fig, 10A en positiv elektrodeplate i henhold til oppfinnelsen og som omfatter en øvre gittertverrstang 142, et stolpeparti 144 sårat sa taver- 146 i en elektrodemasse 160. Positivt aktivt material 148 fastholdes omkring stavene 146 i

rør 150. i-Ienvisningstallet 152 betegner tverrstanghylsteret av

en gittertilsats, søra også omfatter rørinnsatser 154 og en stolpekrave 156. Antimon som frigjøres fra stavene 146 er angitt ved små piler, slik som a4, a5>a6, og inneholdes som vist i det aktive material.148, som således vesentlig forbedres slik som tidligere, f or kl art. Det vil bemerkes-at ytterligere mengder av aktivt material fastholdes av innsatsene 154, hvilket åpenbart er fordelaktig.

Store stiplede'piler, slik som A4, A5, A6, antyder hemmet frigjøring av antimon fra den øvre tverrstang 142 og stolpepartiet 134 som en følge av do påførte gittertilsatspartier 152 og 156. Alle overflater av gitterstrukturen sota ikke er dekket av aktivt material, holdes således ute av berøring med elektrolytten 160 for å gi forbedret arbeidsfunksjon for blyakkumulatorer.

For uten å forhindre antimonforurensning av det negative

aktive material kan også frigjøring "av giftig.^fei-bingaså1*1'^^3 hemmes,, da det ikke foreligger noen antimonholdig overflate som befinner seg i direkte berøring med elektrolytten.

Arbeidsfunksjonen for en normal blyakkumulator kan anses å

finne sted i samsvar med den velkjente dobbeltsulfat—

reaksjon:

idet denne ligning representerer utladning når den leses fra venstre til Høyre, samt oppladning når den leses fra høyre til venstre»

Rene blyoverflater, som kan opptre på en positiv gitterstruktur;, kan ved utladning sulfateres samtidig med at det avgis hydrogen i samsvar med følgende reaksjon:

Ved gjenoppladning vil PbS04på gitteroverflaténe bli omdannet til PbO^. og Pb, slik det ér uttrykt ved ligningen (1) • ovenfor.

Hvis det imidlertid skulle foreligge mangel på sulfationer i elektrolytten omkring noen partier av gitterstrukturen under utladning, vil noe av dot Pb02som finnes ved disse deler av gitteroverflaten ikke bli omdannet til Pbsa4, men i stedet til Pb(OH)^i samsvar med ligningen:

Ytterligere reduksjon av tetravalente Pb til en bivalent tilstand vil redusere Pb(0H)4til Pb(OH)2, sora kan oppløses i elektrolytten. Når dette Pb(OH>2oppløses, oppnås en ren blyoverflate som ved gjenoppladning vender tilbake til Pb02 og igjen kan ta del i den reaksjon sara er angitt i ligningen (1).

En sulfationernangel vil høyst sannsynlig opptre under kraftig utladning, da siilfationene benyttes ved omdannelse av det aktive Pb©2 til PbSO^> Elektrolyttens egenvekt vil således nærme seg vannets egenvekt, og under sådanne forhold vil det bli dannet Pb(OH)4 og derpå Pb(OH)2.

Det som er angitt ovenfor vil fortsette under opp- og utladning av akkumulatoren, hvorunder gitterstrukturen gradvis vil korrodere til Pb(OH)2og oppløses i elektrolytten.

Dot vil bemerkes at elektrolyttens egenvekt vil komme nærmest

egenvekten av vann omkring de deler av den positive elektrodeplate hvor den elektrokjemiske aktivitet har vært størst, hvilket vil

si ved de øverste deler av gitterstaverve. Her er nemlig veien,

for strømovergang mellom.de positive og negative elektrodeplater kortest, og strømtettheten vil derfor vare størst i dette

området. Dette vil naturligvis være tilfellet ved indre

hjørner av gitterstrukturen, hvilket vil si ved forbindelsene mellom stavene og den øvre tverrstang, hvor spenninger som er frembragt i det indre av gitterstrukturen under forming eller støpning er størst..

Hvis det skulle opptre sådanne forhold at en Pb-overflate

befinner seg direkte i kontakt med en PbG^-overflate i nærvær av vann, vil det videre dannes en kortsluttet miniatyr—

akkumulator med Pb ved dens negative elektrode, PbC^ved dens positive elektrode og HgO som elektrolytt. Under disse forhold vil Pb-elektreden, bli helt forbrukt under dannelse av P"b(0H)2>

da det ikke vil være sulfationer tilstede. Hvis imidlertid sulfationer frembringes, vil det dannes PbSO^på Pb-overflaten, hvilket vil stanse disse reaksjoner.

Av de ovenfor angitte grunner ar det i høy grad ønskelig med, følgende tiltak:

(1) Alle frilagte overflater av gitteret beskyttes fullstendig

mot kontakt med elektrolytten, således at de ikke kan inngå i

de reaksjoner som finner sted ved oppladning og utladning av ak k unml a t or en .

(2) Strømtettheten ved forbindelsespunktene mellom den øvre

tverrstang og gitterstavene reduseres i sådan grad at de

dobbelte sulfatreaksjoner i vesentlig grad reduseres på disse steder.

(3) Det sikres tilstrekkelig narvar av sulfationer på disse

steder av gitterstrukturen til å erstatte de sulfationer som forbrukes ved den dobbelte sulfatreaksjon*for derved å

opprettholde elektrolyttens egenvekt ved en pH-verdi som er tilstrekkelig til å utelukke dannelse av Pb(0H)4 og derpå Pb<0H>2ved de ovenfor angitte sårbare forbinde!sessteder.

Fig. 11B og 11D viser skjematisk typiske gitterkorrosjons— .. områder på en vanlig rørformet plate som omfatter overflaten 164 av et gitterparti 166, overflaten 168 av en gittertverrstang 170 samt overflaten. 172 av gitterstaver 174.. Piler som A7>:A8, A9 angir skjematisk ionediffusjon og således strøm-gjennomgang, og strømpilene A7 og A8 er spesielt rettet mot gitterområder som er særlig sårbare for de tidligere nevnte korrosjonsprosesser, nemlig de steder hvor stavene 174 står i forbindelse med den øvre tverrstang 170. Pilen A9 angir et annet sårbart sted nemlig det sted hvor stolpepartiet 166 er forbundet med den øvre tverrstang 170. I fig. 11D er strøm-gjennomgangen angitt ved piler 11E og 11F rettet gjennom rørveggene 11G samt det aktive materiale 11H mot tappene IIJ.

I fig. 11A og 11C er det skjematisk vist et positivt gitter i henhold til oppfinnelsen og som omfatter en øvre tverrstang 178, et stolpeparti 180 og gittertapper 182. Det vil innses at gittertilsatsorganet 184 ligger over og beskytter aller overflater av stolpepartiet og tverrstangen mot kontakt med elektrolyttmassen og sperrer derved for strømgjennomgang, slik som angitt ved de stiplede piler Al4 og A16. Ved hjelp av dehedosjrerrettede innsatser 186 blir videre sulfatlonenes bevegelse til overflaten av stavene 182 avledet langs forlengede bevegelsesbaner, slik som angitt ved de krumme piler A10,

All, A12.

Da strømtettheten under utladning er avhengig av nærvær av sulfationer, vil de relativt lengere bevegelsesbaner som er angitt ved AlO, All og Al2 medføre en redusert strømtetthet på disse steder. Sulfationer vil imidlertid foreligge på disse steder og korrosjonen vil derfor bli nedsatt.

Fig. liC viser hvorledes gittertilsatsen 11K ved den positive plate 1 fig. 11A er forsynt med åpninger 11M, som en begrenset sulfationediffusjon og derved strømgjennomgang kan finne sted igjennom langs en forlenget strømningsbane. Strømtettheten reduseres således, korrosjonen av stavenes overflate forminskes vesentlig og en øket levetid for gitterstavene oppnås.

Det gittertilsatsorgan som er vist i fig. 1 - 14 virkeliggjør den ide å anvende et omslutningslegeme av kjemisk inert material, , som kan foreligge som en støpt plastdel, for på beskyttende måte å forsterke gitterstrukturen for en elektrodeplate av rørtype.

Alternative utførelsesformer av gittertilsatsorganer er vist i fig. 15 - 19, og disse kan anvendes for å oppnå forbedrede fremgangsmåter ved fremstilling og sammenstilling av positive og negative plater av rørtype, slik som vist i fig. 20 - 33, og kan eventuelt kombineres med andre gittertilsatsdeler for dannelse av sammensatte tilsatsorganer for elektrodeplater av rørtype, slik som vist i fig. 30 - 38.

Ved fremstilling av plater av rørtype kan rørene ha sylinderform og gittertilsatsorganet kan modifiseres som vist i fig. 15 - 19 for å frembringe innsatser av en form som er tilpasset de indre sylinderoverflater i rørene. Som vist i fig. 15 og 16 omfatter et gittertilsatsorgan, som er generelt betegnet 192, et tverrstanghylster 194, en krave 196 og et antall innsats-eleraenter 198, 200 som bares på undersiden av hylsteret 194. Disse innsatseiteraenter har hal vsy linder f orm og er utstyrt med ribber 202, 204 for inngrep med gitterstavene. Når de halv-sylinderformede partier bringes sammen danner de sylinderformede innsatser som kan bringes i inngrep med sylinderformede rør.

Gittertilsatskraven 196 har en avskrånet skulder 196a med én sylinderformet forlengelse 196b med nedsatt diameter.

Fig. 18 viser et gittertilsatsorgan som generelt er betegnet med 210 og som kan anvendes sammen med rørorganer som er utført. for å omslutte et antall gitterstaver i stedet for en enkelt stav. Et tverrstanghylster 112 er utstyrt med innsatsdeler 216-og 218 som er forsynt med ribber 220, 222. Når innsatsdeiene trykkes sammen omkring en gitterstruktur, vil ribbene 120, 122 komme i inngrep med strukturens gitterstaver. Innsatsdeiene 216, 218 anbringes i rør som er tilpasset disse deler.

Fig. 20 25 angir en fremgangsmåte for montering av gittertilsatsen på et positivt plategitter. Denne monteringsmetode omfatter utførelses tr i nn som utgjør en viktig del av en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av akkumulatorplater og er ytterligere anskueliggjort i fig. 26 29.

I fig. 20 - 25 er det vist en gitterstruktur som er betegnet med 223 og tilsvarer den utførelsessom er vist i fig. 9. Denne gitterstruktur er som vanlig ved fremstilling av elektrodeplater,. støpt av en blylegering for dannelse av et stolpeparti 226,/ en øvre tverrstang 228 og gitterstaver 230 som er utstyrt med finner 232. Gitterstrukturen understøttes enten manuelt eller mekanisk i horisontal stilling, slik som vist i fig. 20, rett ut for et gittertilsatsorgan som generelt er angitt ved 234...

Ved mekanisk understøttelse av gitterstrukturen 223$som kan véfere av lett deformerbar utførelse, er det mindre sannsynlig at gitterkomponentene bøyes. Gittertilsatsen 234 er understøttet på

en bevegelig underdel eller et bevegelig bord 236, som er anbragt i avstand fra et holdeelement 238 som er innrettet for å festes til én vegg eller annet passende holdepunkt.

Holdeelementet 238 kan være av metall eller plast og er utført med et sylinderformet hull 240 som har passende størrelse for opptagelse av den ene ende av stolpen 226, samt også er utført med en ringformet skulder 242 som ytterenden 244 av kraven 246 på - gittertilsatsen kan ligge an mot.

Med delene anbragt som beskrevet beveges gitterstrukturen fremover enten manuelt eller maskinelt til anbringelse av stolpepartiet 226 i det sylinderformede hull 240 i holdedelen 238, slik som vist i fig. 21, med ytterenden 244 av kraven 246 i anlegg mot den ringformede skulder 242- på holderen 238. Før denne fremføring av gitterstrukturen kan stolpepartiet 226 og den øvre tverrstang 228 eller de indre overflater av gittertilsatsen overtrekkes med kitt eller pakningsmaterial. Under nevnte bevegelse av stolpepartiet 226 gjennom kraven 246 vil kraven bli sammentrykket i lengderetningen på grunn av friksjons-krefter, således at dens indre diameter utvides for derved ytterligere å lette den fremoverrettede bevegelse av stolpepartiet 226.

Gitterstrukturens bevegelse fremover fortsetter til et sted hvor tverrstangen 228 kommer til anlegg mot omslutningsorganet 248. Holdedelen 238 trekkes derpå tilbake, hvilket tillater

kraven 246 å vende tilbake til sin normale størrelse og form og sikrer således en tett pasning mellom kraven og stolpepartiet.

På dette sted av gitterstrukturens vandring er omslutningsorganet 248 blitt plassert mellom formkjever 250 og 252.

Når gitterstrukturen og gittertilsatsen beveges lenger frem, kommer disse forwkjever 250, 252 i inngrep med innsatsene 254, 256 og presser disse inn i en stilling som hovedsakelig forløper parallelt med stavene 230. Ved ytterligere fortsatt bevegelse fremover, vil formkjevene 250, 252 bevege seg mot hverandre og derved trykke sammen innsatsene 254, 256 til den stilling som er vist i fig. 22 og utgjør beredskapsstilling for innføring i rørene 259. .Rørone 259 er et sett rør av den art som er vist i fig. 9 og kan beveges enten manuelt eller maskinelt til en stilling som er vist i fig. 23. Innsatsene 254, 256 innføres deretter i endene av rørene 259. Fig. 24 viser innsatsene 254, 256 i fullt innført stilling i rørene 259 samt i inngrep med gitterstavene 230,

samt viser dessuten formkjevene 250, 252 1 tilbaketrukket stilling, idet mottager 258, 260 utøver press utover mot de innvendige veggoverflater i de respektive rør. Fig. 25 viser en del av et tverrsnitt gjennom de sammenstilte deler som er vist i fig. 24, og angir dessuten ribbenea253 i anlegg mot og i inngrep med stavene 230.

Ved de prosesstrinn som er vist i fdg. 20 - 25 fremstilles plater, som, liksom ved vanlig praksis, krever ytterligere kjemisk behandling ved velkjente metoder. Disse metoder omfatter sul fater ing- av aktivt material og elektrokjemisk formerings-behandling, hvorved en ikke-formert elektrodeplate innlednings-vis opplades i et syrebad med relativt lav egenveKt for å frembringe en formert plate. Denne materialformering omdanner det aktive material i en positiv plate til PbC^. Ved denne prosess er det nødvendig at det i syrebadet både finnes positive og negative elektroder, hvorav den ene kan være en attrap.

Fig. 27 viser skjematisk en vanlig forraeringsbehandling utført i en beholder 270, hvori det finnes svovelsyre 272 med relativt lav egenvekt. En ikke formert positiv plate 274 med en gitterstruktur som har et visst antimoninnhold, samt en ikke formert negativ plate 276 er nedsenket i syren 272. En tilført elektrisk strøm vil nå formere plateøe til sine respektive korrekte polariteter.

Antimon vil imidlertid frigjøres fra de frie overflater av den positive gitterstruktur 275, slik som antydet skjematisk ved piler 278, 280, og vil avleires på de aktive materialoverflater' på den negative plate 276 og således bevirke uønskede forandringer av den negative plate.

Innføring av en attrapelektrode som ikke inneholder antimon i stedet for den positive plate vil åpenbart utelukke overføring av antimon og den medfølgende forurensning av det negative aktive materiale. Denne prosess er vanlig praksis når det ønskes en negativ elektrodeplate av relativt høy kvalitet.

Den positive attrapelektrode blir imidlertid raskt omdannet til P£>02r og brytes da ned til et slam. Dette gjør det nødvendig med forholdsvis hyppig rensing av beholderen og utskifting, av attrapelektroden. Den positive plate skal også formeres overfor en negativ attrapelektrode i en separat beholder. Hvis det ved en eller annen fremgangsmåte vil være. mulig å unngå.denne antimon forurensning, vil dette åpenbart være økonomisk fordelaktig av de ovenfor angitte grunner.

Fig. 26 viser skjematisk en sådan fremgangsmåte.

I fig. 26 er det vist en beholder 282 som inneholder en syrfe-masse 284. I denne masse er det nedsenket en positiv plate 286 i henhold til oppfinnelsen og hovedsakelig tilsvarende den plate som er vist i fig. 7, samt en negativ plate 288. Elektrokjemisk materialformering utføres på den måte som allerede er beskrevet ovenfor, bortsatt fra at det ikke frigjøres antimon fra de positive gitteroverflater og som avsettes på det aktive material på den negative elektrodeplate 288. Gittertilsatsen 283 som dekker overflaten av det positive gitter tjener til å hindre eller i vesentlig grad redusere frigjørelsen av antimon, slik som antydet ved de stiplede piler 290 og 292. Alle overflater av den positive gitterelektrode som ikke er i kontakt med aktivt material i den positive elektrode er således blitt effektivt beskyttet mot å korame i kontakt med syremassen 284,

og det overføres således ikke noe antimon til det negative aktive material. Både positive og negative elektrodeplater av høy kvalitet kan derfor formeres i et felles syrebad som inneholdes i en felles beholder, hvilket medfører åpenbare økonomiske fordeler.

Det oppnås også andre fordeler med den beskrevede felles syrebad-formering. Vanligvis formeres platene hver for seg, hvilket vil si positive plater i en spesiell syrebeholder og negative plater i en annen sådan beholder, og attrapelektroder må anvendes således at det kreves flere beholdere og ladelikerettere enn det som er tilfellet når elektrodeplatene kan formeres sammen.

Felles formering av platene kan fjerne noen av disse vanskeligheter, selv om bedre plater i noen tilfeller kan oppnås ved separat formering. Hovedårsaken til at det utføres separat plate-formering er imidlertid at man søker å forhindre antiraon-forurensning av negativt aktivt material under formeringen i de tilfeller den positive elektrodeplates gitterstruktur har ét antimoninnhold. Ved anvendelse av en gittertilsats i henhold til oppfinnelsen elimineres imidlertid antimonoverføringen eller hemmes i vesentlig grad, hvilket gjør en samlet formering av positive og negative elektrodeplater til en praktisk fordelaktig prosess unntatt i de mest krevende tilfeller. ' Det er velkjent at elektrokjesisk materialformering på en hvilken som helst vanlig positiv plate frembringer oksydering av overflatene av den positive gi tterstruk tur og resulterer i et overflatéb^legg av Pb(>2 på stolpepartiet, som må fjernes fra de deler av stolpepartiet som skal forsynes med en elektrisk forbindelse. Dette belegg av PbOv, renses vanligvis eller berstes av disse overflater, hvilket kan medføre en viss yrkesrisiko på grunn av blystøv eller partikler i luften. Videre vil dette belegg av Pbøg»hvis det ikke fjernes helt fra

de deler av stolpepartiet som er ført gjerøiom celledekslet,

i vesentlig grad hindre tilfredsstillend©tetning meliofct stolpepartiet ©9 dekslet.

Fig*28 viser skjematisk en fremgangsmåte hvorved dannelse av fb02-belegg på deler av stolpepartiet på en positiv elektrodeplate hovedsakelig kan forhindret* Positive plater 298 og noen ikke viste negative elektroder er nedsenket i et svrebad 296* Sn gittertilsats 300 er anordnet over gitterstrukturen302- på hver plate 293+ . Oksyderi«g forekommer på overflater av

gitierstavene på vanlig©åte, slik som angitt ved små piler 299, men hindres i å foreicoiame på de glfcfcercverflater som er dekket av giti<§rtllsatseri, slik som angitt ved stiplede piler 304, 306.

Et ytterligere prosesstrinn i den fremgangsmåte som er innledet i fig* 28 er vist i fig* 29*Gittertilsatsen 30O har£t kraveparti 301 seta på beskyttende måte dekker blyoverf later av stolpepartiet 307a over en del av dens lengdeutstrekning under formering i syrebadet 296, således at PbO^bare kan dannes på overflaten av den frilagte©verste ende 305.

Kår den positive plate fjernes fra syrebadet 296, og før platen anbringes: i en akkumulator celle, sk jares en del 303 av kraven 301 bort og fjernes sora angitt skjematisk i fig*29. Dette f ril egger en gjenvarende c3el av stolpepartiet 307 med ren blyoverflate. Den øverste belagte ende 305 kan skjares av for å etterlate en fcoatafctklemmeoverflate på stolpepartiet for opprettelse av elektrisk forbindelse. Fig. 30 - 35 viser en gittertilsats som omfatter separat støpte plastdeler av ettergivende kjemisk inert material, som kan anvendes for å frembringe en alternativ metode for å

omslutte en gitterstruktur for beskyttelse av denne, såvel sam

til å gripe inn i og feste holdeorganer for aktivt material,

slik som de tidligere beskrevede ror.

En støpt gitterstruktur 338 av blylegering omfatter en øvre tverrstang 340 med; et stolpeparti 342 og et antall staver

344, 346 som er anordnet i innbyrdes avstand og strekker seg

• ■ nedover fra tverrstangen. Over gitterstrukturen er det anbragt

en komponent 347 av en sammensatt gittertilsats, idet denne komponent 347 omfatter et tverrstanghylster 348.for å omslutte partier av den øvre tverrstang 340 samt et kraveparti 350 utført med en avsmalnénde øvre ende 352. En annen komponent av den sammensatte gittertilsats er angitt 1 sin helhet ved pilen 370.

Komponenten 347 av den sammensatte gittertilsats er vist ytterligere i fig*32 og 33 i form av en støpt plastdel, slik den ser Ut før den presses sammen omkring gitterstrukturen i den stilling som er vist i fig. 30 og 31.

Den støpte plaSTfei3el 347 har nedoverrettede sider, slik som 356,

som. ender i kanter 358 og 360 i innbyrdes anlegg. Når de nedoverrettede sider er trykket samman omkring den øvre tverrstang 340, slik det er vist i fig. 31, møtes disse kanter 358

og 360 slik at de fyll stendig omslutter partier av tverrstangen mellom gitterstavene 344, 346. I innbyrdes avstand langs kantene 358, .360 er det anordnet utsparinger, f.eks. 362, 364,

som er utført for å anbringes omkring og passe sammen med overflatene av de respektive stavpartier som står i forbindelse med den øvre tverrstang, når kantene 358 og 360. er presset

sammen.

Langs motstående nederste sidepartier foreligger det også holdeflenser 366, 368 som sørger for inngrep av komponenten 347 med den annen komponent 370 av den sammensatte gittertilsats.

Denne annen komponent 370 består av et støpt plaststykke som

er vist i fig.' 34 og 35 og omfatter et rørmonteringsorgan bestående av et antall rørinnsatsdeler 376 som er innbyrdes forbundet. Komponenten 370 som anvendes sammen med komponenten 347 av den sammensatte gittertilsats, gjør det mulig å anvende en alternativ metode for å feste rørelementene omkring stavene i en gitterstruktur. •

Hver av rørinnsatsdelene 376 er utført med vegger hvis form og størrelse er utført for å passe tett inn i hvert sitt øverste parti av rør 380 i avstand fra tilsvarende gitterstaver 344,

346. Rørinnsatsene 376 er festet til hverandre ved hjelp av en kanalformet øverste del 382 utført med kanaler 390, 392 i innbyrdes avstand og som kan bringes i inngrep med holde-flensene 366, 368 på komponenten 347 for å sammenføye de to komponenter 347 og 370 i sammenlåst forbindelse omkring gitteret 338. Hver av innsatsdelene 376 er utført med en stavåpning 374 som stavene føres gjennom i tett pasning. Innbyrdes motstående nederste partier av innsatsdelene 376 er også forsynt med fremspring 378, 379 som griper inn i de©verste overflatépartier av rørelementene 380*

Dette sammensatte gittertilsatsorgan muliggjør en alternativ fremgangsmåte for sammenstilling av en gitterstruktur i de øverste rørdeler, og denne fremgangsmåte kan være hensiktsmessig, i visse tilfeller. De mellomrom som avgrenses av innsatsene gir også plass til opptagelse av ytterligere aktivt materaal. Videre hindres korrosjon av gitterstrukturen på sårbare steder.

Det vil også fremgå at noen av innsåtsveggene kan vare utført

med V-formede utsparinger 383 for å muliggjøre lettere deformasjon av innsatsdelene med det formål å'lette innføring av disse'

deler i sine respektive øverste rørpartier.

Fig. 36 - 38 viser en modifisert utførelsesvariant av den sammensatte gittertilsats, hvori rørmonteringsorganet kan kombineres med et lag eller et belegg av kjemisk inert material istedet for komponenten 347 i fig. 30.

Partier av gitterstrukturen som omfatter den øvre tverrstang 394, stolpepartiet 396 samt deler av stavene 392 er dekket med et lag eller et belegg 398 av kjemisk inert material som er ugjennomtrengelig for elektrolytt. Dette er vist i fig. 37.

Den belagte gitterstruktur kan derpå bringes til inngrep med rørinnsatsene.

Laget eller belegget 398 kan påføres på forskjellige måter,

slik som ved neddypping, påstrykning eller påsprøyting.

Ved en foretrukket påføringsmetode kan belegget imidlertid påføres ved elektrostatisk avsetning, og det er denne utførelse som er vist skjematisk. Det er tidligere kjent at elektrostatisk avleiring av materialet på overflater som er innbyrdes forbundet, vil føre til belegg av større tykkelse ved indre hjørner av sådanne overflater. Denne egenskap utnyttes for å frembringe et belegg 398 med relativt større tykkelse nøyaktig på de steder 400, 401 av gitterstrukturen som er mest sårbare, således at det oppnås et betydelig forbedret beskyttende sperreskikt.

Som vist i fig. 38 omfatter rørmonteringsorganer 384 et antall rørinnsatser som er innbyrdes forbundet. Disse innsatser griper inn i rør 386 og er festet ved hjelp av fremspring som spenner mot indre flater av rørene og fastholder på tidligere vist måte. Hver av innsatsene 389 er videre oventil forsynt med en rørformet nedoverrettet stavholderdel 391, som har en sådan størrelse og form at den omslutter de belagte partier av en 'tilhørende gitterstav 392.

Oet belagte gitter med dens staver som strekker seg gjennom delene 391, er ytterligere tett innkapslet ved hjelp av et klebemiddel, slik som en epoksyharpiks 402.

Claims (27)

1. Positiv elektrodeplate for blyakkumulator og med gitterr-struktur som omfatter en øvrettverrstang, et stolpeparti og et antall innbyrdes adskilte strømoppsamiende staver som er forbundet med den øvre tverrstang, samt holdeinnretninger som fastholder aktivt material omkring stavene, karakterisert ved at elektrodeplaten er forsynt med en gittertilsats av kjemisk inert material som er ugjennom$rengelig for elektrolytt, idet gittertilsatsen omfatter et tverrstanghylster, et kraveparti samt partier i inngrep med stavene og utformet i ett stykke med tverrstanghylsteret, og nevnte tverrstanghylster og partier i inngrep med stavene omfatter tilsluttede deler anordnet for å foldes rundt den øvre tverrstang og også omgi partier av nevnte staver på de steder hvor de står i forbindelse med tverrstangen, for derved å tildekke overflatepartier av gitterstrukturen som ikke befinner seg i kontakt med aktivt material.

2. Elektrodeplate som angitt i krav 1,' karakterisert ved at gittertilsatsen er anordnet under trykk omkring gitterstrukturen.

3. Elektrodeplate som angitt i krav 1, karakterisert ved at tverrstanghylsteret består av et ettergivende material som er foldet omkring tverrstangen og ligger omkring denne under trykkpåvirkning*

4. Elektrodeplate som angitt i krav 1 - 3, karakterisert ved at gitterstrukturen er fremstilt av en antimonholdig blyiegering, og de nedoverragende deler av gittertilsatsen dekker de antimonholdige overf1Etepartier av gitterstrukturen som ikke befinner seg i kontakt med aktivt material, og hindrer derved frigjøring av antimon fra disse overflatepartier.

5. Elektrodeplate som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at gittertilsatsen omfatter ytterligere nedoverragende deler som avgrenser aktivt material omkring de øverste partier av gitterstavene på sådan måte at strømtettheten reduseres ved disse øverste partier av stavene»

6. Elektrodeplate som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at gittertilsatsen omfatter ytterligere nedoverragende veggdeler som avgrenser aktivt material omkring de øverste partier av gitterstavene på sådan måte at det opprettes forlengede bevegelsesbaner for sulfationeaiffusjon og strømtettheten nedsettes omkring disse øverste stavpartier.

7» Elektrodeplate som. angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at de ytterligere nedoverragende deler av gittertilsatsen er utført i ett med tverrstanghylsteret og de partier som står i inngrep med stavene.

8. Elektrodeplate som angitt i krav 5 - 7, karakterisert ved at holdeinnretningene for det aktive material utgjøres av rør, og at de ytterligere nedoverragende deler av gittertilsatsen har indre flater som ligger i innbyrdes adskilte vertikale plan inne i rørene.

9. Elektrodeplate som angitt i krav 8, karakterisert ved at dé ytterligere nedoverragende deler av gittertilsatsen har krumme flater i innbyrdes avstand.

10. Elektrodeplate som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at de ytterligere ..nedoverragende deler av gittertilsatsen er utført med fremspring som kan bringes i inngrep med de øverste partier av rørene.,

11. Elektrodeplate som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at de ytterligere nedoverragende deler av gittertilsatsen er ettergivende og sammentrykket festet i rørene-for å utøve en spennkraft mot disse.

12.. Elektrodeplate som angitt i krav 5 - 11, karakterisert ved at de ytterligere nedoverragende deler or forsynt med innoverrettéde ribber som kan bringes i inngrep med gitterstavene.

13. Elektrodeplate som angitt i krav 5-11, karakterisert ved at de ytterligere nedoverragende deler er utført hver for seg og festet til tverrstanghylsteret og de partier av gittertilsatsen som er utført for inngrep med gitterstavene..

14. Elektrodeplate som angitt i krav 5 - 7,1 karakterisert ved at holdeorganene for det aktive material utgjøres av rør, at tverrstanghylsteret og de par tier. av gittertilsatsen som er utført for inngrep med gitterstavene er utformet med holdekanter på hver side av disse, og at de ytterligere nedoverragende deler av gittertilsatsen er utført separat for inngrep i de øverste partier av rørene samt omfatter en kanalformet øverste seksjon som er festet til holdekantene av tverrstanghylsteret og partiene for inngrep med gitterstavene.

15. Elektrodeplate som angitt i krav 8 - 11,eller krav 14, karakterisert ved at rørene har bunnstanginnsatser anordnet og innrettet for å passe inn i de nedre deler av rørene og gi plass for ytterligere mengder av aktivt material.

16. Elektrodeplatetilsats som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter en støpt del av kjemisk inert material som er ugjennomtrengelig for elektrolytt og innrettet for på beskyttende måte å omslutte den øvre tverrstang, stolpepartiet og deler av strømoppsamlings-stavene ved deres forbindelsessteder med tverrstangen.

17.. Elektrodeplatetilsats som angitt i krav 16, karakterisert ved at den omfatter innsatsorganer som er utført i ett stykke med til satsen for å . tre i inngrep i det øverste parti av de rør som omslutter aktivt material i elektrodéplaten.

18. Gittertilsats for elektrodeplate og som angitt i krav 16»karakterisert ved at innsatsen er utført med holdeorganer for aktivt material i elektrodéplaten.

19. ;j Fremgangsmåte for fremstilling av en positiv elektrodeplate som angitt i krav i, idet en smeltet blylégering først formes til en strømførende gitterstruktur med en øvre tverrstang, et stolpeparti og et antall innbyrdes adskilte gitterstaver som er forbundet med tverrstangen, mens aktivt material er opptatt i holdeorganer i kontakt med de. innbyrdes adskilte gitterstaver, karakterisert ved at den øvre tverrstang, stolpepartiet og områder av de innbyrdes adskilte gitterstaver ved stavenes forbindelsessteder med tverrstangen er omsluttet av en gittertilsats utført i ettergivende kjemisk inert material, som er ugjennomtrengelig for elektrolytt, og gittertilsatsen derpå bringes i inngrep med holdeorganene.

20. Fremgangsmåte som angitt 1 krav 18, karakterisert ved at gittertilsatsen monteres i innbyrdes påfølgende monteringstrinn, idet stolpepartiet først innføres i et kraveparti av tilsatsen, hvorpå tilstøtende partier av gittertilsatsen foldes omkring den øvre tverrstang og gitterstavene ved deres forbindelsessteder med tverrstangen, hvoretter nedoverrettede partier av gittertilsatsen skyves inn i holdeorganene for det aktive material.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 19 eller 20, karakterisert ved at innsatspartier av gittertilsatsen bringes i inngrep med den -øverste del av rørene for å fastholde det aktive material*

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, k arg k t e r i s e r t ved at gittertiisatsen innfores i en åpning i det øverste parti av en rammede! for. å fastholde pastallgnende aktivt material.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, karakterisert ved at gitterstrukturen plasseres i en første støpt komponent med et hulrom som avgrenser et romoraråde omkring den øvre tverrstang,. stolpe-organer og partier av gitterstavene ved deres forbindelsessteder med tverrstangen, hvorpå det på den første støpte komponent anbringes en annen støpt komponent med en hulroms-utforming som tilsvarer hulromsutformingen av den første støpte komponent, og én fluidmasse av kjemisk inert material deretter innføres i hulrommene, idet fluidmassen tillates å størkne for dannelse av en gittertilsats som omslutter tverrstangen, stolpepartiet og de partier av gitterstavene som er forbundet med tverrstangen.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 23, karakterisert ved at hulrommene utvides til dannelse av en ytre rammedel av gittertilsatsen.

25.. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, karakterisert ved' at gittertilsatsen utføres slik at den under trykk kan ligge an mot de omsluttede deler av gitterstrukturen.

26* Fremgangsmåte som angitt i krav 20, karakterisert ved at aktivt material føres inn omkring og i kontakt med gitterstavene i romoraråder som avgrenses, av holdeorganene for derved å danne en ikkej. formert positiv elektrodeplate, hvorpå den ikke formerte ' positive plate senkes ned i et syrebad og platen formeres elektrokjemisk til én formert positiv elektrodeplate, hvoretter én del av kravepartiet fjernes for å avdekke en seksjon av stolpepartiet som er fri for blydksydbelegg som kan skrive seg fra nevnte elektrokjemiske formering.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, karakterisert ved at aktivt material innføres omkring og i kontakt med gitterstavene i romområder som avgrenses av holdeorganene for derved å danne en ikke formert positiv elektrodeplate, hvorpå gittertilsatsen bringes i inngrep med holdeorganene og den ikke formerte positive plate senkes ned sammen med ikke formerte negative plateorganer i et felles syrebad, hvoretter elektrisk strøm tilføres for å frembringe elektrokjemisk formering av platene samtidig* som overføring av antimon i vesentlig grad hindres fra de tildekteroverflateområder av gitterstrukturen, som er utført i en blylegering med antimoninnhold, til det aktive material i den negative elektrodeplate.