SE425584B - Sett for perforering av band for elektroder till elektriska ackumulatorer samt anordning herfor - Google Patents

Description

8003834-2 En liknande konstruktion föreslås i fransk patentskrift 889 181%, där dock den längs hela sin omkrets sammanhängande kanten även kan utgå från exempelvis ett triangulärt eller rektangulärt hål, och där kanten i sin fria ände är försedd med en fläns för fasthållning av aktiv massa.- Denna fläns åstadkom- mes härvid i en andra' pressningsoperation. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma perforerade band för elektroder till elektriska ackumulatorer, som ger god kontakt mellan materialet i bandet och det i de av bandet framställda fickorna inneslutna, aktiva materialet. De perforerade banden skall även ha en viss styvhet för att kunna motstå de svällningskrafter de utsätts för av det i elektrodfickor av desamma inneslutna aktiva materialet vid funktion i en elektrisk ackumulator.

Banden för elektrodfickor skall även kunna ha en relativ hâlarea av upp till 50% samt god mekanisk hâllfasthet, trots hög relativ håJarea.

Uppfinningens ändamål är också att åstadkomma perforerade band med 30-8096 relativ hâlarea, som är lämpliga som stommar för pulverpressade eller smetade elektroder, där de ger god kontakt med den på båda sidor pâpressade eller påsmetade aktiva massan, god avledning av den i elel elektriska energin samt gott fäste för den aktiva massan.

De enligt uppfinningen perforerade banden har rektangulära perforerings- hål, som är placerade i parallella rader, varvid vart annat perforeringshål i en och samma rad är försett med uppvikta tungor på två motstâende sidor av hålet och riktade utât från ena plansidan av bandet, och mellanliggande perforerings- hål i samma rad är försedda med uppvikta tungor på motsvarande två motstående sidor av hålet och riktade utåt 'från andra plansidan av bandet.

Företrädesvis har de perforerade banden en relativ hålarea på 30-5096 för fickelektroder och 30-78096 för elektrodstommar. I Sättet för perforering av band enligt ovan innebär samtidig stansning från båda sidor av bandet med en helt ny" typ av stansar. Vid perforering av band enligt svenska patentet 325 621 sker stansningen med nålar, som är satsvis monterade i tvâ, på var sin sida av bandet och mitt emot varandra belägna nålhâllare. Stansnålarna måste härvid vid sitt infästningsställe ha en diameter, som är ungefär dubbelt så stor som diametern strax under nålens spets. Detta begränsar möjligheten att uppnå större relativ' hålarea än ca 30%. Konstruktio- nen innebär också, att enstaka stansar kan brytas av under arbetets gång och dessa är besvärliga att byta ut på grund av sin satsvisa infästning i nålhâllarna. 8003834-2 Dessa olägenheter undvikes genom att perforeringen enligt uppfinningen bringas att ske genom samtidig stansning från bâda sidor av bandet med parallella, plana stansar med ett antal mot bandet riktade, utskjutande rek- tangulära tänder med vinklad spets, så att en skärande egg bildas i den mot bandet riktade änden av varje utskjutande tand, varvid varje tand på en stans mot ena sidan av bandet är anordnad att ligga mitt emot ett mellanrum mellan två tänder på en stans mot andra sida av bandet.

Uppfinningen avser även en anordning för perforering av band enligt ovan.

Denna innefattar två stanssatser med ett antal parallellt sammanpackade plana stansar med ett antal mot bandet riktade, utskjutande rektangulära tänder med vinklad spets, och mellan varje sådan stans minst en plan mellanläggsbricka med en bredd, som icke täcker de utskjutande tänderna på stansarna. Stanssatserna är placerade på ömse sidor av bandet och så förskjutna i förhållande till varandra, att tänderna på en stans mot ena sidan av bandet är riktade mot mellanrumrnen mellan tänderna på en stans mot andra sidan av bandet.

Anordningen kan exempelvis utföras som ett konventionellt pressverktyg med rörlig övre och fast undre stanssats, av vilka åtminstone den ena är försedd med fjädrande avstrykare. Den kan också utföras för arbete i en dubbelverkande press. För varje stansningsoperation bildas ett stort antal perforeringshål och bandet framrnatas mellan varje presslag för perforering av ett nytt avsnitt av detsamma. Vid stansningen skär den vinklade spetsen på varje utskjutande tand på en stans ett snitt i bandet och stanstanden skär vid fortsatt rörelse upp två rnotstående sidor på ett nybildat rektangulärt hål, varvid bandmaterialet fläks upp till två tungor från de övriga två motstående sidorna av hålet. Stanständer- na på denna nya typ av perforeringsverktyg blir vida hållfastare än lösa, satsvís monterade nålar enligt tidigare teknik vid dubbelsidig perforering. De nya, tandade stansarna är dessutom lättare att byta ut i verktyget än de lösa satsvisa nâlarna. Utbytesstansar kan tillverkas på ett snabbt och ekonomiskt sätt genom klippning ur stålplåt med ett klippverktyg, härdning och planslip- ning. _ För att utröna hur hållfastheten på band enligt uppfinningen påverkas av perforeringen har draghållfastheten på ett band provats före och efter perfore- ring. Ett stålband av 18 mm bredd och 0,1 mm tjocklek hade före perforeringen en brottgräns på 280-300 N/mmz. Efter perforeringen av bandet på en bredd av ll mm i bandets mitt med rektangulära hål av dimensionen 0,25 x 0,35 mm och med 35% relativ hâlarea var draghållfastheten i bandets längdriktning 252 + ZN/mmz och i dess tvärriktning 236 .T 8 N/mmz- Üeïffl 8003834-2 betyder att bandet i den sämsta riktningen har kvar ca 80% av sin ursprungliga hållfasthet efter perforeringen. Det perforerade bandets brottgräns är alltså större, än vad man kan förvänta sig av en enkel porositetskorrektion. Detta beror på att rnaterialmängden i eedd och kan fördelas 'i valfria zoner inom bandbreddemPå så sätt kan man dela upp banden på flera fickor i en fickelek- trod eller utnyttja operforerde stråk för svetsning mellan- de perforerade avsnitten. Båda dessa åtgärder ger en större produktivitet och billigare tillverk- ning.

För tillverkning av perforerade band till stommar för 'pulverpressadel elektroder väljer man lämpligen relativt stora perforeringshâl. Kantlängden på hålen ligger här lämpligen mellan 1 och 10 mm. Som exempel kan ed ett antal fickelektroder, tillverkade av den typ av band på vilka ovan beskrivna hållfast- hetsprov utfördes och med samma kvalitet och mängd aktivt material som vid tidigare tillverkning, blev utslamningen 0,57 1' 0,05%. Detta värde ligger alltså i underkant av tidigare normala värden. De från perforeringshâlen i det aktiva materialet inträngande tungorna verkar tydligen hämmande pâ utslamningen. l schemat enligt fig l redovisas kurvor över prestandaprov, som utförts med nickel-kadmium ackumulatorer med fickelektroder, tillverkade av perfore- rade band med 35967relativ hålarea enligt uppfinningen, pos l, 2 och 3. Som jämföresle visas prestandaprov med en ackumulator med exakt samma utföran- de, men med 2296 relativ hälarea i banden, pos. 1:-. För att eliminera eventuella mätfel har mätningarna gjorts direkt på elektrodernas polbryggor. Kurvorna visar strömstyrkan i Amp i förhållande till tiden vid en slutspänning hos ackumulatorn av 1 volt. Som synes, visar de med perforerade band enligt uppfinningen framställda ackumulatorerna en med 10-2096 förbättrad ström- styrka.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas med hjälp av följande schema och som exempel visade ritningar: Fig l visar ett kurvschema över prestandaprov, som beskrivits här ovan.

Fig 2 är en schernatisk bild på ett avsnitt av perforeringen på ett band _ enligt uppfinningen.

Fig 3 visar en skärning enligt snittet 3-3 i fig 2.

Fig 4 visar en sidovy av en stans för utförande av perforeringen.

Fig 5 visar en perspektivbild av ett exempel på en stanssats enligt uppfinningen. 8003834-2 Figurerna 2 och 3 visar schematiskt ett avsnitt av perforeringen på ett band 10. Rektangulära perforeringshål 12, 14 är här placerade i parallella rader 16, 18. I en och samma rad, exempelvis rad 16, ärvartannat períoreringshål 12 försett med uppvikta tungor 20 på två motstâende sidor av hålet och riktade utåt från ena plansidan av bandet 10. Mellanliggande perforeringshål lll i samma rad 16 är försedda med uppvikta tungor 22 på motstâende tvâ sidor av hålet och riktade utåt från andra plansidan av bandet 10. Hålstorleken i de olika raderna 16, 18 o s v behöver icke vara lika, utan kan varieras. Kantlängden på hålen kan varieras mellan exempelvis 0,05 och 0,5 mm för band till fickelektro- der och bandets tjocklek kan ligga mellan 0,05 och 0,3 mm. Hålen kan alltså även vara exempelvis kvadratiska. Perforeringen kan utföras i valfri bredd och kan fördelas i valfria zoner inom bandbredden. Pâ så sätt kan man dela upp banden på flera fickor i en fickelektrod eller utnyttja operforerade stråk för svetsning mellan de perforerade avsnitten. Båda dessa åtgärder ger en större produktivitet och billigare tillverkning.

För tillverkning av perforerade band till stommar för pulverpressade elektroder väljer man lämpligen relativt stora perforeringshål. Kantlängden på hålen ligger här lämpligen mellan 1 och 10 mm. Som exempel kan nämnas en stomme för pulverpressade elektroder med 0,1 mm bandtjocklek och håldimen- sionen 2 x 1,5 mm samt 3 mm delning mellan hålraderna. Den totala armerings- tjockleken blir härvid ca 1,8 mm.

I fig lf visas en stans 24 för ett verktyg enligt uppfinningen. Stansarna är utförda av plana längder av verktygsstål och har ett i hög grad varierbart antal utskjutande tänder 26. Varje tand avslutas med en vinklad spets 28, som bildar en egg 30 i änden på stansen. För att eggen icke skall bli för dåligt skärande bör spetsvinkeln icke vara alltför trubbig. Avståndet 32 mellan två närliggande tänder på en stans skall vara minst lika med tandbredden 31+ plus två gånger bandtjockleken, som skall stansas. Detta för att vid användning stanständer från ena sidan av bandet skall kunna tränga in l mellanrummet mellan stanständer från andra sidan av bandet samtidigt som tungor bildas på bandet. I princip kommer de från bandet uppvikta tungorna att bilda 900 vinkel mot bandet med någon tolerans för den släppningsvinkel, som bör finnas på tänderna för en god funktion av perforeringsverktyget. För styrning vid hopsättning till stanssatser har den visade stansen två styrhål 36.

En stanssats för ett perforeringsverktyg enligt uppfinningen visas i lig 5.

Ett antal stansar 214 är sammanpackade med minst en mellanläggsbricka 38 mellan varje stans. Härvid är i den visade stanssatsen varannan stans 21+ 8003834-2 förskjuten med halva avståndet mellan tvâ stanseggar 30 i förhållande till närmast liggande stansar. Meilanläggsbrickorna 38k är i princip plana, rek- tangulära brickor, som icke täcker tänderna 26 på stansarna och vars tjocklek 40 bestämmer avståndet mellan perforeringsraderna på bandet 10. Stanssatsen enligt figuren har två styrpinnar 42 som håller stansarna och meilanläggsbric- korna i rätt läge.

Den här beskrivna metoden tillåter en flexibel uppbyggnad av perfore- ringsverktyget. Trots den starkt ökade relativa hâlarean kan man åstadkomma períorering av betydligt större bredd än vid tidigare använda metoder. Detta ökar produktiviteten vid perforeringen avsevärt.

Uppfinninen är icke begränsad tili här som exempel angivna mått och utföranden, utan gäller för alla varianter inom ramen för de bifogade patent- kraven.

Claims (2)

1. 8003834-2 PÅTENTKRAV l. Sätt för pertorering av band för elektroder till elektriska ackumulato- rer med rektangulära pertoreringshâl (12, 14) placerade i parallella rader (16, 18) genom samtidig stansning från båda sidor av bandet, kännetecknat av, att perforeringen bringas att ske med parallella, plana stansar (2lt) med ett antal mot bandet riktade utskjutande rektangulära tänder (26) med vinklad spets (28), så att en skärande egg (30) bildas i den mot bandet riktade änden av varje utskjutande tand, varvid varje tand på en stans mot ena sidan av bandet är anordnad att ligga mitt emot ett mellanrum (32) mellan två tänder på. en stans mot andra sidan av bandet, så att den vinklade spetsen (28) med eggen (30) på varje tand (26) skär ett snitt i bandet (10) och vid fortsatt rörelse skär upp två motstâende sidor på ett nybildat rektangulärt perioreringshål (12, lll) och fläker upp tvâ tungor (20, 22) från de övriga två motstâende sidorna av hålet.

2. Anordning för perforering av band enligt krav 1, kännetecknad av, att den innefattar tvâ stanssatser med ett antal parallellt sammanpackade plana stansar (24) med ett antal mot bandet riktade, utskjutande rektangulära tänder (26) med vinklad spets (28) och mellan varje sådan stans minst en plan mellanläggsbrícka (38) med en bredd, som icke täcker de utskjutande tänderna på stansarna, varvid stanssatserna är placerade på ömse sidor av bandet och så förskjutna i förhållande till varandra, att tänderna på en stans mot ena sidan av bandet är riktade mot mellanrummen (32) mellan tänderna pâ en stans mot andra sidan av bandet.