SE442565B - Flercellig blyackumulator med elektrodblock av sicksackformigt sammanveckade bandelektroder samt forfarande for framstellning av ackumulatorn - Google Patents

Description

7808102-3 Rationellare arbetstekniker har bara introducerats vid de s.k. småackumulatorerna, som tidigare ändå var predestine- rade för masstillverkning. Därtill hör den många gånger an- vända bestyckningen av såväl alkaliska småackumulatorer som små-blyceller med vickelelektrodsatser. Vid dessa rullas ett positivt och ett negativt elektrodband under mellanläggning av en separator ihop till en elektrodvickel som insätts i cell- behållaren. Elektrodernas kanter är försedda med strömavleda- re för dragning genom behållaren. På grund av den komplicerade naturen av genomföringarna för strömavledarna används sådana vickelelektrodsatser i allmänhet bara för encelliga ackumula- torer. .

Inte heller vid elektrodplattorna kan man bortse från en tydlig trend mot ersättandet av de tunga massbärarna, dvs. de gjutna blygallren, med lättare bärkonstruktioner såsom sträck- metaller. Sträckmetaller kan dessutom tillverkas som ett änd- löst band.

På sträckmetallbas tillverkade elektrodplattor enbart, som upplagda på staplar pâ brukligt sätt insätts i de uppåt öppna blockkärlen, varvid dessa på vanligt sätt skall förses med lock, betyder fortfarande inget radikalt framsteg för en flexi- bel arbetsgång.

En bekvämare hophoppling av ackumulatorceller till kompak- ta cellblock har man enligt US-PS 3 844 841 sökt uppnå på så sätt att man kopplar saman ett godtyckligt antal celler med varandra och därvid avstår från i varje särskilt fall den en- skilda cellens ändvägg. Hopkopplingen möjliggöres genom en lätt bägarartad utvidgning av sidoväggarna på en cell, varvid sidoväggarna med den vidgade kanten griper över sidoväggarna av den med samma orientering placerade efterföljande grann- cellen. Den erhållna förbindningen blir dock problematisk i fråga om höljets elektrolyttäthet och en klanderfri elektrisk kontakt.

Till grund för uppfinningen ligger därför problemet att tillhandahålla en blyackumulator som på ett bättre sätt än tidigare tillgodoser kravet på en rationell masstillverkning.

Ett ytterligare problem är att framtaga ett framställningsför- farande för en sådan ackumulator. 7808102-3 Problemet har lösts genom att de intill varandra liggan- de cellerna är elektriskt förbundna medelst den ena av band- elektrodernas elektrodbärstommar, vilken är förd som ett brett band genom cellmellanväggen och att blockkärlets förslutning bildas av en sidovägg.

I en föredragen utföringsform av ackumulatorn enligt upp- finningen består varje till en cell hörande plattblock av ett paket av sicksackformigt hopveckade positiva och negativa bandelektroder med en mellanliggande bandformig separator.

Såväl cellernas förbindning med varandra som den yttre elek- triska anslutningen åstadkommes med hjälp av med ett brett band förda delar av den ena av de båda elektrodbärstommarna.

Dessa delar ligger på samma gång i förslutningsplanet av block- kärlet, som med hjälp av en sidvägg är vätsketätt tillslutet genom spegelsvetsning.

Föremålet för uppfinningen och förfarandet för dess fram- ställning skall beskrivas närmare under hänvisning till rit- ningen , på vilken Fig. 1 visar föremålet för uppfinningen uppifrån och Fig. 2 en perspektivvy av en på framsidan öppen tvâcellig ackumulatorblocklåda, varvid figuren även är avsedd att åskåd- liggöra förfarandet.

Enligt uppfinningen är blockkärlet 1 fyllt med en elek- trodsats som består av en bandelektrod 12, en bandelektrod 13 och ett mellanliggande separatorband 4 med ribbor eller stag 5.

Dessa är sicksackformigt veckade till paket och inskjuts paket- vis från sidan i ackumulatorcellerna. Elektrodpaketens vik- ningskanter 6 står vinkelrätt mot ackumulatorns bäryta så att gasblåsor mellan elektroden obehindrat kan stiga upp.

Enligt uppfinningen åstadkommes såväl cellernas förbind- ning med varandra som strömavledningen utåt med hjälp av över blockkärlets cellmellanvägg 7 respektive ändväggar 8 förda breda band 9_av den ena bandelektrodens elektrodbärstomme.

I figurerna bildas exempelvis de yttre elektriska anslutning- arna 16 och 17 av bandelektrodens 12 elektrodbärstomme 2, medan förbindelsen mellan cellerna framställs genom bandelektrodens 13 elektrodbärstomme 3. 7808102-3 Det ifrågavarande elektrodbandet kan emellertid också vid änden vara lindad över ett blystift och vara elektron- ledande förbundet med detta genom exempelvis press-svetsning.

Från detta stift kan en polgenomföring ske på känt sätt.

Motelektroden och separatorn är avbrutna i övergângsom- rådena mellan cellerna.

För framställningen av ett sicksackformígt veckat elek- trodpaket enligt uppfinningen för en flercellig ackumulator utgår man företrädesvis från såsom ändlöst band på rullar 10, 11 lindade elektrodbärstommar 2, 3, som har formen av en van- lig gallerställning av bly och även kan bestå av blysträckme- tall, varvid varje elektrodband eventuellt har ett genomgående stag vid kanten. I dessa elektrodbärstommar inpasteras som 'aktivt material en enhetsmassa. Detta är fördelaktigt efter- som de färdiga bandelektroderna i batteridriften växlar pola- ritet från cell till cell. Elektrodbärstommarna 2, 3 övergår sålunda i bandelektroderna 12, 13.

Under mellanläggning av ett högporöst, men mot tryck långt- gående okänsligt separatorband 4, som avlindas från en rulle 14, sammanlöper elektrodbanden sedan över en brytrulle 15 och kan sedan veckas.

Omedelbart före veckningsproceduren utskärs de områden 9 av bandelektroderna 12 och 13 och separatorn 4, som efter in- skjutningen i blockkärlet skulle ha gått över en av väggarna 7 eller 8 och där är överflödiga (med undantag för den för över- gången över en skiljevägg i varje enskilt fall erforderliga elektrodbärstommen).

Den aktiva massan kan avlägsnas genom urblâsning, spol- ning eller eventuellt också genom att man redan vid pastering- en lämnar en motsvarande del av elektrodstommen fri från paste- rad massa.

För ackumulatorns färdigställning återstår nu bara att tillsluta huset, vilket låter sig göra överraskande enkelt genom att en sidvägg 18 påsvetsas enligt ett i och för sig känt spegelsvetsförfarande. Genom värmeverkan genomtränger plasten såväl i kärlets cellmellanvägg 7 och ändväggar 8 som de motsvarande fortsättningarna 19 respektive 20 i sidväggen 18 elektrodstommen så att en fast och vätsketät förbindning er- hålles. Före denna påsvetsning av ett lock kan det vara ända- _., a.._._._....._..._..,. , .. __.........._.- . _. ......_.._...___. -i _ _.-.._..,....- 7808102-3 målsenligt att med hjälp av en stämpel trycka elektrodstommen mot mellanväggen och i detta steg av förfarandet eventuellt ock- så genomföra en extra värmning, för att redan en viss inträng- ning av elektrodstommen i cellmellanväggens 7 kant skall upp- nås före den slutliga pâsvetsningen av locket.

På blockkärlets översida placeras sedan de vanliga pâ- fyllnings- och avgasningsöppningarna, som i figuren samman- faller med avbildningsplanet.

Parallellt med detta ligger också elektrolytnivåns plan, medan förslutningsplanet, som betecknats med linjen A-A, står vinkelrätt mot elektrolytnivân.

De nödvändiga ändpolanslutningarna av en sådan ackumula- tor kan innanför eller utanför cellen bildas av den utstående delen av elektrodstommen genom sammanpressning och exempelvis påsvetsning av en ändpol.

Uppenbart är att de vanliga förfarandestegen härdning, formering, konservering (t.ex. genom behandling med borsyra) Med hänsyn till tillverk- ningsprocessens kontinuitet är det särdeles fördelaktigt om stegen efter elektrodpaketets insättning i blockkärlet genom- kan genomföras utanför blockkärlet. förs i detta.

Fördelen med den beskrivna ackumulatorn ligger i att dess tillverkningsprocess uppvisar ett särdeles gynnsamt material- flöde.

Claims (9)

7808102-3 PATENTKRAV

1. Flercellig blyackumulator med elektrodblock av sick- sackformigt till ett paket sammanveckade positiva och negativa bandelektroder (12,13) innehållande vardera en elektrodbär- stomme och med mellanliggande separator (4), k ä n n e - t e c k n a d av att de intill varandra liggande cellerna är elektriskt förbundna medelst den ena av bandelektrodernas (12,13) elektrodbärstommar, vilken är förd som ett brett band genom cellmellanväggen (7), och att blockkärlets förslutning bildas av en sidovägg (18).

2. Flercellig blyackumulator enligt krav 1, k ä n - n e t e c k n a d av att elektrodbärstommarna (2,3) är bil- dade av ändlösa band av sträckmetall.

3. Flercellig blyackumulator enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att elektrodpaketens bandändar är elektronledande förbundna med stiftformiga blystavar, t.ex. genom upprullning och press-svetsning och att dessa stift bil- dar underlag för polgenomföringen.

4. Flercellig blyackumulator enligt krav 1-5, k ä n - n e t e c k n a d av att de yttre elektriska anslutningarna (16,17) bildas av den med stor yta, genom blockkärlets (1) ändväggar (8) förda elektrodbärstommen (2 eller 3) av i varje särskilt fall endast en av bandelektroderna (12 respektive 13).

5. Förfarande för framställning av en flercellig acku- mulator, vid vilken elektrodblock av positiva och negativa bandelektroder med mellanliggande separator är sicksackfor- migt sammanveckade till ett paket och insättes ett blockkärl genom sidoöppningar i detta, k ä n n e t e c k n a t av att den elektrodbärarstomme som i form av ett brett band är av- sedd att passera genom en cellmellanvägg eller blockkärlets (1) ändvägg (8), förses med motsvarande avdelade områden, som är fria från aktiv massa, att de parallella motsvarande av- snitten av motelektroden och separatorn helt avlägsnas och att blockkärlets (1) sidoöppningar därefter tillslutes vätske- tätt genom pâsvetsning av en sidovägg (18). 7808102-3

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att förslutningen genomföres medelst spegelsvetsning och att före svetsningsoperationen den ena bandelektrodens från aktiv massa fria elektrodbärarstommen inpressas lätt i cell- skiljeväggen eller ändväggen.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e o k n a t av att elektrodbärarstommens för inpressning avsedda område värmes före inpressningsoperationen.

8. Förfarande enligt något av krav 5-7, k ä n n e - t e c k n a t 'av att elektrodbärarstommarna behandlas med en enhetspasta.

9. Förfarande enligt något av krav 5-8, k ä n n e - t e c k n a d av att bandelektroderna formeras i det till- slutna biockkärlet.