WO1998001914A1

WO1998001914A1 - Verfahren zur herstellung von bleielektroden

Info

Publication number: WO1998001914A1
Application number: PCT/DE1996/001289
Authority: WO
Inventors: Heinz Günter TILLMANN; Günter SASSMANNSHAUSEN
Original assignee: Accumulatorenwerke Hoppecke Carl Zoellner & Sohn Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1998-01-15
Also published as: ES2152030T3; ATE196216T1; JPH11513177A; PL185238B1; KR19990044430A; DE59605851D1; EP0850493A1; PT850493E; PL325416A1; EP0850493B1; CZ69598A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bleielektroden für Akkumulatoren, wobei Gitterelemente (2, 3) aus Blei hergestellt, mit einer aktiven Masse (5) versehen und beidseitig mit Mikroglasfaser (6, 7) beschichtet werden, wobei zur weitestgehenden Automatisierung des Verfahrens das Einbringen der aktiven Masse und direkt anschliessend das Beschichten mit Mikroglasfaser automatisch in einem kontinuierlichen Verfahren erfolgen, und dass anschliessend die Mikroglasfaser ohne Bildung eines Überstandes am Rand beschnitten (9) wird.

Description

Verfahren zur Herstellung von Bleielektroden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bleielektroden für Akkumulatoren, wobei Gitterelemente aus Blei hergestellt, mit einer aktiven Masse versehen und beidseitig mit einer Schicht aus Mikroglasfaser belegt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine neuartige Bleielektrode.

Bei einem gattungsgemäßen Herstellungsverfahren für Bleielektroden werden zunächst Gitterelemente hergestellt. Dies erfolgt entweder im Rahmen einer Einzelherstellung, indem die einzelnen Gitterelemente gegossen werden, oder im Rahmen eines kontinuierlichen Gießverfahrens. Anschließend erfolgt das Aufbringen der erforderlichen Vorstufe der aktiven Masse. Um aus einer Vielzahl von mit aktiver Masse versehenen Gitterelementen einen Zellenblock bilden zu können, müssen diese voneinander elektrisch separiert sein. Somit wird nach dem Aufbringen der aktiven Masse ein Separator, üblicherweise in Blattform, auf beide Seiten des mit aktiver Masse versehenen Gitterelementes aufgelegt. Mikroglasfaser wird verwendet, weil dieses eine Querdurchströmung der Zellenblöcke durch die entstehenden Gase ermöglicht, was den Einsatz der Zellenblöcke in geschlossenen Gehäusen besonders begünstigt. Dabei ist es wesentlich, daß die Separatoren, also auch die Mikroglasfaserflächen über die Kanten des Gitterelementes hinausstehen, um Kurzschlußbrücken verhindern zu können. Entweder ist das Einzelblatt groß genug, oder es werden aus der Mikroglasfaser Taschen gebildet, die auch die Kanten umgreifen.

Die mit aktiver Masse versehenen Gitterelemente werden üblicherweise auf beiden Seiten mit einfachem Papier beschichtet, um weiterhin handhabbar zu sein. Hieran schließt sich eine Vortrocknung an. Die mit aktiver Masse versehenen Gitterelemente müssen anschließend zur Reifung gelagert werden. Zu diesem Zwecke werden Stapel gebildet, wofür beidseitig eine Papierbeschichtung vorgesehen ist, um ein Verkleben der Platten verhindern zu können und die Platten handhabbar zu machen. Ein Nachteil der bekannten Herstellungsverfahren besteht darin, daß diese nicht automatisierbar sind. Die einzelnen Verfahrensschritte müssen von sachkundig geschultem Personal mit einem hohen Anteil manueller Arbeit durchgeführt werden. Auch ist in großem Maße eine Überprüfung der Ergebnisse der jeweiligen Verarbeitungsschritte erforderlich, denn ein unzureichendes Einbringen aktiver Masse, ein unzureichendes Beschichten mit Separatorpapier und dgl. stehen einer sinnvollen Weiterbehandlung entgegen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Bieielektroden dahingehend zu verbessern, daß dieses auf einfache und wirtschaftliche Weise mit einem hohen Grad an Automatisation durchführbar ist.

Zur technischen L ö s u n g dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Verfahren dadurch verbessert, daß das Einbringen der aktiven Masse und das Beschichten mit Mikroglasfaser automatisch in einem kontinuierlichen Verfahren erfolgen und daß anschließend die Mikroglasfaser ohne Bildung eines Überstandes am Rand beschnitten wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vorgeschlagen, die fertiggestellten Gitterelemente einer Vorrichtung zuzuführen, in welcher die aktive Masse, die sich in einem pastösen Zustand befindet, in das Gitter eingebracht wird, um dessen Maschen zu füllen, und direkt anschließend ohne Zwischenlage weiterer Papiere und dgl. eine automatische Mikroglasfaserbeschichtung erfolgt, derart, daß die Mikroglasfaser, die auf beiden Seiten des Gitters aufgebracht ist, ohne Bildung von Überständen am Rand beschnitten wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält man weiterverarbeitbare Bleielektroden, ohne daß ein großer personeller Aufwand betrieben werden muß. Auch konnte auf die Zwischenlage von Papier verzichtet werden.

In vorteilhafter Weise werden die Gitterelemente aus Blei kontinuierlich hergestellt, so daß sich Streifen von miteinander zusammenhängenden Gitterelementen ergeben, die ebenso kontinuierlich der Vorrichtung zum Einbringen der aktiven Masse zugeführt werden. In vorteilhafter Weise erfolgt das Aufbringen der Mikroglasfaser direkt nach dem Einbringen der aktiven Masse in einem kontinuierlichen Vorgang, wobei die Mikroglasfaser in streifenformigem Zustand von einer Rolle abgezogen und auf den Gitterelementenstreifen aufgelegt wird. Schließlich erfolgt im Anschluß an das Aufbringen der Mikroglasfaser ein Separieren der einzelnen Gitterelemente durch Schneiden der Streifen. Somit können von vornherein die Mikroglasfasern in konfektionierten Streifen auf die Streifen definierter Breite von Gitterelementen aufgelegt werden. Somit ist eine einfache Automatisierung möglich. Anschließend erfolgt durch einfaches Ablängen ein Separieren der Gitterelemente, so daß die Mikroglasfaser ohne Bildung von Überständen automatisch auf beiden Seiten des Gitterelementes angeordnet ist. Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung werden die Kanten zur Vermeidung von Kurzschlußbrücken behandelt. Hierzu wird vorgeschlagen, die separierten Gitterelemente in Taschen eines Separatormaterials einzusetzen. Diese Taschen können ebenfalls in einem automatischen Verfahren direkt unter Aufnahme des jeweiligen Gitterelementes gebildet werden. Als Separatormaterial wird eine Polyethylenfolie (PE-Folie) mit Kieselsäureeinlagerungen vorgeschlagen.

Mit der Erfindung wird ein neues und in höchstem Grade automatisierbares Verfahren zur Herstellung von Bleielektroden bereitgestellt. Dieses Verfahren unterstützt die Automatisierung des Herstellungsvorganges, indem die Gesamtherstellung auf das Einbringen der aktiven Masse, das Auflegen von Mikroglasfaser und das Beschneiden der Ränder ohne Überstandsbildung reduziert wird. All diese Schritte lassen sich einfach automatisieren. Am Abschluß dieses Verfahrens steht ein einfach und weiterhin handhabbares Bleielektrodenelement bereit. Dieses kann entweder in herkömmlicher Weise zur Reifung gestapelt und abgelagert werden, oder es kann direkt beispielsweise unter Einpacken in eine separate Tasche weiterbehandelt werden.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren fertiggestellte Bleielektrodenelement ist ebenfalls neu. Es besteht aus einem Gitterelement, welches in herkömmlicher Weise mit aktiver Masse versehen ist und beidseitig eine kantenbündige Mikroglasfaserschicht aufweist. Dieses neuartige Bleielektrodenelement läßt sich in weiterhin automatisierte Weiterverarbeitungsgänge leicht integrieren. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das erfindungsgemäße Bleielektrodenelement in einer Separatortasche angeordnet, so daß auch bei Stapelbildung Kurzschlußbrücken im Kantenbereich der Bleielektroden vermeidbar sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses in einer perspektivischen Ansicht und

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht.

Figuren 1 und 2 zeigen schematisch den automatisierten Verfahrensablauf bei der Herstellung von Bleielektroden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden Bleielektroden im Rahmen eines automatischen Bleigußvorganges miteinander zusammenhängend einen Streifen bildend hergestellt. Entweder wird dieser Streifen aufgerollt, um sogenannte Keuls zu bilden, oder direkt der Weiterverarbeitung zugeführt.

In beiden Fällen wird der Streifen 1 , bei welchem beispielhaft Bleigitter 2, 3 gezeigt sind, in Vorschubrichtung des Pfeiles 4 der Weiterbearbeitung zugeführt. Im Bereich 5 erfolgt eine Beschichtung mit der aktiven Masse, welche in die Gittermaschen einpastiert wird. Beispielsweise kann die in einem separaten Herstellungsverfahren hergestellte, aktive Masse mittels einer Ausbringdüse 1 5 über die gesamte Breite des Gitterstreifens 1 ausgebracht werden. Anschließend kann mittels Preßwalzen 1 3, 14, Abstreifwalzen oder dgl. die Mengeneinstellung erfolgen. Die mit aktiver Masse versehenen Gitter werden dann mit Mikroglasfaser beidseitig beschichtet, die von Rollen 6, 7 abgezogen und auf die beiden Oberflächen aufgebracht werden. Dabei haben die Mikro- glasfaserstreifen eine Breite, die der der Gitterstreifen entspricht. Nach erfolgter Beschichtung mit der Mikroglasfaser erfolgt im Bereich 9 eine Trennung der einzelnen Gitterelektroden voneinander mittels der Schneideinheit 1 2, die schematisch in Fig. 2 angedeutet ist. Es ergeben sich somit die fertig mit aktiver Masse und Mikroglasfaser versehenen Elektroden 1 0, 1 1 , die der weiteren Verarbeitung zugeführt werden können. Das gezeigte Ausführungsbeispiel dient der Erläuterung und ist nicht beschränkend. Insbesondere können die Gitterelemente auch bereits separat zugeführt werden. In diesem Fall erfolgt nach dem Aufbringen der Mikroglasfaser ein Randbeschneiden.

Die fertigen Bleielektroden 1 0, 1 1 können einerseits einfach weiterverarbeitet werden, beispielsweise zur Reifung gestapelt, mit Separatoren in Taschenform versehen werden oder dergleichen. Andererseits haben sie hervorragende elektrochemische Eigenschaften, da ein Gasquertransport bei gebildeten Elektronenpaketen nicht mehr behindert ist, wie dies beispielsweise bei der Verwendung von Trennpapieren und dgl. der Fall sein kann

1 Streifen

2 Gitterelement

3 Gitterelement

4 Vorschubrichtung

5 Pastiereinheit

6 Rolle

7 Rolle

8 beschichtetes Element

9 Trennung

10 Elektrode

1 1 Elektrode

1 2 Schneideinheit

1 3 Preßwalze

14 Preßwalze

1 5 Ausbringdüse

Claims

A n s p r ü c h e

1 . Verfahren zur Herstellung von Bleielektroden für Akkumulatoren, wobei Gitterelemente aus Blei hergestellt, mit einer aktiven Masse versehen und beidseitig mit einer Mikroglasfaser-Schicht belegt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Einbringen der aktiven Masse und das Beschichten mit Mikroglasfaser automatisch in einem kontinuierlichen Verfahren erfolgen, und daß anschließend die Mikroglasfaser ohne Bildung eines Überstandes am Rand beschnitten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterelemente in einem kontinuierlichen Bleigießverfahren hergestellt werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroglasfaser in Streifenform zum Belegen der Gitterelemente zugeführt und anschließend abgelängt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit aktiver Masse und Mikroglasfaser versehenen Bleielektroden mit einem Separatormaterial versehen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Separator Polyethylenfolie verwendet wird.

6. Bleielektrode, hergestellt nach dem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend ein Bleigitterelement, eine in die Gittermaschen eingefüllte aktive Masse und eine mit dem Bleigitterelement kantenbündig beidseitig aufgelegte Beschichtung aus Mikroglasfaser.

7. Bleielektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese an beiden Oberflächen und dem Kantenbereich mit einem Separatormaterial versehen ist.