WO2006125238A2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gitters für eine elektrode sowie durch dieses verfahren hergestelltes gitter - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gitters für eine elektrode sowie durch dieses verfahren hergestelltes gitter Download PDF

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WO2006125238A2
WO2006125238A2 PCT/AT2006/000212 AT2006000212W WO2006125238A2 WO 2006125238 A2 WO2006125238 A2 WO 2006125238A2 AT 2006000212 W AT2006000212 W AT 2006000212W WO 2006125238 A2 WO2006125238 A2 WO 2006125238A2
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longitudinal
pair
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Thomas Bawart
Norbert Maleschitz
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D47/00—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures
    • B21D47/005—Making gratings
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    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • H01M4/745—Expanded metal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a grid for an electrode, in particular a positive pole, a battery having a number N of mutually spaced longitudinal ribs and a number M of spaced apart, arranged between the longitudinal ribs and connected to these transverse ribs , By punching the grid of a metal strip with at least one punch and the corresponding grid.
  • Casting methods include e.g. The so-called “book-casting”, in which the liquid alloy is poured into appropriate molds In the “concast process”, the grid is continuously cast on forming rolls via a so-called “casting mouth”, with the advantage of being continuous Production is.
  • a disadvantage of the lattices thus produced is that they undergo dimensional changes during use due to the crystallite growth and thus on the one hand the risk of lattice breakage, but on the other hand also purely sterische problems arise by the fact that in battery cases only space for this lattice growing space is or ., These grid housing would have to be oversized accordingly. Moreover, the gratings produced by the "concast method" have poor corrosion properties.
  • the lattice blanks of the casting are subsequently cold worked to reduce the total thickness of the fins in the cast condition of the casting in the range of 3: 1 to 10: 1 to a cast strand with cast and cold-formed fins of one third to one tenth To produce the thickness of the ribs in the cast state.
  • the positive pole gratings are cut from the cold-formed strand to produce plus-pole gratings with cast and cold-formed fins that have significantly increased corrosion resistance when used as Pulspol plates in a lead-acid battery and increased tensile strength after one Curing of 30 days compared to show only continuously cast lattices.
  • DE 697 10 370 T2 discloses a method for producing a plate for a battery electrode, in which a thin metal sheet is passed between two embossing rollers, said embossing rollers having on their peripheral surface concave portions and convex portions to concave portions and convex portions on the entire surface of the
  • the thin metal sheet may be passed between two rolls comprising an embossing roller having concave portions and convex portions on its peripheral surface and a rubber roller having a smooth outer surface to expose pores in the cartridge by pressing the rubber roller against the convex portions of the embossing rollers
  • Metal sheet to form and burrs, which project in each case to one side of the peripheral edge of each of the pores.
  • the thin metal sheet is successively passed between first and second sets of rolls each consisting of an embossing roller having concave portions and convex portions on its peripheral surface and a rubber roller having a smooth outer surface in order to prevent the gum from To roll against the convex portions of the embossing roll to form pores in the metal sheet and burrs projecting to one side of the peripheral edge of each of the pores when the metal sheet passes between the embossing roller and the rubber roller of the first set and by passing the metal sheet Pores are formed at other locations of the metal sheet between the embossing roller and the rubber roller of the second set, and burrs are created protruding to the other side from the peripheral edge of each of these pores.
  • a plate grid for a battery comprising an electrically conductive grid body with opposing upper and lower frame members, opposing first and second side frame members and a plurality of interconnecting grid members forming a grid pattern having a plurality of open areas
  • the interconnecting grid members include a plurality of radially extending vertical grid wire members connected to the upper frame member and a plurality of spaced apart cross wire grid members extending between the first and second side frame members, wherein a plurality of the radially extending vertical grid members are connected to the upper frame member and the lower frame member or upper frame and one of the side frame members, and further wherein the lateral grid members connected to the vertical grid members, i
  • when connected to the upper frame member and the lower frame member or to the upper frame member and one of the side frame members they are staggered with the vertical grid members so that the cross grid members do not run continuously.
  • This grid is made by punching or punching the grid from a continuous band of lead material.
  • the strip itself can be produced by a continuous casting process or a rolling process. depending on how the solid grain structure can be adapted to a particular application.
  • the grids are stamped out in their shape while maintaining a continuous stripe.
  • a disadvantage of this grid is the ground-grid contact, since the mass does not form well.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing a grid and to provide a grid itself, which has improved properties.
  • the object of the invention is achieved on the one hand by the fact that in the method for producing a grid, the metal strip is passed between at least one pair of tools with a, in particular rotating, upper and / or, in particular rotating, punching tool which which have or have a surface structure which causes or effect the punching of the grid at least approximately into the region of a separating surface, wherein the separating surface is formed at least approximately in the region of a cross-sectional plane running through the longitudinal ribs and / or in that the number N of the longitudinal ribs on at least two mutually at least approximately parallel lattice planes are divided, further by the above-mentioned device in which the punching tool is part of a first pair of tools with a top and bottom tool and in particular is rotatably mounted, wherein the two parts of the tool pair at least partially be spaced apart from one another, so that a metal strip between the upper and lower tool can be guided therethrough, and wherein the at least one punching tool has a surface structure which causes the punching of the
  • the advantage here is that with a continuous process, a grid can be produced, the longitudinal and / or transverse ribs may have any cross-section, as the punching done from two sides. It is thus also possible to produce gratings whose longitudinal ribs have a different cross-section than the transverse ribs connecting the longitudinal ribs.
  • such grids have a higher cycle stability with regard to the discharge and charging and these grids show improved corrosion resistance, since the crystallites in the lattice structure, ie the alloy structure, do not undergo a change in shape of their habit by subsequent stretching processes, that is, for example, not in the direction of Rolling, as is the case with cast grids by subsequent rolling process, are stretched.
  • these gratings are subjected to no further stress, so that due to the lack of energy, which is introduced by subsequent stretching process, the recrystallization behavior is reduced or at least approximately absent. Consequently, it is consequently possible to produce thinner grids than are known from the prior art, so that alloy material can thus be saved.
  • the lattices according to the invention also show improved electrical conductivity compared to lattices which have been produced by the "expanded metal method".
  • gratings with longitudinal or transverse ribs of any desired cross-section can be produced, and thus a better demouldability can be achieved as well.
  • cross-sectional shapes can be produced, which in turn can be provided with relatively thin longitudinal or transverse ribs or with longitudinal and transverse ribs with different diameter or cross-sectional shape, so that the adhesion of the active material, for which the grid carrier is, can be improved.
  • the forming device for dividing the longitudinal ribs on at least parallel lattice planes contributes, as already stated, to these- sen positive properties, which alone with this forming device, improvements of the type mentioned for known from the prior art planar gratings can be achieved.
  • this parting surface is a virtual surface, which is normally formed between two punching tools, so a top and a punching tool with an offset to perform a certain length measure, so so this two cross-sectional halves or cross-sectional parts of the longitudinal or transverse ribs are not exactly on top of each other. It can thus advantages in terms of pasting the grid and the adhesion of the active material, ie the paste can be achieved.
  • the first pair of tools has an upper and a lower tool, both of which are designed as punching tools with a corresponding surface structure with respect to the desired grid geometry, these two punching tools each having a punching at least approximately until Carry out in the separation area and thus the grid can already be finished punched in a punching operation.
  • Rollers or rollers are preferably used as punching tools or else the tools with smooth surfaces can be designed as rollers or rollers and can be rotatably mounted in the device in order to be able to produce the grids at the highest possible speed.
  • the process semi-continuously with non-rotatably mounted punching tools, in which case these punches are linearly movable towards each other.
  • this further pair of rollers is preferably arranged in the direction of passage of the metal strip behind the tool pair or pairs.
  • these rollers can have a surface structuring or a surface shape which at least in turn corresponds approximately to one grating half or one grating part, based on the previously mentioned separating surface.
  • the surface structure or shape of these rollers is preferably designed such that they essentially simulate a negative shape with respect to the grid or the Gitterphaselfite.
  • this recalibration device not only has the advantage of correcting punching errors, but can generally be used to form blanks or semi-finished meshes in the blanking process itself, so that cheaper and simpler punching tools can be used and the final shaping in this recalibrating means, i. the final formation of the cross sections of the longitudinal and / or transverse ribs performed. This is especially possible when soft alloys for the grid, e.g. Lead alloys are used.
  • the division of the longitudinal ribs on at least two lattice planes can take place during the punching process itself by suitable designs of the punching tools, so for example by a punching roller with wavy surface done.
  • this division it is possible for this division to be carried out only after stamping or after recalibration, for which purpose the device has the said shaping device in the direction of passage of the metal strip behind the tool pair or the recalibration device.
  • This makes it possible to resort to more cost-effective punching tools, and to carry out this forming device in the form of a defined roll construction with at least one pair of rolls, and with regard to this forming device, in particular the defined roll arrangement, again standardized and therefore cost-effective forming devices can be used.
  • the number of lattice planes to which the longitudinal ribs are divided may be selected from a range having a lower limit of 2 and an upper limit of N / 2, thereby enabling a large variability of the lattice and, in particular, consideration of a wide variety of battery types with different performance characteristics can be taken while a compact design as possible, also of eg Truck batteries, is possible.
  • Each n-th longitudinal rib may be arranged in a first lattice plane and each longitudinal rib different from the n-th longitudinal rib in at least one further lattice plane different from the first lattice plane, where n is an integer selected from a range from " 2 to N
  • n is an integer selected from a range from " 2 to N
  • two, three, four, five or six different lattice planes to be formed by the longitudinal ribs
  • the longitudinal ribs viewed in the direction of the transverse ribs, extend at least approximately in a wave or sawzalin shape, which not only allows the individual grids of a battery to be stacked directly above one another, but can also be used to produce an embodiment in which each Grid is arranged offset by a "half wavelength", so that a wave trough to lie over a wave crest komint, whereby correspondingly large free spaces in the battery can be created.
  • the longitudinal and / or transverse ribs can be formed with a polygonal or round cross section by the method according to the invention, wherein according to a particular embodiment, these may be rectangular, diamond-shaped, hexagonal, octagonal or teat-shaped. Again, it is thus possible, depending on the size of the battery, to optimally match the electrical conductivity of the grid to the requirements.
  • the longitudinal ribs have a cross-section different from the transverse ribs, or that longitudinal ribs themselves are formed, depending on their position in the grid, that is, for example, depending on whether it is a central or marginally arranged longitudinal rib , also have different cross-sections, in order to optimize the electrical conductivity, which is quite different over the area defined by the grid, or to concentrate the conductivity as best as possible on the longitudinal ribs and no transverse conductivity over the transverse ribs or only a small if such an embodiment is required to obtain.
  • the recalibration can also be used to roughen the surface of the grid, producing a roughness value of the Ra surface according to VDI 3400 selected from a range with a lower limit of 0.3 ⁇ m and an upper limit of 12.5 ⁇ m. Below 0.3 microns, the surface is too smooth, which penalties disadvantaged. Above 12.5 ⁇ m, the surface becomes too rough and an increased corrosion attack (probably for the reason that the surface is too little "dense", so that a penetration into the structure can take place) can be observed.
  • a roughness Ra according to VDI 3400 of the surface of the grid is generated, which is selected from a range with a lower limit of 0.8 ⁇ m and an upper limit of 4.5 ⁇ m. or according to another Ausyoglirungssection if a Roughness Ra according to VDI 3400 of the surface of the grid is generated, which is selected from a range with a lower limit of 2.2 microns and an upper limit of 3.2 microns.
  • Fig. 1 is a plan view of a grid according to the invention.
  • FIG. 2 shows a section through the grid of Figure 1 along line II - II.
  • Fig. 3 shows a variant embodiment of the grid according to Fig. 1;
  • Fig. 4 shows another embodiment of the grid according to Fig. 1;
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the grid according to Fig. 1;
  • FIG. 6 shows a device for producing a grid according to the invention
  • Fig. 7 shows a detail of a pair of tools.
  • a first embodiment variant of a grating 1 according to the invention is shown in section on the one hand in plan view and on the other hand according to the line II - II in Fig. 1.
  • This grid 1 consists of longitudinal ribs 2, which are interconnected via transverse ribs 3.
  • the longitudinal ribs 2 are at least approximately parallel to each other, as well as the transverse ribs 3 between two juxtaposed longitudinal ribs 2. Furthermore, this grid 1 is formed in one piece.
  • Fig. 3 Should be other than the parallel arrangement of the longitudinal ribs 2 and transverse ribs 3 be advantageous, for example, to achieve a certain energy density distribution in the grid 1 and improved electrical conductivity, it is of course possible, as is already known from the prior art and For example, in Fig. 3, to choose a different arrangement of the longitudinal ribs 2 and transverse ribs 3, for example As shown in Fig. 3, with an approximately star-shaped course at least one of the longitudinal ribs 2 in the direction of a current collecting flag 4.
  • the transverse ribs 3 may for example also have a zigzag-like course between the longitudinal ribs 2.
  • transverse ribs 2 are arranged offset between adjacent strands, which are each formed of two longitudinal ribs 2 and the transverse ribs 3, that is not aligned, there is the possibility of these transverse ribs 3 without this offset in the grid 1 train.
  • a circulating frame element 5 on the grating 1 as an "open" grating with at least partially non-existent lateral shutters, as shown by dashed lines in FIG.
  • the grid 1 has a number N of mutually spaced longitudinal ribs 2 and a number M of mutually spaced transverse ribs 3, the transverse ribs 3 being arranged between the longitudinal ribs 2 and interconnecting them, and the longitudinal ribs 2 on at least a first and a second lattice plane 6, 7 are divided, as shown in particular in FIG. 2 can be seen.
  • every second longitudinal rib 2 is arranged in the same lattice plane 6 or 7, so that, seen in cross-section, an at least approximately wavy or sawtooth-shaped course of the longitudinal ribs 2 results.
  • the grating 1 according to the invention is "three-dimensionally" shaped in comparison with planar gratings of the prior art.
  • the longitudinal ribs 2 and / or the transverse ribs 3 preferably have a polygonal cross section, that is to say, for example, the longitudinal ribs 2 have a hexagonal cross section, as shown in FIG. 2.
  • the transverse ribs 3 connecting the longitudinal ribs 2 can likewise have the same cross-section, that is, for example, a hexagonal cross-section, but it is also possible for these transverse ribs 3 to form a cross-section that is different from the cross-section of the longitudinal ribs 2, that is, for example, a square or rectangular cross-section.
  • the diameters or the thicknesses of the longitudinal ribs 2 and the transverse ribs 3 are different from each other, in particular the transverse ribs 3 are made thinner than the longitudinal ribs 2, so that a preferred conductivity in the direction of the longitudinal ribs 2 is obtained.
  • This division of the longitudinal ribs 2 or transverse ribs 3 onto the first and second grid levels 6, 7, according to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, has only an exemplary character.
  • the number of lattice planes is selected from a range with a lower limit of 2 and an upper limit N / 2.
  • they are also completely irregular arrangements, i. no such symmetrical arrangements, as shown in Fig. 1 and 2, with wavy or sawtooth course, possible, in which each n-th longitudinal rib is arranged in a first lattice plane and each of the n-th longitudinal rib different longitudinal rib. 2 is arranged in at least one further lattice plane different from the first lattice plane 6, where n is an integer selected from a range from 2 to N.
  • the grid 1 itself usually consists of a lead alloy, for example a lead-tin-calcium alloy, which may optionally be added silver and / or aluminum or other alloying elements.
  • a lead alloy for example a lead-tin-calcium alloy
  • Such alloy compositions are also already known from the prior art and again reference is made to these documents, in particular the alloy compositions mentioned therein, ie the proportions the respective elements of the alloy, the disclosure of which is incorporated herein by reference.
  • Fig. 3 is intended to exemplify, as already mentioned, a grid 1, in which the longitudinal ribs 2 and / or transverse ribs 3 are not arranged parallel to each other, to illustrate that the invention is not limited to the embodiment of the grid 1 according to FIGS 2 is limited. It should be mentioned here, however, that the invention is not limited to a specific number of longitudinal ribs 2 or transverse ribs 3, but rather a number of longitudinal ribs 2 and / or contained by the number in the illustrations of FIGS. 1 and 2 or 3 Transverse ribs 3 may have differing number.
  • Fig. 4 an embodiment variant of the grating 1 is shown in Fig. 4, in which the longitudinal ribs 2 have a diamond-shaped or square cross-section.
  • the longitudinal ribs 2 are distributed over a total of three lattice planes, namely the first lattice plane 6, the second lattice plane 7 and a third lattice plane 8.
  • the arrangement of the longitudinal ribs 2 in the lattice 1 with respect to their cross section is chosen so that the lattice planes by two opposite each other lying corner points of the cross section of the longitudinal ribs 2 extend.
  • the longitudinal ribs 2 are made considerably thicker than the transverse ribs 3.
  • the longitudinal ribs 2 and / or transverse ribs 3 have a different cross-section with each other both in shape and in thickness or thickness.
  • marginal longitudinal ribs 2, ie longitudinal ribs 2 which are arranged in the region of the frame element 5, have a diamond-shaped cross-section and central longitudinal ribs 2 have a hexagonal cross-section, the central longitudinal ribs 2 having a larger diameter than the marginal ones.
  • Other variations are possible, but not all of them can be cited here. The skilled person will appreciate these variations due to the However, technical teaching of this description can be found without being inventive.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the invention in which an additional fourth grid plane 9 is arranged next to the already mentioned grid planes 6 to 8 and the longitudinal ribs 2 have an octagonal cross section.
  • Grid 1 should be applied. A greater adhesiveness of the paste or a better Umpurchier is achieved by a larger number of lattice planes, although even with only two lattice planes 6, 7, especially in conventional car batteries, advantageous effects of this three-dimensional arrangement of the longitudinal ribs 2 in the grid. 1 be obtained.
  • a device 10 for the production of the grating 1, in particular for the positive pole of a battery comprises at least one tool pair 11, which in its simplest embodiment has a first punching tool 12 and a second tool with a smooth surface as a holding or supporting device.
  • the two tools of the tool pair 11 are arranged one above the other, so that therefore a metal strip 14, which consists of the alloy for the grid 1, between the two tools of the tool pair 11 can be passed through.
  • a lateral offset of the two tools of the tool pair 11 in the direction of passage of the metal strip (arrow 15) is possible.
  • the punching tool 12 of the pair of tools 11 has a surface structuring or surface form - as will be described in more detail by way of example with reference to FIG. 7 - which, depending on the respective geometry of the grid 1 or the longitudinal ribs 2 and / or transverse ribs 3, has a punching or punching Shaping of the grating 1 is possible, this punching being effected up to the region of a separating surface, wherein the separating surface is formed at least approximately in the region of a cross-sectional plane extending through the longitudinal ribs 2.
  • this separating surface may be in the range of the above-mentioned grating levels 6 to 9, in each case considered for the these lattice planes 6 to 9 belonging longitudinal rib 2, be formed, so for example, by the opposite corner points relative to the cross section of the longitudinal ribs 2 extend. It is thus an at least half-lattice of the grid 1 with this punch 11 possible, so the formation of a half of the grid 1 relative to the cross section. Of course, however, another division is possible, for example 1/3: 2/3 or 3/4: 1/4 etc.
  • the punching tool 11 or generally the punching tools can be designed in the form of an embossing roller with at least approximately convex and concave areas.
  • the further tool can be used, for example, as a rubber roller or as a metal roller with a soft support, e.g. a rubber pad, be executed.
  • this further tool can also be equipped with a hard, in particular hardened surface.
  • the punching tool 11 itself may be made of materials known from the prior art, such as are conventionally used for punching tools, or a corresponding surface finish, e.g. Surface hardening.
  • the first tool pair 11 has only one punching tool 12, for example above the metal strip 14, it is now possible to turn this metal strip 14 through the device 10 by 180 ° after a single pass, so that the top side and bottom the underside comes to rest and the metal strip 14 again to send through the device 10, while also not punched the part of the metal strip 14 to the punching, so as to obtain the finished grid 1.
  • the turning of the metal strip 14 or of the half-punched metal strip 14 can take place about the perpendicular to the longitudinal extension of the metal strip 14 transverse axis, corresponding circular arrow 16th
  • This pair of tools 17 consists of a lower tool and an upper tool, in which case the Un- terwerkmaschine is designed as a punching tool 18 and the upper tool as a tool 19, which already has said smooth surface, and thus only a support function or a surface against which the punching tool can press 18 to provide.
  • the punching tool 18 of the second tool pair 17 is arranged on the punching tool 12 of the first tool pair 11 with respect to the metal strip 14 on the opposite surface, so that in the described embodiment, the punching, after which the first half punching was performed from above done from below.
  • all tools of the pairs of tools 11, 17 are rotatably mounted and in particular designed as rollers or rollers, which, of course, with a corresponding drive (not shown in Fig. 6) may be line connected.
  • the drives can be synchronized with each other, especially if several, for example, for each tool or each pair of tools 11, 17 a separate drive is used.
  • the punching tools 12, 18 or in general the tools of the pairs of tools 11, 17 may be designed individually or together cooled and / or heated, including corresponding lines 20 for supply and / or removal of a cooling and / or heating medium to these tool pairs 11, 17 can be connected.
  • a device 21 for supplying a lubricant and / or detergent and / or release agent, etc. may be arranged, which is for example designed as a spray head, so that the surface of the To save tools of the tool pairs 11, 17 as possible and over a longer period of time to operate these pairs of tools 11, 17 maintenance-free.
  • the supply of these aids can be done under pressure, e.g. to enhance the cleaning effect.
  • the punching waste is preferably disposed of automatically and can be provided for this purpose according to the respective tool pairs 11, 17 corresponding collecting container 22, in which the waste preferably falls by gravity. Should the waste not be removable on its own, then it is quite possible to replace this waste from the stamped grid 1 by additional means, for example by means of compressed air or mechanical loading. If necessary, it is possible that only one collecting container 22 behind the, in continuous direction of the metal strip 14 last punching train 18 is used.
  • the first tool pair 11, i. its upper tool and lower tool are each formed as a punching tool 12, i. that these two tools each have the corresponding surface shape in order to effect the punching into the parting surface, so that therefore the grid 1 is finished after leaving the tool pair 11.
  • This training is shown in phantom in FIG. 6 for the tool 13.
  • a so-called vacuum calibration device 23 again preferably in the form of a tool pair, in particular in the form of rollers or rollers, for example in the manner of already mentioned embossing rolls is arranged.
  • this recalibration device 23 is not absolutely necessary if its functions are limited by the pairs of tools 11, 17, i. at least one tool pair 11, 17, are met.
  • this recalibration device 23 it is possible to form three-dimensionally formed grids 1, which have been produced according to prior art methods, in accordance with the invention, i.e., three-dimensionally. split the longitudinal ribs 2 of these grids 1 on different lattice planes 6 to 9, if this recalibration device 23 is formed as a forming device.
  • this recalibration device 23 is to remedy any inaccuracies from the punching, for example resulting burrs, etc., which is particularly advantageous when soft alloys, e.g. Lead alloys for which grid 1 is used.
  • this recalibration device 23 makes it possible, in principle, to shape the longitudinal ribs 2 or transverse ribs 3, ie to give them their polygonal cross-section, so that only a semi-finished product is produced with the pair of tools 11 or the pairs of tools 11, 17 is, wherein the longitudinal ribs 2 and / or transverse ribs 3, for example, still a round cross section or a cross section, which corresponds only hinted at the final shape, may have.
  • this Nachkalibri für Industries for example, in the manner of a squeezing or embossing device with accordingly formed polygonal cavities for forming these longitudinal ribs 2 and transverse ribs 3 may be formed.
  • the recalibration may also be used to roughen (further) the surface of the grid 1 to thereby increase contact with the active mass, thus improving the adhesion of this mass to the grid 1. For example, it is possible to "ripple" the surface.
  • the surface has a roughness Ra It.
  • VDI 3400 selected from a range with an upper limit of 12.5 microns and a lower limit of 0.3 microns.
  • the surface has a roughness according to VDI 3400, which is selected from a range having an upper limit of 4.5 .mu.m, in particular 3.2 .mu.m, and a lower limit of 0.8 .mu.m, in particular 2.2 .mu.m.
  • the recalibration device may also comprise a plurality of rollers, wherein in each case one pair of tools can only undertake a partial post-processing of the grid blank.
  • a cutting tool 24 may be arranged to cut the individual grid from the endless strand, then in a collecting container 25th ready to be stored for shipment.
  • This cutting tool 24 may be formed according to the prior art, which may have a suitable synchronization circuit, so that the grids 1 are cut off in the correct length.
  • a suitable machine for cutting a continuous strand into successive individual battery grids and a suitable synchronization circuit for this purpose are disclosed in US 4,583,437 A and US 4,543,863 A. beard, the disclosure contents of which are incorporated by reference and are therefore not to be described in detail.
  • the preferred embodiment is the use of rotatably mounted punching tools 12, 18.
  • the linearly displaceable punching tools or embossing tools in order to obtain the three-dimensional grid 1.
  • a section of the tool pair 11 is finally shown.
  • This consists of the two rollers rotatably mounted about a respective rotation axis 26, 27, wherein these rollers have a surface structure which is suitable for the production of the grating 1 according to the invention.
  • this pair of tools 11 may, for example, have a sawtooth-shaped surface course (as viewed in cross-section), as shown in FIG. 7, wherein the serrations with a polygonal cross-section are made in the end regions through which the longitudinal ribs 2 of the grating 1 are formed.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gitters (1) für eine Elektrode einer Batterie mit einer Anzahl N von im Abstand zueinander angeordneten Längsrippen (2) und einer Anzahl M von im Abstand zueinander, zwischen den Längsrippen (2) angeordneten und mit diesen verbundenen Querrippen (3) , durch Stanzen des Gitters (1) aus einem Metallband (14) . Das Metallband (14) wird zwischen zumindest einem Werkzeugpaar (11, 17) mit einem Ober- und/oder Unterstanzwerkzeug hindurchgefuhrt, das bzw. die eine Oberflächenstruktur aufweist bzw. aufweisen, die die Stanzung des Gitters (1) zumindest annähernd bis in den Bereich einer Trennfläche bewirkt bzw. bewirken, wobei die Trennfläche zumindest annähernd im Bereich einer durch die Längsrippen (2) verlaufenden Querschnittsebene ausgebildet ist und/oder dass die Anzahl N der Längsrippen auf zumindest zwei, zueinander zumindest annähernd parallele Gitterebenen (6 - 9) aufgeteilt werden. Ein Gitter hergestellt durch dieses Verfahren wird auch beschrieben.

Description

Gitter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gitters für eine Elektrode, insbesondere einen Pluspol, einer Batterie mit einer Anzahl N von im Abstand zueinander angeordneten Längsrippen und einer Anzahl M von im Abstand zueinander, zwischen den Längsrippen angeordneten und mit diesen verbundenen Querrippen, durch Stanzen des Gitters aus einem Metallband mit zumindest einem Stanzwerkzeug sowie das entsprechende Gitter.
Für die Herstellung von Gittern für Blei-Säure-Batterien werden heute unterschiedlichste Verfahren angewandt. Zum einen sind dies Gussverfahren, andererseits finden auch Stanzverfah- ren Verwendung. Zu den Gussverfahren zählt z.B. das so genannte „book-casting", bei dem die flüssige Legierung in entsprechende Formen eingegossen wird. Beim „concast- Verfahren" wird das Gitter kontinuierlich auf Formwalzen über ein so genannten „Gussmaul" aufgegos- sen, wobei hier der Vorteil in der kontinuierlichen Herstellung liegt.
Nachteilig bei den damit hergestellten Gittern ist, dass diese während des Gebrauchs auf Grund des Kristallitwachstums Dimensionsänderungen erfahren und somit einerseits die Gefahr des Gitterbruchs besteht, andererseits aber auch rein sterische Probleme dadurch entste- hen, dass in Batteriegehäusen nur beschränkt für dieses Gitterwachsen Platz ist bzw. müssten diese Gittergehäuse entsprechend überdimensioniert werden. Die nach dem „concast- Verfahren" hergestellten Gitter weisen darüber hinaus schlechte Korrosionseigenschaften auf.
Nach den so genannten „expanded metal Verfahren" bzw. dem „rotary- Verfahren" werden aus Metallbändern Gitter gestanzt, die in der Folge in die endgültige Form auseinander gezogen werden müssen. Auch bei diesen Gittern ist das Gitterwachsen zu beobachten.
Um dafür eine Abhilfe zu schaffen, wurde das so genannte „Wirtz-Gitter" geschaffen, bei dem das Gitter zunächst gegossen und anschließend gewalzt wird. Der Gussvorgang selbst erfolgt dabei ähnlich dem „book-casting Verfahren". Diese Gitter weisen wiederum „zu gute" Korrosionseigenschaften auf, wodurch in Folge die Massenbedeckung aufgrund der schlechteren Massenhaftungseigenschaften nicht optimal ist. Aus der DE 696 22 312 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Pluspol-Gitters für eine Pluspol-Platte einer Blei-Säure-Batterie bekannt, bei dem aus geschmolzenem Blei eine Bahn oder ein Strang kontinuierlich gegossen wird, wobei dieser Strang eine Mehrzahl aufeinander folgender Gitterrohlinge aufweist, von denen jeder im rohen Zustand eine Mehrzahl von im Abstand vorgesehenen und miteinander verbundenen, gegossenen Rippen mit im Wesentlichen einheitlicher Dicke aufweist mit im rohen Gusszustand vorgesehenen Zwischenräumen oder offene Bereichen zwischen diesen. Die Gitterrohlinge des Gussstranges werden nachfolgend kaltverformt, um die Gesamtdicke der Rippen im Gusszustand des Gussstranges im Bereich von 3:1 bis 10:1 zu reduzieren, um einen Gussstrang mit gegossenen und kalt verform- ten Rippen mit einer Dicke von einem Drittel bis einem Zehntel der Dicke der Rippen im Gusszustand zu erzeugen. Die Pluspol-Gitter werden aus dem kalt verformten Strang geschnitten, um Pluspol-Gitter mit gegossenen und kalt verformten Rippen herzustellen, die eine wesentlich erhöhte Korrosionsbeständigkeit bei der Verwendung als Pulspol-Platten in einer Blei-Säure-Batterie aufweisen und eine erhöhte Zugfestigkeit nach einer Aushärtung von 30 Tagen im Vergleich zu lediglich stranggegossenen Gittern zeigen.
Die DE 697 10 370 T2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Platte für eine Batterieelektrode, bei dem ein dünnes Metallblech zwischen zwei Prägewalzen hindurch geführt wird, wobei diese Prägewalzen an ihrer Umfangsfläche konkave Bereiche und konvexe Bereiche aufweisen, um konkave Bereiche und konvexe Bereiche auf der gesamten Oberfläche des
Metallbleches zu bilden und durch eine Andruckskraft während der Bildung dieser konkaven und konvexen Bereiche Poren jeweils am Scheitel jedes der konkaven Bereiche und der konvexen Bereiche zu bilden und Grate zu erzeugen, die jeweils nach außen vom Umfangsrand jeder der Poren vorspringen. Alternativ dazu kann das dünne Metallblech zwischen zwei WaI- zen hindurchgeführt werden, die eine Prägewalze mit konkaven Bereichen und konvexen Bereichen an ihrer Umfangsfläche und eine Gummiwalze mit einer glatten äußeren Oberfläche umfassen, um durch Andrücken der Gummiwalze gegen die konvexen Bereiche der Prägewalzen Poren in dem Metallblech zu bilden und Grate zu erzeugen, die jeweils nach einer Seite vom Umfangsrand jeder der Poren vorspringen. Nach einer weiteren Ausführungsvari- ante dieses Verfahrens ist vorgesehen, dass das dünne Metallblech nacheinander zwischen ersten und zweiten Sätzen von Walzen hindurch geführt wird, die jeweils aus einer Prägewalze mit konkaven Bereichen und konvexen Bereichen an ihrer Umfangsfläche und einer Gummiwalze mit einer glatten äußeren Oberfläche bestehen, um durch Andrücken der Gum- miwalze gegen die konvexen Bereiche der Prägewalze Poren in dem Metallblech zu bilden und Grate zu erzeugen, die nach einer Seite vom Umfangsrand jeder der Poren vorspringen, wenn das Metallblech zwischen der Prägewalze und der Gummiwalze des ersten Satzes hindurch läuft und bei dem durch Hindurchlaufenlassen des Metallbleches zwischen der Präge- walze und der Gummiwalze des zweiten Satzes Poren an anderen Stellen des Metallbleches gebildet und Grate erzeugt werden, die zur anderen Seite vom Umfangsrand jeder dieser Poren vorspringen. Gemeinsam ist diesen Verfahren, dass Metallbleche derselben Art oder verschiedener Arten, die durch eines oder mehrere der oben genannten Verfahren erhalten wurden, aufeinander gelegt werden, und dass die Grate einer oberen Metallblechlage und die Grate einer unteren Metallblechlage, die der oberen Metallblechlage benachbart ist, miteinander verriegelt werden, damit die oberen und unteren Metallblechlagen miteinander verbunden werden und Hohlräume zwischen den oberen und unteren Metallblechlagen über die genannten Poren miteinander verbunden werden. Es soll damit erreicht werden, dass eine aktive Substanz fest an diesen Gittern hält und das Auftragen einer großen Menge der aktiven Substanz in Dickenrichtung derselben gestattet ist.
Auch aus der DE 698 11 939 T2 ist ein Plattengitter für eine Batterie bekannt, das einen elektrisch leitenden Gitterkörper mit gegenüberliegenden oberen und unteren Rahmenelementen, gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenrahmenelementen und mehreren dazwischen verbindend angeordneten Gitterelementen, welche ein Gittermuster mit mehreren offen Bereichen ausbilden, wobei die verbindend angeordneten Gitterelemente mehrere sich radial erstreckende, vertikale Gitterdrahtelemente, welche mit dem oberen Rahmenelement verbunden sind, und mehrere voneinander beabstandete Querdrahtgitterelemente, die sich zwischen den ersten und zweiten Seitenrahmenelementen erstrecken, aufweisen, wobei mehrere der sich radial erstreckenden vertikalen Gitterelemente mit dem oberen Rahmenelement und dem unteren Rahmenelement oder mit dem oberen Rahmen und einem der seitlichen Rahmenelemente verbunden sind und wobei ferner die Quergitterelemente, welche mit den vertikalen Gitterelementen verbunden sind, die wiederum mit dem oberen Rahmenelement und dem unteren Rahmenelement oder mit dem oberen Rahmenelement und einem der Seitenrahmen- elemente verbunden sind, mit den vertikalen Gitterelementen versetzt verbunden sind, sodass die Quergitterelemente nicht kontinuierlich verlaufen. Dieses Gitter wird durch Stanzen oder Lochen des Gitters aus einem kontinuierlichen Band von Bleimaterial hergestellt. Das Band selbst kann dabei hergestellt sein durch einen kontinuierlichen Gießvorgang oder ein Walz- verfaliren, in Abhängigkeit davon, wie sich die feste Kornstruktur auf eine spezielle Anwendung erzielen lässt. Die Gitter werden in ihrer Form ausgestanzt, während ein kontinuierlicher Streifen erhalten bleibt. Nachteilig bei diesem Gitter ist der Masse-Gitter-Kontakt, da sich die Masse nicht gut ausbildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Gitters zu schaffen sowie ein Gitter selbst anzugeben, welches verbesserte Eigenschaften aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird zum Einen eigenständig dadurch gelöst, dass bei dem Ver- fahren zur Herstellung eines Gitters das Metallband zwischen zumindest einem Werkzeugpaar mit einem, insbesondere rotierenden, Ober- und/oder, insbesondere rotierenden, Unterstanzwerkzeug hindurch geführt wird, das bzw. die eine Oberflächenstruktur aufweist bzw. aufweisen, die die Stanzung des Gitters zumindest annähernd bis in den Bereich einer Trennfläche bewirkt bzw. bewirken, wobei die Trennfläche zumindest annähernd im Bereich einer durch die Längsrippen verlaufenden Querschnittsebene ausgebildet ist und/oder dass die Anzahl N der Längsrippen auf zumindest zwei, zueinander zumindest annähernd parallele Gitterebenen aufgeteilt werden, weiters durch die eingangs erwähnte Vorrichtung, bei der das Stanzwerkzeug Teil eines ersten Werkzeugpaares mit einem Ober- und Unterwerkzeug ist und insbesondere drehbar gelagert ist, wobei die beiden Teile des Werkzeugpaares zumindest bereichsweise beabstandet zueinander angeordnet sind, damit ein Metallband zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug hindurch geführt werden kann, und bei der das zumindest eine Stanzwerkzeug eine Oberflächenstruktur aufweist, die die Stanzung des Gittes zumindest annähernd bis in den Bereich einer Trennfläche bewirkt, wobei die Trennfläche zumindest annähernd im Bereich einer durch die Längsrippen verlaufenden Querschnittsebene ausgebildet ist und/oder die zumindest eine Umformeinrichtung aufweist, mit der die Anzahl N der Längsrippen in zumindest zwei, zumindest annähernd parallel zueinander verlaufende Gitterebenen angeordnet werden können, sowie unabhängig davon durch ein eingangs erwähntes Gitter für eine Batterie, bei der die Anzahl N an Längsrippen eine Anzahl an zueinander zumindest annähernd parallelen Gitterebenen definieren und die Längsrippen in zumindest zwei Gitterebenen angeordnet sind, wobei N und M (Anzahl der Querrippen) eine ganze Zahl ist und/oder dass die Längs- und/oder Querrippen einen polygonalen Querschnitt aufweisen. Von Vorteil dabei ist, dass mit einem kontinuierlichen Verfahren ein Gitter hergestellt werden kann, dessen Längs- und/oder Querrippen einen beliebigen Querschnitt aufweisen können, da die Stanzung von zwei Seiten erfolgt. Es ist damit auch möglich, Gitter herzustellen, deren Längsrippen einen anderen Querschnitt aufweisen als die die Längsrippen verbindenden Querrippen. Andererseits ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Längsrippen auf mehrere parallele Gitterebenen aufzuteilen, wodurch ein Gitter entsteht, welches nicht nur eine höhere Aufnahme für aktives Material erlaubt, sondern ist damit auch eine bessere Umpastierung möglich. Des weiteren weisen derartige Gitter eine höhere Zyklenfestigkeit betreffend die Entladung und Aufladung auf und zeigen diese Gitter eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, da die Kristallite in der Gitterstruktur, d.h. der Legierungsstruktur, keine Formänderung ihres Habitus durch nachfolgende Streckverfahren erfahren, also beispielsweise nicht in Rich- tung der Walzrichtung, wie dies bei Gussgittern durch nachfolgende Walzverfahren der Fall ist, gestreckt werden. Dadurch werden also diese Gitter keinem weiteren Stress unterzogen, sodass aufgrund der fehlenden Energie, die durch nachfolgende Streckverfahren eingebracht wird, das Rekristallisationsverhalten vermindert ist bzw. zumindest annähernd nicht vorhanden ist. Es ist daher in der Folge damit möglich, dünnere Gitter herzustellen, als diese aus dem Stand der Technik bekannt sind, sodass also Legierungsmaterial eingespart werden kann. Da diese Gitter üblicherweise aus Bleilegierungen bestehen, ist folglich auch der Recyclingaufwand, der zur Vermeidung von Umweltbelastungen betrieben werden muss, geringer. Durch die Anordnung der Längsrippen in zumindest zwei zumindest annähernd zueinander parallelen Gitterebenen besteht weiters die Möglichkeit, diese Gitter kompakter auszuführen, wo- durch insgesamt eine kompaktere Bauweise einer Bleisäurebatterie erreicht werden kann.
Darüber hinaus zeigen die erfindungsgemäßen Gitter auch eine im Vergleich zu Gittern, welche nach dem „expanded metal Verfahren" hergestellt worden sind, verbesserte elektrische Leitfähigkeit.
Durch die Aufteilung des Stanzwerkzeuges auf zwei Teilstanzwerkzeuge bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können zum Einen, wie bereits erwähnt, Gitter mit Längs- bzw. Querrippen mit beliebigem Querschnitt hergestellt werden, und ist damit auch eine bessere Entform- barkeit erzielbar. Es können somit auch komplexere Querschnittsformen hergestellt werden, wodurch wiederum Gitter zur Verfügung gestellt werden können, mit relativ dünnen Längs- bzw. Querrippen bzw. mit Längs- und Querrippen mit unterschiedlichem Durchmesser bzw. Querschnittsform, sodass also das Haftungsvermögen des aktiven Materials, für welches das Gitter Träger ist, verbessert werden kann. Auch die Umformeinrichtung zur Aufteilung der Längsrippen auf zumindest parallele Gitterebenen trägt, wie bereits ausgeführt wurde, zu die- sen positiven Eigenschaften bei, wobei alleine mit dieser Umformeinrichtung auch Verbesserungen der genannten Art für aus dem Stand der Technik bekannten ebenen Gittern erzielt werden können.
Es ist einerseits möglich, lediglich ein Werkzeugpaar für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzusehen, wobei nur ein Ober- oder Unterwerkzeug des Werkzeugpaares als Stanzwerkzeug ausgeführt ist, und das zweite Werkzeug des Werkzeugpaares eine glatte Oberfläche aufweist, sodass dieses Werkzeug lediglich eine Stützfunktion ausübt, wobei, um das Gitter fertig zu stanzen, dieses gemäß einer Ausführungsvari- ante des Verfahrens um 180° gedreht nach einem ersten Durchgang wiederum durch dieses
Werkzeugpaar hindurch geführt wird. Damit können Werkzeugkosten eingespart werden, wenngleich auf eine exakte Positionierung des halbgestanzten Gitters nach dem ersten Durchlauf beim erneuten Einlegen dieses halbgestanzten Gitters in die erfindungsgemäße Vorrichtung geachtet werden soll, um eine möglichst exakte Stanzung zu erhalten. Andererseits ist es damit möglich, bewusst die beiden Stanzungen bis zur Trennfläche, wobei diese Trennfläche eine virtuelle Fläche ist, die zwischen zwei Stanzwerkzeugen, also einem Ober- und einem Unterstanzwerkzeug normalerweise ausgebildet ist, mit einem Versatz um ein bestimmtes Längenmaß auszuführen, sodass also diese beiden Querschnittshälften bzw. Querschnittsteile der Längs- bzw. Querrippen nicht exakt übereinander liegen. Es können damit Vorteile hinsichtlich der Pastie- rung der Gitters und der Haftfähigkeit des aktiven Materials, also der Paste, erzielt werden.
Alternativ dazu ist es möglich, in Durchlaufrichtung des Metallbandes hinter dem ersten Werkzeugpaar ein zweites Werkzeugpaar mit einem weiteren Stanzwerkzeug anzuordnen, welches in Bezug auf die Trennfläche dem Stanzwerkzeug des ersten Werkzeugpaares gegen- über liegend angeordnet ist, und welches wiederum eine Oberflächenstruktur aufweist, die die Fertigstanzung des Gitters bewirkt, wodurch die Zeitspanne, welche für den Wendevorgang des Metallbandes und des erneute Einfuhren desselben in das erste Werkzeugpaar entsprechend der vorher beschriebenen Ausführungsvariante entfällt, und damit die Durchlaufzeit verkürzt und die Produktivität erhöht werden kann. Darüber hinaus entfällt die Notwendigkeit der exakten Positionierung des Metallbandes, wobei gegebenenfalls darauf zu achten ist, dass das zweite Werkzeugpaar entsprechend genau zugestellt ist. Es sind aber damit wiederum auch analoge Versätze der beiden Gitterhälften, wie oben beschrieben, erreichbar. Eine weitere Steigerung der Produktivität durch Verkürzung der Durchlaufzeiten ist damit erreichbar, dass das erste Werkzeugpaar ein Ober- und ein Unterwerkzeug aufweist, welche beide als Stanzwerkzeuge mit einer entsprechenden Oberflächenstruktur bezüglich der gewünschten Gittergeometrie ausgeführt sind, wobei diese beiden Stanzwerkzeuge jeweils eine Stanzung zumindest annähernd bis in die Trennfläche durchführen und damit das Gitter bereits in einem Stanzvorgang fertig gestanzt werden kann.
Vorzugsweise werden als Stanzwerkzeuge Walzen bzw. Rollen verwendet bzw. können auch die Werkzeuge mit glatten Oberflächen als Walzen bzw. Rollen ausgeführt und drehbar in der Vorrichtung gelagert sein, um die Gitter mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit herstellen zu können. Andererseits ist es selbstverständlich möglich, das Verfahren halbkontinuierlich mit nicht drehbar gelagerten Stanzwerkzeugen durchzuführen, wobei dann diese Stanzwerkzeuge linear aufeinander zu verfahrbar sind.
Um Ungenauigkeiten, welche unter Umständen aus dem Stanzvorgang herrühren, im Gitter zu korrigieren, beispielsweise wenn der Querschnitt der Längs- und/oder Querrippen, d.h. deren Form, nicht vollständig ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, dass das gestanzte Gitter nach dem Stanzen zur Nachkalibrierung durch zumindest ein weiteres Walzenpaar geführt wird. Dieses weitere Walzenpaar ist bevorzugt in Durchlaufrichtung des Metallbandes hinter dem oder den Werkzeugpaaren angeordnet. Dabei können gemäß einer Ausführungsvariante hierzu diese Walzen eine Oberflächenstrukturierung bzw. eine Oberflächenform aufweisen, die zumindest wiederum annähernd je eine Gitterhälfte bzw. einen Gitterteil, bezogen auf vorher erwähnte Trennfläche, entsprechen. Die Oberflächenstruktur bzw. -form dieser Walzen ist dabei bevorzugt so ausgeführt, dass sie im Wesentlichen eine negative Form bzgl. des Gitters bzw. der Gitterhälfite nachbilden. Diese Nachkalibrierungseinrichtung hat jedoch nicht nur den Vorteil, Stanzfehler zu korrigieren, sondern können damit generell im Stanzvorgang selbst Rohlinge bzw. Halbfertiggitter geformt werden, sodass billigere und einfachere Stanzwerkzeuge verwendet werden können und wird die endgültige Formgebung in dieser Nachkalibrierungseinrichtung, d.h. die endgültige Ausbildung der Querschnitte der Längs- und/oder Quer- rippen, durchgeführt. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn weiche Legierungen für das Gitter, also z.B. Bleilegierungen verwendet werden.
Die Aufteilung der Längsrippen auf zumindest zwei Gitterebenen kann während des Stanz- vorganges selbst durch geeignete Ausbildungen der Stanzwerkzeuge, also beispielsweise durch eine Stanzwalze mit welliger Oberfläche erfolgen. Andererseits ist es möglich, dass diese Aufteilung erst nach dem Stanzen bzw. nach der Nachkalibrierung durchgeführt wird, wozu die Vorrichtung die besagte Umformeinrichtung in Durchlaufrichtung des Metallban- des hinter dem bzw. den Werkzeugpaaren oder der Nachkalibrierungseinrichtung aufweist. Es ist damit wiederum möglich, auf kostengünstigere Stanzwerkzeuge zurück zu greifen, und diese Umformeinrichtung in Form einer definierten Walzenkonstruktion mit zumindest einem Walzenpaar auszuführen, wobei hinsichtlich dieser Umformeinrichtung, insbesondere der definierten Walzenanordnung, wiederum auf standardisierte und damit kostengünstige Formge- bungseinrichtungen zurückgegriffen werden kann.
Die Anzahl der Gitterebenen, auf die die Längsrippen aufgeteilt werden, kann ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 und einer oberen Grenze von N/2, wodurch eine große Variabilität des Gitters ermöglicht wird und insbesondere auf verschiedenste Batterietypen mit unterschiedlichsten Leistungsmerkmalen Rücksicht genommen werden kann und dabei eine möglichst kompakte Bauweise, auch von z.B. LKW-Batterien, ermöglicht wird.
Jede n-te Längsrippe kann in einer ersten Gitterebene angeordnet sein und jede zur n-ten Längsrippe verschiedene Längsrippe in zumindest einer weiteren, zur ersten Gitterebene un- terschiedlichen Gitterebene, wobei n eine ganze Zahl ist, ausgewählt aus einem Bereich von "2 bis N. Es ist dabei insbesondere möglich, dass jede zweite, dritte, vierte oder fünfte Längsrippe in der ersten Gitterebene angeordnet ist bzw. wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist es möglich, dass zwei, drei, vier, fünf oder sechs unterschiedliche Gitterebenen von den Längsrippen definiert werden. Mit diesen Ausführungsformen ist es möglich, die Menge der von dem Gitter getragenen aktiven Masse an die jeweiligen geforderten Leistungen der einzelnen Batterietypen anzupassen, bei gleichzeitig entsprechender, bereits erwähnter Kompaktheit der Batterie.
In einer bevorzugten Ausfϊüirungsform verlaufen die Längsrippen, in Richtung der Querrip- pen betrachtet, zumindest annähernd wellen- oder sägezalinförmig, wodurch nicht nur das direkte Übereinanderanordnen der einzelnen Gitter einer Batterie ermöglicht wird, sondern damit auch eine Ausführung herstellbar ist, bei welcher jedes 2. Gitter um eine „halbe Wellenlänge" versetzt angeordnet wird, sodass also ein Wellental über einen Wellenberg zu liegen komint, wodurch entsprechend große Freiräume in der Batterie geschaffen werden können.
Wie bereits erwähnt, können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Längs- und/oder Querrippen mit einem polygonalen oder runden Querschnitt ausgebildet werden, wobei nach einer besonderen Ausführungsvariante diese rechteckförmig, rautenförmig, sechseckförmig, achteckförmig oder zehneckförmig sein können. Wiederum ist es damit möglich, je nach Batteriegröße, die elektrische Leitfähigkeit der Gitter optimal auf die Erfordernisse abzustimmen.
Es kann auch vorgesehen werden, dass die Längsrippen einen zu den Querrippen unterschied- liehen Querschnitt aufweisen, bzw. dass Längsrippen selbst gebildet werden, die je nach deren Lage im Gitter, also beispielsweise abhängig davon, ob es eine mittig oder eine randständig angeordnete Längsrippe ist, ebenfalls verschiedene Querschnitte aufweisen, um damit die elektrische Leitfähigkeit, die über die durch das Gitter definierte Fläche durchaus unterschiedlich ist, zu optimieren bzw. um die Leitfähigkeit bestmöglich auf die Längsrippen zu konzentrie- ren und keine Querleitfähigkeit über die Querrippen bzw. nur eine geringe, falls eine derartige Ausführungsform erforderlich ist, zu erhalten.
Es ist auch von Vorteil wenn die Ausbildung des polygonalen Querschnittes der Längs- und/ oder Querrippen während der Nachkalibrierung erfolgt, sodass also aus gestanzten Halbfertig- gittern mit kurzen Durchlaufzeiten je nach Bedarfsfall die jeweilige Gittergeometrie hergestellt wird.
Die Nachkalibrierung kann auch dazu verwendet werden, um die Oberfläche des Gitters auf- zurauen, wobei ein Rauhigkeitswert der Oberfläche Ra nach VDI 3400 erzeugt wird, der aus- gewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,3 μm und einer oberen Grenze von 12,5 μm. Unter 0,3 μm ist die Oberfläche zu glatt, wodurch die Patenhaftung benachteiligt ist. Über 12,5 μm wird die Oberfläche zu rau und ein verstärkter Korrosionsangriff (wahrscheinlich aus dem Grund, da die Oberfläche zu wenig „dicht" ist, sodass eine Penetration in die Struktur stattfinden kann) ist zu beobachten.
Es ist dabei von Vorteil, wenn eine Rauhigkeit Ra nach VDI 3400 der Oberfläche des Gitters erzeugt wird, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,8 μm und einer oberen Grenze von 4,5 μm. bzw. gemäß einer weiteren Ausfülirungsvariante wenn eine Rauhigkeit Ra nach VDI 3400 der Oberfläche des Gitters erzeugt wird, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2,2 μm und einer oberen Grenze von 3,2 μm.
Von Vorteil ist auch, wenn zumindest eines der Stanzwerkzeuge eine elliptische Bewegung ausführt, wodurch mit dem Stanzvorgang auch ein Weitertransport des Gitters ermöglicht wird.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Gitter;
Fig. 2 einen Schnitt durch das Gitter nach Fig. 1 gemäß Linie II - II;
Fig. 3 eine Ausführungsvariante zum Gitter nach Fig. 1 ;
Fig. 4 eine andere Ausführungsvariante zum Gitter nach Fig. 1 ;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante zum Gitter nach Fig. 1 ;
Fig. 6 eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gitters;
Fig. 7 einen Ausschnitt aus einem Werkzeugpaar.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei- che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merlαnalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausfuhrungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In den Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausfuhrungsvariante eines erfindungsgemäßen Gitters 1 einerseits in Draufsicht und andererseits gemäß der Linie II - II in Fig. 1 geschnitten dargestellt. Dieses Gitter 1 besteht aus Längsrippen 2, die über Querrippen 3 miteinander verbunden sind. Die Längsrippen 2 sind dabei zumindest annähernd parallel zueinander angeordnet, ebenso wie die Querrippen 3 zwischen zwei nebeneinander liegenden Längsrippen 2. Des weiteren ist dieses Gitter 1 einstückig ausgebildet.
Sollte eine andere als die parallele Anordnung der Längsrippen 2 bzw. Querrippen 3 vorteilhaft sein, beispielsweise um eine bestimmte Energiedichteverteilung im Gitter 1 bzw. eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit zu erreichen, ist es selbstverständlich möglich, wie dies bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist und beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist, eine andere Anordnung der Längsrippen 2 bzw. Querrippen 3 zu wählen, z.B. wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, mit einem annähernd sternförmigen Verlauf zumindest einzelner der Längsrippen 2 in Richtung auf eine Stromsammelfahne 4. Die Querrippen 3 können beispielsweise auch einen zickzackartigen Verlauf zwischen den Längsrippen 2 aufweisen.
Obwohl in Fig. 1 dargestellt ist, dass die Querrippen 2 zwischen benachbarten Strängen, welche aus jeweils zwei Längsrippen 2 und den Querrippen 3 gebildet werden, versetzt angeordnet sind, also nicht fluchtend zueinander, besteht die Möglichkeit, diese Querrippen 3 ohne diesen Versatz im Gitter 1 auszubilden.
Weiters ist es möglich, zum Unterschied zur Darstellung des Gitters 1 nach Fig. 1 als „offenes" Gitter mit zumindest teilweise nicht vorhandenen seitlichen Abschlüssen, wie dies in Fig. 1 strichliert dargestellt ist, ein umlaufendes Rahmenelement 5 am Gitter 1 auszubilden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gitter 1 eine Anzahl N von im Abstand zueinander angeordneten Längsrippen 2 und einer Anzahl M von im Abstand zueinander angeordneten Querrippen 3 aufweist, wobei die Querrippen 3 zwischen den Längsrippen 2 angeordnet sind und diese miteinander verbinden, und wobei die Längsrippen 2 auf zumindest eine erste und eine zweite Gitterebene 6, 7 aufgeteilt sind, wie dies insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist. Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel ist jede zweite Längsrippe 2 in der gleichen Gitterebene 6 bzw. 7 angeordnet, sodass sich im Querschnitt gesehen ein zumindest annähernd wellenförmiger bzw. sägezahnfÖrmiger Verlauf der Längsrippen 2 ergibt. Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße Gitter 1 im Vergleich zu ebenen Gittern aus dem Stand der Technik „dreidimensional" ausgeformt.
Bevorzugt weisen die Längsrippen 2 und/oder die Querrippen 3 eine polygonalen Querschnitt auf, also beispielsweise die Längsrippen 2 einen hexagonalen Querschnitt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die die Längsrippen 2 verbindenden Querrippen 3 können ebenfalls denselben Querschnitt, also beispielsweise einen hexagonalen Querschnitt, aufweisen, es ist aber auch möglich, dass diese Querrippen 3 einen zum Querschnitt der Längsrippen 2 verschiedenen Querschnitt, also beispielsweise einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, ausbilden. Des Weiteren ist es möglich, dass die Durchmesser bzw. die Dicken der Längsrippen 2 und der Querrippen 3 zueinander unterschiedlich sind, insbesondere die Querrippen 3 dünner ausgeführt sind als die Längsrippen 2, sodass eine bevorzugte Leitfähigkeit in Richtung der Längsrippen 2 erhalten wird.
Diese Aufteilung der Längsrippen 2 bzw. Querrippen 3 auf die erste sowie die zweite Gitter- ebene 6, 7, gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2, hat nur beispielhaften Charakter. Generell kann ausgeführt werden, dass die Anzahl der Gitterebenen ausgewählt wird aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 und einer oberen Grenze N/2. Es sind aber auch völlig unregelmäßige Anordnungen, d.h. keine derartig symmetrischen Anordnungen, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, mit wellenförmigem bzw. sägezahnförmigem Ver- lauf, möglich, in dem jede n-te Längsrippe in einer ersten Gitterebene angeordnet ist und jede zur n-ten Längsrippe verschiedene Längsrippe 2 in zumindest einer weiteren zur ersten Gitterebene 6 unterschiedlichen Gitterebene angeordnet wird, wobei n eine ganze Zahl ist, ausgewählt aus einem Bereich von 2 bis N.
In der Praxis als vorteilhaft hat sich eine Aufteilung der Längsrippen 2 erwiesen, bei der jede zweite, dritte, vierte oder fünfte Längsrippe 2 in der ersten Gitterebene 6 angeordnet ist, damit die Komplexität des Gitters 1 bei entsprechend verbesserten Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Umpastierung, unter Berücksichtigung einer vernünftigen Werkzeuggeometrie und damit entsprechend niedrig gehaltenen Werkzeugkosten auf einem vertretbaren Niveau gehalten werden kann.
Dasselbe trifft zu, wenn die Längsrippen 2 lediglich auf zwei, drei, vier, fünf oder sechs un- terschiedlichen Gitterebenen 6, 7 aufgeteilt werden, wobei selbstverständlich eine höhere Anzahl von Gitterebenen im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen ist.
In Bezug auf die aktive Paste sei angeführt, dass diese bereits aus dem Stand der Technik bekannt und durchaus üblich für Blei-Säure-Batterien in diesem Zusammenhang ist, sodass an diese Stelle der Fachmann an die einschlägige Literatur verwiesen sei, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden. Angeführt sei jedoch, dass mit dieser elektrochemisch aktiven Paste, die vorzugsweise mit einer eigenen Pastiermaschine, durch welches das Gitter 1 läuft, aufgetragen wird, normalerweise alle Zwischenräume oder offenen Flächen zwischen den Längsrippen 2 und Querrippen 3 gefüllt werden, wobei auch die Längsrippen 2 und Querrippen 3 mit dieser Paste bedeckt werden, sodass also die Längsrippen 2 und Querrippen 3 vollständig in der Paste eingebettet und von dieser umgeben sind, wodurch sich die Paste sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite des Gitters 1 bzw. der Rippen nach außen erstreckt und eine größere Dicke als die Dicke des Gitters 1 aufweist, wobei damit nicht zwingender Weise die Gesamtdicke des Gitters 1, welche sich auf Grund der Anordnung der Längsrippen 2 in unterschiedlichen Gitterebenen 6, 7 ergibt, gemeint ist, sondern die tatsächliche Materialstärke dieser Längsrippen 2 bzw. Querrippen 3. Auch die Verwendung eines Papierbandes, welches die Pastiermaschine sowohl auf die freiliegende Ober- also auch Unterseite der Paste aufbringt, welches verhindert, dass die Paste an der Ausrüstung kleben bleibt, und welches die Handhabung und Verarbeitung des pastierten Gitters 1 erleichtert, ist selbstverständlich mög- lieh. Eine geeignete Vorrichtung zum kontinuierlichen Pastieren eines Gitters 1 ist z.B. in der US 4,606,383 A geoffenbart, wobei deren Offenbarungsgehalt hier durch Bezugnahme eingebracht wird und die Pastiervorrichtung somit nicht detaillierter beschrieben wird.
Das Gitter 1 selbst besteht üblicherweise aus einer Bleilegierung, beispielsweise einer Blei- Zinn-Kalzium-Legierung, der gegebenenfalls Silber und/oder Aluminium bzw. weitere Legierungselemente zugesetzt sein können. Auch derartige Legierungszusammensetzungen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und sei wiederum auf diese Dokumente Bezug genommen, insbesondere die darin erwähnten Legierungszusammensetzungen, d.h. die Anteile der jeweiligen Elemente an der Legierung, wobei deren Offenbarungsgehalt wiederum hier durch Bezugnahme eingebracht wird.
Fig. 3 soll beispielhaft, wie bereits erwähnt, ein Gitter 1 darstellen, bei dem die Längsrippen 2 und/oder Querrippen 3 nicht parallel zueinander angeordnet sind, um darzustellen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführung des Gitters 1 nach den Fig. 1 und 2 beschränkt ist. Erwähnt sei hier jedoch, dass die Erfindung nicht auf eine bestimmte Anzahl an Längsrippen 2 bzw. Querrippen 3 beschränkt ist, sondern vielmehr eine von der Anzahl in den Darstellungen der Fig. 1 bzw. 2 bzw. 3 enthaltenen Anzahl an Längsrippen 2 und/oder Querrippen 3 abwei- chende Anzahl aufweisen kann.
Die Fig. 4 und 5 zeigen mögliche weitere Ausführungsvarianten des Gitters 1 in stark schematisch vereinfachter Darstellung, um die Variabilität von derartigen Gittern 1 im Rahmen der Erfindung andeutungsweise darstellen zu können.
So ist in Fig. 4 eine Ausfuhrungsvariante des Gitters 1 dargestellt, bei der die Längsrippen 2 einen rautenförmigen bzw. quadratischen Querschnitt aufweisen. Dabei verteilen sich die Längsrippen 2 auf insgesamt drei Gitterebenen, nämlich die erste Gitterebene 6, die zweite Gitterebene 7 sowie eine dritte Gitterebene 8. Die Anordnung der Längsrippen 2 im Gitter 1 hinsichtlich ihres Querschnittes ist dabei so gewählt, dass die Gitterebenen durch zwei einander gegenüber liegende Eckpunkte des Querschnittes der Längsrippen 2 verlaufen.
Bei dieser Ausführungsvariante des Gitters 1 sind die Längsrippen 2 deutlich dicker ausgeführt als die Querrippen 3.
Es ist weiters bei sämtlichen denkbaren Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Gitters 1, dass die Längsrippen 2 und/oder Querrippen 3 untereinander einen unterschiedlichen Querschnitt sowohl in Form als auch in Stärke bzw. Dicke aufweisen. So können z.B. randständige Längsrippen 2, also Längsrippen 2 die im Bereich des Rahmenelementes 5 angeordnet sind, einen rautenförmigen Querschnitt und zentrischen Längsrippen 2 einen hexagonalen Querschnitt aufweisen, wobei die zentralen Längsrippen 2 einen größeren Durchmesser als die randständigen aufweisen. Weitere Variationen sind möglich, jedoch können diese an dieser Stelle nicht sämtliche angeführt werden. Der Fachmann wird diese Variationen aufgrund der technischen Lehre dieser Beschreibung jedoch ohne erfinderisch tätig zu werden auffinden können.
In Fig. 5 ist eine Ausführung der Erfindung dargestellt, bei der eine zusätzliche vierte Gitter- ebene 9 neben den bereits genannten Gitterebenen 6 bis 8 angeordnet ist und weisen die Längsrippen 2 einen oktogonalen Querschnitt auf.
Die genaue Aufteilung bzw. Anzahl der Längsrippen 2 auf die einzelnen Gitterebenen 6 bis 9 ist in den Fig. 4 und 5 nur beispielhaft dargestellt und richtet sich deren Aufteilung nach dem jeweiligen Anwendungsfall bzw. der Menge an elektrochemisch aktiver Paste, die auf das
Gitter 1 aufgetragen werden soll. Eine größere Haftfähigkeit der Paste bzw. ein besseres Um- pastierverhalten wird durch eine größere Anzahl an Gitterebenen erreicht, wenngleich auch bereits bei nur zwei Gitterebenen 6, 7, insbesondere bei herkömmlichen PKW-Batterien, vorteilhafte Wirkungen dieser dreidimensionalen Anordnung der Längsrippen 2 im Gitter 1 er- halten werden.
In Fig. 6 sind mehrere mögliche Ausführungsvarianten einer Vorrichtung 10 zur Herstellung des Gitters 1, insbesondere für den Pluspol einer Batterie, dargestellt. Diese Vorrichtung 10 umfasst zumindest ein Werkzeugpaar 11 , das in seiner einfachsten Ausführungsform ein ers- tes Stanzwerkzeug 12 und ein zweites Werkzeug mit einer glatten Oberfläche als Halte- bzw. Stützeinrichtung aufweist. Bevorzugt sind die beiden Werkzeuge des Werkzeugpaares 11 übereinander angeordnet, sodass also ein Metallband 14, welches aus der Legierung für das Gitter 1 besteht, zwischen den beiden Werkzeugen des Werkzeugpaares 11 hindurch geführt werden kann. Selbstverständlich ist bei Bedarf ein seitlicher Versatz der beiden Werkzeuge des Werkzeugpaares 11 in Durchlaufrichtung des Metallbandes (Pfeil 15) möglich.
Das Stanzwerkzeug 12 des Werkzeugpaares 11 weist eine Oberflächenstrukturierung bzw. Oberflächenform - wie dies beispielhaft zu Fig. 7 noch näher beschrieben wird - auf, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Geometrie des Gitters 1 bzw. der Längsrippen 2 und/oder Querrippen 3 eine Stanzung bzw. Formgebung des Gitters 1 ermöglicht, wobei diese Stanzung bis in den Bereich einer Trennfläche bewirkt wird, wobei die Trennfläche zumindest annähernd im Bereich einer durch die Längsrippen 2 verlaufenden Querschnittsebene ausgebildet ist. Insbesondere kann diese Trennfläche im Bereich der vorhin angesprochenen Gitter- ebenen 6 bis 9, jeweils für die diesen Gitterebenen 6 bis 9 angehörende Längsrippe 2 betrachtet, ausgebildet sein, also beispielsweise durch die einander gegenüber liegenden Eckpunkte bezogen auf den Querschnitt der Längsrippen 2 verlaufen. Es ist damit also eine zumindest Halbstanzung des Gitters 1 mit diesem Stanzwerkzeug 11 möglich, also die Ausbildung einer Hälfte des Gitters 1 bezogen auf den Querschnitt. Selbstverständlich ist aber auch eine andere Teilung möglich, beispielsweise 1/3:2/3 bzw. 3/4:1/4 etc..
Das Stanzwerkzeug 11 bzw. generell die Stanzwerkzeuge können dabei in Art einer Prägewalze ausgeführt sein mit zumindest annähernd konvexen und konkaven Bereichen. Das wei- tere Werkzeug kann beispielsweise als Gummiwalze oder als Metallwalze mit einer weichen Auflage, z.B. einer Gummiauflage, ausgeführt sein. Selbstverständlich kann dieses weitere Werkzeug auch mit einer harten, insbesondere gehärteten Oberfläche ausgestattet sein.
Das Stanzwerkzeug 11 selbst kann aus dem Stand der Technik bekannten Werkstoffen, wie diese üblicherweise für Stanzwerkzeuge eingesetzt sind, hergestellt sein bzw. eine entsprechende Oberflächenveredelung, z.B. Oberflächenhärtung, aufweisen.
Sofern in der Vorrichtung 10 das erste Werkzeugpaar 11 lediglich ein Stanzwerkzeug 12 aufweist, beispielsweise oberhalb des Metallbandes 14, besteht nun die Möglichkeit, dieses Me- tallband 14 nach einmaligem Durchlauf durch die Vorrichtung 10 um 180° zu wenden, sodass also die Oberseite unten und die Unterseite oben zu liegen kommt und das Metallband 14 neuerlich durch die Vorrichtung 10 zu schicken, um dabei den noch nicht gestanzten Teil des Metallbandes 14 ebenfalls der Stanzung zuzuführen, um somit das fertige Gitter 1 zu erhalten.
Das Wenden des Metallbandes 14 bzw. des halbgestanzten Metallbandes 14 kann dabei um die senkrecht auf die Längserstreckung des Metallbandes 14 stehende Querachse erfolgen, entsprechend Kreispfeil 16.
Anstelle dieses Wendevorganges, der naturgemäß einige Zeit in Ansprach nimmt und der eine bestimmte Genauigkeit des erneuten Einlegens des Metallbandes 14 in die Vorrichtung 10 erfordert, besteht die Möglichkeit, hinter dem ersten Werkzeugpaar 11 ein zweites Werkzeugpaar 17 anzuordnen, wie dies in Fig. 6 strichliert dargestellt ist. Auch dieses Werkzeugpaar 17 besteht aus einem Unterwerkzeug und einem Oberwerkzeug, wobei in diesem Falle das Un- terwerkzeug als Stanzwerkzeug 18 ausgebildet ist und das Oberwerkzeug als Werkzeug 19, das bereits besagte glatte Oberfläche aufweist, und damit lediglich eine Stützfunktion bzw. eine Fläche, gegen die das Stanzwerkzeug 18 drücken kann, zur Verfügung zu stellen. Das Stanzwerkzeug 18 des zweiten Werkzeugpaares 17 ist dabei dem Stanzwerkzeug 12 des ers- ten Werkzeugpaares 11 in Bezug auf das Metallband 14 an der gegenüber liegenden Oberfläche angeordnet, sodass also in der beschriebenen Ausfuhrungsform die Stanzung, nach dem die erste Halbstanzung von oben durchgeführt wurde, von unten erfolgt.
Bevorzugt sind sämtliche Werkzeuge der Werkzeugpaare 11, 17 drehbar gelagert und insbe- sondere als Rollen bzw. Walzen ausgebildet, wobei diese selbstverständlich mit einem entsprechenden Antrieb (in Fig. 6 nicht dargestellt) leitungsverbunden sein können. Die Antriebe können dabei aufeinander synchronisiert sein, insbesondere wenn mehrere, beispielsweise für jedes Werkzeug oder jedes Werkzeugpaar 11, 17 ein eigener Antrieb verwendet wird.
Die Stanzwerkzeuge 12, 18 bzw. generell die Werkzeuge der Werkzeugpaare 11, 17 können einzeln oder zusammen gekühlt und/oder beheizbar ausgeführt sein, wozu entsprechende Leitungen 20 zur Zu- und/oder Abfuhr eines Kühl- und/oder Heizmediums zu diesen Werkzeugpaaren 11, 17 angeschlossen sein können.
Im Weiteren kann in Durchlaufrichtung des Metallbandes 14 hinter dem Werkzeugpaar 11 und/oder dem Werkzeugpaar 17 eine Einrichtung 21 zur Zufuhr eines Gleitmittels und/oder Reinigungsmittels und/oder Trennmittels etc. angeordnet sein, die beispielsweise als Sprühkopf ausgebildet ist, um damit die Oberfläche der Werkzeuge der Werkzeugpaare 11, 17 möglichst zu schonen und über einen längeren Zeitraum diese Werkzeugpaare 11, 17 wartungsfrei zu betreiben. Die Zufuhr dieser Hilfsmittel kann dabei unter Druck erfolgen, z.B. um die Reinigungswirkung zu verstärken.
Der Stanzabfall wird vorzugsweise automatisch entsorgt und können hierzu nach den jeweiligen Werkzeugpaaren 11, 17 entsprechende Auffangbehälter 22 vorgesehen sein, in die der Abfall bevorzugt durch Schwerkraft abfällt. Sollte der Abfall nicht von sich aus entfernbar sein, so ist es durchaus möglich, über zusätzliche Mittel, beispielsweise mit Hilfe von Druckluft oder mechanischer Beaufschlagung, diesen Abfall vom gestanzten Gitter 1 abzulösen. Gegebenenfalls ist es möglich, dass nur einer Auffangbehälter 22 hinter dem, in Durchlauf- richtung des Metallbandes 14 letzten Stanzwerkzug 18 verwendet wird.
In der bevorzugten Ausfuhrungsform der Vorrichtung 10 ist jedoch das erste Werkzeugpaar 11, d.h. dessen Oberwerkzeug und Unterwerkzeug jeweils als Stanzwerkzeug 12 ausgebildet, d.h. dass diese beiden Werkzeuge jeweils die entsprechende Oberflächenform aufweisen, um die Stanzung bis in die Trennfläche zu bewirken, sodass also das Gitter 1 nach Verlassen des Werkzeugpaares 11 fertig gestanzt ist. Diese Ausbildung ist in der Fig. 6 strichpunktiert für das Werkzeug 13 dargestellt.
In einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist vorgesehen, dass nach dem bzw. den Werkzeugpaar 11 bzw. Werkzeugpaaren 11, 17 eine so genannte Naclikalibrierungseinrichtung 23, wiederum bevorzugt in Form eines Werkzeugpaares, insbesondere in Form von Walzen oder Rollen, beispielsweise in Art von bereits erwähnten Prägewalzen, angeordnet ist. Diese Nachkalibrierungseinrichtung 23 ist erfindungsgemäß nicht zwingend erforderlich, wenn dessen Funktionen durch die Werkzeugpaare 11, 17, d.h. zumindest ein Werkzeugpaar 11, 17, erfüllt werden. Andererseits ist es mit dieser Nachkalibrierungseinrichtung 23 möglich, herkömmlich gebildet Gitter 1, welche nach Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellt worden sind, entsprechend der Erfindung dreidimensional umzuformen, d.h. die Längsrippen 2 dieser Gitter 1 auf verschiedene Gitterebenen 6 bis 9 aufzu- teilen, wenn diese Nachkalibrierungseinrichtung 23 als Umformeinrichtung ausgebildet ist.
Eine der Funktionen dieser Nachkalibrierungseinrichtung 23 ist es, eventuelle Ungenauigkei- ten aus der Stanzung nachzubessern, beispielsweise entstandene Grate etc., zu entfernen, wobei dies insbesondere vorteilhaft ist, wenn weiche Legierungen, also z.B. Bleilegierungen, für das Gitter 1 verwendet werden.
Zum Anderen besteht mit dieser Nachkalibrierungseinrichtung 23 prinzipiell die Möglichkeit, die Formgebung für die Längsrippen 2 bzw. Querrippen 3 durchzuführen, d.h. diesen deren polygonalen Querschnitt zu verleihen, sodass also nur ein Halbfertigfabrikat mit dem Werk- zeugpaar 11 bzw. den Werkzeugpaaren 11, 17 erzeugt wird, wobei die Längsrippen 2 und/ oder Querrippen 3 z.B. noch einen runden Querschnitt oder einen Querschnitt, der nur andeutungsweise der endgültigen Form entspricht, aufweisen können. Dazu kann diese Nachkalibrierungseinrichtung 23 z.B. in Art einer Quetsch- oder Prägeeinrichtung mit entsprechend geformten polygonalen Hohlräumen zur Ausbildung dieser Längsrippen 2 bzw. Querrippen 3 ausgebildet sein.
Die Nachkalibrierung kann auch dazu verwendet werden, um die Oberfläche des Gitters 1 (weiter) aufzurauen, um damit den Kontakt zu Aktivmasse zu erhöhen, und somit die Haftung dieser Masse auf dem Gitter 1 zu verbessern. Beispielsweise ist es möglich die Oberfläche zu „riffeln".
Von Vorteil ist dabei wenn die Oberfläche eine Rauhigkeit Ra It. VDI 3400 ausgewählt aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von 12,5 μm und einer unteren Grenze von 0,3 μm aufweist. Vorteilhafterweise weist die Oberfläche eine Rauhigkeit nach VDI 3400 auf, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von 4,5 μm, insbesondere 3,2 μm, und einer unteren Grenze von 0,8 μm, insbesondere 2,2 μm.
Zum Anderen besteht aber mit dieser Nachkalibrierungseinrichtung 23, wie bereits erwähnt, auch die Möglichkeit, dem Gitter 1 die endgültige Form zu verleihen, d.h. die Längsrippen 2 auf unterschiedliche Gitterebenen 6 bis 9 aufzuteilen, sodass also die Stanzung selbst mit Hilfe des Werkzeugpaares 11 bzw. den Werkzeugpaaren 11, 17 zumindest annähernd ebenflächig durchgeführt werden kann.
Es sei erwähnt, dass auch die Nachkalibrierungseinrichtung mehrere Walzen umfassen kann, wobei jeweils ein Werkzeugpaar nur eine teilweise Nachbearbeitung des Gitterrohlings übernehmen kann.
In Durchlaufrichtung des Metallbandes 14 - gemäß Pfeil 15 - kann hinter dem Werkzeugpaar 11 bzw. den Werkzeugpaaren 11, 17 oder hinter der Nachkalibrierungseinrichtung 23 ein Schneidwerkzeug 24 angeordnet sein, um damit die Einzelgitter aus dem endlosen Strang zu schneiden, die dann in einem Auffangbehälter 25 fertig zum Versand gelagert werden. Dieses Schneidwerkzeug 24 kann dem Stand der Technik entsprechend ausgebildet sein, wobei die- ses eine geeignete Synchronisierungsschaltung aufweisen kann, sodass die Gitter 1 in der richtigen Länge abgeschnitten werden. Eine geeignete Maschine zum Schneiden eines fortlaufenden Stranges in aufeinander folgende einzelne Batteriegitter sowie eine geeignete Synchronisierungsschaltung hierzu sind in der US 4,583,437 A und der US 4,543,863 A offen- bart, deren Offenbarungsgehalte hier durch Bezugnahme eingebracht werden und somit nicht detailliert beschrieben werden sollen.
Obwohl nicht dargestellt, ist es selbstverständlich möglich, zwischen den Werkzeugpaaren 11 bzw. 17 oder zwischen der Nachkalibrierungseinrichtung 23 einerseits und dem Schneidwerkzeug 24 andererseits eine Pastiereinrichtung anzuordnen, mit der das bereits eingangs erwähnte elektrochemisch aktive Material auf das Gitter 1 aufgetragen wird, sodass also bereits fertig pastierte Metallstränge dem Scheidwerkzeug 24 zugeführt werden.
Wie bereits erwähnt besteht die bevorzugte Ausführungsvariante in der Verwendung von drehbar gelagerten Stanzwerkzeugen 12, 18. Es besteht aber prinzipiell die Möglichkeit, anstelle dieser linear verschiebbare Stanzwerkzeuge bzw. Prägewerkzeuge zu verwenden, um das dreidimensionale Gitter 1 zu erhalten.
In Fig. 7 ist schließlich ein Ausschnitt aus dem Werkzeugpaar 11 dargestellt. Dies besteht aus den beiden um jeweils eine Drehachse 26, 27 drehbar gelagerte Walze, wobei diese Walzen eine Oberflächenstruktur aufweisen, die zur Herstellung des Gitters 1 entsprechend der Erfindung geeignet ist. Dazu kann dieses Werkzeugpaar 11 beispielsweise einen sägezahnförmigen Oberflächenverlauf (im Querschnitt betrachtet) aufweisen, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, wobei die Zacken mit polygonalem Querschnitt in den Endbereichen ausgeführt sind, durch welche die Längsrippen 2 des Gitters 1 gebildet werden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Gitters 1 bzw. der Vorrichtung 10, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dar- gestellten Ausfuhrungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausfülirungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mitumfasst. Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Gitters 1 bzw. der Vorrichtung 10 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaß- stäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2; 3; 4; 5; 6; 7 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
1 Gitter
2 Längsrippe
3 Querrippe
4 Stromsammelfahne
5 Rahmenelement
6 Gitterebene
7 Gitterebene
8 Gitterebene
9 Gitterebene
10 Vorrichtung
11 Werkzeugpaar
12 Stanzwerkzeug
13 Werkzeug
14 Metallband
15 Pfeil
16 Kreispfeil
17 Werkzeugpaar
18 Stanzwerkzeug
19 Werkzeug
20 Leitung
21 Einrichtung
22 Auffangbehälter
23 Nachkalibrierungseinrichtung
24 Schneidwerkzeug
25 Auffangbehälter
26 Drehachse
27 Drehachse

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines Gitters (1) für eine Elektrode, insbesondere einen Pluspol, einer Batterie mit einer Anzahl N von im Abstand zueinander angeordneten Längs- rippen (2) und einer Anzahl M von im Abstand zueinander, zwischen den Längsrippen (2) angeordneten und mit diesen verbundenen Querrippen (3), durch Stanzen des Gitters (1) aus einem Metallband (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband (14) zwischen zumindest einem Werkzeugpaar (11, 17) mit einem, insbesondere rotierenden, Ober- und/oder, insbesondere rotierenden, Unterstanzwerkzeug hindurchgeführt wird, das bzw. die eine Oberflä- chenstruktur aufweist bzw. aufweisen, die die Stanzung des Gitters (1) zumindest annähernd bis in den Bereich einer Trennfläche bewirkt bzw. bewirken, wobei die Trennfläche zumindest annähernd im Bereich einer durch die Längsrippen (2) verlaufenden Querschnittsebene ausgebildet ist und/oder dass die Anzahl N der Längsrippen auf zumindest zwei, zueinander zumindest annähernd parallele Gitterebenen (6 - 9) aufgeteilt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Werkzeug (13) des ersten Werkzeugpaares (11) ein Stützwerkzeug mit einer glatten Oberfläche verwendet wird und dass das halbgestanzte Gitter um 180 ° um die Trennfläche gedreht erneut durch das erste Werkzeugpaar (11) gefuhrt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das halbgestanzte Metallband (14) durch ein zweites, in Durchlaufrichtung des Metallbandes (14) hinter dem ersten Werkzeugpaar (11) angeordnetes Werkzeugpaar (17) mit zumindest einem Stanzwerkzeug (18) geführt wird, wobei dieses Stanzwerkzeug (18) in Bezug auf die Trennfläche dem Stanz- Werkzeug (12) des ersten Werkzeugpaares (11) gegenüberliegend angeordnet ist und eine Oberflächenstruktur aufweist, die die Fertigstanzung des Gitters (1) bewirkt.
4. Verfahren nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter (1) in einem Durchgang fertig gestanzt wird, indem das Metallband (14) durch das erste Werkzeugpaar (11) gefuhrt wird, wobei dieses zwei Stanzwerkzeuge (12) umfasst die je eine Stanzung bis zur Trennfläche bewirken.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Stanzwerkzeuge (12, 18) Walzen bzw. Rollen verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gestanzte Gitter (1) nach dem Stanzen zur Nachkalibrierung durch zumindest ein weiteres Walzenpaar gefuhrt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteren Walzen solche verwendet werden, die eine Oberflächenstrukturierung bzw. Oberflächenform aufweisen, die zumindest annähernd je einer Gitterhälfte entsprechen.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung der Längsrippen (2) auf die zumindest zwei Gitterebenen (6-9) mit dem Stanzen durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung der Längsrippen (2) auf die zumindest zwei Gitterebenen (6-9) nach dem Stanzen bzw. nach der Nachkalibrierung durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung der Längsrippen (2) auf die zumindest zwei Gitterebenen (6-9) durch das Hin- durchführen des gestanzten Gitters (1) durch zumindest ein Walzenpaar durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede n-te Längsrippe (2) in einer ersten Gitterebene (6-9) angeordnet wird, und jede zur n-ten Längsrippe (2) verschiedene Längsrippe (2) in zumindest einer weiteren, zur ersten Gitterebene (6-9) unterschiedlichen Gitterebene (6-9) angeordnet wird, wobei n eine ganze Zahl ist, ausgewählt aus einem Bereich von zwei bis N.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede zweite, dritte, vierte oder fünfte Längsrippe (2) in einer ersten Gitterebene (6) angeordnet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, drei, vier, fünf oder sechs unterschiedliche Gitterebenen (6-9) von den Längsrippen (2) gebildet werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen (2) in Richtung der Querrippen (3) betrachtet zumindest annähernd wellenförmig oder sägezahnförmig verlaufend angeordnet werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- und/oder Querrippen (2, 3) mit einem polygonalen oder runden Querschnitt ausgebildet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein quadratischer, recht- eckförmiger, rautenförmiger, sechseckförmiger, achteckförmiger oder zehneckförmiger Querschnitt der Längs- und/oder Querrippen (2, 3) ausgebildet wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen (2) mit einem zu den Querrippen (3) unterschiedlichen Querschnitt herge- stellt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung des polygonalen Querschnittes der Längs- und/oder Querrippen (2, 3) während des Stanzens erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung des polygonalen Querschnittes der Längs- und/oder Querrippen (2, 3) während der Nachkalibrierung erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Nachkalibrierung die Oberfläche des Gitters (1) aufgeraut wird, wobei ein Rauhigkeitswert der Oberfläche Ra nach VDI 3400 erzeugt wird, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,3 μm und einer oberen Grenze von 12,5 μm.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rauhigkeit Ra nach VDI 3400 der Oberfläche des Gitters (1) erzeugt wird, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,8 μm und einer oberen Grenze von 4,5 μm.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rauhigkeit Ra nach VDI 3400 der Oberfläche des Gitters (1) erzeugt wird, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2,2 μm und einer oberen Grenze von 3,2 μm.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Werkzeuge des Werkzeugpaares (11, 17) eine elliptische Bewegung ausführt.
24. Vorrichtung (10) zur Herstellung eines Gitters (1) für eine Elektrode, insbesondere einen Pluspol, einer Batterie mit einer Anzahl N von im Abstand zueinander angeordneten Längsrippen (2) und einer Anzahl M von im Abstand zueinander, zwischen den Längsrippen (2) angeordneten und mit diesen verbundenen Querrippen (3), mit zumindest einem Stanzwerkzeug (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzwerkzeug (12) Teil eines ersten Werkzeugpaares (11) mit einem Ober- und Unterwerkzeug ist, und insbesondere drehbar gelagert ist, wobei die beiden Teile des Werkzeugpaares (11) zumindest bereichsweise beabstandet zueinander angeordnet sind, damit ein Metallband (14) zwischen dem Ober- und Unterwerkzug hindurchgeführt werden kann, und bei der das zumindest eine Stanzwerkzeug (11) eine Oberflächenstruktur aufweist, die die Stanzung des Gitters (1) zumindest annähernd bis in den Bereich einer Trennfläche bewirkt, wobei die Trennfläche zumindest annähernd im Bereich einer durch die Längsrippen (2) verlaufenden Querschnittsebene ausgebildet ist und/oder mit zumindest einer Umformeinrichtung mit der die Anzahl N der Längsrippen (2) in zumindest zwei, zumindest annähernd parallel zueinander verlaufende Gitterebenen (6-9) angeordnet werden können.
25. Vorrichtung (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Werkzeug des ersten Werkzeugpaares (11) eine glatte Oberfläche aufweist.
26. Vorrichtung (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Werkzeug des ersten Werkzeugpaares (11) drehbar gelagert ist.
27. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass in Durchlaufrichtung des Metallbandes (14) hinter dem ersten Werkzeugpaar (11) ein zweites Werkzeugpaar (17) mit einem weiteren Stanzwerkzeug (18) angeordnet ist, welches in Bezug auf die Trennfläche dem Stanzwerkzeug (12) des ersten Werkzeugpaares (11) gegenüberliegend angeordnet ist und das eine Oberflächenstruktur aufweist, die die Fertigstanzung des Gitters (1) bewirkt.
28. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Ober- als auch das Unterwerkzeug eines Werkzeugpaares (11) eine Oberflächenstruktur aufweisen, die die Stanzung des Gitters (1) zumindest annähernd bis in den Bereich der Trennfläche bewirken.
29. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzwerkzeuge (12, 18) walzenförmig bzw. rollenförmig ausgebildet sind.
30. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das in Durchlaufrichtung des Metallbandes (14) hinter dem oder den Werkzeugpaaren (11, 17) eine Nachkalibrierungseinrichtung (23) in Form zumindest eines (weiteren) Walzenpaares angeordnet ist.
31. Vorrichtung (10) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die (weiteren) Walzen eine Oberflächenstrukturierung bzw. Oberflächenform aufweisen, die zumindest an- nähernd je einer Gitterhälfte entsprechen.
32. Vorrichtung (10) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die (weiteren) Walzen eine Oberflächenstrukturierung bzw. Oberflächenform aufweisen, die auf dem Gitter (1) eine Oberflächenrauhigkeit Ra nach VDI 3400 erzeugen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,3 μm und einer oberen Grenze von 12,5 μm.
33. Vorrichtung (10) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die (weiteren) Walzen eine Oberflächenstxukturierung bzw. Oberflächenform aufweisen, die auf dem Gitter (1) eine Oberflächenrauhigkeit Ra nach VDI 3400 erzeugen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,8 μm und einer oberen Grenze von 4,5 μm.
34. Vorrichtung (10) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die (weiteren) Walzen eine Oberflächenstrukturierung bzw. Oberflächenform aufweisen, die auf dem Gitter (1) eine Oberflächenrauhigkeit Ra nach VDI 3400 erzeugen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2,2 μm und einer oberen Grenze von 3,2 μm.
35. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformeinrichtung in Durchlaufriclitung des Metallbandes (14) hinter dem bzw. den
Werkzeugpaaren (11, 17) oder der Nachkalibrierungseinrichtung (23) angeordnet ist.
36. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformvorrichtung durch zumindest ein Walzenpaar gebildet ist.
37. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformvorrichtung durch zumindest eines der Werkzeugpaare (11, 17) gebildet ist.
38. Gitter (1) für eine Elektrode, insbesondere einen Pluspol, einer Batterie mit einer An- zahl N von im Abstand zueinander angeordneten Längsrippen (2) und einer Anzahl M von im
Abstand zueinander, zwischen den Längsrippen (2) angeordneten und mit diesen verbundenen Querrippen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N an Längsrippen (2) eine Anzahl an zueinander zumindest annähernd parallelen Gitterebenen (6-9) definieren und die Längsrippen (2) in zumindest zwei Gitterebenen (6-9) angeordnet sind, wobei N und M eine ganze Zahl ist und/oder dass die Längs- und/oder Querrippen (2, 3) einen polygonalen oder runden Querschnitt aufweisen.
39. Gitter (1) nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl an Gitterebenen (6-9) ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von zwei und einer obe- ren Grenze von N/2.
40. Gitter (1) nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass jede n-te Längsrippe (2) in einer ersten Gitterebene (6) angeordnet ist, und jede zur n-ten Längsrippe (2) verschiedene Längsrippe (2) in zumindest einer weiteren, zur ersten Gitterebene (6) unterschied- liehen Gitterebene (7-9) angeordnet ist, wobei n eine ganze Zahl ist, ausgewählt aus einem Bereich von zwei bis N.
41. Gitter (1) nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass jede zweite, dritte, vierte oder fünfte Längsrippe (2) in der ersten Gitterebene (6) angeordnet ist.
42. Gitter (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, drei, vier, fünf oder sechs unterschiedliche Gitterebenen (6-9) von den Längsrippen (2) definiert sind.
43. Gitter (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die
Längsrippen (2) in Richtung der Querrippen (3) betrachtet zumindest annähernd wellenförmig oder sägezahnfδrmig verlaufen.
44. Gitter (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen (2) einen zu den Querrippen (3) unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
45. Gitter (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- und Querrippen (2, 3) außen von einem zumindest bereichsweise umlaufenden Rahmenelement (5) begrenzt sind.
46. Gitter (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des Gitters (1) eine Oberflächenrauhigkeit Ra nach VDI 3400 aufweist, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,3 μm und einer oberen Grenze von 12,5 μm.
47. Gitter (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des Gitters (1) eine Oberflächenrauhigkeit Ra nach VDI 3400 aufweist, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,8 μm und einer oberen Grenze von 4,5 μm.
48. Gitter (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des Gitters (1) eine Oberflächenrauhigkeit Ra nach VDI 3400 aufweist, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2,2 μm und einer oberen Grenze von 3,2 μm.
49. Gitter (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie als Blei-Säure-Batterie ausgebildet ist.
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