DE2407426B2

DE2407426B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kontaktfahnen mit Leitbahnen auf einer Elektrodenplatte

Info

Publication number: DE2407426B2
Application number: DE2407426A
Authority: DE
Inventors: Rene Grand-Lancy Baronnet; Klaus D. Troinex Beccu; Pierre Jonville; Helmut Stoehr
Original assignee: Dba Bendix Lockheed Air Equipement Sa Clichy Hauts-De-Seine (frankreich)
Current assignee: Dba Bendix Lockheed Air Equipement Sa Clichy Hauts-De-Seine (frankreich)
Priority date: 1973-02-12
Filing date: 1974-02-12
Publication date: 1978-08-10
Also published as: JPS49112132A; US3926674A; FR2217817B1; IT1004251B; DE2407426C3; FR2217817A1; ES423100A1; DE2407426A1; GB1422293A; CA1003491A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, daß die Schaffung von fest auf Elektroden mit einer Faserstruktur befestigten Verbindungsorganen zur Sicherstellung des elektrischen Kontakts bei der Montage in einem Akkumulator im allgemeinen bisher mehrere relativ komplizierte Vorgänge erfordert hat, die den Anforderungen einer schnellen Fabrikation auf industrieller Ebene nicht gerecht werden.

Die Mehrzahl der bisher verwendeten Befestigungsverfahren (Schweißung, Vernietung, Falzung usw.) zur Gewährleistung der Verbindung der Verbindungsorgane mit den Elektroden hat wesentliche technische Probleme. Diese Probleme sind nun besonders schwer zu lösen im Fall von in letzter Zeit vorgeschlagenen Elektroden für Bleisäureakkumulatoren des einen porösen Träger umfassenden Typs, der aus nichtleitendem metallisierten oder nichtmetallisierten Material besteht und dazu dient, die aktive Masse der Elektrode zu tragen. Die mechanischen Eigenschaften des Bleis eignen sich tatsächlich kaum für die genannten konventionellen Befestigungsverfahren, so daß Verbindungsorgane aus Blei, die fest in den Elektroden verankert sind, besonders schwierig zu realisieren sind.

An sich ist es bekannt, die Elektroden mit Kontaktfahnen zu versehen, die aus dem gleichen Material wie die Elektroden bestehen (US-PS 26 16 165). Man hat dies aber bisher bei sehr dünnen Elektroden von weniger als 1,5 mm Stärke nicht verwirklichen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktfahnen mit Leitbahnen auf einer Elektrodenplatte anzugeben, daß es ermöglicht, Kontaktfahnen und Leitbahnen aus dem gleichen Material wie die Elektrodenplatte auch dann herzustellen, wenn es sich um außerordentlich dünne Elektroden handelt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen und Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten schematischen Schnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Elektroden mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend der Erfindung,

F i g. 2 eine Ansicht entlang der Linie II-II der F i g. 1, F i g. 3 einen senkrechten schematischen Schnitt der genannten Vorrichtung.

Beispiel 1

Positive oder negative Elektroden werden kontinuierlich wie folgt hergestellt:

A. Vorbereitung des Trägers und der Kontaktfahnen

A(i) Man verwendet als Ausgangsmaterial für die Elektrodenträger ein Glasfaservlies in Form eines kontinuierlichen Bandes, das im vorliegenden Fall eine Länge von 900 mm, eine Dicke von 1,2 mm und _x ein spezifisches Gewicht von 1,5 g/dm² hat. Das Vlies wird durch einen warmen Luftstrom erwärmt, um jede Feuchtigkeit zu eliminieren.

A(ii) Man bewirkt eine kontinuierliche Metallisierung der das Vlies bildenden Glasfasern durch Verwendung einer Blei-Antimon-I .egierung (3 Gew.-% Sb), die durch Aufspritzen aufgetragen wird. Dieser Niederschlag soll eine zufriedenstellende elektronische Leitfähigkeit im Innern der Elektrode gewährleisten. Diese Metallisierung ist jedoch in einer negativen Elektrode entbehrlich.

A(iii) Um anschließend die Elektrodenkontakte zu erhalten, spritzt man die gleiche Bleilegierung (3 Gew.-% Sb) in flüssigem Zustand ein, und zwar in drei Längszonen, deren Achsen entsprechend bei 150, 450 und 750 mm von dem einen oder anderen Rand des Vlieses entfernt angeordnet sind, so daß jede dieser drei Zonen von 300 mm Stärke fast völlig mit der Legierung gefüllt ist

B. Einführen der aktiven Masse

Danach wird das derart metallisierte und mit den kompakten Längszonen versehene Vlies einer kontinuierlichen Imprägnierung unterworfen, die dazu dient, in die Poren des metallisierten Vlieses Bleistaub (Mischung PbO/Pb) einzuführen, der die aktive Masse der Elektroden liefert. Diese Imprägnierung wird erreicht, indem in entionisiertem Wasser aus dem Staub eine

so Suspension hergestellt wird und diese Suspension einer kontinuierlichen Filtrierung durch Absaugen quer über das sich bewegende metallisierte Vlies unterworfen wird, so daß die Partikel dieses Staubes zurückgehalten werden und teilweise den Raum zwischen den metallisierten Fasern des Vlieses füllen.

C. Gewinnung der Elektroden

Nach dem Trocknen wird das Vlies quer in Abschnitte

von 110 mm zerschnitten, dann werden die so erhaltenen Platten in sechs Eiektrodenplatten mit einem Ausmaß von 135 χ 110 mm zerteilt und mit einem Kontaktsatz von 30 χ 15 mm versehen.

Diese Elektrodenplatten werden dann in einem Konditionierungsbehälter gestapelt, so daß das in die Matte eingeführte metallische Blei oxidiert und in PbO umgewandelt wird.

Schließlich wird der Vorgang der Reifung ausgeführt, durch das die aktive Masse von positiven oder negativen

Elektroden erhalten wird

Die derart gewonnenen Elektroden können jetzt wie gewünscht verwendet werden, nachdem sie vor der Montage in den Bleiakkumulatoren getrocknet und gestapelt worden sind.

Beispiel 2

Man stellt kontinuierlich negative Elektroden her, die jeweils mit einem Verbindungsorgan versehen und für Bleisäureakkumulatoren bestimmt sind.

F i g. 1 zejjt sehr schematisch verschiedene, während der Fabrikation ausgeführte Arbeitsgänge. Als Ausgangsmaterialien verwendet man ein endloses Glasfaservlies 1, welches dan Träger der Elektroden bilden soll. Dieses Trägervlies ist auf einer Stapeltrommel 2 aufgerollt, von der aus es abgewickelt und waagerecht mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Antriebsvorrichtung verrückt wird, durch die ihm eine mit Unterbrechungen erfolgende Bewegung entsprechend dem Arbeitstakt der nachstehend beschriebenen Arbeitsvorgänge auferlegt wird.

A. Vorbereitung des Trägers und der Kontaktfahnen

Aufeinanderfolgende Abschnitte des Trägervlieses 1, die jeweils einer Elektrode entsprechen, werden zuerst einem Einspritzvorgang A unterzogen. Durch diesen einen Vorgang wird eine Kontaktfahne 3 in situ, d. h. auf dem Trägervlies 1, gebildet und gleichzeitig eine solide Befestigung dieser Fahne 3 (Fig.2) auf dem Träger aufgrund der Leitbahnen 3a bis 3e, die in den Träger eindringen, gewährleistet

Dieser Vorgang A wird mit Hilfe einer Einspritzvorrichtung aus zwei beweglichen Formen 4 und 5 ausgeführt, die jeden einer Elektrode entsprechenden Abschnitt einschließen. Diese Schalen 4 und 5 sind mit Gravierungen versehen, die zusammen eine Form bilden, die einen Hohlraum begrenzt, der dem Umriß der Fahne 3 (F i g. 2) entspricht Die verbleibenden Teile dieser Schalen werden jedoch so angeordnet, daß der Abschnitt des Vlieses 1 außerhalb des Umrisses des Hohlraums der Form erfaßt werden kann.

Die Temperatur der Form wird mit Hilfe eines Thermostaten, der schematisch durch seine Elemente 6 und 7 in F i g. 1 dargestellt ist, im vorliegenden Fall auf einer gleichmäßigen Höhe von etwa 50° C gehalten.

Aus F i g. 3 ergibt sich weiterhin, daß der Einspritzvorgang mit Hilfe einer Düse 8 vorgenommen wird, die mit einem Vorratsbehälter 9 für flüssiges Blei verbunden ist, der auf einer konstanten Temperatur zwischen 400 und 500° C gehalten wird. Durch einen mit der Düse 8 in Verbindung stehenden Kolben 10 wird eine vorbestimmte Menge flüssiges Blei schnell unter Druck eingespritzt, nachdem die Düse 8 in einen Einspritzdurchlaß 11 eingeführt worden ist, der durch ciie beiden Schalen 4 und 5 gebildet wird, wenn sie das Trägervlies 1 einschließen.

Die Kontaktfahnen 3 werden auf diese Weise nacheinander geformt, während das Trägervlies 1 schrittweise vorwärtsbewegt wird, wobei der Einspritzvorgang jedesmal stattfindet, wenn die Stellung des Abschnitts dem feststehenden Vlies zwischen den Formen 4 und 5 entspricht. Hierzu werden jedesmal folgende Schritte ausgeführt:

— Schließung der Schalen 4 und 5 der Form;

— Betätigung der Düse 8 im Einspritzdurchlaß 11 der Form;

— Betätigung des Kolbens 10, so daß eine bestimmte Menge flüssiges Blei aus dem Vorratsbehälter 9 entnommen und schnell unter Druck in den Hohlraum der Form eingespritzt wird; das flüssige Blei dringt dabei in den dem Trägervlies entsprechenden Bereich ein und erstarrt dort sobald es ciie Form gefüllt hat;

— öffnung der Schalen 4,5 der Form nach Rückziehen der Düse 8.

Diese Folge von Schritten ermöglicht es, sehr schnell eine feste Verankerung der Kontaktfahne 3 auf jedem Abschnitt des Trägervlieses 1, der als Elektrode dienen soll, zu erreichen. Es genügt tatsächlich, das Vlies 1 um ein der Größe eines Abschnitts entsprechendes Stück weiterzubewegen, um die nächste Kontaktfahne herzustellen.

B. Einführung der aktiven Masse

Jeder Abschnitt durchläuft dann, versehen mit seiner Fahne 3 einen Bereich B, wo eine Staubmischung aus PbO und Pb in die kleinen Zwischenräume im Vlies 1 durch Filtrierung eingefügt wird. Hierfür wird eine Suspension dieser Mischung in entionisiertem Wasser aus einem Vorratsbehälter 12 entnommen und auf dem Vlies 1 verteilt, während dieses sich vorwärts und zu einer Filtriervorrichtung 13 bewegt die unter dem Vlies 1 angebracht ist Die Suspension wird auf diese Weise einer quer über das Vlies 1 verlaufende Absaugwirkung unterworfen und gefiltert, wobei die Suspensionspartikel zurückgehalten werden und fortschreitend die Zwischenräume im Vlies ausfüllen.

C. Gewinnung

Das derart imprägnierte und mit einer Reihe von Kontaktfahnen 3 versehene Vlies 1 wird dann mit Hilfe einer Schneidvorrichtung 14 in Platten geschnitten.

Dadurch werden Elektrodenplatten erhalten, die die gewünschte Größe haben und jeweils einem der Abschnitte des Vlieses entsprechen. Diese Platten werden dann einem Vorratsbehälter 15 zugeführt in dem sie gestapelt werden, bevor sie der letzten Behandlung, der sogenannten Reifung unterworfen werden, durch die Bleischwamm gewonnen wird, der die aktive Masse darstellt. Man verwendet hierzu die auf dem Gebiet der Blei-Elektroden-Hersteilung bekannten Reifungsverfahren.

Auf diese Weise werden negative Elektroden erhalten, die mit ihrer aktiven Masse überzogen und schon mit ihren elektrischen Kontaktfahnen 3 versehen sind, deren Leitbahnen 3a bis 3e einen guten elektrischen Kontakt mit der aktiven Masse gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Kontaktfahnen mit Leitbahnen auf einer Elektrodenplatte, die als Träger für die aktive Masse aus Glasfaservlies besteht, dadurch gekennzeichnet, daß Blei oder eine Bleilegierung beidseitig durch Spritzguß in das Glasfaservlies eingespritzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfaservlies entsprechend der gewünschten Kontur des die Kontaktfahne einschließenden Elektrodenträgers zerschnitten wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfaservlies in eine Spritzkokille mit zwei Formhälften einführbar ist, die aufeinander zu beweglich sind, wodurch sie einen Formraum bilden, in dem das Vlies beim Spritzguß stillsteht.