DE1496326C - Verfahren zur Herstellung von Elektro denpaketen fur Brennstoffelemente - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden

lung von Elektrodenpaketen für Brennstoffelemente, ein oder mehrere Zapfen durch Einlegen eines die mit einem Gasüberdruck betrieben und bei Kernes bzw. eines Rohres als Hohlverbindung ausdenen die Abstände der übereinandergeschichteten gebildet. Man kann dann nämlich die quer zu den Elektrodenplatten durch gegossene Zapfen gesichert 5 Elektrodenplatten verlaufenden Rohre als" Förderwerden, leitungen für Flüssigkeiten und Gase wie auch für Bekannt sind eine ganze Reihe Verfahren zur die Durchführung elektrischer Leitungen verwenden. Herstellung von Elektrodenpaketen für galvanische Wenn vor dem Einbringen des Harzes durch Ein-Primär- und Sekundärelemente. Hierzu werden die legen eines oder mehrerer Rohre bzw. Kerne ein einzelnen Elektroden mit der notwendigen Genauig- io oder mehrere Verbindungskanäle von dem Raum keit vorgebohrt und dann unter Zwischenfügung von zwischen den Elektroden zu dem Hohlraum im Abstandsstücken zusammengenietet, zusammenge- Zapfen entstehen, können diese Hohlzapfen mit seitschraubt oder auch verklebt. ' liehen Öffnungen sehr zweckmäßig die Zuführung In der deutschen Patentschrift 170 644 wird ein und Ableitung von Gasen und Flüssigkeiten in die Verfahren zur Herstellung einer Großoberflächen- 15 Elektrodenzwischenräume übernehmen. Elektrode für einen Bleiakkumulator beschrieben, Für die Elektrodenpakete sind vorzugsweise ebene, wonach als Zwischenlage zwischen übereinander ge- prinzipiell aber auch nichtebene Flächen geeignet, schichteten, gewellten Bleiplatten Scheiben verwen- Ein großer Vorzug des Verfahrens liegt darin, daß det werden, deren Mittelöffnung größer ist als die Elektrodenpakete keiner Beschränkung in bezug diejenige der gewellten Platten, so daß beim Ein- 20 auf Flächengröße, Flächendicke, Flächenform und gießen von Blei in die durchgehende Mittelöffnung Flächenzahl unterliegen.

ein zwischen die Platten mit Ringrippen eingreifen- Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kön-

der Zapfen entsteht. nen nunmehr Elektrodenpakete für Brennstoff-

Weitere Veröffentlichungen, die sich mit der Kon- elemente hergestellt werden, die so dünne Elektroden struktion und Herstellung von Elektrodenpaketen 25 (etwa 1 mm) aufweisen, daß sie bei andersartiger befassen, betreffen stromerzeugende Primärelemente, Schichtung sich durchbiegen oder gar brechen denen erst im Augenblick ihrer Inbetriebnahme der würden.

Elektrolyt zugeführt wird. Voraussetzung für die Durchführung des Ver-

Die die Elektroden unterschiedlicher Polarität fahrens ist die Verwendung eines Harzes für die verbindende mechanische .Arretierung ist zum Teil 30 Zapfenbildung, das bei Anwendung einer geeigneten derart ausgebildet, daß der flüssige Elektrolyt durch Vorrichtung alle diejenigen Stellen der erwünschten Öffnungen von quer zu den Elektrodenplatten ver- Flächenanordnung erreichen kann, wo zapfenartige laufenden Rohren in den Raum zwischen die Einzel- Verklammerungen benötigt werden, elektroden eingebracht werden kann. Durch Zwi- Zur Verzapfung sind Bohrungen in den Elektro-

schenlegen von Rippen, Abstandskörpern und 35 denplatten notwendig, die ihrerseits über Bohrungen Trennfolien ist ein unmittelbarer Kontakt zwischen in den Abstandsstücken untereinander von Elektrode Elektroden unterschiedlicher Polarität verhindert. Da zu Elektrode verbunden sind. Die Bohrungen in den sich die elektrochemisch verbrauchenden Substan- Abstandsstücken ordnet man zweckmäßigerweise zen auch auf Trägerschichten befinden können, ist senkrecht zu den Flächen an, die sie verbinden, für diesen Fall die Verwendung verklammernder 40 Das Verfahren ist prinzipiell davon unabhängig, Nieten zwecks Zusammenhaltes der Schichten vor- ob es sich bei dem Harz um einen isolierenden oder gesehen. einen elektrisch leitenden Stoff handelt.

Die schweizerische Patentschrift 95 122 beschreibt Erst nachdem das fließfähige Material in den

ein Gasclement mit einem Elektrodengasträger aus Flächenverband eingegeben worden ist, darf die Ausmehreren miteinander über eine elektrisch leitende 45 härtung bzw. Verfestigung je nach Materialeigen-Achse verbundenen Teilen. Diese Mehrfachelektrode schaft eingeleitet werden. Besonders gut bewähren rotiert während des Betriebes, wobei ihre einzelnen sich selbsthärtende Epoxyharze. . Abschnitte mit einer aus Gas und Elektrolyt be- Zur Erläuterung der Elektrodenpakete gemäß der

stehenden Emulsion in Berührung kommen. Erfindung folgt nachstehend eine Beschreibung ihrer

Es stellte sich die Aufgabe, für die Herstellung 50 Herstellung an Hand der Fig. 1. von Elektrodenpaketen für Brennstoffelemente, die Zunächst wird die erste Elektrode 2 in eine nicht

mit einem Gasüberdruck betrieben werden, ein Ver- gezeigte Hilfsvorrichtung eingelegt, welche die einfahren aufzufinden, das den besonderen Betriebs- zelnen Elektroden eines Paketes während des bedingungen derartiger Elemente möglichst gut Gießens und der Verfestigung des gießbaren Mate-Rechnung trägt. 55 rials in ihrer vorzugsweise waagerechten Lage fest-Diese Aufgabe wird mit Hilfe des erfindungsge- hält. Die Hilfsvorrichtung besteht zweckmäßigermäßen Verfahrens dadurch gelöst, daß die gelochten weise aus einer oberen und unteren Deckplatte, und zu verbindenden Elektrodenplatten mittels welche mit geeigneten Bohrungen und Eingußdurchbohrter gegebenenfalls aus löslichem Material kanälen 3 und Ausgußkanälen 4 entsprechend den bestehender Abstandsstücke justiert werden, wobei 60 Löchern in den zu verbindenden Elektroden 1 und 2 der Innendurchmesser der Abstandsstück-Bohrung versehen sind. Die mit Löchern versehenen Abgrößer ist als der Durchmesser der Löcher in den Standsstücke 5 werden dann so auf die Elektrode^ Elektrodenplatten, und in die so entstandene For- aufgesetzt, daß sie zusammen mit den Löchern 6 menkontur kalthärtendes Harz eingegossen wird. und T in den Elektroden eine geeignete Form für Durch Gießen der Zapfen mit einem elektrisches die Herstellung der Zapfen bilden. Gleichzeitig stellen leitenden Material ist es möglich, auf einfache Weise sie nach dem Auflegen von 1 den gewünschten Abdie einzelnen Elektroden elektrisch in Serie zu stand zwischen den Elektroden 1 und 2 her. Als schalten. Abstandsstücke eignen sich ζ. Β Ringe, Zylinder

und ähnliche Formkörper aus Gummi, Kunststoffen oder anderen Materalien, welche sogar in dem Elektrodenpaket verbleiben können, oder auch Salzpreßlinge, welche nach der Verfestigung des Harzes herauszulösen sind.

Mittels der Hilfsvorrichtung wird nun der notwendige Anpreßdruck erzeugt,· um eine Abdichtung zwischen den Elektroden 1,2 und den Ab?tandsstücken 5 sowie den Kanälen 3 und 4 zu erreichen. Jetzt erfolgt die Eingabe des Harzes in den Kanal 3. Die Löcher in den einzelnen Teilen sind daher so gestaltet, daß der bei der Verfestigung des Harzes , gebildete Zapfen, in den Figuren durch Kreuzschraffur dargestellt, die Löcher 6 und 7 in den Elektroden 1 und 2 beidseitig umgreift, wie es bei 8 für die Oberseite der Elektrode 1 gezeigt ist.

Abschließend können Einguß- und Abgußstutzen entfernt werden. Gegebenenfalls werden noch durch eine thermische, chemische oder physikalische Behandlung die Abstandsstücke aus dem fertigen Elektrodenpaket entfernt.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Verbindung der Elektroden 10, 11, 12 und 13 durch die Zapfen 9; die Ein- und Abgußkanäle sind nicht gezeigt.

Die Bohrungen in den zu verbindenden Elektroden können auch durch quadratische, rechteckige oder anders geformte Profillöcher ersetzt werden. Die Löcher in den Abstandsstücken5 (Fig. 1) sind dann zweckmäßig anzupassen.

Es ist weiterhin möglich, einen Profilkörper 14, der zwischen den Elektroden liegt, mit einzubauen, wie es im Falle der Fig.2 zwischen den Elektroden 12 und 13 angedeutet ist.

Ferner kann der fertige Zapfen auch als Hohlverbindung ausgebildet sein. Das Prinzip dieser Hohlverbindung geht aus F i g. 3 hervor. Die Elektroden 14 und 15 mit dem Abstandsstück 18 sind durch den mit Kreuzschraffur bezeichneten Zapfen verbunden, in welchem durch das Rohr 19 ein Hohlraum ausgespart ist. Die Teile 16 und 17 stellen den Ein- bzw. Ausgußkanal dar.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Elektrodenpaketes, bei der ein oder mehrere Zapfen als Hohlverbindung ausgeführt sein können. Außerdem wird durch Einlegen eines Rohres oder eines später herauslösbaren Kernes in Bohrungen im Abstandsstück 24 und im Rohr 25 der mit Kreuzschraffur dargestellte Zapfen so ausgebildet, daß ein Verbindungskanal 26 von dem Raum zwischen den Elektroden 20 und 21 zu dem durch das Rohr 25 gebildeten Hohlraum entsteht. Die Teile 22 und 23 stellen den Ein- bzw. Ausgußkanal dar.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Elektrodenpaketen für Brennstoffelemente, die mit einem Gasüberdruck betrieben und bei denen die Abstäride der übereinandergeschichteten Elektrodenplatten durch gegossene Zapfen gesichert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochten und zu verbindenden Elcktrodenplatten mittels durchbohrter, gegebenenfalls aus löslichem Material bestehender Abstandsstücke (5) justiert werden, wobei der Innendurchmesser der Abstandsstück-Bohrung größer ist als der Durchmesser der Löcher (6,7) in den Elektrodenplatten, und in die so entstandene- Formenkontur kalthärtendes Harz eingegossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere der Zapfen durch Einlegen eines Kernes bzw. eines Rohres (19, 25) als Hohlverbindung ausgebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Bildung eines oder mehrerer Verbindungskanäle von dem Raum zwischen den Elektroden zu dem Hohlraum im Zapfen eingelegt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen