DE1496326C - Process for the production of electrode packs for fuel elements - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Bei einer bevorzugten Ausführungsform werdenThe invention relates to a method of manufacturing In a preferred embodiment

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.development of electrode packages for fuel elements, one or more pins by inserting one which are operated with a gas overpressure and dened as a hollow connection in the case of the core or a pipe the spacing of the stacked one on top of the other is formed. You can then namely across the Electrode plates secured by cast pins 5 electrode plates running pipes as "conveying, Lines for liquids and gases as well as known to use a number of methods for the implementation of electrical lines. Manufacture of electrode packages for galvanic If prior to the introduction of the resin by single-primary and secondary elements. To do this, one or more tubes or cores are inserted individual electrodes with the necessary accuracy or several connecting channels from the room Speed pre-drilled and then with the interposition of between the electrodes to the cavity in the Spacers riveted together, pegs formed together, these hollow pegs can be screwed to the side or glued. 'Openings lent the feed very conveniently In the German patent specification 170 644 is a and discharge of gases and liquids in the Take over the process for producing a large surface area between the electrodes. Electrode for a lead-acid battery described, For the electrode packs are preferably flat, according to which, in principle, it is also suitable as an intermediate layer between one above the other but also non-flat surfaces, layered, corrugated lead plates use disks. A great advantage of the process is that can be det whose central opening is larger than the electrode packs with no restriction on that of the corrugated plates, so that in the case of a 20 on surface size, surface thickness, surface shape and Pouring lead into the continuous central opening subject to area number.

ein zwischen die Platten mit Ringrippen eingreifen- Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kön-an engaging between the plates with annular ribs- With the help of the method according to the invention can-

der Zapfen entsteht. nen nunmehr Elektrodenpakete für Brennstoff-the cone is created. are now electrode packages for fuel

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.Further publications, which deal with the con-elements, are made, the so thin electrodes Structure and manufacture of electrode packs 25 (about 1 mm) show that they are different deal with, affect electricity-generating primary elements, stratifications bend or even break which would only be available at the moment of their commissioning.

Elektrolyt zugeführt wird. Voraussetzung für die Durchführung des Ver-Electrolyte is supplied. Prerequisite for the implementation of the

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-The driving force of the electrodes of different polarity is the use of a resin for the mechanical locking designed in such a way that the liquid electrolyte by device all those points of the desired Openings from across the electrode plates can be reached where peg-like running pipes are required in the space between the individual brackets, electrodes can be introduced. There are holes in the electrical

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.Laying ribs, spacers and 35 denplatten necessary, which in turn have holes Separation foils are a direct contact between the electrodes in the spacers Prevents electrodes of different polarity. Because are connected to electrode. The holes in the The electrochemically consuming substance spacers are expediently arranged zen can also be located on carrier layers is perpendicular to the surfaces that connect them, in this case the use of bracing 40 The procedure is in principle independent of Rivets to hold the layers together - whether the resin is insulating or seen. is an electrically conductive substance.

Die schweizerische Patentschrift 95 122 beschreibt Erst nachdem das fließfähige Material in denThe Swiss patent specification 95 122 describes only after the flowable material in the

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 derA gas clement with an electrode gas carrier made of a polysurface has been entered, the multiple may with each other via an electrically conductive 45 hardening or solidification depending on the material's intrinsic axis connected parts. This multiple electrode shaft can be initiated. Prove particularly well rotates during operation, its individual self-curing epoxy resins. . Sections with a gas and electrolyte loading. To explain the electrode packages according to

stehenden Emulsion in Berührung kommen. Erfindung folgt nachstehend eine Beschreibung ihrerstanding emulsion come into contact. The present invention is described below by a description thereof

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 nichtThe task was, for the production 50, production on the basis of FIG. 1. of electrode packs for fuel elements, which First of all, the first electrode 2 is turned into a non

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, Zylinderoperated with a gas overpressure, inserted an auxiliary device shown, which retract find out that the special operating individual electrodes of a package during the conditions of such elements as good as possible casting and the solidification of the castable mate bill wearing. 55 rials fixed in their preferably horizontal position - this task is met with the aid of the invention. The auxiliary device is expedient Method solved in that the perforated way from an upper and lower cover plate, and electrode plates to be connected by means of which with suitable bores and sprue bores optionally made of soluble material channels 3 and pouring channels 4 according to the existing spacers are adjusted, with 60 holes in the electrodes 1 and 2 to be connected the inside diameter of the spacer bore are provided. The larger ones with holes is than the diameter of the holes in the stand pieces 5 are then so on the electrode ^ Electrode plates, and placed in the shape created in such a way that they, together with the holes 6 menkontur cold-curing resin is poured. and T in the electrodes a suitable shape for Form the manufacture of the tenons by casting the tenons with an electrical. Ask at the same time conductive material, it is possible in a simple way to create the desired design after the application of 1 individual electrodes in series to stand between electrodes 1 and 2. When switch. Spacers are suitable ζ. Β rings, cylinders

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.and similar molded bodies made of rubber, plastics or other materials, which even in the electrode package can remain, or salt pellets, which after the solidification of the resin are to be extracted.

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.By means of the auxiliary device, the necessary Contact pressure is generated in order to create a seal between the electrodes 1, 2 and the spacers 5 as well as channels 3 and 4. The resin is now entered in channel 3. The holes in the individual parts are designed so that the solidification of the resin, formed pin, shown in the figures by cross-hatching, the holes 6 and 7 in the Electrodes 1 and 2 embraced on both sides, as shown at 8 for the top of electrode 1.

Abschließend können Einguß- und Abgußstutzen entfernt werden. Gegebenenfalls werden noch durch eine thermische, chemische oder physikalische Behandlung die Abstandsstücke aus dem fertigen Elektrodenpaket entfernt.Finally, the pouring and pouring spouts can be removed. If necessary, still through a thermal, chemical or physical treatment of the spacers from the finished electrode package removed.

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.Fig. 2 shows an example of the connection of the Electrodes 10, 11, 12 and 13 through the pegs 9; the inlet and outlet channels are not shown.

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.The holes in the electrodes to be connected can also be square or rectangular or differently shaped profile holes are replaced. The holes in the spacers 5 (Fig. 1) are then adjust appropriately.

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.It is also possible to incorporate a profile body 14, which is located between the electrodes, as indicated in the case of FIG. 2 between electrodes 12 and 13.

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.Furthermore, the finished pin can also be designed as a hollow connection. The principle of this Hollow connection goes out from FIG. 3 emerges. The electrodes 14 and 15 with the spacer 18 are connected by the pin marked with cross hatching, in which through the pipe 19 a cavity is recessed. Parts 16 and 17 represent the inlet and outlet channels.

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.F i g. 4 shows a further embodiment of an electrode package in which one or more pegs can be designed as a hollow connection. In addition, by inserting a pipe or a later detachable core in holes in the spacer 24 and in the tube 25 with cross-hatching Shown pin formed so that a connecting channel 26 of the space between the Electrodes 20 and 21 to the cavity formed by the tube 25 is created. Parts 22 and 23 represent the inlet and outlet channels.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 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.1. Process for the production of electrode packages for fuel elements that are operated with a gas overpressure and for which the abstride the stacked electrode plates are secured by cast pins, characterized in that the perforated and to be connected electrode plates adjusted by means of drilled spacers (5) which may be made of soluble material with the inner diameter of the spacer bore being greater than the diameter the holes (6,7) in the electrode plates, and in the resulting shape contour cold-curing resin is poured. 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.2. The method according to claim 1, characterized in that one or more of the pins be formed as a hollow connection by inserting a core or a tube (19, 25). 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.3. The method according to claim 2, characterized in that for the purpose of forming one or several connecting channels from the space between the electrodes to the cavity in the Pins are inserted. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings