DE2221052B2

DE2221052B2 - Verfahren zur Herstellung eines Batterieplattengitters aus dispersionsgehärtetem Blei

Info

Publication number: DE2221052B2
Application number: DE2221052A
Authority: DE
Inventors: John Edward Hammond; Alan Williams
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1972-04-28
Publication date: 1980-03-06
Also published as: DE2221102A1; FR2134714A1; DE2221052C3; IT952792B; SE382361B; SE389768B; JPS4740131A; DE2221052A1; FR2134714B1; DE2221102B2; IT952791B; FR2134715A1; JPS4740130A; DE2221102C3; FR2134715B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Batterieplattengitters aus dispersionsgehärtetem Blei, bei dem aus einem Streifen des Bleiwerkstoffs, in dem Oxideinschlüsse sich im wesentlichen parallel zur Ebene des Streifens erstrecken, ein Plattengitter geformt wird.

Neuerdings wird zur Herstellung von Batterieplattengittern dispersionsgehärtetes Blei verwendet, das gegenüber den bisher benutzten Bleiwerkstoffen den Vorteil höherer Festigkeitseigenschaften hat und sich bei höheren Temperaturen, wie sie beim Formieren der Platten angewendet werden müssen, nicht so leicht wie herkömmliche Bleiwerkstoffe verformt. Dieses dispersionsgehärtete Blei enthält faser- oder plattenförmige Oxideinschlüsse, die Ursache der Festigkeitssteigerung sind. Diese Oxideinschlüsse sind in den gewalzten Streifen, von denen bei der Herstellung der Plattengitter ausgegangen wird, im wesentlichen parallel zur Oberfläche ausgerichtet verteilt.

Es stellte sich aber heraus, daß die an der Oberfläche der Gitterteile gelegenen Oxideinschlüsse der Batteriesäure Angriffsstellen bieten, so daß es dort zu Korrosionserscheinungen kommt, die das Gitter mehr oder weniger beschädigen oder sogar zerstören können. Es ergab sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Herstellung von Batterieplattengittern aus dispersionsgehärtetem Blei mit höherer Korrosionsbeständigkeit gegenüber der Batteriesäure ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Gitter nach dem Formen einer Prägebehandlung unterworfen wird, durch die das Giner auf die Endform gebracht wird und die faser- oder plattenförmigen Oxideinschlüsse an der Oberfläche eines jeden > Gitterteils im wesentlichen parallel zur Oberfläche des betreffenden Gitterteils ausgerichtet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Prägebehandlung kommt es zu einem

i» plastischen Fließen des Metalls; die Einschlüsse fließen mit und werden in der gewünschten Weise umorientiert. In der Parallellage zur Oberfläche bieten sie anscheinend der Säure einen höheren Angriffswiderstand als in anderen Lagen, so daß die Korrosionsbeständigkeit

¹^ erhöht wird.

Aus der US-Patentschrift 26 71 944 ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Formen von Batterieplattengittern bekannt, bei der es während des Abscherens der Gitterteile zu Fließvorgängen kommt, doch ist diese

-'<> Vorrichtung für die Verarbeitung sehr weicher Blei-Calcium-Legierungen bestimmt, ihre Anwendbarkeit bei dispersionsgehärtetem Blei daher zumindest fraglich. Eine Anregung für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe bietet diese Patentschrift

-'"> nicht.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil des nach dem Verfahren hergestellten Batterieplattengitters;

ι» F i g. 2 bis 6 Schnittansichten eines Teils des in F i g. 1 dargestellten Gitters, die fünf Phasen veranschaulichen, die bei der Herstellung des Gitters durchlaufen werden; und

Fig. 7 einen Schnitt durch das in Fig. I dargestellte

i'> Batterieplattengitter.

Zur Herstellung des in Fig. I dargestellten Batterieplattengitters U wird dispersionsgehärtetes Blei verwendet, das faser- oder plattenförmige Oxideinschlüsse enthält. Das Plattengitter 11 besteht aus einem Rahmen

"' mit einer Anzahl paralleler Rippen 12, die sich zwischen gegenüberliegenden Rahmemeilen erstrecken, von denen eines bei 13 dargestellt ist. An dem Gitter Il ist eine Anschlußfahne (nicht dargestellt) angeformt, und der Rahmen umschließt ein Gitterwerk, das von einer

4~> Anzahl sich diagonal erstreckender Stränge 14 gebildet wird, die aus einem ersten und einem zweiten Satz sich kreuzender paralleler Stränge 14a, 146 bestehen.

Zur Herstellung des Gitters 11 wurde ein gewalzter Flachslreifen aus dispersionsgehärtetem Blei von 1 mm

"><> Dicke so zugeschnitten, daß ein vorgeformtes Gitter (nicht dargestellt) vom gleichen Gewicht wie das herzustellende Gitter erhalten wurde. Die Anordnung der der Teile des vorgeformten Gitters war im wesentlichen die gleiche wie bei dem fertigen Gitter,

r> jedoch hatten die Gitterteile des Vorformlings einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, während bei dem fertigen Gitter jede Rippe 12 und die Rahmenteile einen rhombusförmigen Querschnitt haben müssen, dessen eine Diagonale sich rechtwinklig zur Ebene des

w) Gitters erstreckt. Ferner muß jeder Strang 14 des fertigen Gitters einen dreieckigen Querschnitt haben, wobei die Grundlinie des Dreiecks sich parallel zur Ebene des Gitterwerks erstreckt.

Nach dem Vorfonnen wird das Gitter durch Pressen

h'i zwischen Prägewerkzeugen, von denen eines bei 15 teilweise dargestellt ist, geprägt. Durch das Prägen wird das vorgeformte Gitter in das fertige Gitter übergeführt. Der Prägevorgang ist in den Kig.2 bis b

dargestellt, in denen zur Vereinfachung nur die Formänderung eines Teils einer Rippe 12 des vorgeformten Gitters bei der Umformung zum fertigen Gitter veranschaulicht ist Die Linien 10 in den Fig.2 bis 6 zeigen das Fließen des Materials im Verlauf der j Formgebung der Rippe IZ Beim Anpressen der Prägewerkzeuge fließt das Material der Rippe entsprechend der Form der Prägewerkzeuge, so daß die fertige Rippe 12 schließlich der Form der Prägewerkzeuge entspricht Das Fließen des Materials beim Prägen hat auch eine Bewegung der faser- oder plattenförmigen Oxideinschlüsse 10 des dispersionsgehärteten Bleis zur Folge. Im vorgeformten Gitter erstrecken sich diese Einschlüsse 10 im wesentlichen parallel zueinander; beim Prägen fließen sie mit, so daß sie sich im fertigen Gitter an der Oberfläche der einzelnen Gitterteile im wesentlichen parallel zu dieser Oberfläche erstrecken. Durch diese Umorientierung der faser- o<ter plattenförmigen Einschlüsse 10 wird der Widerstand der Gitteroberfläche gegen einen Säureangriff beim Einsatz 2» des Gitters in einer Akkumulatorenbatterie erhöht. Ohne Umorientierung werden die Enden der Einschlüsse an der Oberfläche beim Prägen freigelegt und bieten der Säure Angriffsstellen, so daß Korrosion des Gitters eintritt. Das Prägen muß deshalb derart ausgeführt ->"> werden, daß beim Prägen der Stränge und Rahmenteile des vorgeformten Gitters die beschriebene Umorientierung der Oxideinschlüsse an der Oberfläche dieser Teile eintritt.

Bei Verwendung eines Flachstreifens aus dispersions- «ι gehärtetem Blei, wie im vorstehenden Beispiel angegeben, entstand beim Zuschneiden ein vorgeformtes Gitter mit einer Rippenbreite von 0,625 mm und einer Gitterhöhe von 1 mm. Nach dem Prägen hatten die Rippen 12 des fertigen Gitters jeweils eine maximale Breite, gemessen parallel zur Ebene des Gitters, von 1 mm und eine maximale Höhe, gemessen rechtwinklig zur Ebene des Gitters, von ebenfalls 1 mm. Das Prägen kann jedoch auch so ausgeführt werden, daß die Höhe der Rippen des fertigen Gitters größer ,ils die Höhe der Rippen nach dem Zuschneiden ist. Ebenso kann das Umformen der Stränge des vorgeformten Gitters so ausgeführt werden, daß die Höhe der Stränge zunimmt, wodurch, wie leicht einzusehen, das Gitter bei gleichbleibendem Gittergewicht eine größere Menge aktiven Materials aufnehmen kann. Auch kann man beim Prägen die Stränge 14 beim Umformen so verlagern, daß der erste Satz 14a der Stränge zwischen den Verbindungen mit dem zweiten Salz 146 der Stränge rechtwinklig zur Ebene des Gitters und der zweite Satz 140 der Stränge zwischen den Verbindungen mit dem ersten Satz 14a der Stränge in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden. Eine solche Verlagerung vergrößert ebenfalls das Volumen des durch die Stränge 14 gebildeten Gitterwerks, so daß das Gitter eine weitere Menge aktiven Materials aufnehmen kann.

Da die Rippen 12 des fertigen Gittrs im wesentlichen einen rhombusförmigen Querschnitt haben, hat jede Rippe 12 zwei Paare zueinander geneigter Flächen 120 (Fig. 7), die das aktive Material der Batterieplatte einkeilen und seine Zurückhaltung in den Zwischenräumen des Gitterwerks erleichtern. Da auch die Stränge 14 eine im wesentlichen dreieckige Form haben, bilden sie weitere Verkeilungsbereiche für das aktive Material der Batterieplatte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Batterieplattengitters aus dispersionsverfestigtem Blei, bei dem aus einem Streifen des Bleiwerkstoffs, in dem Oxideinschlüsse sich im wesentlichen parallel zur Ebene des Streifens erstrecken, ein Plattengitter geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (11) nach dem Formen einer Prägebehandlung unterworfen wird, durch die das Gitter (11) auf die Endform gebracht wird und die faser- oder plattenförmigen Oxideinschlüsse an der Oberfläche eines jeden Gitterteils im wesentlichen parallel zur Oberfläche des betreffenden Gitterteils ausgerichtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem vorgeformten Giuer (11) ausgegangen wird, das aus einem rechteckigen Rahmen mit zu zwei Rahmenteilen (13) parallelen Rippen (12) und zu den Rahmenteilen (13) diagonalen Strängen (14) besteht, und daß die Rippen im Querschnitt rhombusförmig geprägt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem vorgeformten Gitter (11) ausgegangen wird, das aus einem rechteckigen Rahmen mit zu zwei Rahmenteilen (13) parallelen Rippen (12) und zu den Rahmenteilcn (13) diagonalen Strängen (14) besteht, und daß beim Prägen die aufeinander senkrecht stehenden diagonalen Stränge (14a, 14b) in entgegengesetzte Richtungen senkrecht zur Ebene des Gitters (II) verlagert werden.