DE2328169A1

DE2328169A1 - Verfahren zur herstellung von bleisaeurebatterien

Info

Publication number: DE2328169A1
Application number: DE2328169A
Authority: DE
Inventors: Stanley Charles Barnes; John William Linforth
Original assignee: LUCAS BATTERIES Ltd; Joseph Lucas Batteries Ltd
Current assignee: LUCAS BATTERIES Ltd BIRMINGHAM GB
Priority date: 1972-06-03
Filing date: 1973-06-02
Publication date: 1973-12-13
Also published as: FR2188321B1; DE2328169C2; ZA733555B; JPS4956139A; GB1427325A; IT985267B; AU5631273A; BR7304120D0; FR2188321A1

Description

COHAUSZ & FLORAOK

PATBNTAN WALTSBÜRO 4 DUSSBIjDORF SCHUMANNSTR. 97

MTENTANWJUTEt Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-lng. W. FLORACK · Dip!.-tng. It. KNAUF · Dr.-Ing., Oipl.-WirtKh.-lng. A. QEMEft

Joseph Lucas (Batteries) Limited

Veil Street

GB-Birmingham 1. Juni 1975

Verfahren zur Herstellung von Blsisäurebatteri en

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bleisäurebatterien. - ■

Sin Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet_t daß

a) mit einem Batteriekasten aus thermoplastisohem Kunststoff mit einstüolcigen trennwänden begonnen wird, die den Kasten in Abteilungen unterteilen, in welche Stöße von Batterieplatten mit zwieohenge·· legten TUrennstücken aufgenommen werden,

b) die erforderlichen Verbindungen zwischen den Zellen duroh die Trennwände hindurch hergestellt werden,

o) die Abteilungen mit der Säure gefüllt werden, die den Elektrolyten der Batterie im Betrieb bilden soll,

d) ein· Heizung in körperlichen Kontakt mit dem oberen peripheren Send des Kastens und mit den oberen Enden der Trennwände zum Erweichen derselben gebracht wird,

e) eine Heizung in körperlichen Kontakt mit einem Deckel aus thermo-« plastischem Kunststoff gebracht wird, der einen peripheren Band hat_t welcher zum Angreifen am oberen periphere» land des Kastens eingerichtet ist, und der Bippen aufweist, welche zum Angreifen an den oberen. " Enden der Trennwände eingerichtet sind, wobei die Heizung am Rand 4ea Deckels und an den Rippen zum Erweichen derselben angreift, und

f) der Deckel auf den Kasten zum Befestigen des Deckels am Kasten gepreßt wird.

Zweckmäßigerweise gehört zum Verfahren weiter, daß Stöße an Batterieplattengittern mit·zwisohengelegten Trennetücken in die Abteilungen

309850710te "²~

gesetzt werden, wobei die Gitter die erforderliche Bleisäurebaiteriepaate zur Bildung der Batterieplatten naoh umwandlung der Paste in das aktive Material der Platten tragen,und naoh Abschluß der Verbindung zwischen den Zellen die Gitter in dem Kasten in die Batterieplatten geformt werden, dadurch, daß die Paste an den Gittern in das aktive Material der Platten umgewandelt wird.

Sie Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert« Xn den Zeichnungen sindι

Fig* 1 ein Schaubild eines Batteriekastens während der Montage eines Stoßes Batterieplatten und Trennstücken im Kasten,

3?ig« 3 ©ia feilschnitt durch den Batteriekasten, wobei die Herstellung

der Verbindung zwischen den Zellen dargestellt ist, usd 5 ein Schnitt durch den Batteriedeckel und die Heizung.

Sie Batterie wird dadurch hergestellt, daß ein Batteriekasten 11 au· Polypropylen oder einem anderen geeigneten thermoplastischen Material geformt wird, so daß der Kasten in sechs Zellenabteilungen durch im Abstand angeordnete Trennwände 12 unterteilt ist· Jede Abteilung nimmt ♦inen vorgeformten Stoß 13 an Batterieplatten und iCrenaetüoicea auf, wobei die Platten in jedem Stoß 13 in Sätze von positiven Batterieplatten und negativen Batterieplatten angeordnet sind. Ia jedem de». Tits Stöße, fie in den mittleren Abteilungen dea Kastens 11 zu montierensind β sind die beiden Sätze Platten jeweils mit 14 bzw/ 15 verbunden. Jeder der Bolzen 14, 15 ist mit einer einetüoklgea Verlängerung versehen, die sich im Betrieb im wesentlichen parallel au den Trennwänden 12 erstreckt, und jeder der Bolzen ist ferner mit einem vorstehenden Block 14a versehen, der einstückig mit der betreffenden Verlängerung ausgebildet ist. Jeder der Stöße 13» die in eine Sodabteilung des Batteriekastens einzusetzen sind, ist mit einem Satz Platten mit einem Bolzen 14 oder 15 verbunden, während der andere Sata Platten mit einem Bleipolbolzen 16 der Batterie verbunden ist·

Wie in Fig. 2 dargestellt, haben die Trennwände 12 Löcher 12a» die so

- 3 309850/1016

angeordnet sind, daß dann, wenn die Stöße 15 im Kasten 11 montiert sind, jeder Block 14a sich durch ein Loch 12a in Anlage an die Verlängerung eines Bolzens 15 in einer danebenliegenden Abteilung er« ßtreokt. Ss versteht sich natürlich, daß die Trennwände 12 ausgesogen werden müssen, um ein Einsetzen der Stößel 15 in den Kasten 11 ' zu ermöglichen· Wenn alle Stöße 15 in der vorgesehenen Lagt sind, werden die erforderlichen Verbindungen zwischen den einzelnen Zelitn dadurch hergestellt, daß mit dem WiderstandsBehweißwerkzattg 1? in Fig« 2 gearbeitet wird. Das Werkzeug 17 weist zwei Elektroden 18, 19 auf, die jeweils mit den betreffenden Verlängerungen jedes Paara Bolseü 14, 15 in Eontakt'gebracht werden, um die Bolzen miteinander wider·» standszuversohweißen. Während eines Bolohen WiderstandBverschweiße&s drücken die Elektroden 18, 19 gleichzeitig die Verlängerungen der Bolzen 15t 15 gegen ihre betreffende Trennwand. 12 und lassen Stroa zwischen den Verlängerungen durch den Block 14a fließen, demit dec Block schmeilet und die Löcher 12a in den betreffenden Trennwänden versiegelt. Ein Hing 20 ist an jeder der Yerlänesgeruagan der Bols'ea 14, 15 vorgesehen, um damit die Versiegelung des Lochs in der Trena=» wand zu begünstigen. Es versteht sich natürlich, daß andere Anordnungen als die vorstehend beschriebene verwendet werden könstai um für die Verbindungen durch die Trennwände hindurch ζvd.sehen den Zellen zu sorgen.

Wenn die Verbindungen zwischen den Zellen hergestellt sind; .wardes die Abteilungen 11 des Kastens mit Schwefelsäure auf di© ©sfordesli» ehe Höhe gefüllt, die den Elektrolyten der Batterie im Betrieb' biX&at_t wobei die Säure herkömmlich ist und ein spezifisches Gewicht-voa arischen 1,25 und 1,28 hat. Außer wenn besondere Sorgfalt verwendet ν£ε&{> während das Füllen erfolgt, wird etwas Säure unvermeidlioix an den äußeren Wänden und am oberen paripheren Hand des Kastens 11 und oben auf den trennwänden 12 abgelagert. Nach dem Füllen werden deshalb die äußeeren Wände der Batterie mit einem Wasserstrahl gewaschen, währen^ die Oberseite des Karstens durch eine säurebeständige Platte (nicht dargestellt) verschlossen wird, um zu verhindern, daß Wasser in den Ka* sten eindringt. Darm wird der die Batte&esäure enthaltend© Kasten mit

- 4 - ν 309850/1G18

2328

einem Deckel 21 verschlossen, indem der lieckel iiiit dem Kanten verschweißt wird.

Wie in Pig. 3 gezeigt ist, weist der Deckel 21 eine periphere V.^rand 22 auf, die sich im wesentlichen im rechten Winkel zur Ebene de,s Dek-kels' erstreckt und mit der Unterseite des:· Deckels eine innere periphere Schulter 23 "bildet.- wenn der Deckel 21 an dem Kasten 11 befestigt ist, greift die periphere Schulter 23 am freien Ende der äußeren wände des Kastens an, und sich quer erstreckende Rippen 24 greifen an den freien Rändern der Trennwände 12 des Kastens an. Um den Deckel 21 mit dem Kasten zu verschweißen, wird de:r Deckel 21 auf eine Fläche einer Heizung 23 in körperlichen Kontakt gelegt, so daß die Platte an der Schüler 23 angreift und diese schmilzt, ebenso die freien "Ränder der Rippen 24. Gemäß der Darstellung in Pig. 3 ist die Heizungsplatte 25 hinterschnitten, und zwar zur Rückseite einer Fläche derselben, so daß die wand 22 dea Deckels von der Heizung nicht geschmolzen wird, wenn der Deckel damit in Berührung gelangt. Die an-, dere Fläche der lieizungsplatte 25 wird dann in körperlichen Kontakt mit dem oberen peripheren iiand des iCastuns 11 gebracht, ebenso mit den oberen Enden der 'i'rennu'ändu 12, uk sie zu schmelzen, und dann wird nach Entfernung der Iitäizunj-spl-atte der Deckel 21 in Anlage an den Kasten »gedrückt.

Indem mit der .vorstehend beschriebenen uchweißmethode gearbeitet wird, um den Deckel 21 mit dem Kasten 11 zu verbinden, läßt sich eine gute Versiegelung zwischen dem Deckel und ütu Kasten erreichen, ohne daß irgendwelche besondere oorgia.lt angewendet werden muß, während die ZeI-lenabteilungen mit üchwofelsäure gefüllt werden. Venn jedoch Kleber wie Epoxidharze verwendet werdtn, uai eine Beiestigung des Deckels am Kasten 11 zu bewirken, läßt sich eine adäquate Verbindung nur erreichen, wenn besondere Sorgfalt angewendet wird, während eine I¹UlIuXIg erfolgt, daßinit verhindert wird, daß irgendwelche iJäure auf den oberen peripheral Rand de^ Eaatens 11 und auf die oberen Lnden der Trennwände 12 gelangt. i,enn sich der Deckel 21 in der vorgesehenen Lagt· zum Verschließen de-£ Hastens 11 befindet, ist jeder r'olbolzen 16 in einer

309850/1Q1G

SAD

Endzellenabteilung des Kastens so angeordnet, daß er sich durch ein Loch 26 im Deckel in eine Bleipolhülse erstreckt, die im Loch 26 angeordnet ist. Die Polbolzen 1-6 werden dann mit ihren betreffenden Hülsen 26-7 verschmolzen, um eine, gute elektrische Verbindung zwischen ihnen sicherzustellen. Vorzugsweise wird das Verschmelzen dadurch bewirkt, daß die Flamme von einem Brenner auf Jeden Polbolzen und jede Hülse gerichtet wird, da auf diese ¥_eise der Effekt von eventuell vorhandesner Schweifelsaure, die sich während des !Füllens am Polbolzen 16 angesammelt haben kann, aufgehoben wird. Schließlich wird die Batterie getestet, um sicherzustellen, daß jede Zellenabteillung von danebenliegenden Zellenabteilungen und von der Außenseite her adäquat versiegelt ist.

In einem weiteres Ausführungsbeispiel wird eine der vorstehend beschriebenen Methode ähnliche Methode angewendet, zunächst wird jedoch in jede Zellenabteilung des Kastens 11 ein Stoß Batterieplattengitter und Trennstücke gesetzt, wobei jedes Gitter die erforderliche Bleisäurebatteriepaste trägt, um eine positive oder negative Batterieplatte nach Umwandlung der -Paste in das aktive Material der Platte "zu bilden. Jedes Gitter wird wiederum entweder mit einem Verbindungsbolzen 14 oder 15·--verbunden, und die Verbindungen zwischen den Zellen werden in der gleichen Weise hergestellt, wie das vorstehend beschrieben worden ist. Nach der Herstellung der Verbindungen zwischen den Zellen jedoch wird jede Zellenabteilung· des Kastens 11 zunächst mit verdünnter Schwefelsäure mit einem spezifischen Gewicht von 1,050 gefüllt, und die Polbolzen 16 werden mit einer Gleichstromspannung verbunden. Dann wird Strom durch die Batterie geleitet, um die Paste an den Gitetern in das aktive Material der Platten umzuwanden, woraufhin die verdünnte Schwefelsäure aus dem Kasten 11 entnommen und durch herkömmliche Batteriesäure ersetzt wird. Das Verfahren geht dann weiter, wie es vorstehend beschrieben worden ist.

In einer Variante des weiteres Ausiührungsbeispieis wird die Säure, die in alle Abteilungen zum Umwandeln der Plaste in den Gittern in das aktive Material der erforderlichen Batterieplatten eingeführt wird, zu-

309850/1010

- (st .-

rückbehalten, um den Elektrolyten der fertigen Batterie zu "bilden. Das spezifische Gewicht der Säure steigt jedoch, während des Umwandlungsvorgangs an, und um das zu berücksichtigen, betrug in einem praktischen Ausführungsbeispiel das spezifische Gewicht der in die Batterie eingeführten Schwefelsäure 1,225, was dazu führte, daß der endgültige Elektrolyt ,ein spezifisches Gewicht von 1,28 hatte.

Ansprüche

0 98 50/1016

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Bleisäurebatterien, dadurch gekennzeichnet, daß

a) mit einem Batteriekasten aus thermoplastischem Kunststoff mit einstückigen Trennwänden begonnen wird, die den Kasten in Abteilungen unterteilen, in welche Stöße von Batterieplatten mit zwischengelegten Trennstücken aufgenommen werden,

b) die erforderlichen Verbindungen zwischen den Zellen durch die Trennwände hindurch hergestellt werden, . .

c) die Abteilungen mit der Säure gefüllt werden, die den Elektrolyten der Batterie im Betrieb bilden soll,

d) eine Heizung in köerp er liehen Kontakt mit dem oberen peripheren Sand des Kastens und mit den oberen Enden der Trennwände zum Erweichen derselben gebracht wird,

e) eine Heizung in köerperlichen Kontakt mit einem Deckel aus thermoplastischem Kunststoff gebracht wird, der einen peripheren Rand hat, welche zum. Angreifen am oberen peripheren Hand des Kastens eingerichtet ist, und der Rippen aufweist, welche zum Angreifen an den oberen Enden der Trennwände eingerichtet sind, wobei die Heizung am Sand des Deckels und an den Sippen zum Erweichen derselben angreift, und

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stöße an Batterieplattengittern mit zwischengelegten Trennstücken in die Abteilungen gesetzt werden, wobei die Gitter die erforderliche Bleisäurebatteriepaste zur Bildung der Batterieplatten nach Umwandlung der Paste in das aktive Material der Platten tragen, und nach Abschluß der Verbindung zwischen den Zellen die Gitter in dem Kasten in die Batterieplatten geformt werden, dadurch, daß die Paste an den Gittern in das aktive Material der Platten umgewandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine, erste - Säurelösung in den Abteilungen während der Bildung der Gitter in die Batterieplatten aufgenommen wird und nach der Bildung die erste Lösung

Va/Ti ' ■ ' - _ 2 -

309850/1016

durch eine zweite Säurelösung,· erwsetzt wird, die den Elektrolyten
der fertigen Batterie bilden soll.

4· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Säurelösung in den Abteilungen während der Bildung der Gitter in die Batterieplatten aufgenommen wird und nach dem Bilden die Lösung zur Bildung des Elektrolyten der fertigen Batterie -zurückbehalten wird.

30985071018

Leerseite