DE2328170A1 - Verfahren zur herstellung von bleisaeurebatterien - Google Patents

Description

COHAUSZ *: F¹LORACK

PATENT.·» N WALVSU 0 HO 4 DÜSSELDORF SCHUMANNSTR, 87 2328170

fATENTANWALTE: Dipl.-lng. W. COHAUSZ · Dipl.-lng. W. FLORACK · Dipl.-lng. R. KNAUF · Dr.-lng., Dipl.-Wirt«di.-lng. A. GERBER

Joseph Lucas (Batteries) Limited

Well Street .

GB-Birmingham . 1. Juni 1973

Verfahren zur Herstellung von Bleisäurebatterien -

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bleisäurebatterien. .

Ein Verfahren gemäß der Erfindung ist gdadurch gekennzeichnet, daß

a) mit Batterieplattengittern begonnen wird, die die Bleisäurebatteriepaste tragen, welche zum Herstellnn von positiven und negativen Batterieplatten nach Umwandlung der Paste in das aktive Material der Platten erforderlich ist, -

b) Stöße der Batterieplattengitter mit dazwischengelegten Trennstücken in Abteilungen in einem Batteriekasten aus thermoplastischem Kunststoff mit einstückigen Trennwänden gesetzt werden, die die Abteilungen bilden, '

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

d) die Gitter innerhalb des Kastens in die erforderlichen positiven und negativen »Batteri eplatten dadurch geformt werden, daß die Paste am Gitter in das aktive Material der Platten umgewandelt wird,

e) eine Heizung in körperlichen Kontakt mit dem oberen peripheren Band des Kastens und den oberen Enden der Trennwände zum Erweichen derselben gebracht wird, - .

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

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

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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Heichnungen näher erläutert, die die Herstellung einer Bleisäurebatterie zeigen. In den Zeichnungen sind»

Pig. 1 ein Schaubild eines Batteriekastens während der Hontage von Stößen an Batterieplattengitten und Trennstücken in dem Kasten,

Pig. 2 ein Teilschnitt durch den Batteriekasten, wobei die Herstellung der Verbindung zwischen den Zellen dargestellt ist, und

Pig. 3 ein Schnitt durch den Batteriedeckel und die Heizung. ·

Die Batterie wird dadurch hergestellt, daß ein Batteriekasten 11 aus Polypropylen oder einem anderen geeigneten thermoplastischen Material geformt wird, so daß der Kasten in sechs Abteilungen durch im Abstand angeordnete Trennwände 12 unterteilt ist. Jede Abteilung des Kastens nimmt ,einen vorgeformten Stßi5 13 an Batterieplatten und Trennstücken auf, wobei jedes Gitter der Batterieplatten die erforderliche Bleisäurebatterieplatte trägt, um eine positive oder negative Batterieplatte nach Umwandlung der Paste in das aktive Material der Platte zu bilden« Die Gitter sind in jedem Stoß 13 in Sätzen angeordnet, die positive Batterieplatten bzw. negative Batterielplatten bilden, und in jedem der vier Stöße, die in den mittleren Abteilungen des Kastens -11 zu montieren sind, sind die beiden Sätze Gitter mit Verbindungsbolzen 14 bzw. 15 verbunden. Jeder der Bolzen 14» 15 ist mit einer einstückigen Verlängerung versehen, die eich im Betrieb im wesentlichen parallel zu den Trennwänden 12 erstreckt, und jeder der Bolzen 14 ist ferner mit einem vorstehenden Block 14a versehen, der einstückig mit der betreffenden Verlängerung ausgebildet ist» Jeder der Stöße 13» der in eine Endabteilung des Batteriekastens einzusetzen ist, hat einen Satz Gitter» die mit einem Bolzen 14 oder 15 verbunden sind, während der andere Satz Gitter mit einem Polbolzen 16 der Batterie verbunden ist,

Gemäß Pig. 2 haben die Trennwände 12 eingestanzte Löcher 12a, die so angeordnet sind, daß dann, wenn die Stöße 13 in dem Kasten montiert sind, jeder Block 14a sich durch ein Loch 12a in eine Anlage an die Verlängerung eines Bolzens 15 in einer danebenliegenden Abteilung erstreckt. Eb versteht sich natürlich, daß die Trennwände 12 ausgebogen

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werden müssen, um ein Einsatzen der Stöße 1J in den Kasten 11 zu ermöglichen. Wenn alle Stöße 13 in der vorgesehenen Lage sind, werden die erforderlichen Verbindungen zwischen den Zellen unter Verwendung des in I¹Xg. 2 bei 17 gezeigten Widerstandsschweißwerkzeugs hergestellt. Das Werkzeug 17 weist zwei Elektroden 18, 19 auf, die abwechselnd mit den betreffenden Verlängerungen jedes Paars Bolzen 14» 15 in Kontakt gebracht werden, um die Bolzen miteinander zu verschweißen. Während eines solchen Widerstandsverschweißens drücken die Elektroden 18, 19 die Verlängerungen der Bolzen 14» 15 gleichzeitig gegen die betreffende Trennwand 12 und lassen Strom zwischen den Verlängerungen durch den Block 14a fließen, so daß der Block schmilzt und das Loch 12a in der Trennwand versiegelt. Ein Hing 20 ist an jeder der Verlängerungen der Bolzen 14» 15 vorgesehen, um das Versiegeln des Lochs in der Trennwand zu begünstigen. Es versteht sich natürlich, daß andere Anordnungen als die beschriebene verwendet werden können, um für die Verbindung zwischen den Zellen durch die Trennwände hindurch zu sorgen.

wenn die Verbindungen zwischen den Zellen hergestellt sind, wird dier Batteriekasten 11 mit verdünnter Schwefelsäure mit einem spezifischen Gewicht von 1,050 gefüllt, und die Bolzen 16 werden mit einer Gleichstromspannung verbunden. Dann wird Strom durch die Batterie geleitet, um die Paste an den Gittern innerhalb des Kastens 11 in das aktive Material der Platten umzuwandeln. Die Paste an den Gittern ist ganz herkömmlich, so daß der Durchgang des Stroms die Paste an den Gittern umwandelt, die die negativen Batterieplatten bilden sollen, und zwar in metallisches Blei, vrährend die Paste an den Gittern, die die positiven Platten bilden sollen, in Bleidioxid umgewandelt wird· Zweckmäßigerweise kann natürlich die Bildung der Gitter in einer großen Zahl von Batteriekästen gleichzeitig erfolgen, indem die Batterien in Reihe an eine Hochspannungsgleichstromquelle angeschlossen werden. Da zu dieser Zeit der Batteriekasten 11 auch n.och durch einen deckel verschlossen werden muß, ist es in einer Batterieherstellungsfabrik wünschenswert, daß der Umwandlun&sivorgang vom Boden der Pabrik weg durchgeführt werden kann, beispielsweise in einer belüfteten Kabine, um die Arbeitskräfte vor säureführenden Gasen zu schützen, die sich während der Umwandlung entwickeln. Wenn ferner eine isolierte Umgebung für die Umwand-

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lung verwendet wird, kann die Geschwindigkeit der Umwandlung ohne Sicherheitsbeinträchtigung erhöht werden.

Nach der Umwandlung der Gitter in die erforderlichen positiven und negativen Batterieplatten und nach der Entfernung der verdünnten Säure aus dem Batteriekasten 11 wird dier Kasten durch den in Pig. 3 bei 21 gezeigten Deckel verschlossen, indem der Deckel mit dem Kasten verschweißt wird. Der Deckel 21 weist eine periphere Wand 22 auf, die sich im wesentlichen im rechten Winkel zur Ebene des Deckels erstreckt und mit der unteren Fläche des Deckels eine innere» periphere Schulter 23 bildet. Wenn der Deckel 21 am Kasten 11 befestigt wird, greift die periphere Schulter 23 am freien Ende der äußeren Wände des Kastens an4,and sich quer erstreckenede Rippen 24 greifen an den freien Rändern der Trennwände 12 des Kastens an. Um den Deckel 21 mit dem Kasten 11 zu verschweißen, wird der Deckel 21 in körperlichen Kontakt mit einer Fläche einer Heizungsplatte 25 gebracht, so daß die Platte an der Schulter 23 und an den freien Rändern der Rippen 24 angreift und diese schmilzt. Wie aus Pig. 3 zu ersehen ist, ist die Heizungsplatte 25 unterschnitten, und Hazwar nach hinten der einen Pläche derselben gegenüber, so daß die Wand .22 des Deckels von der Heizung nicht zum Schmelzen gebracht wird, wenn der Deckel daran angreift. Die andere Pläche der Heizungsplatte 25 wird dann in körperölichen Kontakt mit dem oberen peripheren Rand des Kastens 11 gebracht, ebenso mit dem oberen Ende ■ der betreffenden Trennwände 12, um sie zum Schmelzen zu bringen, und nach Entfernung der Heizungsplatte wird der Deckel 21 in Anlage an den Kasten 11 gepreßt.

Während der Umwandlung des Gitters in die erforderlichen positiven und negativen Batterieplatten neigt von den entwickelten Gasen mitgeführte Säure dazu, sich auf dem oberen peripheren Rand des Kastens abzusetzen, aber diese Säure.stört das Verschweißen des Deckels mit dem Kasten nicht. Wenn jedoch Kleber wie Epoxydharze verwendet werden, um den Deckel mit dem Kasten zu verbinden, verhindert die Säure oben auf dem peripheren Rand des Kastens die Bildung einer adäquaten Verbindung zwischen dem Deckel und dem Kasten.

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Es versteht sich ferner, daß im vorstehenden Ausführungsbeispiel die Zellenabteilungen nicht mit Jier&ömmlichei? Batteriesäure gefüllt werden, d.h. einer Schwefelsäurelösung mit einem spezifischen Gewicht zwischen 1,25 und 1,28, bis der Deckel 21 mit dem Kasten 11 verschweißt worden ist. In einer ,Abwandlung des vorstehenden Ausführungsbeispiels jeodch wird das Verschweißen des Deckels mit dem Kasten, wie das vorstehend beschrieben worden ist, mit bereits mit der herkömmlichen Battieriesäure gefüllten Zellenabteilungen vorgenommen. In einer weiteren' Abwandlung ist dafür gesorgt, daß die in die Zellenabteilungen zur Umwandlung der Paste an den Gittern in, das aktive Material an der erforderlichen Batterieplatte eingeführte Schwefelsäurelösung nach der Umwandlung während des Bests des Vorgangs zurückbehalten werden kann, um den Elektrolyten der fertigen Batterie zu bilden. Das spezifische Gewicht der Säure steigt jedoch während des Umwandlungsvorgangs, und um daaHs zu berücksichtigen, betrug das spezifische Gewicht der in die Batterie eingeführten Säure in'einem praktischen Ausführungsbeispiel 1,225, was dazu führte, daß der endgültige Erektrolyt ein spezifisches Gewicht von 1,28 hatte. ,

Ansprüche

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Claims (5)

Ansprüche -

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

a) mit Batterieplattengittern begonnen wird, die die Bleisäurebatteriepaate tragen, welche zum Herstellen von positiven und negativen Batterieplatten nach Umwandlung der Paste in das aktive Material der Platten erforderlich ist,

b) Stöße der Batterieplatiengitter mit dazwischengelegten Trennstücken in Abteilungen in einem Batteriekasten aus thermoplastischem Kunststoff mit einstückigen Trennwänden gesetzt werden, die die Abteilungen bilden,

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

d) die Gitter innerhalb des Kastens in die erforderlichen positiven und negativen Batterieplatten dadurch geformt werden, daß die Paste im Gitter in das aktive Material der Platten umgewandelt wird,

e) eine Heizung in körperlichen Kontakt mit dem oberen peripheren Rand des Kastens und den oberen Enden der Trennwände zum Erweichen derselben gebracht wird, ■

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

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

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurelösung, die den Elektrolyten der fertigen Batteries? bildet, in die Abteilungen eingeführt wird, nachdem der Deckel am Kasten befestigt worden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Säurelösung, die den Elektrolyten der fertigen Batterie bildet, in den Abteilungen während der Verfahrensschritte (e), (f) und (g) vorhanden ist.

4. Verfahren nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurelö-

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sung in die Abteilungen, vor dem Verfahrensschritt (d) eingeführt wird, derart, daß die Lösung an der Formung teilnimmt.

5. Verfahren nach Anspruch 3ι dadurch gekennzeichnet, daß—die Säurelösung in die Abteilungen nach dem Verfahrensschritt (d) eingeführt wird, wobei eine weitere Säurelösung in den Abteilungen während des Bildungsschritts (d) aufgenommen wird.

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