DE861432C

DE861432C - Stabfoermige Elektrode mit Huelse und Verfahren zur Herstellung einer solchen Huelse

Info

Publication number: DE861432C
Application number: DES19570A
Authority: DE
Inventors: Pelham Salisbury-Rowswell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-09-24
Filing date: 1950-09-26
Publication date: 1953-01-05
Also published as: GB678721A; FR1025641A; CH292914A; BE498303A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Hülse für Stabelektroden für galvanische Elemente oder Akkumulatoren, durch die das aktive Material auf der stabförmigen Elektrode festgehalten wird, ohne den Zutritt des Elektrolyts zu dem aktiven Material zu behindern.

Befestigungsmittel für das aktive Material, die den Zutritt des Elektrolyts zu dem aktiven Material ermöglichen und die eine Ausdehnung und Zusammenziehung des aktiven Materials zulassen, sind bekannt und beispielsweise in der britischen Patentschrift 637 oß¹ des Erfinders beschrieben.

Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung zum Festhalten des aktiven Materials aus einer schraubenlinienförmig aufgeschnittenen, selbsttragenden Hülse aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk, Hartgummi oder anderem kautschukähnlichen Material.

Gemäß der weiteren Erfindung wird eine solche Hülse in der Weise hergestellt, daß ein Rohr aus einem der obengenannten Werkstoffe über einen Dorn geschoben und durch ein rotierendes Messer oder eine Kreissäge aufgeschnitten wird, während gleichzeitig Dorn und Rohr gedreht und in der Längsrichtung bewegt werden. Dadurch wird eine aus einem schraubenförmigen Band bestehende Hülse erhalten, in die das die Stabelektrode bildende aktive Material auf die schon früher beschriebene Art und Weise eingebracht wird.

Eine weitere Verbesserung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß der hülsen- oder rohr-

förmige Teil aus gegen den Elektrolyt beständigem Isoliermaterial an jedem Ende einen Bund hat und diese beiden Bunde durch ein schraubenlinienförmiges Band oder mehrere solcher nebeneinanderliegender Bänder oder Streifen^miteinander verbunden sind, wobei diese Bänder in der Längsrichtung unter gleichem oder annähernd gleichen Winkeln gegen die Bunde verlaufen und dieser Winkel vorzugsweise kein rechter Winkel ist,

ίο Das Verfahren zur Herstellung einer solchen Hülse besteht darin, daß ein Rohr aus Hartgummi oder einem ähnlichen, gegen den Elektrolyt beständigen Isoliermaterial auf einen Dorn geschoben und unter gleichzeitiger und axialer Bewegung mehrere Einschnitte erhält, ausgenommen die beiden Endstücke, die als Bunde dienen sollen. Die Schnitte können durch einen Satz rasch rotierender Messer oder Kreissägen so ausgeführt werden, daß Bänder oder Streifen gleicher Länge und Breite entstehen. Die so entstehenden ao schraubenförmigen Bänder lassen ein Ausweiten und Zusammenziehen der Hülse im Gebrauch zu, wobei die Einschnitte den Zutritt des Elektrolyts zu dem aktiven Material innerhalb der Hülse ermöglichen. An Stelle mehrerer Einschnitte kann auch ein einziger schrauberJjnienförmiger Schnitt unter einem geeigneten Winkel geführt werden.

Die Längsverschiebung und Drehung der Hülse und des Domes sollen so bemessen sein, daß beim Schneiden die Hülse nur einen Teil einer Umdrehung ausführt, während die Längsbewegung gleich dem zwei- bis dreifachen Durchmesser der Hülse ist.

Die Hülse kann außer aus Hartgummi auch aus Preß- oder Kunststoff oder anderem Material mit den geforderten Eigenschaften bestehen, wobei bei der Auswahl des Materials zu berücksichtigen ist, gegen welchen Elektrolyt es beständig sein muß. In den Zeichnungen zeigt

Fig. ι eine Seitenansicht einer Hülse gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt dieser Hülse,

Fig. "3 eine schematische Darstellung der Anordnung der Kreissägen zum Schneiden der schraubenlinienförmigen Schlitze.

Die dargestellte Hülse aus geeignetem Material, z.B. Hartgummi, ist durch vier schraubenlinienförmige Sägeschnitte 2°, 2⁶, 2^C, z^ä aufgeschnitten. Diese Einschnitte beginnen in geeignetem Abstand von dem einen Ende 3 und enden in entsprechender oder sonst geeigneter Entfernung vom Ende 4, wodurch die beiden Bunde 5 und 6 entstehen.

Diese Bunde 5 und 6 sind auf diese Weise miteinander durch vier schraubenförmige Streifen 7°, 7⁶, 7", 7*, die voneinander durch die Schlitze 2>, 2⁶, z^c, 2^ä getrennt sind, verbunden, so daß die Hülse sich erweitern und zusammenziehen kann.

Die schraubenlinienförmigen Schlitze können durch Kreissägen 8 eingeschnitten werden, die in entsprechenden Winkelabständen um die Hülse so angeordnet sind, daß gleichmäßig starke Streifen in gleichen Abständen entstehen.

Die Sägen 8 können in an sich bekannter Weise so angeordnet sein, daß sie eine ein- und auswärts gerichtete Bewegung ausführen können, um die Einschnitte so beginnen und enden zu lassen, daß die Endbunde entstehen. Diese Bewegung kann in radialer Richtung erfolgen oder etwa als Schwenkbewegung längs der Linien 9.

An Stelle von vier schraubenlinienförmigen Einschnitten zur Erzeugung von vier Streifen kann auch ein einziger oder eine andere geeignet erscheinende Anzahl von Schnitten vorgesehen werden.

Bei der Anwendung einer Hülse mit Endbunden gemäß der Erfindung für eine einzehie Stabelektrode wird in die Hülse eine Bleistange eingeführt, deren Mittelstück vorspringende Teile aufweist, beispielsweise Platten oder Rippen, die durch Abflachen, Driikken öder Pressen des Stabes oder beim Guß in regelmäßigen Abständen erzeugt werden. Durch diese Ausbildung wird eine elektrisch gut leitende Verbindung und ein festes Haften des aktiven Materials an dem Stab gesichert. Eine Bleischeibe mit einer zentrischen Bohrung wird dann auf das untere glatte Ende des Stabes aufgeschoben, wobei der Durchmesser der Scheibe etwa gleich dem der Hülse ist, so daß die Unterkante des unteren Bundes auf dieser Scheibe ruht. Diese wird dann mit der Bleistange verschweißt oder verlötet.

Der Zwischenraum zwischen Hülse und Bleistange wird dann mit körnigem, pulverförmigem oder pastenförmigem aktivem Material ausgefüllt, wobei am oberen Ende des oberen Bundes ein Raum gelassen wird zur Aufnahme eines Stopfens an einer oberen Bleischeibe, die auch wieder eine zentrale Bohrung aufweist, so daß sie auf den oberen glatten Teil der Bleistange aufgeschoben werden kann, wobei der stopfenförmige Teil in die öffnung des oberen Bundes der Hülse passend eintritt und etwas Spielraum zwischen der oberen Kante des oberen Bundes und der anschließenden Fläche der Scheibe verbleibt. Die obere Scheibe wird dann mit der Bleistange verschweißt oder verlötet und das aktive Material in bekannter Weise formiert und verfestigt.

Gegebenenfalls kann die untere Scheibe auch aus Preß- oder Kunststoff bestehen, in welchem Falle das untere Ende der Bleistange über die Unterseite der Scheibe umgebördelt wird, um die Scheibe in der richtigen Stellung zu befestigen und die Hülse und das aktive Material festzuhalten.

Dank dieser Anordnung kann sich die Hülse sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung ausdehnen no und zusammenziehen, je nach der Ausdehnung und Zusammenziehung des aktiven Materials, wobei die Scheiben verhüten, daß letzteres aus den Enden der Hülse herausdringen kann, während die Schlitze in der Hülse den Zutritt des Elektrolyts zu dem aktiven Material ermöglichen.

Das Formieren des aktiven Materials kann beim ersten Laden der mit den erfindungsgemäßen stabförmigen Elektroden ausgestatteten Batterie erfolgen.

Im Falle einer aus mehreren Stäben bestehenden Elektrode können mehrere der beschriebenen stabförmigen Elektroden durch eine Leiste aus leitendem Material verbunden sein, die mit den Bleistangen verschweißt oder verlötet ist und mehrere stopfenförmige Ansätze hat, die jeweils in die oberen Enden der Hülse eingepaßt werden. Die unteren Scheiben

können ersetzt sein durch eine gemeinsame Leiste aus Blei oder Preß- oder Kunststoff, die an den Bleistangen durch Schweißen bzw. Umbördeln der Enden der Stangen wie vorstehend beschrieben befestigt ist. Diese Mehrstabelektroden können auf folgende zwei Arten hergestellt werden: Eine Bleileiste mit mehreren stopfenförmigen Ansätzen bildet mit daran angeschweißten Bleistangen ein Gitter. Auf jede Stange wird ein zylindrischer Körper aus aktiver

ίο Paste aufgegossen oder aufgepreßt. Auf jeden dieser Pastenkörper wird dann eine Hülse aufgeschoben, so daß die oberen Bunde sich über die stopfenförmigen Ansätze schieben. Eine der ersten ähnliche, mit öffnungen versehene untere Bleileiste wird dann auf die unteren Enden der Stangen so weit aufgeschoben, daß ihre stopfenförmigen Ansätze in die unteren Bunde der Hülse eintreten. Die untere Leiste wird dann mit den Stangen verschweißt oder verlötet, und die Elektrode' ist dann fertig zum Zusammenbau mit den übrigen Teilen der Batterie.

Nach der zweiten Herstellungsart werden die Hülsen zuerst mit dem, wie vorstehend beschrieben, hergestellten Gitter vereinigt und dann das aktive Material in Pasten- oder Pulverform in die Hülsen eingebracht, worauf die zweite, untere Leiste aufgeschoben und an den Stangen befestigt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Stabförmige Elektrode für galvanische Elemente oder Akkumulatoren mit einer sie umkleidenden Hülse, dadurch gekennzeichnet, daß die aus gegen den Elektrolyt beständigem Isoliermaterial, beispielsweise aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk, Hartgummi oder einem anderen, kautschukähnlichen Preß- oder Kunststoff, bestehende Hülse einen schraubenlinienförmigen Schlitz aufweist.
2. Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenlinienförmige Schlitz im Abstand von den Enden des Rohres beginnt und endet, so daß feste Endbunde verbleiben.
3. Hülse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere schraubenlinienförmige Schlitze unter dem gleichen oder annähernd gleichen Winkehi eingeschnitten sind.
4. Hülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel kein rechter Winkel ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Hülse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr auf einen Dorn aufgeschoben und die Wandung des Rohres durch ein oder mehrere rotierende Messer oder Kreissägen aufgeschnitten wird, während das Rohr sich gleichzeitig dreht und in seiner Längsrichtung bewegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze durch einen Satz von mehreren rotierenden Messern oder Kreissägen eingeschnitten werden, so daß mehrere schraubenförmige Streifen oder Bänder nebeneinander entstehen.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr während des Schneidens weniger als eine Umdrehung ausführt, während die Längsverschiebung das Zwei- bis Dreifache des Durchmessers der Hülse beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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