NO810866L - Lukkeanordning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for lukking av rørene i en rørelektrodeplate for en elektrokjemisk blycelle, Idet lukkeanordningen består av en øvre og en nedre del.

Rørelektroder anvendes i elektrokjemiske batterier av for-skjellig art, slik som blyakkumulatorer og forskjellige alkaliske akkumulatorer. I blyakkumulatorer anvendes bly-rørelektroder istedet for vanlige belagte plater, fremfor alt når høye krav stilles til batteriets; levetid. En rør-elektrodeplate omfatter et gitter med en felles leder for alle rør, overrammer hvorifra det utgår separate midtledere som hver og en omgis av et aktivt material som er inneslut-tet i en rørhylse. I en rørelektrode for en blyakkumulator utgjøres gitteret av bly og det aktive material som omgir midtlederne er blystøv, hvilket vil si en blanding av pulverisert blymonooksyd og metallisk bly i pulverform. Blystøvet kan også foreligge i form av granuler, som har vist seg å gi betraktelig lettere håndtering og også øket kapasitet. Rørhylsteret utgjøres av et elektrolyttgjen-nomtrengelig inert material som er bestandig overfor sterke syrer, f.eks. glassfiber.

Rørene i en elektrodeplate lukkes vanligvis nedentil ved hjelp av en bunnlist som kan bestå av en sammenholdende strimmel samt propper som er beregnet på å drives inn i de nedre fri rørender. De øvre ender av rørene, som vender mot overrammen, lukkes ved en fiksering direkte til gitteret, hvis midtledere derfor oventil er utformet med en utbuktning tilsvarende rørets form.

De gitterkonstruksjoner som idag anvendes i rørelektroder er ganske klumpete og tunge. Det vil bli en betraktelig opphopning av bly i gitterets øvre del på grunn av ut-førelsen av midtlederne med en blyklump i den øvre ende for lukking av rørene. På tross av mange forsøk på å

oppnå minskning av blymengden i blybatterier, er denne utforming opprettholdt. Ved foreliggende oppfinnelse

blir det imidlertid mulig å oppnå en betraktelig reduk^sjon av blymengden i gitteret og samtidig også en økning den aktive materialmengde, hvilket medfører at elektrodeplaten får øket kapasitet og nedsatt vekt.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen for lukking av rørene i en rørelektrodeplate har som særtrekk at den øvre lukkedelen utgjøres av separate hylser for hvert rør, og som eventuelt er anordnet på én sammenholdende strimmel idet hver hylse har en bunn med et gjennomgående midthull med en diameter som tilsvarer diameteren av den midtleder som skål rage ut gjennom hullet, samt en vegg hvis omkrets tilsvarer omkretsen av det rørhylsteret som skal ligge an mot hylseveggen.

I henhold til en foretrukket utførelseform av oppfinnelsens anordning utgjøres den øvre lukkedelen av en øvre list med separate hylser for hvert rør, idet hver hylse har en ytre diameter som tilsvarer den indre diameter av rørhylsteret, således at rørhylsteret etter lukkingen tett omslutter hylsens vegg.

Den nedre lukkedel utgjøres i henhold til oppfinnelsen

av separate hylser for hvert rør, og som eventuelt er anordnet på sammenholdende strimmel for dannelse av en bunnlist, idet hver hylse har en yttervegg med den indre diameter som tilsvarer rørhylsterets ytre diameter, samt en innervegg med en diameter som tilsvarer diameteren av midtlederen, således at den ytre vegg etter lukkingen tett omslutter rørhylsteret og den indre vegg omslutter og sentrerer midtlederen.

For tilvirkning av en rørelektrodeplate med en øvre og

en nedre lukkedel i henhold til oppfinnelsen støpes et gitter med overramme og midtledere uten blyklumper i et stykke. Gitteret vendes med overrammen nedover og hylsene på den øvre del tres over de respektive midtledere med hylseåpningene vendt oppover, sådeles at

hylsebunnene kommer til å ligge an mot overrammen.

Deretter anbringes rørhylsterne, som presses over hver

sin hylse således at det oppnås en lukking av rørenes øvre ender, som nu er vendt nedover, og aktivt material kan fylles i rørene. Når rørene så er fylt, påføres til slutt den nedre lukkedel, hvis hylser presses over de nedre og nu oppovervendte ender av rørene, således at midtlederne fikseres i stilling ved hjelp av den indre vegg i hver hylse. Platen kan så atter vendes til kor-rekt stilling.

For å lette monteringen av den øvre lukkedel på gitteret, bør den øvre del av hver midtleder være utformet med noe større diameter, nemlig omkring noen tiendedels mm-større enn resten av midtlederen. Ved dette blir det lettere å tre hylsene over midtlederne således at disse rager ut gjennom hullene i bunnen av hylsene, samtidig som en tett til-lukking oppnås når hylsene er kommet på plass.

Ved de foretrukne utførelseformer av lukkelistene er hylsene og den sammenholdende strimmel utført i samme material og hensiktsmessig støpt i et stykke. Det er viktig at dimensjoneringen av hylsevegger og hylsebunner gjøres slik at konstruksjonen i sin helhet blir stabil og sammenhengende, samt på sådan måte at lekkasje mellom hylse og rørhylse forhindres. Det er også nødvendig at materialet i lukkelistene er motstandsdyktig mot det om-givende miljø, samt noe elastisk, da det aktive elektrode-material som er innelukket i rørene faktisk "lever" ved ladning og utladning av batteriet samt forandrer volum.

Eksempel på materiale som kan anvendes for utforming av lukkelistene, i henhold til oppfinnelsen, er følgende plastmaterialer: polystyren, polyeten, polypropen, polyfenylenoksyd, polyvinylidenklorid, polysulfoner, polysulfider, polytetrafluoreten, polyvinylklorid, polyuretan, epoxiharpikser, polykarbonater. Blant disse skal spesielt fremholdes polystyren, polypropen, polyeten og poluvinylklorid, som er særlig økonomisk for-delaktige.

Lukkingen mellom rørhylster og hylse kan eventuelt komplet-teres med et limskikt. Det anvendte lim må herunder kunne forenes både med materialet i hylsen og materialet i rør-hylsteret og dessuten kunne motstå det sterkt aggressive miljø i cellen. Som eksempel på et anvendbart lim kan nevnes epoxilim.

Ytterligere fordel med en lukkeanordning i henhold til oppfinnelsen er at de fleste gitter for rørelektroder kan støpes i samme form. Ved at utformingen av hylsene kan tilpasses til rørenes geometriske form, kan samme gitter benyttes til forskjellige rørtyper. Dette gir vesentlig innsparing av både tid og penger.

For gittere" som er høyere enn 135 mm kan det i visse tilfeller være påkrevet med såkalte styrefinner som sentrerer midtlederen langs dens lengdeutstrekning.

Disse styrefinner kan for tilpasning til oppfinnelsens anordning utgjøres av plastfinner som smekkes fast på midtlederen etterat den øvre lukkedel er montert.

Oppfinnelsen vil nu bli nærmere beskrevet under henvis-ning til de vedføyede tegninger, hvorpå: fig. 1 viser, delvis i snitt, en rørelektrodeplate av vanlig utførelse,

fig. 2 viser et oppriss, delvis i snitt, av en rørelek-trodeplate i henhold til oppfinnelsen,

fig. 3 er en planskisse av en øvre list for lukking av sirkulære rør,

fig. 4 er en perspektivskisse av en øvre list for lukking av ovale rør, og

fig. 5 er en planskisse av en bunnlist for lukking av sirkulære rør.

En rørelektrodeplate for en blyakkumulator med rør som

er lukket på vanlig kjent måte i henhold til fig. 1,

samt medden lukkeanordning i henhold'.til oppfinnelsen som angitt i fig. 2, omfatter et blygitter med en overramme 1 og midtledere 2 som utgår fra denne. For til-førsel eller uttak av strøm er det anordnet en klemme 3. Omkring hver midtleder er det anordnet et elektrolytt-gjennomtrengelig rørhylster 4, som omslutter et aktivt materiale 5, slik som blystøv.

I platen av konvensjonell utførelse finner den øvre lukking av røret sted ved at de øvre ender av rørhylster-ne 4 fikseres rundt blyklumper 6 på midtlederne 2. De nedre ender av rørhylsterne er lukket, ved hjelp av propper 7 som er festet på en sammenholdende strimmel. Disse propper er forsynt med en uttagning for sentrering av midtlederne 2.

I elektrodeplaten i henhold til fig.2 er de øvre ender

av rørhylsterne 4 lukket ved hjelp av en øvre list av hylser 10, hvis nærmere utforming vil fremgå av fig. 3.

På en sammenholdende strimmel 14 er det anordnet en

hylse for hvert rør og med en hylsevegg 11, samt en bunn 12. I bunnen 12 er det anordnet et hull 13 som tett omslutter den midtleder 2 som rager ut gjennom hullet. Hylsens vegg omhylles tett av rørhylsteret 4.

De nedre ender av rørhylsterne 4 er lukket ved hjelp

av en bunnlist av hylser 15, hvis nærmere utforming vil fremgå av fig. 5. På en sammenholdende strimmel 18 er det en hylse for hvert rør, idet hylsen omfatter en ytre vegg 16 og en indre vegg 17. Ytterveggen 16 av hylsen omslutter tett rørhylsteret 4, mens innerveggen 17 omslutter og senterer midtlederen 2.

Fig. 4 viser en øvre list med hylser på en sammenholdende strimmel 14^ som kan anvendes for lukking av ovale rør-hylstre. Hylsens vegg 11'er gitt samme utforming som det rørhylster som skal lukkes, og i hylsens bunn 12'finnes et hull 13'som er tilpasset til en sirkulær midtleder.

Ved en standardplate for et blybatteri med Pg 135-gitter, hvilket vil si 15 sirkulære rør og en høyde på 135 mm, oppnås ved anvendelse av en lukkeanordning i henhold til oppfinnelsen en kapasitetsøkning på 5-6 %, samt en total vektminskning på 5 %. Da blygitteret kan fremstilles uten blyklumper, oppnås en reduksjon av blyvekten på 17-18%. Samtidig kan mengden aktivt-material økes i hvert rør,ssåledes at det oppnås en bedre utnyttelse av det tilgjengelige volum. Ved en sådan utførelse blir for-holdet mellom aktivt material og bly 1:07.

Det bør bemerkes at også andre utførelseformer av lukkeanordningen i henhold til oppfinnelsen er mulig. Den øvre lukkedel kan f.eks. omfatte hylser hvis innerdiameter tilsvarer den ytre diameter av rørhylsteret, således at hylsens vegg ved lukkingen omslutter rørhylsteret. Videre kan hylsene være tilpasset til ikke sirkulære midtledere.

Claims (4)

1. Anordning for lukking av rørene i en rørelektrode-plate for en elektrokjemisk blycelle, idet rørelektrode-platen omfatter et blygitter med en felles leder for alle rør, en overramme (1), hvorfra det utgår separate midtledere (2) som hver omgis" av et aktivt material (5) inne-sluttet i et rørhylster (4), som består av en øvre del for lukking av rørenes øvre ender som vender mot overrammen samt en nedre del for lukking av rørene. nedre fri ender, karakterisert ved at den øvre lukkedel utgjøres av separate hylser (10) for hvert rør og som eventuelt er anordnet på en sam menholdende strimmel (14) idet hver hylse har en bunn (12) med et sentralt gjennomgående hull (13) med en diameter som tilsvarer diameteren av den midtleder (2) som skal rage ut gjennom hullet, samt en hylsevegg (11) hvis omkrets tilsvarer omkretsen av det rørhylster (4) som skal ligge an mot veggen.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den øvre lukkedel utgjøres av en øvre list med separate hylser (10) for hvert rør, idet hver hylse har en ytre diameter som tilsvarer den indre diameter av rørhylsteret (4), således at rørhylsteret (4) etter lukkingen tett omslutter hylsens vegg (11).

3. Anordning som angitt i krav 1.eller 2, karakterisert ved at den nedre tethings-delen utgjøres av separate hylser (15) for hvert rør og som eventuelt er anordnet på en sammenholdende strimmel (18) for dannelse av en bunnlist, idet hver hylse har en ytre vegg (16) med en indre diameter tilsvarende ytter-diameteren av rørhylsteret (4), samt en indre vegg (17) med en indre diameter som tilsvarer diameteren av midtlederen (2) således at den ytre vegg (16) etter lukkingen tett omsluttet rørhylsteret (4) mens den indre vegg (17) omslutter og sentrerer midtlederen (2).

4. Anordning som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at den er utført i et plastmaterial, slik som polystyren, polypropen, polyeten eller poluvinylklorid.