DE946298C

DE946298C - Verfahren und Maschine zur Herstellung von Elektroden fuer Akkumulatoren aus einem Gemisch von aktiver Masse und thermoplastischem Kunststoffpulver

Info

Publication number: DE946298C
Application number: DEH17217A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Heberer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-07-29
Filing date: 1953-07-29
Publication date: 1956-07-26

Description

Verfahren und Maschine zur Herstellung von Elektroden für Akkumulatoren aus einem Gemisch von aktiver Masse und thermoplastischem Kunststoffpulver Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung von Elektroden oder Elektrodenkörpern für Akkumulatoren.
Bisher wurde in einem langwierigen Arbeitsprozeß die Aktivmasse zu einer Paste aufbereitet, in dieser Form auf ein Hartbleigitter aufgebracht und getrocknet. Die relativ lose geschichtete Aktivmasse machte es erforderlich, daß dus Hartbleigitter als Masseträger ausgebildet und demgemäß verhältnismäßig stark sein muß, wodurch jedoch der Aufwand an Hartblei sehr groß und das Gewicht der Elektroden erheblich geworden ist. Des weiteren müssen äußere Stützmittel vorgesehen sein, um das spätere Herausfallen der Aktivmasse aus dem Trägergitter zu verhindern.
Demgegenüber bezieht sich die Erfindung ausschließlich auf die bekannte Verwendung eines trockenen pulverförmigen Aktivmasse-Kunststoff-Gemisches.
Die der Erfindung ,zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein wirtschaftliches, kontinuierliches Verfahren zu finden, bei dem das Gemisch so verfestigt wird, daß ein selbsttragender Elektrodenkörper entsteht, bei welchem. das Kunststoffgerüst die Aktivmasse (Bleipulver, Bleioxyd, Eisen-Nickel-Pulver) so hält, daß diese im Verlaufe des elektrochemischen Prozesses nicht herausfallen kann (positive Elektrode) und andererseits für den Elektrolyt möglichst vollständig erreichbar ist. Dadurch wird das Hartbleigitter als Trägergitter nicht mehr benötigt und dient lediglich als Ableitungsgitter mit geringem Querschnitt.
Gemäß Erfindung wird ein in einer zweiteiligen Preßform mittig eingebettetes Hartbleiableitungsgitter verhältnismäßig geringer Querschnittsbemessung zunächst auf etwa 2400 vorgewärmt, die Form sodann beidseitig randbündig mit einem im Mischer homogenisierten pulverförmigen Aktivmasse-Kunststoff-Gemisch (thermoplastischer Kunststoff) aufgefüllt, das Ganze gleichzeitig einer Infrarotbestrahlung von etwa 2i0° unterzogen und das Gemisch in einen plastischen Zustand übergeführt, woraufhin die gefüllte Form einer kalten, vorteilhaft gekühlten Presse zugeführt und dort insoweit und so lange unter Druck von etwa 4o bis 50 kg/cm2 gesetzt wird, bis das plastische Gemisch bis in Höhe des Gitterrandes zusammengepreßt, die Gelierung sowie die Erhärtung erfolgt ist und das Gemisch selbst zu einem selbsttragenden Körper wird.
Die Maschine zur Durchführung des Verfahrens besteht -im wesentlichen darin, daß ein mit einem Mischer in Verbindung stehender, vorzugsweise mit einer vertikal arbeitenden Förderschnecke, Vibrationsklappen od. dgl. ausgestatteter Trichter zurAufnahme des Aktivmasse-Kunststoff-Gemisches zur Anwendung kommt, dessen unteres Ende ein weitmaschiges, nach unten wirkendes Infrarotbestrahlungsgitter in Größe der das Hartbleiableitungsgitter einschließenden Preßform trägt, und gegenüber welchem unter Freilassung eines Spaltes zum Durchtritt der Form eine nach oben wirksame Infrarotbestrahlungsplatte vorgesehen ist, wobei unter Beibehaltung derselben Spaltbreite sowohl dem oberen als auch dem unteren Infrarotbestrahlungsgitter ein gleichermaßen wirksamer Vorwärmer vorgeordnet und eine in Spalthöhe schließende Kaltpresse nachgeordnet ist.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor und sind in der Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung ist die Maschine zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Schnittschema der Maschine und Abb. 2 eine Draufsicht der Maschine.
Wie aus dem Ausführungsbeispiel ersichtlich, ist ein zur Aufnahme des trockenen pulverisierten Aktivmasse-Kunststoff-Gemisches 2 dienender Trichter i vorgesehen, welcher mit Vibrationsklappen 3 oder einer vertikal arbeitenden Förderschnecke ausgerüstet ist. Das untere Ende des Trichters i trägt neben einem Schieber 4 ein weitmaschiges Infrarotbestralilungsgitter 5 in Größe eines Bl.eihartgitters. Gegenüber diesem Gitter 5 ist unter Bildung eines Spaltes ein weiteres Infrarotbestrahlungsgitter 5 als Platte vorgesehen, dessen Wirkung nach .oben gerichtet ist. Gleichgerichtet wirksame Heizkörper 14 sind unter Bildung desselben Spaltes den Infrarotbestrahlungsgittern vorgeordnet, während auf einer drehbaren Scheibe io arbeitende Pressen 9 nachgeordnet sind.
Die Hartbleiableitungsgitter 6 werden in zweiteiligen Preßformen mittig eingelagert, so daß das Gitter selbst von. beiden Seiten zugänglich ist. Die auf einem Transportband 8 in ununterbrochener Folge herangeführten Formen mit Gitter gelangen zunächst nacheinander in den Spalt des Vorwärmers 14, wo sie auf etwa 2i0° erwärmt werden. Im Rhythmus des Vorschubes (etwa 4 Sekunden) ,gelangt die entsprechende Form in den Spalt des Trichters i zwischen die Infrarotstrahler 5. Das Aktivmasse-Kunststoff-Gemisch 2 gelangt durch das weitmaschige Bestrahlungsgitter 5 hindurch zur Form und füllt diese, das Hartbleiableitungsgitter durchtretend, von beiden Seiten bis zum Rand der Form auf, wobei das Ganze gleichzeitig einer Bestrahlungstemperatur von etwa 2z0° unterworfen wird. Die nun plastisch gewordene Aktiv-Kunststoff-Masse wird beim folgenden Vorschub durch am Ende des Spaltes vorgesehene Abstreifer planiert und gelangt in die entsprechende, vor dem Spalt angelangte Presse 9. der rotierenden Scheibe io. Diese mit zwei Stempel arbeitenden Pressen sind kalt, vorzugsweise gekühlt, und treten die Preßstempel bei inliegender Form gegeneinander in Funktion, dringen in die Form ein und drücken die plastisch gewordene Aktiv-Kunststoff-Masse von oben und unten gleichmäßig bis zur Höhe des Ableitungsgitterrandes zusammen (bei einem Druck von etwa 4o bis 50 kg/cm2), und zwar so lange, bis die Gelierung und Erhärtung der Masse eingetreten ist. Im Rhythmus der dem Vorschub entsprechenden Umdrehung der -Scheibe werden die besetzten Pressen nach genügender Zeit geöffnet, die fertige und nunmehr selbsttragende Elektrode entnommen und die frei gewordenen Formen neuer Verwendung zugeführt, während die geöffneten Pressen wieder vor den Spalt des Trichters -i gelangen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Akkumulatoren aus einem Gemisch von aktiver Masse und thermoplastischem Kunststoffpulver, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einer zweiteiligen Preßförm mittig eingebettetes Hartbleiableitungsgitter zunächst auf etwa 2q.0° vorgewärmt, die Form sodann beidseitig randbündig mit einem im Mischer homogenisierten pulverförmigen Aktivmasse-Kunststoff-Gemisch aufgefüllt und das Ganze gleichzeitig einer Infrarotbestrahlung von etwa 2i0° unterzogen wird, bis das Gemisch in einen plastischen Zustand übergeführt ist, dann die gefüllte Form einer Kühlpresse zugeführt und das gelierte Gemisch unter Druck von etwa 4o bis 5o kg/cm2 bis in Höhe des Gitterrandes des Ableitungsgitters zusammengepreßt wird.
2. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, insbesondere zur kontinuierlichen Herstellung der Elektroden, gekennzeichnet durch einen mit einem Mischer zusammenarbeitenden, vorzugsweise mit einer vertikal urbeitendenFörderschnecke,Vibrationsklappen od. dgl. (3) ausgestatteten Trichter (i) zur Aufnahme des Aktivmasse-Kunststoff-Gemisches- (2), dessen unteres Ende ein weitmaschiges, nach unten wirkendes Infrarotbestrahlungsgitter (5) in Größe der das Hartbleiableitungsgitter (6) einschließenden Preßform trägt, und gegenüber welchem unter Freilassung eines Spaltes zum Durchtritt der Preßform eine zweite, nach oben wirksame Infrarotbestrahlungsplatte (5) vorgesehen ist, durch einen den Infrarotstrahlern vorgeordneten Vorwärmer (1q.) und einer nachgeordneten Kühlpresse (9).
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Pressen (9) auf einer horizontal drehbaren Scheibe (io) vorgesehen sind, die im Rhythmus der Ausstoßbewegung der Preßformen vor den Spalt der Infrarotstrahler (5) gelangen. q.. Maschine nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlpresse mit gegeneinander beweglichen Preßstempeln versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 505 298.