Titel: | Charles David Paige Gibson's Herstellungsweise von Elektroden für Speicherbatterien. |
Fundstelle: | Band 271, Jahrgang 1889, S. 262 |
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Charles David
Paige Gibson's Herstellungsweise von Elektroden für
Speicherbatterien.
Mit Abbildungen.
Gibson's Herstellungsweise von Elektroden für
Speicherbatterien.
Vom 10. August 1888 ist in Oesterreich für Charles David
Paige Gibson in New York ein Verfahren zur Herstellung der Platten für
Speicherzellen patentirt worden, bei welchem zur Erhöhung der Wirksamkeit und
Dauerhaftigkeit der Zellen das wirksame Material auf eine sichere und bleibende
Weise auf die Trägerplatte oder Elektrode aufgetragen wird, indem es in einzelnen
zusammenhängenden Massen oder Klumpen vom Material der Trägerplatte umschlossen,
dabei aber in vollständig genügender Weise der Einwirkung der elektrolytischen
Flüssigkeit ausgesetzt wird.
Fig. 1 zeigt eine Elektrode oder Trägerplatte B im Aufrisse, wobei die kleinen punktirten Kreise b die möglichst dicht an einander liegenden Stellen, wo
wirksames Material innerhalb des Plattenmateriales eingebettet ist, andeuten; Fig. 2 stellt im Schnitte eine Kapsel dar, welche zur
Aufnahme des wirksamen Materiales bestimmt ist, und Fig.
3 ist eine Schnittansicht, welche die eine Herstellungsweise der Platten
ersichtlich macht. In Fig. 4, 5 und 6 sind die
Elektroden mit etwas abweichend geformten Materialbehältern versehen, wobei das
wirksame Material in etwas anderer Weise in die Plattenhohlräume eingeschlossen
wird.
In Fig. 1 ist B die
vorzugsweise aus metallischem Blei hergestellte Platte; als wirksames Material wird
gegenwärtig fast allgemein die höchste Oxydationsstufe des Bleies (Bleisuperoxyd)
benützt. Dasselbe wird hier aber nicht bloſs einfach auf die Oberfläche der
Unterlagsplatte aufgetragen, oder in die in letzterer etwa vorhandenen eckigen oder
anderweitig geformten Vertiefungen eingefüllt, sondern in das Metall der
Trägerplatte in einzelnen Massen oder Klumpen eingeschlossen. Im ersten Falle wird
es zuerst in Kapseln (Fig. 2) eingeschlossen, die aus
zwei Theilen zusammengesetzt sind und vorzugsweise aus dünnem Bleie erzeugt werden.
Mit Hilfe geeigneter Preſsstempel oder sonstiger Formwerkzeuge können solche Kapseln
schnell und gleichförmig hergestellt werden; man füllt dann die eigentliche Kapsel
mit dem wirksamen Materiale in der geeignet erachteten Form und in dem
entsprechenden Zustande, worauf man sie mittels des Deckels verschlieſst. Auf diese
Weise kann eine beliebige Menge wirksamen Materiales vorbereitet und dann für
spätere Verwendung aufbewahrt werden.
Fig. 1., Bd. 271, S. 263Fig. 2., Bd. 271, S. 263Die Platten B (Fig.
3) werden bei b mit Löchern, senkrecht oder
geneigt zur Plattenfläche, versehen; die Platte erhält etwas gröſsere Dicke als sie
in fertigem Zustande besitzen soll. Die gefüllten Kapseln werden dann auf die in
Fig. 3 bei C
ersichtliche Weise in die Platte eingesetzt, und hierauf wird die Platte
mechanischem Drucke ausgesetzt, welchen man vorzugsweise auf beide Flächen zu
gleicher Zeit wirken läſst. Dadurch werden die beiden Theile der Kapseln fest mit
einander verbunden, die Dicke der Platte wird verringert, und ihre Seitenflächen
werden vollständig geebnet. Sehr gut läſst sich der geeignete Druck mittels zweier
Walzen D, D hervorbringen, zwischen welchen man die
Platte durchgehen läſst. Dabei werden die Kapseln zusammengedrückt, nehmen gröſseren
Querschnitt an und schlieſsen sich wie bei c eng an das
umgebende Plattenmetall an. Zu beiden Seiten der Platte wird die freiliegende dünne
Metallwand der Kapsel rasch oxydirt, wenn man die Platte in die elektrolytische
Flüssigkeit einbringt und der Einwirkung einer Dynamomaschine oder einer sonstigen
Stromquelle aussetzt. Um der Batterie schneller einen hohen Grad von Wirksamkeit zu
geben, kann man die Enden der Kapseln durchbohren, so daſs die elektrolytische
Flüssigkeit sofort mit dem wirksamen Materiale in Berührung treten kann. Das
Durchbohren kann vor oder nach dem Einsetzen der Kapseln ausgeführt werden. Sind die
Walzen D auf ihren Mantelflächen mit vorspringenden
Spitzen versehen, so bewirken sie während der Herstellung der Platten auch das
Durchlochen derselben.
Fig. 3., Bd. 271, S. 264Fig. 4., Bd. 271, S. 264Fig. 5., Bd. 271, S. 264Fig. 6., Bd. 271, S. 264In Fig. 4 ist die Platte B mit Zellen oder Vertiefungen b versehen, welche von einer Seitenfläche derselben ausgehen und mit
erhabenen Randwülsten oder Ringen h1 versehen sind. Diese Zellen b reichen nicht vollständig durch die Platte hindurch,
sondern es bleibt am Boden eine dünne Metallschicht b1 stehen, durch welche eine kleine
Oeffnung b1 gebohrt
wird. Diese Zellen werden dann mit wirksamem Materiale gefüllt und hierauf
theilweise geschlossen, wozu man den Randwulst oder Ring b1 nach innen umbiegt. Das kann gut
mittels eines Stempels G geschehen, welcher unten eine
conische Aushöhlung c besitzt. Die Wirkungsweise dieses
Werkzeuges ist bei G1
ersichtlich. Nach dem Verschlieſsen der Zellen wird durch einen gleichmäſsigen,
mittels Walzen D, D hervorgebrachten Druck die Form der Klümpchen
wirksamen Materiales etwas verändert, wie bei b5 ersichtlich, und die Platte mit den in dieselbe
eingeschlossenen Klümpchen wird etwas dünner gemacht, wobei sie gleichzeitig eine
ebene Oberfläche annimmt. Da die Randwülste b1 der Zellen b nicht
genügen, um die Oeffnungen der Zellen vollständig zu verschlieſsen, bleiben in der
in Fig. 4 nach oben liegenden Plattenoberfläche
kleine Oeffnungen und, wie bereits gesagt, sind ähnliche Oeffnungen auch auf der
unteren Seite der Platte vorhanden; durch diese Oeffnungen tritt die elektrolytische
Flüssigkeit zu dem wirksamen Materiale.
Statt der in Fig. 4 dargestellten Zellen b, welche nicht vollständig durch die Platte
hindurchreichen, kann man auch Oeffnungen herstellen, welche ganz hindurchreichen
und an beiden Seiten der Platte Randwülste oder Ringe besitzen, wie Fig. 5 zeigt. In diesem Falle wird die Oeffnung erst
durch die Randwulst an einer Seite ganz oder nahezu geschlossen, indem man die
Randwulst nach innen umlegt, wie die punktirten Linien bei b2 andeuten; dadurch nimmt die Zelle
nahezu die Form bei b in Fig.
4 an. Man füllt nun die Zellen in der gleichen Weise und macht die Platte
in der bereits beschriebenen Weise fertig.
Die in Fig. 4 und 5
gezeigte Platte mit Zellen kann durch Formen und Gieſsen hergestellt werden oder
durch Pressen aus einer vollen Bleiplatte mit ebenen Seitenflächen.
In Fig. 6 ist die Platte B mit beliebig gegen die Oberfläche der Platte geneigten conischen
Einschnitten oder Oeffnungen versehen, welche bei b im
Schnitte ersichtlich sind und mittels eines entsprechenden Locheisens hergestellt
werden; die Spitze des Locheisens soll vorzugsweise so weit eindringen, daſs auf der
anderen Seite der Platte eine kleine Oeffnung b1 hergestellt wird. Das Metall wird auch rings um
das Werkzeug aufgetrieben, insbesondere an der oberen Seite der Mündung, wie bei b2 ersichtlich, so daſs
mehr oder minder vollständige Ringe oder Randwülste entstehen; Dann wird das
wirksame Material in die Oeffnungen eingebracht, wie bei b3, und mittels der Walzen D, D in das Metall der Platte eingeschlossen und die
Platte geglättet. Durch die kleinen Löcher b4, welche dabei offen bleiben, tritt die
elektrolytische Flüssigkeit mit den eingeschlossenen Klümpchen in Berührung.
Die Erfindung bezieht sich nicht auf die Natur des verwendeten Materiales und die
Ladeweise. Bei dem gegenwärtigen Stande der Fabrikation ist als Material der
Unterlagsplatten Blei und als wirksames Material Bleisuperoxyd zu verstehen, doch
wäre die Erfindung auch mit anderen Materialien durchführbar.