DE19838123C2 - Verfahren zum einseitigen Anschweißen einer Stromableiterfahne an ein Trägermaterial sowie ein Elektrodenplattenträgermaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum einseitigen Anschweißen einer Stromableiterfahne an ein Trägermaterial nach dem Oberbeg­ riff des Anspruchs 1 sowie ein Elektrodenplattenträgermaterial mit entlang einer Schweißzone einseitig angeschweißter Stromab­ leiterfahne zur Verwendung in Zellen zur elektrochemischen Spei­ cherung von Energie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Ein derartiges Elektrodenplattenträgermaterial wird hauptsächlich zur Stromableitung insbesondere in plastgebundenen Elektroden in Nickel/Metallhydridbatterien, Nickel/Kadmiumbatterien mit plast­ gebundenen Negativen, Nickel/Zinkzellen oder in Lithium-Systemen verwendet.

Akkumulatoren zur Aufspeicherung von elektrischer Energie in Form von chemischer Energie, die dann wieder als elektrische Energie entnommen werden kann, sind schon seit Ende des vorigen Jahrhun­ derts bekannt. Auch heute noch weit verbreitet ist der Bleiakku­ mulator. Bei ihm bestehen die Elektroden oder Platten aus dem ak­ tiven Material, das der eigentliche Energiespeicher ist, und ei­ nem Bleiträger (Gitter), der das aktive Material aufnimmt. Seit Jahren gibt es Akkumulatoren mit neuen Elektrodenarten, wie Ta­ schen-Elektroden, Knopfzellen-Elektroden, Sinterfolien-Elektroden und seit etwa 15 Jahren Faserstrukturgerüstelektroden. Die plastgebundenen Elektroden bestehen ähnlich wie die Knopfzellen- Elektroden aus dem Trägermaterial, im allgemeinen ein perforier­ tes, vernickeltes Stahlblech, Nickel-Lochblech, Streckmetall oder Nickel-Drahtgewebe und einer oder mehreren auf dieses Trägermate­ rial ein- oder beidseitig aufgepreßten oder aufgewalzten Schich­ ten von aktiver, hochporöser und flexibler, fibrillierter Masse.

In der DE 37 02 138 C2 ist z. B. eine Elektrode mit Speicherver­ mögen für Wasserstoff zur Durchführung von elektrochemischen und chemischen Reaktionen beschrieben, bei der die aktive Masse her­ gestellt wird, indem Pulverkörner in einer schnelllaufenden Mes­ ser-Mühle mit PTFE fibrillenartig überzogen werden ("reactive mi­ xing") und danach die Mischung unter hohem Druck durch anschlie­ ßendes Pressen oder Walzen in den Maschen eines Streckmetalls o­ der Metallnetzes, für das sich vorzugsweise Kupfer und Nickel eignen, zu einer zusammenhängenden Elektrodenstruktur verdichtet wird.

In der DE 38 22 539 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung einer negativen Speicherelektrode für alkalische Akkumulatoren angege­ ben, bei dem die in zwei Prozeßschritten mit einem Bindemittel hergestellte aktive Masse durch Einpressen oder Einwalzen in eine Elektrodenplatte aus Kupfernetz oder Kupferstreckmetall zur E­ lektrode geformt wird.

Die plastgebundenen Elektroden werden meist eng in eine Zelle eingebaut, so daß sie ständig unter einem Flächendruck stehen. Mit den Knopfzellen-Elektroden werden vor allem kleine gasdichte Zellen mit Kapazitäten bis 1 Ah gebaut, wogegen die Elektroden mit plastgebundenen Massen Größen bis zu 200 cm² aufweisen und in Akkumulatoren mit Kapazitäten bis zu 200 Ah eingesetzt werden.

Das Trägermaterial der plastgebundenen Elektrode ist z. B. ein Nickel-Drahtgewebe mit einseitig angeschweißter Stromableiterfah­ ne. Die Stromableiterfahne überlappt das Nickel-Drahtgewebe ein­ seitig am Rand. Die Stromableiterfahne ist in dem Bereich der Ü­ berlappung mit dem Trägermaterial mittels einer Einpunkt- Widerstandsschweißung verschweißt, wobei das Nickel-Drahtgewebe im Bereich der Überlappung teilweise verdichtet wird, so daß das Trägermaterial samt Stromableiterfahne in diesem Bereich der Ü­ berlappung dicker als die Stromableiterfahne ist. Diese Maßnahmen reichen für hohe übertragbare Festigkeiten der Verbindung der Stromableiterfahne mit dem Elektrodenträgermaterial in Zugrich­ tung der am Pol zu befestigenden Stromableiterfahne zu dem mit aktiver Masse beschichteten Trägermaterial meist aus. Bei Bean­ spruchungen der Stromableiterfahne in Querrichtung zu dem mit ak­ tiver Masse beschichteten Trägermaterial (Abschälen) oder bei schwingenden Dauerbelastungen ist die Festigkeit der Verbindung über die gesamte Schweißlänge der Einpunkt-Widerstandsschweißung zu gering. Bei solch einer Fertigung von Elektroden durch eine Einpunkt-Widerstandsschweißung fällt auf, daß sich während der anschließenden Aufbringung der aktiven Masse auf das Nickel- Trägermaterial durch einen Preßvorgang mit einer hydraulischen Viersäulenpresse oder einen Walzvorgang mit einem Walzwerk sich die Stromableiterfahnen bei der Herstellung von mehreren Preß- oder Walzelektroden über eine Länge von etwa 1/3 bis 1/2 von dem Nickel-Drahtgewebeansatz lösen. Dies deutet darauf hin, daß eine Einpunkt-Widerstandsschweißung für die Verbindung zwischen Strom­ ableiterfahne und Drahtgewebe nicht überall die gleiche, erforderliche Festigkeit aufweist. Als Abhilfe ist eine Fertigung mit zusätzlichen Fertigungsschritten bekannt. Dabei werden z. B. das Nickeldrahtgewebe und die Nickel-Stromableiterfahne in eine Schweißschablone eingelegt. Die Stromableiterfahne wird mit drei Schweißpunkten geheftet, wobei der erste Schweißpunkt in der Mit­ te der Schweißnaht in Längsrichtung und die zwei weiteren Schweißpunkte in beliebiger Reihenfolge links und rechts davon in einem Abstand gesetzt werden. Das Nickel-Drahtgewebe mit der an­ gehefteten Stromableiterfahne wird aus der Schweißschablone ent­ nommen, und die Schweißnaht wird mit einer Vielpunktschweißung (20 bis 30 weitere Schweißpunkte, Peco-Punktschweißmaschine: Preßkraft in kp 20 bis 25, Leistung in SKT 800 bis 1000, Strom­ zeit in Perioden 2 sek., Spannung in V 2 bis 2,5) durchge­ schweißt. Dies ergibt eine Verbindung, bei der auch am Anfang und am Ende der Schweißnaht eine gleich hohe Festigkeit wie in der Mitte der Schweißnaht in Längsrichtung vorliegt.

Eine solch hergestellte Verbindung mittels einer Vielpunktschwei­ ßung ist aber aufwendig. Hinzu kommt, daß sie zum Glätten und Ausgleichen der Verwölbungen in der Schweißzone vor der weiteren Verarbeitung des Trägermateriales kalibriert werden muß. Hier­ durch werden die Drähte des Drahtgewebes über der unteren Kante der Stromableiterfahne abgequetscht (Querschnittsverminderung), wodurch schon bei geringen Belastungen die Verbindung Stromablei­ terfahne-Trägermaterial an diesen "Sollbruchstellen" reißt.

Zur Abhilfe wird in der DE 41 04 865 C1 ein Elektrodengerüst in Hohl- oder Faserstruktur mit angeschweißter Stromableiterfahne offenbart, wobei die Stromableiterfahne im Überlappungsbereich zum Trägermaterial Materialaufwölbungen aufweist, deren Durchmes­ ser wenigsten der Materialstärke der Stromableiterfahne entspricht und die in das Elektrodengerüst eingepreßt sind. Ferner sind eine erste und eine zweite Schweißzone vorgesehen, wobei das Trägermaterial in der ersten Schweißzone stärker komprimiert ist als in der zweiten Schweißzone, so daß sich ein fließender Über­ gang bzgl. der Stärke des Trägermaterials von der stark gepreßten ersten Schweißzone bis zur vollen Stärke des Trägermaterials au­ ßerhalb der Schweißzonen ergibt. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Schweißelektrode eine geschwungene Form, d. h. einen zurück­ gesetzten Bereich aufweist, innerhalb dessen ein geringerer Druck auf das Trägermaterial während des Schweißvorganges ausgeübt wird.

Die US 28 61 115 offenbart ein Elektrodenplattenträgermaterial, bei dem die Stromableiterfahne ebenfalls Materialaufwölbungen, nämlich Krampen aufweist, die in das Gewebe des Trägermaterials eingepreßt werden. Eine Verschweißung mit zwei Schweißzonen ist allerdings nicht vorgesehen, da zwei plane Schweißelektroden ver­ wendet werden.

Die DE 36 32 351 C1 offenbart ein Faserstruktur-Elektrodengerüst mit einer Stromableiterfahne, die lediglich ein oder mehrere Stu­ fen aufweist.

Es ist jedoch technisch aufwendig, Stromableiterfahnen mit derar­ tigen Materialaufwölbungen oder Stufen zu versehen. Außerdem muß sichergestellt sein, daß sich die Materialaufwölbungen tatsäch­ lich in das Trägermaterial einpressen und nicht an einzelnen Drähten hängen bleiben.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, ein solches Elektrodenplattenträgermaterial und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen, welches weniger aufwendig ist, aber eine vergleichbar feste Verbindung zwi­ schen der Stromableiterfahne und dem Trägermaterial liefert, bei der in der Nähe der Schweißverbindung keine bzw. nur eine geringe Festigkeitsminderung im Trägermaterial auftritt. Gleichzeitig soll beim Schweißvorgang ein guter Kontakt über die gesamte Schweißzone des Trägermateriales - besonders auch in den Randzo­ nen - hergestellt sein, und die Schweißverbindung soll eine hohe Festigkeit sowohl bei Zugbeanspruchungen als auch bei Beanspru­ chungen in Querrichtung aufweisen. Das Verfahren soll zudem eine geringe Fertigungszeit beanspruchen und kostengünstig sein.

Die Lösung besteht in einem Verfahren mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 und in einem Elektrodenplattenträgermaterial mit den Merkmalen des Anspruchs 12.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß gegenüber einem herkömmlichen Drahtgewebe mit ange­ schweißter, dünner Stromableiterfahne sich bei der erfin­ dungsgemäßen Ausbildung der Oberflächenbeschaffenheit der Strom­ ableiterfahne in der Schweißzone und der Schweißung die Festig­ keit der Schweißverbindung um über 20% erhöht. Durch die erfin­ dungsgemäßen Maßnahmen bezüglich der Oberflächenbeschaffenheit der Stromableiterfahne zumindest in der Schweißzone und der Aus­ gestaltung der Geometrie der Schweißelektroden sinkt der Ausschuß beim Schweißen um bis zu 19%. Dies liegt daran, daß die Stromab­ leiterfahne im Bereich zum unteren Rand hin, der vor der Ver­ schweißung von dem Trägermaterial (z. B. Nickel-Drahtgewebe) ü­ berlappt wird, gerändelt, kreuzgerändelt oder gekordelt ist, so daß ihre Oberfläche nicht durch den Herstellungsprozeß des Blech­ walzens glatt und verdichtet ist, sondern unregelmäßige Spitzen und ein ausgeprägtes Rauhigkeitsprofil aufweist. Die Oberfläche der Stromableiterfahne ist dabei so strukturiert, daß sich die regelmäßigen Abstände gut kontaktierter punktueller Stellen des Kontakts zwischen der Oberfläche der Stromableiterfahne und dem Trägermaterial durch die entsprechende Verhältniszahl der Teilung der Struktur in der Oberfläche der Stromableiterfahne und der Teilung des Drahtgewebes des Trägermaterials ergeben. Ferner ist der Abstand zwischen den Kontaktstellen auf der Oberfläche der Stromableiterfahne so gewählt, daß der Abstand zwischen den Erhe­ bungen des Trägermaterials zumindest annähernd ein ganzzahliges Vielfaches des Abstandes zwischen den Kontaktstellen auf der O­ berfläche der Stromableiterfahne ist.

Dies bewirkt, daß trotz einer möglichen Verschiebung der Auflage der Stromableiterfahne auf dem Drahtgewebe in willkürlichen Teil­ beträgen des Abstandes der Teilung des Drahtgewebes nach links oder rechts sich auch dann immer wieder Stellen finden, an denen sich Spitzen der bearbeiteten Oberfläche (z. B. der Rändelung o­ der Kordelung) der Stromableiterfahne den Plateaus der Drähte des Drahtgewebes mehr oder weniger gut gegenüberstehen. Mindestens jedoch treffen sich die Flanke der Spitze in der Oberfläche der Stromableiterfahne und/oder die abflachende Wölbung des Drahtes links oder rechts von seinem Plateau. Somit existieren bei ge­ wählten Ausführungsformen der Stromableiterfahne und des Drahtge­ webes gut kontaktierte punktuelle Stellen des Kontakts unabhängig von der Lage des Teilungsschnittes beim Zuschnitt der Stromablei­ terfahne und des Trägermaterials.

Außerdem entstehen in der stark gepreßten Zone beim Schweißvor­ gang bedingt durch die Oberflächenbearbeitung der Stromableiter­ fahne zumindest in der Schweißzone für das Schweißen notwendige besonders gut kontaktierte punktuelle Stellen, die über die ge­ samte Schweißzone in regelmäßigen Abständen wiederkehren, so daß die Schweißverbindung nicht nur in Zugrichtung, sondern auch in Querrichtung dazu überall gut durchgeschweißt ist, und zwar auch beim Verschweißen durch einen einzigen Schweißvorgang wie der Einpunktschweißung. Zu Beginn des Schweißvorganges treffen sich nämlich beim Zusammenfahren bzw. Herunterfahren der oberen Schweißelektrode oder Herauffahren der unteren Schweißelektrode als erstes die sich gegenüberstehenden Kontaktstellen der Strom­ ableiterfahne und die Kontaktstellen des Trägermaterials an aus­ gezeichneten Stellen. Durch den Preßvorgang der Schweißelektroden werden diese lokalen Zonen verdichtet und weisen in diesen loka­ len Zonen einen innigen Kontakt zwischen zu verschweißender Stromableiterfahne und Trägermaterial auf. Der Schweißvorgang spielt sich also in erster Linie in diesen Zonen bzw. Bereichen ab, in denen der Kontakt zwischen Stromableiterfahne und Träger­ material am günstigsten ist. Dadurch treten keine Gebiete mit verringerter Festigkeit mehr auf, bei denen die Schweißung eher einer schlechten Klebung entspricht. Bei zerstörenden Prüfungen ist dies an dem jeweiligen Ausknöpfen der Drähte des Drahtgewebes an den oben beschriebenen immer wiederkehrenden Stellen in der Schweißzone sowohl in Längs- als auch in Querrichtung erkennbar. Bisher gab es immer Partien, bei denen sich die nicht erfindungs­ gemäße glatte Stromableiterfahne vom Drahtgewebe abschälen ließ, ohne dies zu zerstören.

Durch das starke Sinken der Ausschußzahlen bei der Herstellung der Schweißverbindung und der daran anschließenden Fertigung müs­ sen in dem Bereich der Elektrodenplattenherstellung, der Be­ schichtung der Elektrodenträger mit aktiver, fibrillierter Masse, der Herstellung der Plattenstapel und der Zellmontage weniger Qualitätssicherungsmaßnahmen ergriffen werden, womit beträchtli­ che Einsparungen bzgl. der Kosten und der Fertigungszeit verbun­ den sind. Durch diese Einsparungen in den Fertigungszeiten - Durchführung der Schweißung mittels eines einzigen Schweißvorgan­ ges und nicht durch die Realisierung einer Vielzahl von Schweiß­ punkten - ergibt sich eine Steigerung der Produktivität.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

Die an das Trägermaterial angeschweißte dünne Stromableiterfahne besitzt z. B. einen rechteckigen Querschnitt und wird z. B. aus blankem, weichem kaltgewalztem Band aus Ni hergestellt. Dabei kann die Dicke des Materials etwa 0,1 bis 0,4 mm, vorzugsweise etwa 0,2 mm betragen. In dem Bereich, in dem die Stromableiter­ fahne durch die Oberflächenbehandlung unregelmäßige Spitzen und ein ausgeprägtes Rauhigkeitsprofil aufweist, beträgt die Rauhig­ keitstiefe vorzugsweise etwa 0,02 mm bis etwa 0,1 mm, bevorzugt etwa 0,05 mm und/oder ist nicht größer als ca. der halbe Draht­ durchmesser des Trägermaterials.

Wird die Oberfläche der Stromableiterfahne gerändelt oder gekor­ delt, so ist es vorteilhaft, wenn die Teilungen der Rändelung o­ der Kordelung nicht mit den Teilungen der Maschenweite des Draht­ gewebes identisch sind. Dies gilt sowohl für die Teilung der Rän­ delung oder Kordelung in Längs- als auch in Querrichtung in dem angesprochenen Bereich der Stromableiterfahne. Am besten wird die Teilung der Rändelung oder Kordelung so abgestimmt, daß in etwa jeder zweite bis vierte Kettdraht sowie jeder zweite bis vierte oder fünfte Schußdraht beim Übereinanderlegen des Drahtgewebes auf eine Reihe von Spitzen der Rändelung oder Kordelung zu liegen kommt. Dabei versteht man unter Kette die Drähte parallel zur Webkante und unter Schuß die Querdrähte. In der Regel ist es von Vorteil, die Anzahl der Berührungspunkte zwischen Stromableiter­ fahne (z. B. über die Spitzen der Rändelung oder Kordelung) und dem unteren Plateau der Kett- und Schußdrähte des Drahtgewebes zu dem linken und rechten Rand und im Bereich der Mitte des Gebietes der Überlappung der Stromableiterfahne zu erhöhen.

Die Kante des Randes des Drahtgewebes, das vorteilhafterweise vor dem Schweißen auf z. B. eine Dicke von etwa 0,16 mm bis 0,2 mm bei einem Durchmesser der Kett- wie Schußdrähte von etwa 0,14 mm kalibriert wurde, damit sich ggf. die Kreuzungspunkte verfesti­ gen, kann sich vor dem Schweißvorgang innerhalb eines Bereiches zwischen etwa 3 mm und 6 mm über dem unteren Rand der Stromablei­ terfahne befinden. Bevorzugt wird eine Überlappung im Bereich zwischen etwa 4 mm und 5 mm. Liegt das Trägermaterial zu wenig weit über der unteren Kante der Stromableiterfahne, so ergibt sich eine zu kleine Schweißzone zwischen dem Drahtgewebe und der Stromableiterfahne.

Das Trägermaterial ist bspw. ein Nickel-Drahtgewebe, vorzugsweise aus Ni 99,2 mit einer Werkstoff-Nr. 2.4066 oder aus Ni 99,6 mit einer Werkstoff-Nr. 2.4060. Eine weitere bevorzugte Weiterbildung sieht vor, daß das Trägermaterial ein Quadratmaschendrahtgewebe oder Maschendrahtgewebe in Köperbindung, Einfachtresse, Köpertresse, umgekehrt gewebte Einfachtresse oder offene Köpertresse ist, bspw. ein Quadratmaschendrahtgewebe mit einfa­ cher, glatter oder Leinenbindung, bei dem bei jeder Drahtkreuzung die Fadenlage wechselt und/oder ein Quadratmaschendrahtgewebe, bei dem Drahtdurchmesser und Drahtzahlen in Kette und Schuß gleich sind. Das Trägermaterial hat bspw. eine Maschenweite w, das ist der Abstand zweier benachbarter paralleler Drähte, gemes­ sen in mm, von etwa 0,1 bis 2 mm, bevorzugt von etwa 0,5 mm. Das Trägermaterial kann einen einen Drahtdurchmesser d, gemessen vor dem Verweben in mm, von etwa 0,05 mm bis 2,5 mm, bevorzugt von etwa 0,14 mm haben. Das Trägermaterial kann ferner, insbesondere bei Drahtgewebeabschnitten, verfestigte Kreuzungspunkte aufwei­ sen. Nach der Verfestigung beträgt die Dicke des Trägermaterials noch etwa 55% bis 75% des Ausgangswerts.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nur einen Schweißvorgang vor, vorzugsweise unter Verwendung einer oberen und einer unteren Schweißelektrode. Zu Beginn des Schweißvorganges treffen sich beim Zusammenfahren bzw. Herunterfahren der oberen Schweißelek­ trode oder Herauf fahren der unteren Schweißelektrode als erstes die sich gegenüberstehenden Spitzen der strukturierten Oberfläche der Stromableiterfahne, die z. B. durch Rändelung oder Kordelung des Schweißbereiches der Stromableiterfahne erzeugt wurden, mit den unteren Plateaus der Wölbungen der Drähte, z. B. der Kett- und Schußdrähte an ausgezeichneten Stellen. Durch den von den Schweißelektroden ausgeführten Preßvorgang werden diese lokalen Zonen verdichtet und weisen einen innigen Kontakt zwischen zu verschweißender Stromableiterfahne und Drahtgewebe in diesen lo­ kalen Zonen auf. Das Verschweißen spielt sich somit in erster Li­ nie in diesen Zonen bzw. Bereichen ab, in denen der Kontakt zwi­ schen Stromableiterfahne und Drahtgewebe am günstigsten ist. Dies ist an den oben beschriebenen ausgezeichneten Stellen der Fall. Diese Stellen erstrecken sich in den oben beschriebenen Abständen des Zusammentreffens der beiden Teilungen von sowohl behandelter Schweißzone der Stromableiterfahne als auch des Drahtgewebes über die gesamte Schweißzone.

An diesen beschriebenen Stellen (Kontaktstellen zwischen den Spitzen der bearbeiteten Oberfläche der Stromableiterfahne und der Plateaus der Gewebedrähte) kommt es erfindungsgemäß noch aus einem weiteren Grund zu einer soliden Verschweißung, da jetzt ei­ ne weitere Bedingung für eine gute Verschweißung vorliegt, näm­ lich in etwa gleiche Materialquerschnitte einerseits des Drahtge­ webes und andererseits der herausgearbeiteten Spitzen in der Stromableiterfahne an den Stellen der Kontaktierung. Bei fließen­ dem Schweißstrom schmilzt das Material zuerst an diesen Stellen, die über die gesamte Fläche der Schweißzone vorhanden sind. An diesen Stellen des Zusammentreffens einerseits von Spitzen der Stromableiterfahne und andererseits des unteren Plateaus von Drähten kommt es beim Verschweißen zu Stromkonzentrationen und damit zu einer hohen Wärmeentwicklung. Als Folge der Wärmeent­ wicklung bilden sich hier gute Schweißpunkte oder Schweißlinsen aus. Dabei wird die Temperatur so stark erhöht, daß die Grund­ werkstoffe an den beanspruchten Materialspitzen der Stromablei­ terfahne und an den beanspruchten gegenüberliegenden Stellen der Drähte schmelzen, zum Teil verformt (abgeplattet) werden und zum Teil noch inniger an diesen Stellen verbunden werden. Bei zerstö­ renden Materialuntersuchungen hat sich gezeigt, daß die so herge­ stellte Schweißverbindung an den ausgezeichneten Stellen, die über die gesamte Schweißzone verteilt sind, nur unter Zerstörung lösbar ist.

Durch eine entsprechende Form und Gestalt der Schweißelektroden wird bei der Einpunktschweißung der gesamten Schweißzone in vor­ teilhafter Weise vermieden, daß die Kett- oder Schußdrähte des Drahtgewebes beim Schweißvorgang über der unteren Kante der Stromableiterfahne gequetscht werden, so daß sie hier zu stark eingeschnürt werden und einen zu kleinen tragenden Querschnitt erhalten. Eine Erzeugung von solchen vorprogrammierten Sollbruch­ stellen durch das zu starke Komprimieren der Drähte über die Kan­ te der Stromableiterfahne durch den Schweißvorgang selbst oder durch ein nachträgliches Kalibrieren der Schweißzone würde zu ei­ ner verringerten mechanischen Stabilität der Schweißverbindung sowohl bei Zug- als auch bei Biegebeanspruchung führen.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfin­ dung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Elektrodenplatte aus einem Drahtgewebe als Trägermate­ rial mit angeschweißter Stromableiterfahne in Drauf­ sicht;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 vor dem Schweißvorgang;

Fig. 3 eine Darstellung wie in Fig. 2 nach Fig. 1 nach dem Schweißvorgang;

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Elektrodenplatte aus einem Drahtgewebe mit angeschweißter Stromableiterfahne mit größerer Abmessungen.

Die Stromableiterfahne 15 wird z. B. aus blankem, weichem kaltge­ walzten Band aus Ni 99,2 mit einer Werkstoff-Nr. 2.4066 oder aus Ni 99,6 mit einer Werkstoff-Nr. 2.4060 hergestellt. Die Dicke des Materials kann etwa 0,2 mm bei einer Breite von 120 mm oder mehr betragen. Nach dem Spalten des Coils auf die Stromableiterfahnen­ höhe werden die späteren Schweißzonen der Streifen vor dem Aus­ stanzen der einzelnen Stromableiterfahnen bearbeitet. Alleine durch das Aufrauhen der späteren Schweißzonen der Stromableiter­ fahnen mit einer schnellaufenden, rotierenden Stahlrundbürste (Peitscheneffekt) läßt sich eine deutlich verbesserte Festigkeit der Schweißverbindung durch eine Widerstandsschweißung von so vorbehandelten Stromableiterfahnen mit einem Drahtgewebe erzie­ len. Wird die Oberfläche des Materiales, z. B. das beschriebene Ni-Band im Gebiet der späteren Schweißzone - Überlappung der Stromableiterfahne mit dem Drahtgewebe - gerändelt oder gekor­ delt, läßt sich eine noch deutlichere Verbesserung der Festigkeit der Verbindung von so vorbehandelten Stromableiterfahnen mit ei­ nem Drahtgewebe durch eine Widerstandsschweißung beobachten, als dies bei Stromableiterfahnen mit nur aufgerauhter Oberfläche des Materiales in der Schweißzone der Fall ist. Nach DIN 82 vergrö­ ßert sich die Dicke der Stromableiterfahne in der Zone, in der sie gerändelt, gekreuzrändelt oder gekordelt wird, um etwa die Hälfte der Rändel- oder Kordelteilung. Bei kleinen Abmessungen liegt die empfohlene Zuordnung für die Werte für die Teilung in etwa bei 0,5 mm. Bei der Kreuzrändel treffen sich die Linien der Teilungen in Längs- und in Querrichtung in einem Winkel von 90°, bei der Kordel in einem Winkel von 60°.

Beim Rändeln oder Kordeln verwölbt sich die Stromableiterfahne in gewissem Umfang. Dies kann bei größeren Stromableiterfahnen teil­ weise die Einlegarbeit vor dem Widerstandsschweißen erschweren. Bevor die Verwölbungen in der Schweißzone größerer ausgestanzter Stromableiterfahnen planimetriert werden, ist es preisgünstiger und effektiver, die gesamte Stromableiterfahne beidseitig zu rän­ deln oder zu kordeln.

Die Drahtgewebe, z. B. Nickel-Drahtgewebe können in Rollen mit oder ohne Webkante geliefert werden. Bei Drahtgewebe ohne Webkante kann ein Ausriffeln der äußersten Kettfäden vorkommen. Das Drahtgewebe besteht aus sich kreuzenden Einzeldrähten, die durch ihre Anordnung die Form und Größe der gebildeten Öffnungen be­ stimmen. Dabei werden die querliegenden Schußdrähte auf Webstüh­ len in die längsliegenden Kettdrähte eingewebt. Der Webkamm kon­ trolliert dabei die Abstände zwischen den Kettdrähten, während der Abstand zwischen den Schußdrähten durch die Einstellung des Webstuhls bestimmt wird. Der alternierende Wechsel der Drahtlage von der Ober- auf die Unterseite und umgekehrt schafft durch die Kröpfung der Einzeldrähte einen festen und formstabilen Verbund. Werden aus diesen Gebilden die Grundkörper für die Elektroden herausgeschnitten, so lassen sich in der Ebene die Kettdrähte ge­ gen die Schußdrähte in diagonaler Richtung noch an den Kreuzungs­ punkten gegeneinander verschieben. Für die Anwendung als Elektro­ denträgermaterial hat sich ein Drahtgewebeabschitt mit verfestig­ ten Kreuzungspunkten als vorteilhaft erwiesen. Eine Verfestigung der Kreuzungspunkte kann bspw. durch Pressen des Drahtgewebes bei Raumtemperatur und/oder zwischen Heizpreßplatten (400°C oder 500°C) bei gleichzeitiger Anwendung von Distanzleisten oder durch Widerstandsschweißen erreicht werden. Bei den entsprechenden Pa­ rametern durch Pressen und bei Temperaturen bis zu 500°C können starre Kreuzungspunkte bspw. der Nickel-Drahtgewebe erzielt wer­ den, wobei in diesen Fällen die Kett- und Schußdrähte an den Kreuzungspunkten noch nicht zusammengewachsen sind. Erst durch z. B. ein Widerstandsschweißen schmelzen die Kreuzungspunkte der Kett- und Schußdrähte nicht lösbar, d. h. nicht ohne Zerstörung des Netzes zusammen.

Mögliche verwebbare Legierungen und Werkstoffe für Drahtgewebe sind u. a. Stahl, rostfreier Stahl, hitzebeständiger Stahl, Ha­ stelloy C4, Incoloy 825, Inconel 600, Kupfer, Messing, Bronze, Nickel, Monel, Titan und Aluminium. Wegen der Korrosions­ beständigkeit in den alkalischen Zellen werden vorteilhafterweise für diesen Anwendungsfall die Drahtgewebe aus Ni 99,2 mit einer Werkstoff-Nr. 2.4066 oder aus Ni 99,6 mit einer Werkstoff-Nr. 2.4060 hergestellt.

Neben den normalen Quadratmaschendrahtgeweben gibt es viele ande­ re Konstruktionen wie z. B. Quadratmaschendrahtgewebe in Köper­ bindung, Einfachtresse, Köpertresse, umgekehrt gewebte Einfach­ tresse, offene Köpertresse. Hier sei nur exemplarisch auf das Quadratmaschendrahtgewebe näher eingegangen, wobei natürlich der Erfindungsgedanke auch auf jede andere Webart Anwendung finden kann. Quadratmaschendrahtgewebe, einfache, glatte oder Leinenbin­ dung ist die häufigste Webart. Bei jeder Drahtkreuzung wechselt die Fadenlage. Bei Drahtgeweben mit quadratischen Maschen sind Drahtdurchmesser und Drahtzahlen in Kette und Schuß gleich. Leinengebundene Drahtgewebe gewährleisten ein Höchstmaß an Fe­ stigkeit des Gewebeverbundes und der Leitfähigkeit und sind durch die häufige Webart preisgünstig und besitzen für die Einbringung der fibrillierten aktiven Masse genügend freie Fläche. Es sei hier nur noch erwähnt, daß z. B. bei der Köperbindung die Draht­ lage nicht bei jeder Drahtkreuzung, sondern erst bei jeder zwei­ ten, dritten oder höheren wechselt.

Um den Erfindungsgedanken besser an Hand der folgenden Ausfüh­ rungsbeispiele und Figuren erläutern zu können, wird kurz auf die Drahtgewebe-Terminologie eingegangen. Die Maschenweite w ist der Abstand zweier benachbarter, paralleler Drähte, gemessen in mm. Der Drahtdurchmesser d, gemessen in mm, wird vor dem Verweben ge­ messen. Die Teilung t, gemessen in mm, ist der Abstand zwischen den Mitten zweier benachbarter Drähte. Somit gilt auch t = w + d. Unter Kette versteht man die Drähte parallel zur Webkante, unter Schuß die Querdrähte. Bei Quadratmaschendrahtgeweben gilt ferner, daß die offene Fläche als prozentualer Anteil der senkrecht zur Oberfläche offenen Siebfläche an der Gesamtoberfläche definiert wird (offene Fläche in % = w² 100 : (w + d)²).

In Fig. 1 ist eine Elektrodenplatte 10 mit einer Stromableiter­ fahne 15 sowie einem Trägermaterial 11 schematisch und nicht maß­ stäblich dargestellt. Das Trägermaterial ist ein vor dem Schweiß­ vorgang an den Kreuzungspunkten verdichtetes und auf Maß ausge­ schnittene rechteckiges Drahtgewebe 11 aus Nickel mit den Abmes­ sungen 67,7 mm in der Höhe und 54 mm in der Breite. Das Drahtge­ webe 11 ist außermittig kontaktiert. An der oberen Schmalseite 11a in der linken Ecke 11b des Drahtgewebes 11 ist eine Zunge 12 vorgesehen, an der die Stromableiterfahne 15 verschweißt ist. Die Zunge 12 ist in etwa trapezförmig mit einer Schräge von 45°. Ihre Breite ist geringer als die halbe Breite des Trägermaterials 11, so daß sie vor der Mitte des Drahtgewebes 11 endet. Somit weist das Drahtgewebe 11 schon ab dieser Mitte bis zum rechten Rand ei­ ne geringere Bauhöhe auf.

Die Stromableiterfahne 15 besitzt im allgemeinen einen rechtecki­ gen Querschnitt. Die Dicke der Stromableiterfahne 15 beträgt vor der Oberflächenbearbeitung etwa 0,2 mm und nach der Oberflächenbearbeitung etwa 0,3 mm. Die Stromableiterfahne 15 hat eine Höhe von ca. 24 mm. An den Rändern 15a ist die Stromableiterfahne 15 mit einem Radius von ca. 2 mm abgerundet. An ihrem oberen, von dem Drahtgewebe 11 abgewandten Bereich 15b weist sie in einem Ab­ stand von 5 mm vom oberen Rand ein Durchgangsloch 16 auf. Die Schweißzone, d. h. der Bereich, über dessen Breite die Stromablei­ terfahne 15 mit dem Drahtgewebe 11 verbunden ist, ist mit 17 be­ zeichnet.

In Fig. 2 ist die Seitenansicht des Drahtgewebes 11 mit angeord­ neter Stromableiterfahne 15 nach Fig. 1 im Querschnitt entlang der Linie II-II vor dem Schweißvorgang dargestellt. Beide weisen vor dem Schweißvorgang noch über die gesamte Höhe einen geradli­ nigen Verlauf auf.

Das Drahtgewebe 11 ist ein Quadratmaschengewebe mit glatter Bin­ dung und einer Flächenbelegung von etwa 0,04 g/cm². Die Maschen­ weite beträgt 0,5 mm. Der Durchmesser der Kett-Drähte 13 sowie der Schuß-Drähte 14 beträgt vor dem Verweben 0,14 mm. Die Teilung des Drahtgewebes ist mit t₁ bezeichnet. Der Werkstoff der Drähte 13, 14 ist Nickel (2.4066). Das Drahtgewebe 11 wurde vor dem Zu­ schnitt weichgeglüht und auf eine Dicke zwischen 0,18 mm bis 0,2 mm kalibriert. Bei der Widerstandsversschweißung eines solchen Drahtgewebes 11 sollte der Druck für die Schweißelektrodenkraft ca. 1,5 bar betragen, bei einer Stromstärke von etwa 45% und ei­ ner Stromzeit von etwa 25 Perioden. Die Vorhaltezeit, Schließ­ zeit, Nachhaltezeit und Pausenzeit werden so gewählt, daß es beim Schweißvorgang weder zum Spritzen noch zum Kleben der Schweiße­ lektroden an das zu verschweißende Material kommt.

Die Stromableiterfahne 15 weist mindestens in der Schweißzone 17 eine bearbeitete, nämlich aufgerauhte, gerändelte, kreuzgerändel­ te oder gekordelte Oberfläche 18 auf. Dadurch wurden Spitzen 19 erzeugt, die aus der Ebene der Oberfläche 18 herausragen. Die Teilung der Oberfläche 18 ist mit t₂ bezeichnet. Die derart bear­ beitete Stromableiterfahne 15 wurde mit Hilfe einer Einlegscha­ blone vor dem Schweißvorgang derart auf der oberen Fläche des Drahtgewebes 11 positioniert, daß eine Schweißzone 17 mit einem Überlappungsbereich von mindestens etwa 4 mm resultierte.

Die Verschweißung erfolgt durch eine obere Schweißelektrode 21 und eine untere Schweißelektrode 25. Sie findet im wesentlichen an denjenigen Stellen statt, an denen sich Spitzen 19 der Ober­ fläche 18 der Stromableiterfahne 15 den unteren Plateaus 13a, 14a der Drähte 13, 14 des Drahtgewebes 11 direkt gegenüber stehen. An diesen Stellen treten beim Schweißvorgang die größten Drücke und somit die besten Kontakte sowie die höchsten Schweißströme auf.

Die Schweißfläche 22 der oberen Schweißelektrode 21 weist einen hinteren Bereich 23 auf, der parallel zur Oberfläche 18 der Stromableiterfahne verläuft. Ein vorderer Bereich 24 der Oberflä­ che 22 ist gegenüber der Oberfläche 18 zurückgesetzt und verläuft schräg dazu in einem Winkel von etwa 15°. Die Schweißfläche 26 der unteren Schweißelektrode 25 verläuft über ihre ganze Länge parallel zum Drahtgewebe 11 und ist deutlich größer als die ei­ gentliche Schweißzone ausgebildet.

Entsprechend der gewählten Teilung t₂ der Oberfläche 18 der Strom­ ableiterfahne 15 und der Teilung t₁ des Drahtgewebes 11 stehen sich im Idealfall nur in der entsprechenden Verhältniszahl dieser Teilungen eine Spitze 19 der Oberfläche 18 der Stromableiterfahne 15 und ein Plateau 13a, 14a eines Drahtes 13, 14 des Drahtgewebes 11 gegenüber. Dies gilt selbstverständlich für die Längs- als auch Querrichtung der Überlappung der Schweißzone 17 der Strom­ ableiterfahne 15 und des Drahtgewebes 11. Weiterhin ist aus die­ ser Vergrößerung zu erkennen, daß sich entsprechend der Geometrie der gewählten Teilung t₂ der Oberfläche 18 der Stromableiterfahne 15 und der Teilung t₁ des Drahtgewebes 11 an immer wiederkehren­ den Stellen Spitzen 19 der Rändelung oder Kordelung der Strom­ ableiterfahne 15 einem Plateau 13a, 14a eines Drahtes 13, 14 des Drahtgewebes 11 exakt gegenüberstehen. Bei einer Verschiebung der Stromableiterfahne 15 auf dem Drahtgewebe 11 in fünf Schritten von je 10% der Teilung t₁ des Drahtgewebes 11 nach links oder rechts stehen sich ebenfalls eine Spitze 19 der Oberfläche 18 der Stromableiterfahne 15 und ein Plateau 13a, 14a eines Drahtes 13, 14 des Drahtgewebes 11 mehr oder weniger gut gegenüber. Minde­ stens jedoch stehen sich die abflachende Wölbung eines Drahtes 13, 14 neben seinem Plateau 13a, 14a den Spitzen 19 in der Strom­ ableiterfahne 15 gegenüber. Das heißt, bei den gewählten Teilun­ gen t₂ und t₁ der Stromableiterfahne 15 und des Drahtgewebes 12 kann beim Zuschnitt dieser Teile der Teilungsschnitt an jeder be­ liebigen Stelle beginnen.

Fig. 3 zeigt dieselbe Ansicht wie Fig. 2, jedoch nach dem Schweißvorgang. Die Schweißlinsen 30 bilden sich besonders an den Stellen, an denen sich zuvor entsprechend der Geometrie der gewählten Teilung t₂ der Oberfläche 18 der Stromableiterfahne 15 und der Teilung t₁ des Drahtgewebes 11 an immer wiederkehrenden Stellen Spitzen 19 der Oberfläche 18 der Stromableiterfahne 18 einem Plateau 13a, 14a eines Drahtes 13, 14 des Drahtgewebes 11 exakt oder im wesentlichen in unmittelbarer Nachbarschaft gegen­ übergestanden haben. Hier bilden sich gute Schweißlinsen 30 zwi­ schen dem Material der Stromableiterfahne 15 und den Drähten 13, 14 des Drahtgewebes 11. Diese Stellen erstrecken sich durch die Verhältniszahl der Teilungen t₂ und t₁ der Stromableiterfahne 15 und des Drahtgewebes 11 über die gesamte Zone, in der der Bereich 23 der Schweißfläche 22 der oberen Schweißelektrode 21 parallel zur Stromableiterfahne 15 bzw. zum Drahtgewebe 15 und zur Schweißfläche 26 der unteren Schweißelektrode 25 verläuft. Durch den Schweißvorgang werden zusätzlich die schon zuvor durch den Kalibriervorgang abgeflachten Kröpfungen der Drähte 13, 14 noch weiter abgeflacht und einzelne Abschnitte der Drähte 13, 14 in das Material der Stromableiterfahne 15 gepreßt. In der Zone 31 treten an den oben beschriebenen bevorzugten Stellen die größten Drücke und die besten Kontakte sowie die höchsten Schweißströme beim Schweißvorgang auf. An diese Zone 31 schließt sich eine wei­ tere Zone 32 ("auslaufende Zone") an, die sich im wesentlichen mit dem Bereich 24 der Schweißfläche 22 der oberen Schweißelek­ trode deckt, in der diese zurückgenommen ist. Dies bewirkt, daß beim Schweißvorgang in dieser Zone 32 auf das Drahtgewebe 11 so­ wie die Stromableiterfahne 15 nicht mehr so große Drücke wirken (abnehmend zum unteren Ende 15a der Stromableiterfahne 15), so daß hier nach der Schweißung die Drähte 13, 14 des Drahtgewebes 11 nicht mehr so stark deformiert sind. Im beschriebenen Beispiel besitzt die Schweißverbindung in der Zone 31 eine Dicke von ca. 0,23 mm bis 0,27 mm und in der Zone 32, gemessen zum unteren Rand 33 der Schweißverbindung eine Dicke von ca. 0,30 mm bis 0,34 mm.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Elektroden­ platte 40 dargestellt. Ein Drahtgewebe 41 mit den Abmessungen 120 mm in der Höhe und 111 mm in der Breite ist ebenfalls außermittig kontaktiert. An der oberen Seite 41a in der linken Ecke 41b be­ findet sich eine Zunge 42, an der eine mit zwei Durchgangslöchern 46a, 46b versehene als Nickelblechstreifen ausgeführte Strom­ ableiterfahne 45 befestigt ist. Die Mittellinie des ersten Durch­ gangsloches 46a weist einen Abstand von ungefähr 12 mm vom linken Rand des Drahtgewebes 41 auf. Die Stromableiterfahne 47 ist im wesentlichen rechteckig mit einer unter einem Winkel von ca. 55° abgeschrägten Seite 45a. Die unteren Ecken 45b der Stromableiter­ fahne 45 sind mit einem Radius von 2 mm und die oberen Ecken 45c mit einem Radius von 6 mm gerundet. Die Breite der Stromableiter­ fahne 45 beträgt 42,5 mm.

Die Oberfläche der Stromableiterfahne 45 ist zumindest in der Schweißzone 47 bearbeitet, bspw. mit einer Kordelung versehen, deren Teilung 0,1 mm beträgt. Diese Teilung entspricht derjenigen des ersten Beispieles. Die Überlappung des Drahtgewebes 41 und der Stromableiterfahne 45 ist zu 4 mm gewählt. Die Dicke der Stromableiterfahne 45 beträgt vor der Oberflächenbearbeitung in der Schweißzone 47 0,2 mm.

Das verwendete Drahtgewebe 41 besteht aus Nickel. Es ist auf 0,18 mm kalibriert und besitzt ein Flächengewicht von ca. 0,04 g Ni/cm². Der Druck für die Schweißelektrodenkraft beträgt 3,0 bar.

Die Leistung der Stromstärke ist zu 88% eingestellt und die Stromzeit beträgt 25 Perioden. Die Vorhaltezeit, Nachhaltezeit und Pausenzeit wurden vom ersten Ausführungsbeispiel übernommen, allerdings wurde die Schließzeit verdoppelt.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß ein erfindungsgemäßes Drahtgewebe 11 nach dem Ausführungsbeispiel 1 mit mittels einer Einpunktschweißung angeschweißter, dünner Stromableiterfahne 15, deren Oberfläche 18 zumindest in der Schweißzone 17 bearbeitet ist, bei einer Schweißlänge von 18 mm und einem Flächengewicht des Drahtgewebes 11 von 40 mg Ni/cm² im Zugversuch bei einer zur Bewertung herangezogenen Prüfbreite von 14 mm einer Reißkraft von 130 N bis 190 N widersteht, bei einer mittleren Reißlänge von et­ wa 2,4 mm.

Auch bei einer Schweißung mit einer Schweißlänge von über 40 mm mittels eines einzigen Schweißvorganges (Einpunktschweißung) ge­ mäß dem zweiten Ausführungsbeispiel läßt sich das Drahtgewebe 41 nach der Schweißung in der Schweißzone, auch nicht bevorzugt zu einem der Ränder, nicht abschälen. Diese Schweißlänge von etwa 42,5 mm wurde zur Untersuchung der Festigkeitswerte mit einer Zugprüfmaschine in drei etwa gleich breite Abschnitte von wieder­ um 14 mm zum besseren Vergleich mit dem ersten Ausführungs­ beispiel unterteilt. Für diese Abschnitte liegen die Festig­ keitswerte der Zugversuche für die Verbindung zwischen Drahtgewe­ be 41 und Stromableiterfahne 45 in etwa zwischen 120 N und 180 N, bei einer mittleren Reißlänge von etwa 2,2 mm.

Die beschriebenen Schweißverbindungen haben bei beiden Ausfüh­ rungsbeispielen stets eine niederere Festigkeit (gleiche Proben­ breite vorausgesetzt), als das nicht kalibrierte Drahtgewebe 11, 41 aufweist. Die entsprechenden Werte der unbehandelten Drahtge­ webe 11, 41 liegen etwa um 25% bis 35% höher als die Werte für kalibrierte, mit der Stromableiterfahne 15, 45 verschweißte Drahtgewebe 11, 41.

Auffällig ist bei einer erfindungsgemäßen Verschweißung eines Drahtgewebes 41 mit einer Stromableiterfahne 45 bei einer Schweißlänge von mehr als 40 mm, daß sich die Festigkeitswerte über die Erstreckung des Anschweißrandes in Längsrichtung hinweg nur geringfügig unterscheiden, wogegen bei herkömmlichen Verbin­ dungen, insbesondere bei einer Schweißlänge über 40 mm, an den äußeren Zonen der Schweißung zu den Rändern der Stromableiterfah­ ne hin zum Teil gar keine Verschweißung erfolgte.

Claims (24)

1. Verfahren zum einseitigen Anschweißen einer Stromableiter­ fahne (15, 45) an ein Trägermaterial (11, 41) für Elektroden zur Verwendung in Zellen zur elektrochemischen Speicherung von Ener­ gie, auf welches Trägermaterial (11, 41) eine aktive fibrillierte Masse aufgewalzt oder aufgepreßt wird, entlang einer Schweißzone (17, 47), wobei als Trägermaterial (11, 41) ein metallisches Drahtgewebe mit Erhebungen (13a, 14a) verwendet wird und wobei eine erste stark gepreßte Schweißzone (31) ausgebildet wird, an die sich eine zweite, weniger stark gepreßte Schweißzone (32) an­ schließt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche (19) der Stromableiterfahne (15, 45) ein- oder beidseitig durch Rändeln, Kreuzrändeln oder Kordeln zumindest in dem Gebiet der Überlappung von Stromableiterfahne (15, 45) und Trägermaterial (11, 41) vor der Verschweißung so strukturiert wird,
daß regelmäßige erhabene Kontaktstellen (19) zum Drahtgewebe des Trägermaterials (11, 41) ausgebildet werden,
daß die Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) eine Tei­ lung bzw. Teilungen aufweist,
daß sich vor der Verschweißung zwischen der Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) und dem Trägermaterial (11, 41) Kon­ taktpunkte in regelmäßigen Abständen ergeben, wobei die Abstände sich durch die entsprechende Verhältniszahl der Teilung der Struktur in der Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) und der Teilung des Drahtgewebes des Trägermaterials (11, 41) er­ geben, und
daß der Abstand zwischen den Kontaktstellen (19) auf der Oberflä­ che (18) der Stromableiterfahne (15, 45) so gewählt wird, daß der Abstand zwischen den Erhebungen (13a, 14a) des Trägermaterials (11, 41) zumindest annähernd ein ganzzahliges Vielfaches des Ab­ standes zwischen den Kontaktstellen (19) auf der Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kante (11a, 41a) des Randes des Trägermaterials (11, 41) vor dem Schweißvorgang innerhalb eines Bereiches von 3 mm bis 6 mm, vorzugsweise 4 mm bis 5 mm, über dem unteren Rand der Stromableiterfahne (15, 45) positioniert wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Kontaktstellen (19) auf der Oberflä­ che (18) der Stromableiterfahne so gewählt wird, daß sich vor der Verschweißung mindestens die Flanke einer Kontaktstelle (19) und/oder die abflachende Wölbung einer Erhebung (13a, 14a) des Trägermateriales (11, 41) gegenüberstehen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Kontaktstellen (19) auf der Oberflä­ che (18) der Stromableiterfahne (15, 45) so gewählt wird, daß entsprechend der Teilung der Struktur in der Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) und der Teilung des Trägermateriales (11, 41) in den entsprechenden Verhältniszahlen dieser Teilungen sich vor der Verschweißung eine Kontaktstelle (19) in der Ober­ fläche (18) der Stromableiterfahne (14, 45) und eine Erhebung (13a, 14a) des Trägermateriales (11, 41) sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Stromableiterfahne (18) und des Träger­ materials (11, 41) gegenüberstehen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungen der Struktur in der Oberfläche (18) der Strom­ ableiterfahne (15, 45) in Längs- und/oder in Querrichtung von den Teilungen des Trägermaterials (11, 41) verschieden gewählt wer­ den.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Struktur in der Oberfläche (18) der Stromab­ leiterfahne (15, 45) so gewählt wird, daß vor der Verschweißung jeder zweite bis vierte Kettdraht sowie jeder zweite bis vierte oder fünfte Schußdraht des Drahtgewebes des Trägermaterials (11, 41) mit einer Kontaktstelle (19) auf der Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) in Berührung kommt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Kontaktstellen auf der Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) so gewählt wird, daß die Zahl der Kontaktpunkte zwischen der Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) und dem Trägermaterial (11, 41) vor der Verschweißung zum linken und rechten Rand und im Bereich der Mitte des Überlappungsbereichs zwischen Stromableiterfahne (15, 45) und Trägerma­ terial (11, 41) höher ist als im Rest des Überlappungsbereichs.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung des Trägermaterials (11, 41) mit der Strom­ ableiterfahne (15, 45) in einem einzigen Schweißvorgang, vorzugs­ weise durch Einpunktwiderstandsschweißung vorgenommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schweißelektroden (21, 25) verwendet werden, wobei die vorzugsweise plane Schweißfläche (26) der unteren Schweißelektro­ de (25) parallel zur unteren Fläche des Trägermateriales (11, 41) angeordnet wird und deutlich größer als die Fläche der Schweißzo­ ne gewählt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißfläche (22) der oberen Schweißelektrode (21) in einem ersten Bereich (23) parallel zur unteren Fläche des Träger­ materiales (11, 41) sowie parallel zur Schweißfläche (26) der un­ teren Schweißelektrode (25) angeordnet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, nicht so stark gepreßte Schweißzone (32) durch eine entsprechende Zurücknahme (24) der Schweißfläche (22) der oberen Schweißelektrode (21) ausgebildet wird.

12. Elektrodenplattenträgermaterial (10, 40) mit entlang einer Schweißzone (17, 47) einseitig angeschweißter Stromableiterfahne (15, 45), auf welches eine aktive fibrillierte Masse aufpreßbar oder aufwalzbar ist, zur Verwendung in Zellen zur elektrochemi­ schen Speicherung von Energie, wobei das Trägermaterial (11, 41) als metallisches Drahtgewebe mit Erhebungen (13, 14) ausgebildet ist, wobei eine erste stark gepreßte Schweißzone (31) ausgebildet ist, an welche sich zum unteren Rand der Stromableiterfahne (15, 45) eine zweite, weniger stark gepreßte Schweißzone (32) an­ schließt, in der die Drähte des Drahtgewebes über den unteren Rand der Stromableiterfahne (15, 45) durch den Schweißvorgang we­ niger stark eingeschnürt und deformiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) zumindest im Gebiet der Schweißzone (17, 47) zumindest vor dem Verschweißen durch Rändeln, Kreuzrändeln oder Kordeln so strukturiert ist, daß an den Stellen, wo vor dem Verschweißen erhabene Kontaktstellen (19) zum Drahtgewebe des Trägermaterials (11, 41) ausgebildet wa­ ren, Schweißlinsen (30) ausgebildet sind, welche sich zumindest über den Bereich der ersten stark gepreßten Schweißzone (31) erstrecken.

13. Elektrodenplattenträgermaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11, 41) ein Nickel-Drahtgewebe ist.

14. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11, 41) ein Quadratmaschendrahtgewebe o­ der Maschendrahtgewebe in Köperbindung, Einfachtresse, Köpertres­ se, umgekehrt gewebte Einfachtresse oder offene Köpertresse ist.

15. Elektrodenplattenträgermaterial nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11, 41) ein Quadratmaschendrahtgewebe mit einfacher, glatter oder Leinenbindung ist, bei dem bei jeder Drahtkreuzung die Fadenlage wechselt.

16. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11, 41) ein Quadratmaschendrahtgewebe ist, bei dem Drahtdurchmesser und Drahtzahlen in Kette und Schuß gleich sind.

17. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11, 41) eine Maschenweite w von 0,1 bis 2 mm, bevorzugt von 0,5 mm hat.

18. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11, 41) einen Drahtdurchmesser d, gemes­ sen vor dem Verweben, von 0,05 mm bis 2,5 mm, bevorzugt von 0,14 mm hat.

19. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11, 41), insbesondere bei Drahtgewebeab­ schnitten, verfestigte Kreuzungspunkte aufweist.

20. Elektrodenplattenträgermaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreuzungspunkte durch Pressen oder Distanzschweißen ver­ festigt sind.

21. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Trägermateriales (11, 41) nach der Verfestigung der Kreuzungspunkte 55% bis 75% seiner Ausgangsdicke beträgt.

22. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeitstiefe der strukturierten Oberfläche (18) der Stromableiterfahne (15, 45) 0,02 mm bis 0,1 mm, bevorzugt 0,05 mm beträgt und/oder nicht größer als der halbe Drahtdurchmesser ist.

23. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromableiterfahne (15, 45) aus Nickel hergestellt ist.

24. Elektrodenplattenträgermaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromableiterfahne (15, 45) eine Materialdicke von 0,1 mm bis 0,4 mm, bevorzugt von 0,2 mm aufweist.