DE2602904C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Pastieren eines bahnförmigen weichen Plattengittermaterials im Durchlaufverfahren - Google Patents

Description

Seite des Bandes, die in der Andruckvorrichtung dem Gittermaterial zugewandt ist, angeordnet ist

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, das Gittermaterial zunächst auf ein Band aufzutragen, dessen Geschwindigkeit sich regeln iäßt Auf dieses Band wird die Paste aufgegeben, bevor sie in das Gittersubstrat eingedrückt wird. Nach dem Übertragen des Pastenbandes auf das Gittermaterial kann die Bahn von dem gepasteten Gittermaterial abgestreift wet den, so daß die Paste praktisch vollständig an das ^l Gittermaterial übergeben wird, ohne daß Pastenreste an der abgestreiften Bahn verbleiben.

Das Abziehen des Bandes von dem gepasteten Gittermaterial erfolgt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch ein hinter der Andrückvorrichtung ^l vorgesehenes Abzugswalzenpaar.

Zweckmäßigerweise ist zwischen der Düse und der Andrückvorrichtung ein die Pastenstärke oder einen anderen Kennwert des Pastenauftrags messender Detektor angeordnet Dieser kann an einen Regler angeschlossen sein, der die Zufuhr von Paste und/oder von Gittermaterial zur Erzielung eines gleichmäßigen Schichtauftrags regelt

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert

F i g. 1 zeigt perspektivisch ein Pastierungssystem mit Einrichtungen zur Erfassung der Pastenstärke;

Fig.2 zeigt eine Modifizierung des Systems nach Fig. 1, wobei verschiedene Einzelheiten fortgelassen sind und der Schwerpunkt auf der Anordnung der Pastenauftrageinrichtung in bezug auf die Walzen liegt und eine Meßwert-Aufnahmevorrichtung nicht vorhanden ist, und

F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Meßwertaufnahme und des rückgekoppelten Regelsystems nach F i g. 1.

Obwohl die Erfindung im einzelnen anhand der Herstellung von Elektrodenplatten für Bleiakkumulatoren beschrieben wird, ist sie grundsätzlich auch zur Anwendung bei der Herstellung von anderen Arten von Elektrodenplatten unter Verwendung thixotroper Pasten anwendbar.

In Fig. 1 ist eine Extrusionseinrichtung dargestellt, die eine Auftragdüse 10 mit im wesentlichen kreisförmigern Einlaß 12 aufweist und an den Auslaß einer Verdrängerpumpe oder Dosierpumpe 14 angeschlossen ist. Die Verdrängerpumpe bildet vorzugsweise einen Teil eines (nicht dargestellten) Zirkulationssystems für die Paste, wie es in der nicht zum Stand der Technik gehörenden DE-OS 23 62 880 im einzelnen beschrieben ist. Die Zirkulationsschleife ist im wesentlichen geschlossen, um zu verhindern, daß die Paste der Luft ausgesetzt wird und dadurch unbrauchbar wird, und um die zirkulierende Paste ständig in Bewegung zu halten und vor dem Austragen durch die Düse 10 sorgfältig zu mischen. Wegen der besonderen Konsistenz der Paste wird vorzugsweise eine Ve 'drängerpumpe 14 verwandt, beispielsweise mit einer archimedischen Schraube, die aus der geschlossenen Schleife eine bestimmte volumetrische Durchflußrate an Paste zu der Austragvorrichtung 10 abzweigt Um zu erreichen, daß die Konsistenz der die Düse verlassenden Paste gut ist, wird vorzugsweise von der Dosierpumpe 14 eine Pastenmenge zur Auftragdüse 10 abgezweigt, die nur einen kleinen Teil der in dem Umlaufsystem zirkulierenden Pastenmenge darstellt, z. B. zwischen etwa ¹As bis etwa V50. Die Verdrängerpumpe 14 wird vorzugsweise von einem Motor 33 mit variabler Geschwindigkeit angetrieben.

Die entsprechend der Erfindung verwendete Paste ist hochviskos, thixotrop und gleicht einer Aufschlämmung oder einem Brei von diskreten krir.iallinen feinverteilten Part'keln, beispielsweise Bleioxid, das in einem wäßrigen Träger suspendiert ist. Eine solche Paste kann Theologisch mit Fließton, feuchtem Mörtel, einem Bindemittel od. dgl. gleichgesetzt werden. Die feinverleilten Feststoffpartikel sind in ihret Größe makromolekular und nicht kolloidal. Diese Pastenmaterialien sind infolge ihres thixotropen Charakters im wesentlichen nichtplastisch und verhalten sich wie nicht-Newtonsche Flüssigkeiten insofern, als die Viskosität der Paste mit ihrer Strömungsrate in einem geschlossenen Umlaufsystem, variiert. Aufgrund dieser besonderen Natur der Paste sind die Prozeßparameter, insbesondere die Verweilzeit kritisch, um eine Verfestigung der Paste an irgendeiner Stelle des Systems zu vermeiden. Zu denjenigen Pasten, deren Zusammensetzungen die oben angegebenen Eigenschaften haben, gehören die Pasten für die negativen und positiven Platten von Bleiakkumulatoren, die einen größeren AnteU an Bleioxiden enthalten, z. B. Bleiglätte, die in einem kleineren Anteil an Trägermaterial, ζ. Β. Wasser, aufgerchlämmt ist Oftmals können zusätzliche Pastenbestandteile, wie Expander, e'ementares Blei und PbjO« vorhanden sein. Vorzugsweise enthält die Batteriepaste keine eingeschlossenen Fluide, die zu einer Verschlechterung der Pasteneigenschaften durch Oxidation oder andere Mechanismen führen können.

Nach der Erfindung leitet die Auftragsdüse 10 die thixotrope Paste einem Transportmedium zu (jedoch nicht dem Gitter), das aus einer flexiblen Materialbahn 16 besteht. Die Materialbahn 16 kann aus einer oder mehreren Papierschichten bestehen, beispielsweise auf Zellulosebasis, und wird von einer Vorratsrolle 18 abgezogen. Um zu verhindern, daß die Paste nach dem Pastieren des Substrats an der flexiblen Bahn anstatt am Substrat haftet, kann die Bahn nichthygroskopisch gemacht werden. Dies kann auf verschiedene Art erfolgen, beispielsweise indem die Bahn über eine oder mehrere Befeuchtungsrollen 20 geführt wird, die sich in einem Trog 22 drehen. Der Trog 22 ist an eine Flüssigkeitsquelle angeschlossen, deren Flüssigkeit mit der Paste kompatibel ist und das Papier oder die Bahn nichthygroskopisch macht. Ein solches Fluid ist vorzugsweise wäßrig, beispielsweise destilliertes Wasser.

Die Düse 10 führt die Paste in Form eines Bandes 23 aus einem im wesentlichen rechtwinkligen Schlitz 24 auf die flexible Bahn 16. Vorzugsweise hat die Auftragdüse einen solchen Durchflußquerschnitt und eine solche Innenflächenstruktur, daß die thixotrope Paste mit vorbestimmter volumetrischer Fließrate ausgetragen werden kann, ohne daß eine wesentliche »Kanalbildung«, d. h. ein teilweises Verstopfen der Düse, eintritt. Es hat sich herausgestellt, daß eine verjüngte Fläche, deren Querschnitt zum Auftragsschlitz hin zunimmt, besonders geeignet ist. Die Auslaßfläche der Düse befindet sich unmittelbar an der Materialbahn, was bedeutet, daß sie entweder in Kontakt mit der Materialbahn steht oder ganz geringfügig über ihr liegt. Wenn die Auslaßfläche der Düse im wesentlichen parallel zur Oberseite der Materialbahn angeordnet ist, wirkt der Schlitz 24 wie eine Abstreifklinge und erzeugt auf der Bahn ein Band aus Paste mit der gewünschten Breite und Stärke.

Vorzugsweise befindet sich unterhalb der flexiblen

Bahn und der Düse eine Abstützung 30, um sicherzustellen, daß das dünne Pastenband, das unter genauer Dosierung auf die Materialbahn aufgetragen wird, gleichmäßige Abmessungen hat. Wie F i g. 2 zeigt, kann zur Abstützung auch eine der beiden Kompressionsein- '. richtungen oder Walzen 26 verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform ist die der Walze zugewandte Düsenfläche bei 28 entsprechend der Krümmung der Stützwalze gekrümmt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach F i g. 1 ist n> die Auflrageinrichtung 10 in beträchtlichem Abstand von den Andrückwalzen 26 und 27 stromaufwärts angeordnet, und zwischen der Auftrageinrichtung und den Andrückwalzen ist ein Detektor 32 für eine bestimmte Pasteneigenschaft angeordnet. Dieser erzeugt ein der i> Pasteneigenschaft entsprechendes Signal, das zur Regelung einer Pastenvariablen verwendet wird. Aul einer Seite der gepasteten Bahn ist eine Strahlungsquelle 30 angeordnet, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gleichzeitig der mechanischen Unterstüt- -'» zung dient, und auf der anderen Seite ist, der Strahlungsquelle gegenüberliegend, der Detektor 32 angebracht, bei dem es sich um eine bekannte lonisierungskammer handelt. Die Strahlungsquelle oder der Sender 30 und der Detektor 32 können ein 2^r> konventionelles radioaktives Übertragungssystem beispielsweise für Beta-Strahlen mit einer Strontium-90- oder Krypton-85-Quelle sein. Die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung wird von der zu messenden Schicht aus thixotroper Paste gedämpft und J< > in Abhängigkeit von einer Eigenschaft der Paste, beispielsweise der Dicke oder Dichte, durchdringt ein bestimmter Anteil der Beta-Strahlung die Paste und erzeugt in der lonisierungskammer des Detektors 32 Ionen. Wenn das Gewicht der gemessenen Paste größer « wird, wird die Anzahl der Beta-Partikeln, die die lonisierungskammer erreichen, geringer. Umgekehrt führt eine Abnahme des Pastengewichts zu einer größeren Anzahl von Beta-Partikeln, die die lonisierungskammer erreichen.

Da die Pastenzusammensetzung im wesentlichen homogen ist, und da das Papiermaterial die Übertragung der radioaktiven Partikeln nicht wesentlich beeinträchtigt, kann das Ausgangssignal des Detektors dazu verwendet werden, entweder die Stärke oder die Dichte der Paste zu überwachen. Meßeinrichtungen für die Übertragung von Beta-Strahlen sind bekannt (z. B. Bulletin 6005-TAI der LFE Corporation, Waltham, Massachusetts 02154). Von besonderem Interesse ist die Absorptionskurve von Strontium-90, die den prozentualen Anteil der gesamten detektierten Strahlung über dem Gewicht pro Flächeneinheit an gemessenem Material darstellt.

Wie oben erwähnt, kann das an dem Detektor 32 erzeugte Überwachungssignal zur Regelung einer Pastenvariablen benutzt werden. Gemäß Fig.3 wird das Signal in einem Regelsystem zur Regelung der Pastenstärke verarbeitet. Auf der Grundlage der für die Herstellung eines gepasteten Substrats der gewünschten Dichte und Geometrie verlangten volumetrischen w· Durchflußrate wird eine Referenz-Pastenstärke u ausgewählt. Der Detektor 32 »sieht« die tatsächliche Pastenstärke J₂, die an dem Detektor vorbeiläuft Der Vergleich der Referenz-Pastenstärke fi mit der Ist-Pastenstärke fe kann an einer (nicht dargestellten) Schalttafel von herkömmlicher Konstruktion vorgenommen werden. Auf der Basis des vorgenommenen Vergleichs wird ein Korrektursignal erzeugt, das dem Motor 33 der Dosierpumpe zugeführt wird, um die Motorgeschwindigkeit und damit die Auftragrate der Dosierpumpe entweder zu erhöhen oder zu verringern. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Pastenflusses auf die gewünschte volumetrische Durchflußrate geregelt. Die einzelnen Geräte des Regelsystems können in bekannter Weise in Festkörperelektronik ausgeführt sein mit eingebauten Regelungen zur Kompensation, zur Verzögerung in der Regelant-vort und zur Hysteresekompensation. Auf diese Weise <anr der Regler an der Austrittsstelle der Paste aus der D ise 10 ein gewisses Toleranzniveau aufrechterhalten.

Das oben beschriebene Überwachungs- und Regelsystem erfordert die Übertragung radioaktiver Partikeln durch die zu messende Paste hindurch, wobei die Partikeln an der Rückseite der Paste absorbiert werden. Außer solchen Strahlungsquellen, die für Transmissionsmessungen der zu überwachenden Schicht verwendet werden, können auch andere elektromagnetische Strahlungsquellen eingesetzt werden. Beispielsweise kann man die Quelle und den Detektor in einem einzigen kombinierten Gerät unterbringen, wenn nach dem Reflektionsprinzip gearbeitet wird. In diesem Falle kann der Sender ähnlich wie beim Sonar oder Radar Wellen auf die Pastenschicht aufprallen lassen, die reflektiert werden. Auf der Grundlage der Absorption der reflektierten Wellen wird ein Regelsignal, das einer bestimmten Pasteneigenschaft entspricht, erzeugt, um diese Pasteneigenschaft zu regeln. Wenn verschiedene andere Pastencharakteristiken als Stärke und Dichte gemessen werden sollen, können andere Strahlungsquellen eingesetzt werden. Beispielsweise können Infrarotstrahlen zur Messung des Feuchtigkeitsgehaltes der Paste verwandt werden. Die verschiedensten Arten von Meßwertaufnehmern zur Messung verschiedener Pastenvariabler und zur Erzeugung entsprechender Meßwertsignale können von Fachleuten entsprechend den jeweiligen Anforderungen ausgewählt werden.

Wenn eine Charakteristik von Blei oder einer anderen stark abschirmenden Paste gemessen wird, kann es sein, daß in Abhängigkeit von der Stärke des Pastenbandes die Partikeln der Alfa- oder Beta-Strahlung nicht genügend Energie haben, um das Band zu durchdringen und den Detektor zu erreichen.

In diesem Falle kann hochenergetische elektromagnetische Strahlung in Form von Röntgenstrahlen oder Gammastrahlen eingesetzt werden. Alternativ können in solchen Fällen, in denen die Paste solche Eigenschaften und eine solche Stärke hat, daß sie als Strahlungsschirm wirk«, die physikalischen Abmessungen der Paste (Breite und Stärke) überwacht werden und hieraus kann bei Kenntnis der Pastenbestandteile und bei homogener Verteilung die Dichte der Paste bestimmt werden. In diesem Zusammenhang kann eine Kantenregelung durchgeführt werden, indem beispielsweise elektrische Augen jeweils an der Unterseite der gepasteten Bahn und gegenüber der Bahnkante angeordnet sind, so daß die Bahnkante eine Schattenkurve erzeugt, die optisch erkannt wird. Auf diese Weise wird jegliche unzulässige Abweichung der Breite oder Stärke der Paste erkannt

Während bisher die automatische Regelung beschrieben wurde, kann das emittierte Signal auch zur Steuerung einer optischen Anzeigeeinrichtung verwandt werden, die von der Bedienungsperson abgelesen wird, um die entsprechenden Verstellungen manuell vorzunehmen. Auf diese Weise können beispielsweise der motorgetriebene Ausfluß der Dosierpumpe oder die Geschwindigkeit eines regelbaren Motors, der die

Antriebswalzen 26 und 27 antreibt, oder der Spalt zwischen den Walzen usw. verändert werden.

Nachdem das Pastenband auf die flexible Bahn aufgetragen und entweder an der Überwachungseinrichtung vorbeibewegt wurde (Fig. 1) oder nicht (F i g. 2), wird die gepastete Bahn in den Spa!' einer Andrückvorrichtung geführt, die bei dem Ausführungsbeispiel aus zwei übereinander angeordneten Andrückwalzen 26 und 27 besteht, die durch ineinandergreifende Zahnräder 31 und 35 angetrieben werden. Gleichzeitig mit der Einführung der gepasteten Bahn in den Walzenspalt wird das Gittersubstrat 34 eingeführt, das von einer (nicht dargestellten) Rolle über Zuführwalzen oder Führungen 36 abgezogen wird. Ferner wird eine untere flexible Bahn 44 zugeführt, die über eine Befeuchtungswalze 48 von einer Vorratsrolle 46 abgezogen wird. Das Gittersubstrat 34 besteht vorzugsweise aus einem weichen kaltverformbaren Material, das gitterförmige Poren enthält, bei denen es sich um Porenhohlräume handeln kann, die sich vollständig über die Gitterstärke erstrecken, um darin die Paste aufnehmen zu können. Für diesen Zweck hat sich ein expandiertes Maschengitter als besonders geeignet erwiesen. Vorzugsweise befinden sich in dem Substrat Verunreinigungen, die die Wasserstoff- oder Sauerstoffüberspannungen reduzieren, wie Antimon, in nur minimalen Mengen, um die Passivierung der Platte während der Lade-Entladezkylen einer elektrochemischen Zelle, die derartige Platten enthält, zu vermeiden. Vorzugsweise verwendet man relativ reine Bleigitter mit einer Reinheit von mindestens 99,9% und vorzugsweise von mindestens 99,99%. Verunreinigungen (z. B. Kalzium oder Zinn) können sich jedoch auf mehr als 0,1% belaufen, wenn sie nicht die Wirkung haben, daß sie die Wasserstoffüberspannung der Batterieplatte wesentlich verringern, selbst wenn die Platte dadurch an Flexibilität verliert.

Während das Gittersubstrat den Spalt der Kompressionseinrichtung durchläuft, wird es fest in das von der flexiblen Bahn getragene Pastenband eingedrückt. Der Walzenabstand ist so gewählt, daß das Pastenband in die Porenräume des Substrats eingedruckt werden muß. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Walzenabstand so gering, daß das gepastete Substrat unter Druck gesetzt wird, und daß das gepastete Substrat und die Materialbahn durch den Spalt hindurch einem Papierabzugswalzenpaar 38,40 zugeführt werden.

Die Paste hat eine größere Affinität zu dem Substrat als zu der behandelten Papierbahn. In dieser Hinsicht ist der nichthygroskopische Charakter des Papiers wichtig zur Verhütung des Anklebens der Paste an der abgestreiften Papierbahn.

Weil die Paste exakt dosiert mit vorbestimmter volumetrischer Fließrate auf die Materialbahn aufgetragen ist, und weil die Geschwindigkeiten des Gittersubstrats und der gepasteten Materialbahn koordiniert sind, wird die richtige Pastenmenge zur Erzeugung des gepasteten Gitters 42 in die Gitterhohlräume hineingedrückt. Die Breite und Stärke der Platten sowie die sich

ίο ergebende Pastendichte ist auf diese Weise exakt bestimmt. Das kontinuierlich durchlaufende gepastete Gitter kann nachträglich verschiedenen konventionellen Bearbeitungen ausgesetzt werden, indem es geschlitzt, getrimmt, zurechtgeschnitten und zur Herstellung der endgültigen Elektrodenstruktur auf Maß gebracht wird. Die fertige Platte eignet sich sowohl für die Verwendung innerhalb eines Plattenstapels aus parallelen Platten als auch z. B. für die spiralförmige Aufwicklung.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Modifizierungen und Variationen möglich. Beispielsweise zeigen die dargestellten Ausführungsbeispiele die Aufbringung der Paste auf die Oberseite der flexiblen Bahn und den anschließenden Umlauf der auf der Bahn befindlichen Paste um eine Druckwalze. Nach dieser Laufrichtungsumkehr bewegt sich die gepastete Bahn in Gegenrichtung zu derjenigen Richtung weiter, in der das Pastieren erfolgt. Die Paste könnte auch auf die Oberseite der angefeuchteten unteren Papierbahn 44 vor ihrer Einführung in den Walzenspalt der Walzen 26 und 27 aufgetragen werden. Ferner sind zwei Papierbahnen dargestellt, die das Gittersubstrat von jeweils einer Seite her bedecken und dazu beitragen, die Paste innerhalb des Gitters zu positionieren und ein Ankleben von Paste oder Gitter an den Walzen zu vermeiden. Eine der Papierbahnen (diejenige, auf die das Pastenband nicht aufgetragen wird) könnte fortgelassen werden, wenn man dafür sorgt, daß die betreffende Walze in bezug auf die Paste nichtadhäsiv isL Dies kann man erreichen, indem die Walze mit einer porösen Oberfläche versehen und von innen mit Wasserdruck beaufschlagt wird, so daß die Oberfläche der Walze nichthygroskopisch gehalten wird.

Als zusätzliche Alternative kann Paste auf beide Bahnen aufgetragen und von der Oberseite und von der Unterseite her gleichzeitig in das Gitter eingedrückt werden, wenn die gepasteten Bahnen mit dem Gitter zusammengebracht werden und durch die Andrückvorrichtung hindurchlaufen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Pastieren eines bahnförmigen weichen Plattengittermaterials für Batterien im > Durchlaufverfahren, bei dem die aktive Masse aus einer Düse extrudiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Masse mit dosierter Fließrate zunächst auf ein nichthygroskopisches Band (16) aufgebracht und von dort auf das ι» Gittermaterial (34) übertragen wird und daß über die Messung der Menge der auf das Band (16) aufgebrachten aktiven Masse die Fließrate der aktiven Masse derart geregelt wird, daß auf das Band nur die für das Gittermaterial benötigte Pastenmenge auf- r· getragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band vor der Beschichtung mit der aktiven Masse befeuchtet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (16) zusammen mit dem Gittermaierial (34) eine Andrückvorrichtung (26,27) durchläuft, und daß in Laufrichtung des Bandes vor der Andrückvorrichtung eine Düse (10) zur Aufbringung einer 2^r> thixotropen Paste in Form eines Pastenbandes mit vorbestimmter volumetrischer Fließrate auf diejenige Seite des Bandes (16), die in der Andrückvorrichtung (26, 27) dem Gittermaterial (34) zugewandt ist, angeordnet ist. ω

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Andrückvorrichtung (26, 27) ein Walzenpaar (38, 40) zum Abziehen des Bandes (16) von dem gepasteten Gittermaterial (42) unter Zurücklassung der gesamten Pastenmenge in dem i^ri Gittermaterial vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Düse (10) und der Andrückvorrichtung (26, 27) ein die Pastenstärke oder einen anderen Kennwert des Pastenaultrags messender Detektor (32) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (32) an einen Regler angeschlossen ist, der die Zufuhr von Paste und/oder von Gittermaterial zur Erzielung eines glcichrnäßi- ·ι^Γ> gen Schichtauftrags regelt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Düse (10) eine Befeuchtungsvorrichtung (20) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, w dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus einem dünnen flexiblen Papier besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier ein Papier auf Zellulosebasis ist, das mit einer wäßrigen Lösung befeuchtet ^r'^r> ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (16) nach dem Aufbringen des Pastenbandes (23) um eine Walze (26) herum umgelenkt und mit der das Pasten- wi band tragenden Seite nach unten gegen das Gittermaterial (34) gelegt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bahn (16) umlenkende Walze eine der Andrückwalzen eines Andruckwal- '-zenpaarcs (26, 27) ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pastieren eines bahnförmigen weichen Plattengittermaterials für Batterien im Durchlauf verfahren, bei dem die aktive Masse aus einer Düse extrudiert wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, zur Herstellung von Batterieplatten für elektrochemische Zellen und Batterien ein Gittersubstrat im Durchlaufverfahren zu pastieren, wobei eine zähe thixotrope Paste mit vorbestimmter volumetrischer Fließrate auf ein weiches poröses Gitter, z. B. aus porigem reinem Blei, aufgetragen wird. Bei den bekannten Pastierungsverfahren wird die Paste direkt auf das Gittersubstrat aufgetragen. Dies hat sich als grundsätzlich zufriedenstellend erwiesen, jedoch besteht der Nachteil, daß es außerordentlich schwierig ist, die verschiedenen Kennwerte des Pastenauftrags zu regeln, wie beispielsweise die Pastendichte oder die Pastenstärke. Dies liegt in erster Linie daran, daß das aus Blei bestehende Gitter die Funktion des Detektors, bei dem es sich beispielsweise um eine Strahlungsquelle handelt, stört. Die bekannten Verfahren, bei denen die Paste unmittelbar auf das Gittersubstrat aufgetragen wird, erfordern ferner eine sorgfältige Überwachung, um zu verhindern, daß die Paste infolge ihres Gewichtes durch die Hohlräume des Gitters hindurchfällt oder dadurch verlorengeht, daß sie an einer der Zuführungswalzen, über die das Gittersubstrat läuft, hänge ribleibt.

Ferner ist es bekannt, Batterieplatten dadurch zu pastieren, daß Paste zunächst auf ein um Walzen umlaufendes Band aufgetragen und anschließend auf die Batterieplatten übertragen wird (US-PS 20 81 944). Die mit der Paste versehenen Gitterplatten durchlaufen eine Abstreifvorrichtung, mit der überschüssige Pastenmenge abgestreift wird. Bei den hochempfindlichen Bleigittern moderner Batterien ist ein nachträgliches Abstreifen von Paste von dem Gitter nicht mehr möglich, weil sonst das Gitter verformt oder beschädigt würde. Daher ist es wichtig, daß genau die richtige Pastenmenge auf das Gitter aufgetragen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglichen, die Pastenvariablen, wie Breite, Stärke und Dichte, sorgfältig zu überwachen und zu regeln, bevor die Paste in engen Kontakt mit dem Gittermaterial gebracht wild.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die aktive Masse mit dosierter Fließrate zunächst auf ein nichthygroskopisches Band aufgebracht und von dort auf das Gittcrmatcrial übertragen wird und daß über die Messung der Menge der auf das Band aufgebrachten aktiven Masse die Fließrate der aktiven Masse derart geregelt wird, daß auf das Band nur die für das Gittermaterial benötigte Pastenmenge aufgetragen wird.

Um zu gewährleisten, daß die Paste vollständig auf das Gittermaterial übertragen wird und nicht an dem Band haftet, wird zweckmäßigerweise das Band vor der Beschichtung mit der aktiven Masse befeuchtet. Hierdurch wird das Band nichthygroskopisch gemacht, so daß es sich leicht von dem gepasteten Gittermaterial abheben oder abziehen läßt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Band zusammen mit dem Gittermaterial eine Andrückvorrichtung durchläuft, und daß in Laufrichtung des Bandes vorder Andrückvorrichtung eine Düse zur Aufbringung einer thixotropen Paste in Form eines Pastenbandes mit vorbestimmter volumetrischer Fließrate auf diejenige