DE1955736A1 - Elektrischer Akkumulator,insbesondere Starterbatterie - Google Patents

Description

Reg.-Nr. EA 60 m Frankfurt/Main, den 4-,11.1969

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ELECTRIC POWER STORAGE LIMITED Clifton Junction, Swinton, Manchester, Lancashire

Elektrischer Akkumulator, insbesondere Starterbatterie

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Akkumulator, insbesondere Starterbatterie mit unterhalb des Deckels durch die Zellentrennwande geführten Zellenverbindern, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Akkumulatorenbatterie,

Um bei üblichen Starberbatterien geringe Bauhöhe und kurze Stromwege zu erhalten, und um Blei einzusparen, werden in vielen Fällen die Zellenverbinder durch die Zellentrennwande hindurchgeführt, Bei der Herstellung solcher Zellenverbinder..~muß aber, um Elektrolytkriechwege zwisehen den einzelnen Zellen zu vermeiden, zwischen Zellentrennwand und Zellenverbinder eine dichte Verbindung geschaffen werden. Zur Herstellung solcher Durchführungen sind daher die verschiedensten Verfahren vorgeschlagen worden.

Nach einem dieser Verfahren werden in die Zellentrennwande Löcher gestanzt, die Platbenblöcke der einzelnen Zellen eingesetzt und dabei an die Polbrücken angegossene L-förmige Ansatzstücke in die Öffnungen der Zellentrennwande gedrückt.; die Ansatzstücke der Polbrücken zweier benachbarter Zellen werden dann durch elektrischen Strom gegebenenfalls \mter■ Drucke inwirkunf; miteinander verschweißt. Nachteilig ist bei diesem Verfahren insbeeondere die Notwendigkeit, Löcher in die Zellentrennwände zu stanzen, sowie die bei diesem Verfahren auftretende Wärmeeinwirkung auf die Zellentrennwand. Durch die Wärmeeinwirkung beim Schweißvorgang der Blei-Verbindungen können insbesondere leicht Beschädigungen der Mittelwände des Gehäuses auftreten.

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In einem weiteren Verfahren wird vorgeschlagen, auf die Polbrükken der Zellen Formen aufzusetzen, die eng an der öffnung in der Zellentrennwand anliegen und in diese Formen flüssiges Blei einzugießen, das die Polbrücken durch die Zellentrennwand hindurch miteinander verbindet. Auch hier tritt der wesentliche Nachteil einer Wärmeeinwirkung auf die Zellentrennwand auf, so daß vollkommene Dichtigkeit der Verbindungsstelle nicht garantiert werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachbeile der bekannten Verfahren zu vermeiden und eine einfache leicht herstellbare Zellenverbindung, die unterhalb des Deckels des Akkumulators geführt ist, zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Zellenverbinder in Ausnehmungen in den Zellentrennwänden angeordnet sind, die tiefer sind als es der Höhe der Zellenverbinder entspricht und daß beidseitig der Zellentrennwände in einem Abstand, der etwa der Dicke der Zellentrennwände ent*- spricht, Abdeckplatten angeordnet sind, die die Ausnehmungen beidseitig überlappen, sich bis zum oberen Rand der Zellenverbinder erstrecken und einen abgeschlossenen Hohlraum zum Einfüllen von Dichtungsmaterial bilden.

Die Abdeckplatten können dabei ein Bestandteil des Zellendeckels sein oder sie können ein besonderes Bauteil sein, das vor dem Zusammenbau bzw. dem Aufsetzen des Deckels auf die Zellentrennwand aufgesetzt wird.

Die Anordnung des Zellenverbinders kann so getroffen werden, daß das Abdichtungsmaterial, beispielsweise" ein Expoxidharz, in den Raum unterhalb des Zellenverbinders eindringt und somit den Zellenverbinder vollständig umgibt.

Der erfindungsgemäße Zellenverbinder kann im mittleren Bereich eine' sattelförmige Verdickung besitzen, in der eine Nut vorgesehen ist, in die der Boden der Ausnehmung der Zelle-atrennwand ein-

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' greift. Diese Nut kann sich ebenso an den Seiten des Zellenverbinders nach oben fortsetzen, sodaß sie auch die seitlichen unteren Bereiche der Ausnehmung in der Zellentrennwand umfaßt.

Ein solcher Zellenverbinder kann durch Anschweißen in situ nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Die Elektrodenplatten und Separatoren werden in Form von Plattenblöcken in einer Kassette gestapelt, wobei die Plattenfahnen der einzelnen Platten eine wesentlich größere Höhe besitzen als in der fertiggestellten Batterie. Dann werden kammartige Abdeckleisten zwischen die Fahnen eingelegt, die so ausgebildet sind, daß sie die Räume zwischen den Plattenfahnen abdecken und eine Form bilden, die der Form der kombinierten Polbrücke und des Zellenverbinders entspricht. Die Plattenfahnen werden dann verschweißt, um solche kombinierten Polbrükken mit Zellenverbinder zu bilden, ohne daß ein vorgefertigtes Bauteil verwendet wird; die Kammleisten werden entfernt und die verbundenen Plattensätze werden in den Blockkasten eingeführt. Der fertige Zellenverbinder besitzt vorzugsweise die Form eines im wesentlichen geraden Stabes.

Die Kassette selbst kann oberhalb des Behälters angeordnet sein und ist so ausgebildet, daß die PlB.ti-"r>,bl'5cke aus ihr leicht in den Blockkasten eingeführt werden können. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P^19 06 020.9 beschrieben. ·

Im folgenden ist anhand der Figuren eine vorteilhafte Ausführungsforin der Erfindung an einer Starterbatterie näher dargestellt. Figur 1 zeigt einen seitlichen Teilquerschnitt des oberen Teij;. ei-

ner Akkumulatorenbatterie mit den kombinierten Polbrücken mit Zellenverbinder. Figur 2 ist eine Seitenansicht entlang der Linie 2-2 in Figur 1 und Figur 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 5-3 In Figur 1.

Vm die Durchführung der Zellenverbinder 12 zu gestatten, besitzt jede Zellentrennwand 16 eine oben offene Ausnehmung 17 mit flachen U-förmigen Boden. Die Seiten dieser Ausnehmung 18 divergieren leicht nach außen und oben, wie in Figur 2 dargestellt ist. Der

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Zellenverbinder 12 besteht aus einem im wesentlichen geraden Stab mit gleichförmigem rechteckigen Querschnitt, dessen untere; Kanten leicht abgerundet sind. An der Stelle, an der er durch die Ausnehmung geführt ist, besitzt er eine Nut 13 von halbkreisförmigem Querschnitt an jeder Sekte und eine querverlaufende Rippe bzw. Verdickung im unteren Bereich, die eine ähnliche Nut 14- besitzt, die in die Nuten 13 an den Seiten übergeht. Diese Nuten sind so angeordnet, daß sie in den unteren Bereich der Ausnehmung 17 eingreifen, wobei am Boden der Ausnehmung eine kleine Lücke 23 für das Abdichtungsmaterial vorgesehen ist.

Um den Ausnehmungsteil oberhalb des Zellenverbinders abzuschliessen, ist der Deckel 31 des Akkumulators 10 oberhalb jeder Zellen-· trennwand mit zwei nach unten ragenden Abdeckplatten 32 versehen, deren Form im wesentlichen der Form der Ausnehmung entspricht, die jedoch die Ausnehmung an den Seiten überlappen, wie dies durch die gestrichelte.Linie in Figur 2 angedeutet ist. Die Abdeckplatten sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der im wesentlichen der Dicke der Zellentrennwand entspricht. Sie erstrecken sich an ihren Rändern bis fast zum Boden des Verbinders und lassen in ihrer Mitte einen Spalt 36 oberhalb des Verbinders frei, in den Dichtungsmaterial einfließt. Die beiden Abd^eckplatten 32 bilden mit den Seiten der Ausnehmung und dem Zellenverbinder 12 einen praktisch vollständig geschlossenen Raum, der mit einßm Abdichtungsmaterial ausgefüllt werden kann. *

Vor dem Aufsetzen des Deckels auf den Akkumulator wird eine bestimmte Menge an Abdichtungsmaterial zwischen die -Abdeckplatten 32 eingebracht, sodaß beim Absenken des Deckels dieses Material durch die Spalten zwischen Abdeckplatten und Trennwand und zwischen Abdeckplatten und Zellenverbinder, sowie auch unter den Zellenverbinder fließt und so die Verbindungsstelle hermetisch abdichtet.

Falls die Abdeckplatten ein besonderes Bauteil sind, das vor dem Aufsetzen des Deckels auf die Trennwand aufgesetzt wird, besitzt dieses Bauteil im oberen Bereich eine öffnung zum Einfüllen von Abdichtungsnaterial.

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Die Zellenverbinder werden wie bereits oben näher erläutert durch einen Schweißvorgang hergestellt. Dabei sind die Plattenblöcke in einer Kassette angeordnet und die Plattenfahnen_t die wesentlich höher sind als in der fertiggestellten Batterie, werden in kammartigen eine Form bildenden Leisten, die zwischen die Plattenfahnen geschoben werden, verschweißt. An der Stelle, an der der Verbinder durch die Ausnehmung in der Zellentrennwand tritt, ist diese Form mit einer Nut versehen, die die sattelförmige Verdickung bildet. Die Plattenfahnen werden dann zur Bildung von kombinierten Polbrücken und Zellenverbindern verschweißt, ohne daß ein vorgefertigtes weiteres Bauteil verwendet werden müßte. Selbstverständlich kann, wenn notwendig, zusätzliches Metall beim Schweißvorgang zugefügt werden. Die Polbrücken der Endzellen und die Endpole werden in ähnlichen Formen gleichzeitig hergestellt.

- Patentansprüche -

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ÖAO ORIGItj^l

Claims (1)

1. Reg.-Nr. Eil 60 m · Frankfurt/Main, den 5.11 FP-Ksr/Ma

   Patentansprüche

   Elektrischer Akkumulator, insbesondere Starterbatterie mit unterhalb des Deckels durch die Zellentrennwände geführten Zellenverbindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenverbinder (12) in Ausnehmungen (17) in den Zellentrennwänden (16) angeordnet sind, die tiefer sind als es der Höhe der Zellenverbinder entspricht und daß beidseitig der ZeI-lentrennv/ände (16) in einem Abstand,- der etwa der Dicke der Zellentrennv/ände entspricht, Abdeckplatten (32) angeordnet sind, die die Ausnehmungen (17) beidseitig überlappen, sich bis zum oberen Rand der Zellenverbinder (12) erstrecken und einen abgeschlossenen Hohlraum zum Einfüllen von Dichtungsmaterial bilden.

   2, Elektrischer Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten (32) ein*Bestandteil des Deckels (31) des Akkumulators sind.

   3. Elektrischer Akkumulator nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten (32) ein nach Einsetzen der Plattenblöcke mit Zellenverbindern (12) auf die Zellentrennwände (16) aufsetzbares Bauteil sind.

   4·, Elektrischer Akkumulator nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenverbinder (12) die Form eines im wesentlichen geraden Stabes besitzen, der in sei-· nem mittleren Bereich mit einer sattelförmigen nach unten weisenden Verdickung, welche eine Nut (14) enthält, versehen ist, und daß die Zellentrennwände (16) in die Nuten (14) eingreifen, wobei zwischen Zellentrennwändcn (16) und Zellenverbinder (12) Spalte (23) zur Aufnahme von ?' •'htt-ngsmaterial verbleiben.

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   5· Verfahren zur Herstellung eines Akkumulators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenblöcke, "bestehend aus positiven und negativen Elektrodenplatten, mit zwischenliegenden Separatoren in eine Kassette: eingeführt werden, daß zwischen die Plattenfahnen der Elektrodenplatten, die eine größere Höhe besitzen als dies ihrer Höhe im fertigen Akkumulator entspricht, Kammleisten von beiden Seiten eingeschoben werden, welche eine die Bereiche zwischen den Plattenfahnen abdeckende Form bilden, die zur Bildung von kombinierten Polbrücken und Zellenverbindern dient-, daß die Plattenfahnen in dieser Form durch Erwärmung gegebenenfalls unter Zufngung von weiterem Blei abgeschmolzen werden, daß die Kammleisten nach Erhärtung der kombinierten Polbrücken und Zellenverbinder entfernt werden und daß die verbundenen Plattenblöcke aus den Kassetten in die Blockkasten eingeführt werden»

   6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die verbundenen Plattenblöcke aus oberhalb der Blockkästen angeordneten Kassetten in die Blockkasten eingeschoben werden.

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