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Polverbinder, insbesondere für Traktionsbatterien
Die Erfindung bezieht sich auf einen Polverbinder, insbesondere für Traktionsbatterien.
Es ist bekannt und allgemein Ublich, grosse, vielzellige Traktionsbatterien, wie solche für elektri- sche Wagen, Elektrokarren, Elektrostapler usw. verwendet werden, so auszustatten, dass die zum Zwecke der Hintereinanderschaltung der einzelnen Zellen erforderlichen Verbindungen, die sogenannten Polver- binder, aus Streifen aus Kupferband bestehen, die an den Enden Bleiringe mit konischer oder zylindri- scher Bohrung angeschmolzen haben, mit denen die Verbinder auf den ausragenden Polköpfen der einzel- nen Zellen durch Muttern verschraubt werden. Die Kupferbänder haben wegen des geringen elektrischen
Widerstandes den Vorteil eines geringen Spannungsabfalles zwischen den Zellen, müssen jedoch zur Ver- hinderung von anodischen Korrosionen und Angriffen von Säurenebel geschützt werden, da sie sonst in kürzester Zeit unbrauchbar werden.
Es ist üblich, diese Verbinder mit einem Bleiüberzug, der sowohl auf elektrolytischem Wege als auch durch Feuerverbleiung hergestellt werden kann, zu versehen. Dieser er- weist sich jedoch nach einiger Zeit als ungenügend, da zufolge der unvermeidlichen Porosität dieses Überzuges dennoch Säure zu dem Kupferverbinder dringt und er auch bei den Reinigungsarbeiten wegen seiner geringen Stärke und seiner Weichheit leicht abgescheuert wird.
Um diesen Übelständen abzuhelfen, hat man wiederholt versucht, die Polverbinder mit einem Über- zug aus Wachs, Paraffin oder auch säurefeste Lack zu versehen, welche Überzüge jedoch nicht beständig sind, insbesondere ist der Widerstand gegen mechanischen Abrieb ungenügend und hilft nur in der ersten Zeit nach der Inbetriebnahme der Batterie.
Traktionsbatterien mit den heute üblichen verbleiten Kupferbändern sind auch ausserordentlich gefährdet durch Kurzschlüsse, die etwa durch das Auflegen irgendeines metallischen Leiters auf die Klemmen, wie etwa durch Auflegen eines Schraubenschlüssels oder einer Krankette, entstehen können, was zu einer Knallgasexplosion und auch zu einem Brand der Batterie führt, der bei der grossen Energiemenge, die in einer Traktionsbatterie aufgestapelt ist, zu schweren Folgen führen kann. Besonders gefährlich sind solche Explosionen oder Brände in explosionsgefährdeten Betrieben und Bergwerken.
Es ist auch bekannt, Polanschlüsse an Batterien, mit denen der elektrische Strom beim Laden der Batterie zugeführt und der Strom der Batterie beim Entladen abgeführt wird und die zumeist aus gegossenem Messing oder auch aus Blei bestehen, mit Überzügen zu versehen, um diese vor anodischer Korrosion zu schützen. Hier handelt es sich um lösbare Ableiter, die jedoch nicht die Aufgabe haben, Zellen miteinander zu verbinden, sondern lediglich Strom zu-oder ableiten. Diese Konstruktionen kommen aus wirtschaftlichen Gründen, weil sie zu teuer sind, und aus räumlichen Gründen, weil hiefür in der Zellen kein Platz wäre, für Polverbinder nicht in Betracht.
Zur Vermeidung von zufälligen Kurzschlüssen aus Ursachen, die oben erwähnt worden sind, wurde bei Starterbatterien, die allgemein Zellenverbinder besitzen, die aus Blei bestehen und daher korrosionsfest sind, auch vorgeschlagen, über die Polverbinder eine Kappe aus Plastik zu stülpen, die aber nur die obere Seite des Polverbinders bedeckt und keinen Schutz vor den Angriffen der Säure und vor anodischen Korrosionen bildet, da diese Bleiverbinder keines Säureschutzes bedürfen und überdies auch nur an der oberen Seite bedeckt sind.
Die Erfindung bezweckt einen Polverbinder zu schaffen, der also aus einem Kupferband und mit dessen Enden verbundenen Augen aus Blei zum Aufsetzen auf Polköpfe der zu verbindenden Zellen besteht und die Nachteile der bisher bekannten Polverbinder beseitigt. Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemässen Polverbinders besteht darin, dass das Kupferband sowie die Verbindungsstellen mit den Augen
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mit einem allseits dicht auf dem Kupferband anliegenden Überzug aus säurefesten, plastischen Massen, z.
B. lederhartem Weichgummi, Polyvinylchlorid, Polypropylen oder Polythene usw., versehen ist, der so zusammengesetzt ist, dass die aus der Batterie ausscheidenden Säurenebel ihn nicht angreifen oder zer- stören können und der so hart ist, dass er der mechanischen Abnutzung, soweit eine solche beim Betrieb der Batterie überhaupt vorkommen kann, widersteht. Es ist auch möglich, die Erfindung anzuwenden auf
Polverbinder, die statt aus einem Kupferband aus einem andern, durch Säure verderblichen Leiter besteht, z. B. Aluminium, Eisen oder Nickel usw.
Das Aufbringen des säurefesten, plastischen Überzuges auf das Kupferband des Polverbinders kann auf jede beliebige bekannte Weise erfolgen. So kann z. B. die säurefeste, plastische Masse in plastischer Form auf den Verbinder aufgetragen und nachträglich vulkanisiert oder polymerisiert werden, so dass die Masse die endgültige widerstandsfähige Festigkeit erhält, oder es kann beispielsweise das säurefeste, plastische
Material in Form von Platten auf das Kupferband aufgelegt werden und nachträglich an den Stossstellen durch Wärmeeinwirkung verschweisst oder verklebt werden, oder es kann beispielsweise der Polverbinder auf eine höhere Temperatur gebracht werden und sodann in staubförmiges Polythene getaucht werden, worauf er nachträglich durch Wiedererhitzen einen vollkommen dichten, porenfreien Überzug erhält.
Der erfindungsgemässe Polverbinder gestattet es, das Kupferband mit dem gewünschten, einen gerin- gen Widerstand ergebenden Querschnitt auszuführen, das Kupferband aber vor Angriffen durch einen rela- tiv dünnen Überzug zu schützen. Bei Verwendung von Kunststoffen für diesen Überzug ist es möglich, den
Polverbinder in gewünschter Weise zu biegen, ohne dass Risse in dem Überzug auftreten. Es ist dem Pol- verbinder auch möglich, sich bei Erwärmung der Batterie auszudehnen bzw. bei deren Abkühlung wieder zusammenzuziehen, ohne dass die Überzugsmasse den festen Kontakt mit dem Polverbinder verliert. Die Überzugsmasse aus Kunststoffen ist auch gegen mechanische Beanspruchungen ausserordentlich wider- standsfähig. Sie besitzt schliesslich den Vorteil einer elektrischen Isolierung, so dass auch die diesbezüg- lichen Nachteile bekannter Polverbinder beseitigt sind.
Die feste Verbindung des Überzuges mit dem Polverbinder und damit der Schutz gegen chemische
Angriffe, die mechanische und die thermische Festigkeit werden noch erhöht, wenn der Überzug ein- stückig um die Aussenseite der Augen herumgeführt ist. Diese konstruktive Massnahme schützt insbeson- dere auch die Verbindungsstellen zwischen dem Kupferband und denAugen und erhöht deren Festigkeit.
Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche eine beispiels- weise Ausführungsform eines Polverbinders schematisch veranschaulicht. Es zeigt Fig. l einen Schnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 2, diese einen Grundriss des Polverbinders und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 1lI - III der Fig. 2.
Der Polverbinder besteht aus einem Kupferband l, mit dessen EndenAugen 2 aus Blei verbunden sind,
Diese Augen können zum Aufsetzen von Polköpfen der zu verbindenden Stellen konische oder zylindrische
Bohrungen aufweisen. Die Verbindung mit den Polköpfen erfolgt durch Verschweissen oder Verschrauben.
Zum Schutze des Kupferbandes 1 gegen Säurenebel, der im Betrieb der Batterie auftritt, ist das Kupfer- band mit einem Überzug 3 aus säurefesten Stoffen, wie etwa Gummi, Polyvinylchlorid, dicht umschlos- sen. Dieser Überzug erstreckt sich insbesondere auch über die Verbindungsstellen zwischen dem Kupfer- band 1 und den Augen 2, nach einer Ausfülurungsform der Erfindung auch um die Augen 2 herum.
Der Polverbinder ist also an seinen gefährdeten Stellen gegen Angriff durch Säurenebel od. dgl. voll- kommen geschützt. Die Verwendung von Plastikmaterial ergibt den Vorteil, dass der Überzug Biegungen des Polverbinders und Wärmedehnungen oder Zusammenziehungen nicht behindert, den Polverbinder iso- liert und vor mechanischen Schädigungen schützt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Polverbinder, insbesondere für Traktionsbatterien, bestehend aus einem Kupferband und mit des- sen Enden verbundenen Augen aus Blei zum Aufsetzen auf Polköpfe der zu verbindenden Zellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupferband sowie die Verbindungsstellen mit den Augen mit einem Überzug aus säurefesten plastischen Massen versehen sind.