DE10114584A1 - Bleiakkumulator für Nutzkraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Bei einem Bleiakkumulator, insbesondere für Nutzkraftfahrzeuge, mit einem mehrere Zellen aufweisenden Gehäuse und einem das Gehäuse abschließenden Deckel mit Einfüllöffnungen, sind im Deckel jeder Zelle Entgasungsöffnungen zugeordnet, und die Entgasungsöffnungen von je vier Zellen münden in einem mit dem Deckel verbundenen Kunststoffhohlkörper (12, 13), der einen Gasübertritt zwischen mindestens einem Teil der Zellen erlaubt und der in seinem Bodenbereich mit Vertauschsicherungen (21) versehen ist, die in entsprechende Öffnungen im Deckel eingreifen. DOLLAR A Der Kunststoffhohlkörper (12, 13) ist mit in die Entgasungsöffnungen der Zellen eingreifenden Rohrstutzen (14) versehen, die Umlenkeinbauten (15, 16) zum Abfangen von Flüssigkeitströpfchen aus dem Gasstrom der Zelle besitzen.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Bleiakkumulator, insbesondere für Nutzkraftfahrzeuge, mit einem mehrere Zellen aufweisenden Gehäuse und einem das Gehäuse abschließenden Deckel mit Einfüllöffnung und einer zentralen Gasableitung.

Akkumulatoren für Nutzkraftfahrzeuge besitzen im allgemeinen mehrere Zellen, die in einem gemeinsamen Blockkasten angeordnet sind. Diese sind durch einen gemeinsamen Deckel ver­ schlossen, und es ist oft eine zentrale Gasableitung vorgesehen.

Beispielsweise ist der Druckschrift EP 523 273 B1 eine Nutzkraftfahrzeugbatterie zu entneh­ men, die einen das Gehäuse abschließenden Deckel besitzt, in dem zwischen einem Unterteil und einem dazu in Abstand angeordnetem Oberteil ein labyrinthartiger Hohlraum zur Säure­ abscheidung ausgebildet ist. Der Deckel weist darüber hinaus eine einen Zündschutz aufweisen­ de Entgasungsleitung aus und besitzt gegebenenfalls verschließbare Füll- und Kontrollöffnun­ gen für die Zellen.

Ein solcher Labyrinthdeckel für NKW-Batterien ist allerdings wegen der bei NKW-Batterien er­ forderlichen Baugröße aufwendig und bringt dazu eine erhebliche Zunahme der Deckelhöhe mit sich, sodass das zur Verfügung stehende Volumen für Elektroden und Elektrolyt eingeschränkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Deckel für Nutzkraftfahrzeugbatterien an­ zugeben, der ohne hohen Aufwand herstellbar ist und der eine sichere Entgasung und Säure-/­ abscheidung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Bleiakkumulator der eingangs genannten Art durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im Folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt dabei die Draufsicht auf einen Nutzkraftfahrzeug-Bleiakkumulator. Die Fig. 2 und 3 zeigen einen Kunststoffhohlkörper, über den der Gasübertritt zwischen den Zellen ge­ währleistet wird. Fig. 4 zeigt den Bereich des zentralen Gasaustritts aus dem Blockkasten der Fig. 1.

Erfindungsgemäß wird ein flacher und kostengünstiger Nutzkraftfahrzeug-Batteriedeckel mit in den Deckel montierbaren Kunststoffhohlkörpern versehen, die einerseits die Ladegase von Zelle zu Zelle überleiten und andererseits der Säureabscheidung dienen. Diese Kunststoffhohl­ körner werden im Kreuzungspunkt der Zellentrennwände von je vier Akkumulatorenzellen un­ verlierbar eingefügt, sodass das Ladegas der jeweils von der gemeinsamen Batterie-Gasaus­ trittsöffnung weiter entfernten Zelle in die benachbarte, dem gemeinsamen Batterie-Gasaustritt näherliegenden Zelle, übertreten kann. Bei diesem Gasübertritt wird durch entsprechende La­ byrintheinbauten den durch die Rüttelbewegung der Batterie mobilisierten Säuretröpfchen der Transport erschwert und eine Rückführung in die Herkunftszelle vorgenommen.

Gemäß Fig. 1 besteht der Akkumulator aus sechs Zellen 1 bis 6, die mit Füllöffnungen 7 ver­ sehen sind. Daneben besitzt der Akkumulator in üblicher Weise Endpole 8 und 9 und eine Griffleiste mit Griff 10. In den Deckel sind die erfindungsgemäßen Kunststoffhohlkörper 12 und 13 eingelassen, die in Fig. 2 bzw. 3 näher dargestellt sind. Dabei zeigt Fig. 2a bzw. 3a einen Querschnitt durch den Kunststoffhohlkörper. Fig. 2b bzw. 3b zeigt eine Draufsicht auf den Formkörper, die ohne Abdeckung dargestellt ist, und Fig. 2c bzw. 3c zeigt eine Seitenansicht des Kunststoffhohlkörpers.

Jeder der Kunststoffhohlkörper 12 und 13 besitzt an der Unterseite Rohrstutzen 14, die in die Entgasungsöffnungen der Zellen eingreifen. Die Rohrstutzen 14 des Kunststoffhohlkörpers 12 greifen in Entgasungsöffnungen der Zellen 1, 2, 5 und 6 ein. Die Rohrstutzen 14 des Kunst­ stoffhohlkörpers 13 in Entgasungsöffnungen der Zellen 2, 3, 4 und 5. Der in das jeweilige Zel­ leninnere ragende Rohrstutzen 14 ist mit Umlenkeinbauten zum Abfangen von Flüssigkeits­ tröpfchen aus dem Gastrom der Akkumulatoren versehen. Beispielsweise liegt zwischen der Eintrittsöffnung und der darüber liegenden Austrittsöffnung zumindest ein kapillaraktiver Spalt veränderlicher Höhe und/oder Breite 15, und es können kapillaraktive Abflussspalte 16 vorge­ sehen sein. An der Außenseite sind Dichtungslippen 17 vorgesehen. Das Innere des Kunst­ stoffhohlkörpers 12 bzw. 13 ist durch Trennwände 18 in vier Kammern unterteilt, in denen wei­ tere Prallrippen 19 angeordnet sind, die der Abscheidung etwa eintretender Säuretröpfchen dienen. Der Boden des Kunststoffhohlkörpers (12, 13) ist zu den in das Zelleninnere weisenden Rohrstutzen 14 hin geneigt, sodass eingetretener Elektrolyt abfließen kann.

Bei dem Kunststoffhohlkörper 12 sind die Wände 18 derart mit Gasdurchführungsöffnungen 20 versehen, dass ein Gasübertritt von Zelle 1 zu Zelle 2 und von Zelle 6 zu Zelle 5 stattfinden kann, wie durch die Pfeile A in Fig. 1 angedeutet.

Beim Kunststoffhohlkörper 13 sind dagegen in den Wänden 18 Gasüberführungsöffnungen 20 so vorgesehen, dass sowohl ein Gasübertritt von Zelle 5 nach Zelle 4 als auch von Zelle 2 nach Zelle 3 und zwischen Zelle 3 und 4 erfolgen kann (Pfeil B in Fig. 1). Aus Zelle 3 oder 4 können die Ladegase durch jeweils einen Ladegasaustritt (Pfeil C in Fig. 1, Fig. 4) austreten und mit einem Gasableitungsschlauch verbunden werden. Dabei ist eine der Zelle mit dem Gasab­ scheidungsschlauch verbunden, die andere Zelle durch einen Blindstopfen verschlossen.

Durch am Boden der Kunststoffhohlkörper (12, 13) unsymmetrisch und bei den beiden Kunst­ stoffhohlkörpern in unterschiedlicher Position angeordnete Vorsprünge 21, die in entsprechen­ de Öffnungen im Zellendeckel eingreifen, wird gewährleistet, dass die Kunststoffhohlkörper 12, 13 bei der Montage nicht vertauscht werden können, sodass stets gewährleistet ist, dass der Kunststoffhohlkörper 12 nur bei der Verbindung der Zellen 1, 2, 5 und 6 einbaubar ist, während der Kunststoffhohlkörper 13 nur bei der Verbindung der Zellen 2, 3, 4 und 5 verwendbar ist.

Fig. 4a zeigt einen Schnitt durch den Deckel längs der Linie C. Der Deckei besitzt hier einer­ seits eine Gasaustrittsöffnung 22, die von ringförmigen Prallrippen 23 umgeben ist und die eine Ablaufschräge für etwa gesammelten Elektrolyt enthält, wobei diese Gasableitung mit einem Rohrstutzen 24 in Verbindung steht, an den eine zentrale Gasableitung angeschlossen werden kann. Vor der Gasaustrittsöffnung 22 sind, ähnlich wie bei den Rohrstutzen der Kunststoffhohl­ körper 12, 13, ein Schwappschutz 25 und ein kapillaraktiver Ringspalt 26 angeordnet. Fig. 4a zeigt die gleiche Anordnung in Ansicht Y, wobei der Schwappschutz 25 weggelassen ist und ein Winkelstück 27 zur Verbindung mit einem Entgasungsschlauch vorgesehen ist. Wenn dieser Entgasungsschlauch der Zelle 3 zugeordnet ist, wird die entsprechende Entgasungsöffnung der Zelle 4 durch einen nicht näher dargestellten Blindstopfen verschlossen.

Die erfindungsgemäßen Kunststoffhohlkörper 12 und 13 sind in den Deckel eingelassen, so­ dass sich insgesamt eine weitgehend ebene Oberfläche ergibt.

Vorzugsweise sind die Innenflächen des Bodens (28) und Deckels (29) der Hohlkörper (12, 13) aufgeraut. Der Boden (28) der Hohlkörper (12, 13) ist zur Abflussspalte (16) hin in einem Win­ kel, vorzugsweise größer 3°, geneigt.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Kunststoffhohlkörper 12, 13 ermöglicht eine ein­ wandfreie Entgasung aller sechs Zellen zu einer Zentralentgasung hin. Durch die Vertauschsi­ cherungen 21 am Boden der im übrigen nahezu baugleichen Hohlkörper 12 und 13 wird ge­ währleistet, dass diese bei der Montage auf den Batteriedeckel nicht vertauscht werden kön­ nen. Die besondere Ausbildung des in die Zelle ragenden Rohrstutzens 14 mit Gastrocknungs­ eigenschaften und die im Kunststoffhohlkörper 12, 13 angeordneten Prallrippen 19 verhindern, dass Säuretröpfchen von Zelle zu Zelle getragen oder nach außen gelangen können.

Claims (10)

1. Bleiakkumulator, insbesondere für Nutzkraftfahrzeuge, mit einem mehrere Zellen aufwei­ senden Gehäuse und einem das Gehäuse abschließenden Deckel mit Einfüllöffnungen, da­ durch gekennzeichnet, dass im Deckel jeder Zelle Entgasungsöffnungen zugeordnet sind, und dass die Entgasungsöffnungen von je vier Zellen in einen mit dem Deckel verbundenen Kunststoffhohlkörper (12, 13) münden, der einen Gasübertritt zwischen mindestens einem Teil der Zellen erlaubt und der in seinem Bodenbereich mit Vertauschsicherungen (21) ver­ sehen ist, die in entsprechende Öffnungen im Deckel eingreifen.

2. Bleiakkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffhohlkörper (12, 13) mit in die Entgasungsöffnungen der Zellen eingreifenden Rohrstutzen (14) verse­ hen ist, die Umlenkeinbauten (15, 16) zum Abfangen von Flüssigkeitströpfchen aus dem Gastrom der Zelle besitzen.

3. Bleiakkumulator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohr­ stutzen (14) mit Dichtlippen (17) versehen sind.

4. Bleiakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffhohlkörper (12, 13) durch Trennwände (18) in vier Kammern unterteilt ist, welche mit Gasdurchtrittsöffnungen (20) zur Verbindung von mindestens zwei Zellen versehen sind.

5. Bleiakkumulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, dass in den Kammern des Kunststoffhohlkörpers (12, 13) Prallrippen (19) angeordnet sind.

6. Bleiakkumulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass an der Unterseite der Kunststoffhohlkörper (12, 13) Vorsprünge (21) un­ symmetrisch und bei Kunststoffhohlkörper (12) in unterschiedlicher Position gegenüber Kunststoffhohlkörper (13) angeordnet sind, die als Vertauschsicherung in entsprechende Öffnungen im Zellendeckel eingreifen.

7. Bleiakkumulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, dass auf dem Zellendeckel ein Kunststoffhohlkörper (12) angeordnet ist, der einen Gasübertritt für je zwei benachbarte Zellen besitzt und ein weiterer Hohlkörper (13), der ei­ nen Gasübertritt zwischen vier benachbarten Zellen ermöglicht.

8. Bleiakkumulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, dass die Hohlkörper (12, 13) im Deckel versenkt angeordnet sind.

9. Bleiakkumulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, dass die Innenflächen des Bodens (28) und Deckels (29) der Hohlkörper (12, 13) auf­ geraut sind.

10. Bleiakkumulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, dass der Boden (28) der Hohlkörper (12, 13) zur Abflussspalte (16) hin in einem Winkel größer 3° geneigt ist.