DE102016007737A1 - Cover of a battery cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verschlussdeckel über der Batterieeinzelzelle einer Industriebatterie insbesondere einer Antriebsbatterie mit mindestens zwei an gegenüberliegenden Enden angeordnete Polöffnungen zur Durchführung der Pole der Batteriezelle, wobei innerhalb des Verschlussdeckels mindestens ein Kanal angeordnet ist zum Durchleiten einer Flüssigkeit und/oder eines Gases.The invention relates to a closure cover over the battery single cell of an industrial battery, in particular a drive battery having at least two pole openings arranged at opposite ends for passing through the poles of the battery cell, wherein at least one channel is arranged within the closure lid for passing a liquid and / or a gas.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschlussdeckel über der Batterieeinzelzelle einer Industriebatterie insbesondere einer Antriebsbatterie mit mindestens zwei an gegenüberliegenden Enden angeordneten Polöffnungen zur Durchführung der Pole der Batteriezelle.The invention relates to a closure cover over the battery single cell of an industrial battery, in particular a drive battery having at least two pole openings arranged at opposite ends for passing through the poles of the battery cell.

Industriebatterien werden entweder als Antriebsbatterien bei Elektrofahrzeugen insbesondere bei elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen und Gabelstaplern eingesetzt, um diese mit Energie zu versorgen, oder als ortsfeste Batterien insbesondere für unterbrechungsfreie Stromversorgungen oder zur Zwischenspeicherung von elektrischer Energie eingesetzt. Sie haben meist mehrere Batteriezellen, die miteinander elektrisch verbunden sind. Hierbei ist es bekannt, oberhalb der Batteriezelle Leitungen in Form von Schläuchen anzuordnen, um destilliertes Wasser nachzufüllen, Druckluft zum Umwälzen des Elektrolyten zuzuführen bzw. in der Zelle entstandene Gase abzuleiten. Auch ist häufig als zusätzliches Teil ein Wassernachfüllstopfen an der Zellenoberseite eingesteckt.Industrial batteries are used either as traction batteries in electric vehicles, especially in electrically powered vehicles and forklifts to provide them with energy, or used as fixed batteries in particular for uninterruptible power supplies or for caching of electrical energy. They usually have several battery cells that are electrically connected to each other. It is known to arrange lines in the form of hoses above the battery cell in order to refill distilled water, to supply compressed air for circulating the electrolyte or to remove gases formed in the cell. Also, a water replenishment plug is often plugged into the cell top as an additional part.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oberhalb einer Batteriezelle erforderlichen Teile und Funktionen so weit zusammenzufassen, dass Herstellung, Montage und Wartung wesentlich vereinfacht sind.The object of the invention is to summarize the parts and functions required above a battery cell so far that manufacturing, assembly and maintenance are much easier.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass innerhalb des Verschlussdeckels mindestens ein Kanal angeordnet ist zum Durchleiten einer Flüssigkeit und/oder eines Gases.This object is achieved in that within the closure cap at least one channel is arranged for passing a liquid and / or a gas.

Damit ist für jede Batteriezelle ein Verschlussdeckel vorgesehen, der vielfältige Funktionen übernehmen kann, so dass einzelne Leitungen/Schläuche an der Batterieoberseite und insbesondere an der Batteriezellenoberseite nicht verlegt werden müssen. Vielmehr werden die verschiedenen Verbindungen und Funktionen von dem Zellen-Verschlussdeckel übernommen.Thus, a closure lid is provided for each battery cell, which can take on a variety of functions, so that individual lines / hoses on the top of the battery and especially on the top of the battery cell need not be misplaced. Rather, the various connections and functions are taken over by the cell closure lid.

Hierbei kann mindestens ein Kanal zum Zuführen destillierten Wassers und vorzugsweise ein weiterer zum Zuführen von Druckluft und ein dritter Kanal zum Entgasen verwendet werden. Auch ist von Vorteil, wenn der Kanal/die Kanäle über den größten Teil der Länge des Verschlussdeckels verläuft/verlaufen.In this case, at least one channel for supplying distilled water and preferably another for supplying compressed air and a third channel for degassing can be used. It is also advantageous if the channel / channels runs / run over most of the length of the closure cap.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Verschlussdeckel mindestens eine Flüssigkeitszulauföffnung aufweist, von der mindestens ein Kanal ausgeht, der insbesondere über einen Wassernachfüllstopfen zum Inneren der Batteriezelle führt.It is also proposed that the closure lid has at least one liquid inlet opening, from which at least one channel emanates, which in particular leads via a water replenishment plug to the interior of the battery cell.

Der Verschlussdeckel übernimmt eine weitere wesentliche Funktion, wenn beim Verschlussdeckel im Bereich zwischen den zwei Polöffnungen eine dritte Öffnung besteht, in der ein Wassernachfüllstopfen angeordnet ist, durch den Wasser nachgefüllt und/oder der Füllstand erfasst wird. Hierbei kann beim Verschlussdeckel zwischen einer Polöffnung und der dritten Öffnung eine Entgasungsöffnung angeordnet sein.The closure cap takes on a further essential function if the closure lid in the region between the two pole openings, a third opening in which a Wassernachfüllstopfen is arranged, refilled by the water and / or the level is detected. In this case, a degassing opening can be arranged at the closure lid between a pole opening and the third opening.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Verschlussdeckel eine waagerechte scheibenförmige Verschlussdeckel-Oberseite aufweist und dass unterhalb der Oberseite die Fluid führenden Kanäle angeordnet insbesondere angeformt sind. Hierbei sollten die Öffnungen des Verschlussdeckels jeweils mit ihrer zylindrischen Wand die Oberseite durchdringen.Preferably, it is proposed that the closure lid has a horizontal disk-shaped closure lid upper side and that below the upper side the fluid-carrying channels are arranged in particular are formed. Here, the openings of the closure lid should penetrate each with its cylindrical wall, the top.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn an dem Verschlussdeckel ein luftführendes Rohr befestigt ist, das senkrecht nach unten in den Elektrolyten der Batteriezelle hineinreicht, zum Umwälzen des Elektrolyten.It is particularly advantageous if an air-carrying pipe is attached to the closure lid, which extends vertically downwards into the electrolyte of the battery cell, for circulating the electrolyte.

Eine leicht zu handhabende sichere Verbindung mit benachbarten Verschlussdeckeln wird erreicht, wenn mindestens ein Kanal des Verschlussdeckels an der Verschlussdeckeloberseite eine Fluidzulauföffnung aufweist, an der ein Verbindungsglied befestigbar, insbesondere ansteckbar ist, um den Verschlussdeckel mit mindestens einem weiteren Verschlussdeckel der gleichen oder einer benachbarten Batterie bzw. mit der Fluidzuleitung zu verbinden.An easy-to-handle secure connection with adjacent closure lids is achieved when at least one channel of the closure lid on the closure lid top has a fluid inlet opening to which a connector fastened, in particular attachable to the closure lid with at least one other closure lid of the same or an adjacent battery or to connect to the fluid supply line.

Vorzugweise wird vorgeschlagen, dass Breite und Länge des Verschlussdeckels der Breite und Länge der Oberseite der Batteriezelle entsprechen.Preferably, it is proposed that the width and length of the closure cover the width and length of the top of the battery cell correspond.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 eine Ansicht von Oben auf den Verschlussdeckel einer Batteriezelle, 1 a top view of the closure lid of a battery cell,

2 einen Längsschnitt nach II-II in 1, 2 a longitudinal section II-II in 1 .

3 einen Querschnitt durch den Verschlussdeckel zwischen einer Polöffnung und der Zulauföffnung nach A-A in 2, 3 a cross section through the closure cap between a pole opening and the inlet opening to AA in 2 .

4 einen Querschnitt durch die Zulauföffnung nach B-B in 2 mit eingesetztem Wassernachfüllstopfen, 4 a cross section through the inlet opening to BB in 2 with inserted water refill plug,

5 einen Querschnitt durch die Entgasungsöffnung nach C-C in 2, 5 a cross section through the vent to CC in 2 .

6 einen Querschnitt durch eine Polöffnung nach D-D in 2. 6 a cross section through a pole opening to DD in 2 ,

Der erfindungsgemäße Verschlussdeckel 1 wird zum Abdecken der Oberseite einer Batterieeinzelzelle einer Industriebatterie insbesondere einer Antriebsbatterie verwendet. Er besteht aus Kunststoff und weist die Form einer länglich gestalteten Platte 11 auf mit einer waagerechten scheibenförmigen Oberseite 10, deren Länge L und Breite B der Länge und Breite der Batteriezellenoberseite entspricht, so dass der Verschlussdeckel die Batteriezelle vollständig abdeckt.The closure lid according to the invention 1 is used to cover the top of a battery cell of an industrial battery, in particular a drive battery. It is made of plastic and has the shape of an elongated plate 11 on with a horizontal disc-shaped top 10 whose length L and width B corresponds to the length and width of the battery cell top, so that the closure lid completely covers the battery cell.

In der Platte 11 und damit in der Oberseite 10 sind an einem Ende mindestens eine erste Polöffnung 2a und am anderen Ende mindestens eine zweite Polöffnung 2b eingebracht. Zwischen beiden Polöffnungen 2a, 2b befindet sich in der Platte 11 bzw. der Oberseite 10 eine Zulauföffnung 5, in der ein Wassernachfüllstopfen W eingesteckt wird, der in 4 im senkrechten Schnitt dargestellt ist. Jeweils an der Unterseite der Öffnungen 2a, 2b und 5 ist ein hohlzylindrischer Vorsprung V angeformt, um die Batteriezellenpole bzw. den Wassernachfüllstopfen formschlüssig aufzunehmen.In the plate 11 and with it in the top 10 are at one end at least a first pole opening 2a and at least one second pole opening at the other end 2 B brought in. Between two pole openings 2a . 2 B is in the plate 11 or the top 10 an inlet opening 5 in which a water refill plug W is plugged in 4 is shown in vertical section. Each at the bottom of the openings 2a . 2 B and 5 a hollow cylindrical projection V is formed in order to receive the battery cell poles or the water replenishment plug in a form-fitting manner.

An der Unterseite der oberen Platte 11 sind Kanäle 3a, 3b und 3c angeordnet, die jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen und deren Wände an der Platte 11 angeformt sind (3 bis 6). Der Kanal 3a dient der Entgasung und ist mit der Entgasungsöffnung 7 verbunden, die zwischen der Zulauföffnung 5 und einer Polöffnung 2b angeordnet ist. Der Kanal 3b dient der Wasserzufuhr und ist mit der Wasserzulauföffnung 5 bzw. mit dem in der Öffnung 5 steckenden Wassernachfüllstopfen W verbunden. Die Kanäle 3c laufen um den Verschlussdeckel unterseitig herum und dienen der Druckluftzufuhr.At the bottom of the top plate 11 are channels 3a . 3b and 3c arranged, each having a rectangular cross-section and whose walls on the plate 11 are formed ( 3 to 6 ). The channel 3a is used for degassing and is with the vent 7 connected between the inlet opening 5 and a pole opening 2 B is arranged. The channel 3b serves the water supply and is with the water inlet opening 5 or with the one in the opening 5 plugged water replenishing plug W connected. The channels 3c run around the cap on the bottom and serve the compressed air supply.

An der Oberseite 10 befinden sich Fluidöffnungen 9a bis 9f, von denen jeweils zwei mit den Kanälen 3a bzw. 3b verbunden sind, so dass destilliertes Wasser über den Wassernachfüllstopfen W in die Zelle geführt wird bzw. die bei der Ladung der Batteriezelle entstehenden Gase zentral abgeführt werden können. Um die Kanäle des Verschlussdeckels 1 mit benachbarten Verschlussdeckeln und auch mit Zufuhreinrichtungen zu verbinden, bestehen rohrförmige gekrümmte Verbindungsbrücken, die an die Fluidöffnungen angesteckt werden.At the top 10 there are fluid openings 9a to 9f , two of which each with the channels 3a respectively. 3b are connected so that distilled water is passed over the Wassernachfüllstopfen W in the cell or the gases produced during charging of the battery cell can be removed centrally. Around the channels of the cap 1 To connect with adjacent closure lids and also with supply means, there are tubular curved connecting bridges, which are plugged into the fluid openings.

Die beiden verbleibenden Öffnungen 9a bis 9f des Verschlussdeckels sind mit dem Kanal 3c verbunden. In mindestens einer der beiden Öffnungen ist ein senkrechtes Rohr befestigt, das unten an dem Verschlussdeckel vorsteht und in den Elektrolyten der Zelle hineinragt. Diesem Rohr wird über die Kanäle 3c Druckluft zugeführt, die am unteren Ende des Rohrs austritt, um den Elektrolyten umzuwälzen.The two remaining openings 9a to 9f of the cap are with the channel 3c connected. In at least one of the two openings, a vertical tube is fixed, which projects below the closure lid and protrudes into the electrolyte of the cell. This pipe is over the channels 3c Compressed air is supplied, which exits at the lower end of the tube to circulate the electrolyte.

Der in der Zulauföffnung 5 einsitzende und lösbar befestigte Wassernachfüllstopfen W weist an seiner Unterseite zwei senkrecht in den Elektrolyten hineinreichende, zueinander parallele Kammern 15, 16 auf, die nach unten offen sind und den Füllstand des Elektrolyten kapazitiv erfassen. Vorzugsweise werden die zwei Kammern von zwei koaxial ineinander steckenden Rohren 17, 18 gebildet, 4.The in the inlet opening 5 einitzende and releasably secured Wassernachfüllstopfen W has on its underside two vertically extending into the electrolyte, mutually parallel chambers 15 . 16 which are open at the bottom and capacitively detect the level of the electrolyte. Preferably, the two chambers of two coaxially nested tubes 17 . 18 educated, 4 ,

Die mit dem Entgasungskanal 3a verbundene Entgasungsöffnung 7 (5) kann eine Fritte (Filter) aus Glas, Keramik oder gesintertem PE oder PP aufweisen, um Gas auszulassen und Rückzündung in die Zelle zu verhindern.The with the degassing 3a connected degassing opening 7 ( 5 ) may have a frit (filter) made of glass, ceramic or sintered PE or PP to release gas and prevent backfire into the cell.

Claims (10)

Verschlussdeckel (1) über der Batterieeinzelzelle einer Industriebatterie insbesondere einer Antriebsbatterie mit mindestens zwei an gegenüberliegenden Enden angeordnete Polöffnungen (2a, 2b) zur Durchführung der Pole der Batteriezelle, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Verschlussdeckels (1) mindestens ein Kanal angeordnet ist zum Durchleiten einer Flüssigkeit und/oder eines Gases.Cover ( 1 ) over the battery single cell of an industrial battery, in particular a drive battery having at least two pole openings arranged at opposite ends (US Pat. 2a . 2 B ) for passing the poles of the battery cell, characterized in that inside the closure lid ( 1 ) at least one channel is arranged for passing a liquid and / or a gas. Verschlussdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal/die Kanäle über den größten Teil der Länge des Verschlussdeckels (1) verläuft/verlaufen.Closure lid according to claim 1, characterized in that the channel (s) cover most of the length of the closure lid (10). 1 ) runs / run. Verschlussdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (1) mindestens eine Flüssigkeitszulauföffnung (9) aufweist, von der mindestens ein Kanal (3b) ausgeht, der insbesondere über einen Wassernachfüllstopfen (W) zum Inneren der Batteriezelle führt.Closure lid according to claim 1 or 2, characterized in that the closure lid ( 1 ) at least one liquid inlet opening ( 9 ), of which at least one channel ( 3b ), which leads in particular via a Wassernachfüllstopfen (W) to the interior of the battery cell. Verschlussdeckel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (1) im Bereich zwischen den zwei Polöffnungen (2a, 2b) eine dritte Öffnung (5) aufweist, in der ein Wassernachfüllstopfen (W) angeordnet ist, durch den Wasser nachgefüllt und/oder der Füllstand erfasst wird.Closure lid according to one of the preceding claims, characterized in that the closure lid ( 1 ) in the region between the two pole openings ( 2a . 2 B ) a third opening ( 5 ), in which a water replenishment plug (W) is arranged, is refilled by the water and / or the fill level is detected. Verschlussdeckel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (1) zwischen einer Polöffnung (2a, 2b) und der dritten Öffnung (5) eine Entgasungsöffnung (7) aufweist.Closure lid according to claim 4, characterized in that the closure lid ( 1 ) between a pole opening ( 2a . 2 B ) and the third opening ( 5 ) a degassing opening ( 7 ) having. Verschlussdeckel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (1) eine waagerechte scheibenförmige Platte (11) als Verschlussdeckel-Oberseite aufweist und dass unterhalb der oberen Platte die Fluid führenden Kanäle (3a, 3b, 3c) angeordnet sind.Closure lid according to one of the preceding claims, characterized in that the closure lid ( 1 ) a horizontal disk-shaped plate ( 11 ) has as a closure lid top and that below the upper plate, the fluid-carrying channels ( 3a . 3b . 3c ) are arranged. Verschlussdeckel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (2a, 2b, 5) des Verschlussdeckels (1) jeweils mit ihrer zylindrischen Wand die obere Platte (11) durchdringen. Closure lid according to claim 6, characterized in that the openings ( 2a . 2 B . 5 ) of the closure lid ( 1 ) each with its cylindrical wall, the upper plate ( 11 penetrate). Verschlussdeckel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verschlussdeckel (1) ein luftführendes Rohr befestigt ist, das senkrecht nach unten in den Elektrolyten der Batteriezelle hineinreicht, zum Umwälzen des Elektrolyten.Closure lid according to one of the preceding claims, characterized in that on the closure lid ( 1 ) An air-carrying pipe is fixed, which extends vertically downwards into the electrolyte of the battery cell, for circulating the electrolyte. Verschlussdeckel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kanal (3b) des Verschlussdeckels (1) an der Verschlussdeckeloberseite eine Fluidzulauföffnung (9) aufweist, an der ein Verbindungsglied befestigbar, insbesondere ansteckbar ist, um den Verschlussdeckel mit mindestens einem weiteren Verschlussdeckel der gleichen oder einer benachbarten Batterie mit der Fluidzuleitung zu verbinden.Closure lid according to one of the preceding claims, characterized in that at least one channel ( 3b ) of the closure lid ( 1 ) on the closure lid top a fluid inlet opening ( 9 ), to which a connecting member can be fastened, in particular can be attached, in order to connect the closure lid to the fluid supply line with at least one further closure lid of the same or an adjacent battery. Verschlussdeckel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Breite (B) und Länge (L) des Verschlussdeckels (1) der Breite und Länge der Oberseite der Batteriezelle entsprechen.Closure lid according to one of the preceding claims, characterized in that width (B) and length (L) of the closure lid ( 1 ) correspond to the width and length of the top of the battery cell.
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