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Die Erfindung betrifft einen Akkumulator
mit einem in einem becherförmigen
Gehäuse
angeordneten Elektrodenwickel aus einer ersten und einer zweiten
Elektrode, die so gewickelt sind, dass die erste und zweite Elektrode
jeweils aus einer Stirnseite des Elektrodenwickels mit einem Endabschnitt hervortreten,
wobei der Endabschnitt der ersten Elektrode direkt mit einem ersten
Ableiter und der Endabschnitt der zweiten Elektrode direkt mit einem zweiten
Ableiter elektrisch leitend verbunden ist.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 100 15 711 A1 ist
ein alkalischer Akkumulator mit in einem becherförmigen Gehäuse angeordnetem Wickelelektrodensatz
bekannt, bei dem aus dem Wickelelektrodensatz vorstehende Endabschnitte
der Elektroden durch Laser-Verschweißung mit Ableitern verbunden sind.
Dabei ist die positive Elektrode mit einer Ableiterplatte verbunden,
die einen nach außen
geführten Rohrstutzen
aufweist. Die negative Elektrode ist mit einer Ableiterscheibe verbunden,
die eine abgebogene Zunge besitzt, welche mit einem Be cherboden des
Gehäuses
verschweißt
ist. Anstelle der Ableiterscheibe kann auch ein hutförmiger Ableiter
vorgesehen sein, der mit einem kragenartigen Abschnitt an dem Endabschnitt
der Elektrode angeschweißt
ist und mit einem stirnseitigen Abschluss des hutförmigen Ableiters
an dem Becherboden verschweißt
ist.
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Dabei ergibt sich als Nachteil, dass
zwischen dem Endabschnitt der Elektrode und dem als Pol wirkenden
Becherboden zwei als Schweißverbindungen ausgeführte Kontaktstellen
mit jeweiligen Kontaktwiderständen
auftreten.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, bei dem Akkumulator bzw. der Anordnung von Akkumulatoren
unter Verminderung der Anzahl der Schweißverbindungen im Strompfad
einen geringeren Innenwiderstand zu erreichen und gleichzeitig den
Montageaufwand zu reduzieren.
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Die Aufgabe wird bei dem Akkumulator
der eingangs genannten Gattung bzw. der Anordnung von Akkumulatoren
dadurch gelöst,
dass der erste Ableiter durch eine in einem Becherboden des Gehäuses vorgesehene
Gehäuseöffnung mit
einem hutförmigen
geschlossenen Abschnitt hindurchgeführt ist, wobei der hutförmige Abschnitt
entlang seiner Mantelfläche
mit einem die Gehäuseöffnung ausbildenden
Rand mit dem Becherboden abdichtend verschweißt.
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Erfindungsgemäß wird durch ein Vorsehen der
Gehäuseöffnung in
dem Becherboden des Gehäuses
ein Herausführen
des ersten Ableiters als Polkontakt nach außen ermöglicht, wobei der Akkumulator
durch eine flüssigkeits-
und gasdichte Verbindung des außerhalb
des Gehäuses
geschlossenen Ableiters mit dem Becherboden gegen ein Austreten
von Elektrolytflüssigkeit
gesichert ist.
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Die Erfindung bringt den Vorteil
mit sich, dass ein dichter Abschluss des Gehäuses an einem Pol ohne eine
Dichtung erreicht werden kann und somit auch deren möglicher
Verschleiß nicht
berücksichtigt
zu werden braucht.
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Aus den Merkmalen der Unteransprüche ergeben
sich weitere Vorteile.
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In einer noch weiter bevorzugten
Ausführung des
erfindungsgemäßen Akkumulators
ist der hutförmige
Abschnitt mit dem Gehäuse
durch eine Schweißverbindung
mit Kehlnaht verbunden. Hierbei ergibt sich als Vorteil eine stabile
Verbindung.
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In einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Akkumulators
weist der erste Ableiter einen kragenartigen Abschnitt auf, mit
dem er an dem Elektroden-Endabschnitt befestigt ist. Der zweite
Ableiter weist bevorzugt ebenfalls einen kragenartigen Abschnitt
auf, mit dem er am Endabschnitt der zweiten Elektrode befestigt
ist. Der zweite Ableiter ist mit einem Rohrstutzen als Außenkontakt
versehen, wobei an dem Rohrstutzen eine Abschlussplatte angebracht
ist, die eine dem Becherboden gegenüberliegende Gehäuseseite
abschließt.
Weiter bevorzugt durchsetzt der Rohrstutzen die Abschlussplatte
und ist entlang seiner Mantelfläche
mit der Abschlussplatte verschweißt. Bei einem weiteren bevorzugten
erfindungsgemäßen Akkumulator
ist das Gehäuse
unter Aufnahme einer Dichtung durch Umbördelung der Abschlussplatte
durch einen Gehäuserand
dicht abgeschlossen.
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Bevorzugt ist die Verbindung der
kragenartigen Abschnitte der Ableiter mit den jeweiligen Elektroden-Endabschnitten
als Schweißverbindung
ausgeführt.
Die Schweißverbindungen
können
dabei über
Widerstands- oder Laserschweißen
erfolgen. Durch lediglich jeweils eine Schweißverbindung zwischen Elektroden-Endabschnitt und
dem den jeweiligen Pol bildenden Ableiter werden weitere Übergangswiderstände vermieden.
Die Ableiter sind vorzugsweise aus Metall oder Metall-Legierungen
ausgebildet und durch Tiefziehen hergestellte Umformteile.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den begleitenden in unterschiedlichen Maßstäben gehaltenen
Zeichnungen näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1 einen
Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Akkumulator und
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2 einen
Schnitt durch eine Anordnung von zwei miteinander verbundenen Paaren
erfindungsgemäßer Akkumulatoren.
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Nach 1 weist
ein als alkalischer Akkumulator ausgeführter erfindungsgemäßer Akkumulator 1 ein
becherförmiges
Gehäuse 1a auf,
in dessen Innenraum sich ein Elektrodenwickel 2 befindet.
An einem Becherboden 1b des Gehäuses 1a ragt aus einer
Gehäuseöffnung 3 ein
negativer Anschlusspol des alkalischen Akkumulators 1 hervor.
Der negative Anschlusspol wird von einem hutförmig geformten Ableiter 4 gebildet,
der mit einem kragenartigen Abschnitt 5 an einem aus dem
Elektrodenwickel 2 hervorstehenden Endabschnitt 6 der
negativen Elektrode angeschweißt
ist.
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Der aus einem Metall hergestellte
Ableiter 4 durchdringt die Gehäuseöffnung 3 mit einem
hutförmigen
Abschnitt 7, der entlang seiner Mantelfläche über einen
die Gehäuseöffnung 3 ausbildenden Rand
mit dem Becherboden 1b verschweißt ist. Durch diese als Kehlnaht
ausgeführte
Schweißverbindung
ist das Gehäuse 1a an
dem den negativen Pol aufweisenden Becherboden 1b luft-
und flüssigkeitsdicht
abgeschlossen.
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An der dem Becherboden 1b gegenüberliegenden
Gehäuseseite 1c befindet
sich an einem aus dem Elektrodenwickel 2 hervortretenden
Endabschnitt 9 einer zweiten, positiven Elektrode ein zweiter
Ableiter 10 des Akkumulators 1. Der zweite Ableiter 10 ist
wie der erste Ableiter 4 mit einem kragenartigen Abschnitt 11 an
dem Endabschnitt 9 der zweiten, positiven Elektrode angeschweißt. An den kragenartigen
Abschnitt 11 des durch Tiefziehen einer Metallscheibe herge stellten
zweiten Ableiters 10 schließt sich ein Rohrstutzen 12 an.
Der Rohrstutzen 12 ragt aus dem Gehäuse 1a als Außenkontakt
hervor. Der Rohrstutzen tritt dabei durch eine Öffnung 13 in einer
Abschlussplatte 14, die umlaufend mit einer Dichtung 15 umgeben
ist. Ein Gehäuserand 16 ist
an der dem Becherboden 1b gegenüberliegenden Gehäuseseite 1c unter
Einschluss der Dichtung 15 über die Abschlussplatte 14 umgebördelt.
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Der Rohrstutzen 12 ist entlang
seiner Mantelfläche über einen
die kreisförmige Öffnung 13 ausbildenden
inneren Rand mit der Abschlussplatte 14 verschweißt. Über den
an seinen Stirnseiten 12a, 12b offenen Rohrstutzen 12 kann
der Akkumulator 1 mit einem Elektrolyten befüllt werden.
In einem Betriebszustand wird der Rohrstutzen 12 mit einem Ventil 17 verschlossen.
Das Ventil 17 ist dabei über eine Dichtung 18 gegenüber einer
Innenwand 12c des Rohrstutzens 12 abgedichtet.
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Gemäß 2 sind zwei Paare von Akkumulatoren 1, 1; 1', 1' über ein
als Umformteil ausgeführtes
Verbindungselement 19 elektrisch leitend miteinander verbunden.
Das Verbindungselement 19 weist an einer Seite 19a zwei
Fassungen 20 auf, von denen eine den Rohrstutzen 12 und/oder
den hutförmigen
Abschnitt 7 klemmend aufnimmt. Das zweite Paar von Akkumulatoren 1', 1' ist mit derselben
Seite 19a des Verbindungselementes 19 dadurch
verbunden, dass eine geschlossene Grundfläche 7a des hutförmigen Abschnitts 7 von
der zweiten Fassung 20 klemmend aufgenommen wird.
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Die Akkumulatoren 1 sind
dadurch miteinander verbunden, dass der erste Ableiter 4 des
mit dem Verbindungselement 19 verbundenen Akkumulators 1 mit
dem zweiten Ableiter 10 des anderen Akkumulators 1 verschweißt ist.
An den mit dem Verbindungselement 19 verbundenen Akkumulator 1' schließt sich
unter fester Verbindung dessen zweiten Ableiters 10 mit
einem ersten Ableiter 4 der zweite Akkumulator 1' an. An dem
freien Pol des zweiten Akkumulators 1' ist an dem Rohrstutzen des zweiten Ableiters 10 ein
weiteres Verbindungselement 19 angebracht.