Schutzeinrichtung für Akkumulator-Batterien mit interner Absicherung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Akkumulator-Batterie mit interner Absicherung
gegen Kurzschluß.Protection device for accumulator batteries with internal protection
The invention relates to an accumulator battery with internal protection
against short circuit.
In den Akkumulator-Batterien größerer Leistung werden beachtliche
Energien gespeichert, um sie bei Bedarf wieder abzugeben. In der Elektrotechnik
wurde im Laufe ihrer Entwicklung es als wesentlich notwendig erkannt, daß dort,
wo große elektrische Energien sich plötzlich entladen können, durch Sicherheitsmaßnahmen
(Schutzeinrichtungen) Schutz gewährt werden muß. Dies geschieht beispielsweise durch
den Einbau von Sicherheitsschaltern, Schützen, Schmelzsicherungen, Schutzschaltungen
u. a. m. in den elektrischen Anlagen, Maschinen und Geräten. Auch ist es allgemein
bekannt, elektrische Geräte intern dadurch abzusichern, daß eine zusätzliche Verbindung
zum oder im Gerät durch Schwächung des Querschnittes als Abschmelzsicherung ausgebildet
wird. So ist ein Widerstand mit Schmelzsicherung bekannt, bei dem der Widerstand
unter Vorspannung mit einer Zuleitung durch eine der Stromwärme des Widerstandes
ausgesetzte Lötstelle verbunden ist. Hier ist der eine Zuleitungsdraht des Widerstandes
von dessen einem Ende aus derart federnd über den Widerstandskörper zurückgebogen
und in dieser Stellung mit einem Anschlußstück verlötet, daß er beim Schmelzen des
Lotes zurückfedert und den Stromkreis unterbricht. Diese Art der Absicherung benötigt
eigens für die Durchführung des elektrischen Schutzes des Gerätes gegenüber den
vorhandenen Konstruktionsteilen (Geräteteilen) zusätzlich einen Widerstandskörper,
ein metallisches Band und Lot. Weiterhin ist eine Überstromsicherung für Spannungswandler
bekannt, bei der im Isolierkörper des Wandlers eine konische Ausnehmung vorgesehen
ist, deren Wand eine mit einer zusammenhängenden Schicht leitenden Materials zumindest
teilweise belegte wendelförmige Rille aufweist, die nach Einfügen eines in die konische
Ausnehmung passenden, die Rille abdeckenden Isolierteils mit einer zum Niederschlagen
des beim Ansprechen der Sicherung verdampfenden leitenden Materials geeigneten Substanz,
z. B. Sand, gefüllt ist. Auch hier ist zum Schutze des Gerätes ein zusätzlicher
Konstruktionsteil bestehend aus Rille, Ausnehmungen, Spreizringen, leitendes Material
und Sand, erforderlich.In the accumulator batteries of greater power become considerable
Energies stored in order to release them again when needed. In electrical engineering
in the course of their development it was recognized as essential that there,
where large electrical energies can suddenly discharge, due to safety measures
(Protective devices) Protection must be granted. This is done, for example, through
the installation of safety switches, contactors, fuses, protective circuits
i.a. m. in electrical systems, machines and devices. It is also general
known to secure electrical devices internally by having an additional connection
designed to or in the device by weakening the cross-section as a fuse
will. For example, a resistor with a fuse is known in which the resistor
under bias with a lead through one of the current heat of the resistor
exposed solder joint is connected. Here is one lead wire of the resistor
bent back from one end in such a resilient manner over the resistance body
and in this position soldered to a connector that he melts the
The solder springs back and interrupts the circuit. This type of coverage is needed
especially for the implementation of the electrical protection of the device against the
existing construction parts (device parts) additionally a resistance body,
a metallic tape and solder. There is also an overcurrent fuse for voltage converters
known, in which a conical recess is provided in the insulating body of the transducer
whose wall is at least one with a continuous layer of conductive material
partially occupied helical groove, which after inserting one in the conical
Recess matching insulating part covering the groove with one for knocking down
the conductive material that evaporates when the fuse triggers,
z. B. sand, is filled. Here, too, there is an additional one to protect the device
Construction part consisting of groove, recesses, expanding rings, conductive material
and sand, required.
Beide vorgenannten Stromsicherungen weisen den Nachteil auf, daß zur
Sicherung der Geräte relativ komplizierte zusätzliche Konstruktionsteile erforderlich
sind, die die Herstellung des Gerätes schwierig und kostspielig gestalten. Außerdem
sind sie für einen rauhen Betrieb sehr störanfällig und kurzlebig.Both of the aforementioned power fuses have the disadvantage that for
Securing the devices requires relatively complicated additional construction parts
which make the device difficult and expensive to manufacture. aside from that
they are very prone to failure and short-lived for rough operation.
Auch bei Akkumulator-Batterien ist in dieser Richtung - interne Absicherung
- bisher noch nichts verwirklicht worden, da zur internen Absicherung der Batterie
eine erhebliche Anzahl von Sicherungen notwendig wären. Diese Sicherheitseinrichtung
wäre daher sehr aufwendig und somit relativ teuer in der Anschaffung und Unterhaltung.
Man hat statt dessen die eventuell bei internen Kurzschlüssen entstehenden schweren
Batterienschäden in Kauf genommen.This is also the case with accumulator batteries - internal protection
- Nothing has been implemented yet, as it is used to protect the battery internally
a significant number of backups would be required. This security device
would therefore be very complex and therefore relatively expensive to purchase and maintain.
Instead, you have the severe ones that may arise in the event of internal short circuits
Battery damage accepted.
Mit größer werdendem Zellenspeichervermögen besteht bei einer plötzlichen
Entladung nicht nur die Gefahr der Zerstörung der Batterie, sondern auch die Gefährdung
benachbarter Gegenstände. Es ist also zweckmäßig und notwendig, auch innerhalb einer
aus mehreren in Reihe oder parallel geschalteten Zellen aufgebauten Batterie Absicherung
vorzusehen, sofern dies mit einem erträglichen Aufwand geschehen kann.With increasing cell storage capacity, there is a sudden
Discharge not only the risk of damaging the battery, but also the hazard
neighboring objects. So it is useful and necessary, even within one
Battery protection made up of several cells connected in series or in parallel
provided that this can be done with a tolerable effort.
Gegenüber dem Bekannten lag dem Anmeldungsgegenstand die Aufgabe zugrunde,
eine Akkumulator-Batterie mit Abschmelzsicherung zu schaffen, bei der ein ohnehin
vorhandenes Batterieteil die Funktion der elektrischen Batterieabsicherung übernimmt.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß die in der Batterie vorhandenen
Verbinder von Zelle zu Zelle durch Schwächung des Querschnittes so bemessen sind,
daß sie bei einem vorgegebenen Strom abschmelzen.In relation to the acquaintance, the subject of the application was based on the task
to create an accumulator battery with a fuse, which is an anyway
existing battery part takes over the function of the electrical battery protection.
According to the invention the object was achieved in that the existing in the battery
Cell-to-cell connectors are dimensioned by weakening the cross-section so that
that they melt at a given current.
Durch diese erfindungsgemäße Ausführung ergeben sich gegenüber den
an sich bekannten Abschmelzsicherungen folgende Vorteile: a) Als Schmelzsicherung
dient ein ohnehin vorhandenes Batterieteil (Verbinder), daher sind b) keine zusätzlichen
Konstruktionsteile noch c) Montagearbeiten erforderlich, die Verbinder sind d) leicht
auswechselbar und e) wenig störanfällig.
Die Schwächung des Querschnittes
ist so abgestimmt, daß die Verbinder, welche aus Blei- oder anderen Metallstreifen
hergestellt sein können, bei einem vorgegebenen Strom abschmelzen. Zum Schutz der
einzelnen Zellen und von Zellengruppen sind die Querschnitte abgestuft angeordnet,
um Einzelzellensicherung und Gruppensicherung für mehrere zusammengefaßte Zellen
zu erreichen. Um die Batterieumgebung gegen Verbrennung durch Abschmelzlichtbögen
zu schützen und letztere leichter zu löschen, können die Verbinder mit schwer brennbaren
Rohren umgeben werden.This embodiment according to the invention results in comparison to the
fuses known per se have the following advantages: a) As a fusible link
an already existing battery part (connector) is used, therefore b) there are no additional ones
Construction parts still c) assembly work required, the connectors are d) light
exchangeable and e) less prone to failure.
The weakening of the cross-section
is matched so that the connector, which is made of lead or other metal strips
can be made melt at a given current. To protect the
individual cells and groups of cells, the cross-sections are arranged in steps,
to backup individual cells and backup groups for several combined cells
to reach. To protect the battery environment from burns from consumable arcs
To protect the latter and to extinguish the latter more easily, the connectors can be made with flame-retardant
Pipes are surrounded.