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Verfahren zur Verbindung von Akkumulatorenbatterien
mit Batteriedeckeln durch-selbstthixotropierenden Mehrkomponenten-FlUssigkunststoff
Die vorliegende Erfindung stellt eine Zusatzerfindung zur Anmeldung
"Verfahren zur Herstellung von selbstthixotropierenden Massen auf
Polyurethan-Basis"
vom 20.1.1967 dar.
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Es hat sich nämlich herausgestellt, daß eine besonders vorteilhafte
Anwendungsmöglichkeit
des erfindungsgemäßen Kunststoffes bei der
Verklebung von Batteriedeckeln
mit den Kästen der Akkumulatoren ge-
geben ist.
Die Ubliche
Zusammenbauweise bei der Verdeckelung von Akkumulatoren
besteht
darin, daß jede Zelle einzeln einen Deckel erhält, der auf
einer versenkten
Deckelauflage so aufsitzt, daß der Deckel mit dem
Kastenrand eine Fuge bildet,
die dann mit flUssiger Vergußmasse, die
aus Bitumen, aber auch aus
härtenden Kunstharzen bestehen kann, ver-
gossen wird. Häufig werden die Toleranzen
zwischen Deckel und Kasten
dadurch ausgeglichen, daß die Fugen durch ein
Einlagestäbchen zu-
sätzlich verschlossen werden, um das Durchlaufen der
flUssigen Vergußmasse zu verhindern. Die Bitumenvergußmassen haben den
Nachteil,
daß sie in der Kälte bei Schlag- und Stoßbeanspruchung leicht reißen
und
aggressive Schwefelsäure austreten lassen. Die meisten Kunstharzvergußmassen
haben den Nachteil, daß sie erheblich teurer als Bitumen
sind. Man
verwendet daher eine Kunstharzvergußmasse häufig als Unter-
verguß;
der Bitumenverguß wird in diesem Falle als Hauptverguß der
Menge
nach aufgebracht.
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Man hat wegen der beschriebenen Nachteile der konventionellen
Verdeckelungstechnik einen Fortschritt darin gesehen, daß die Batterie
mit
einem einzigen Deckel versehen wurde, der die Ränder des Kastens
von oben
umfaßt. Man muß dann allerdings darauf achten, daß der Deckel
genügend
fest mit dem Kasten verbunden ist, weil meistens unter den ober-
stehenden
Deckelrand gegriffen wird, um,die Batterie zu transportieren:
Es
koten also nur aushärtende Kunstharzvergußnwssen für diesen Zweck in
Frage.
Man vergießt die Fugen des auf dem Rücken liegenden Deckels mit
der
Vergußmasse, die man im allgemeinen ziemlich flüssig hält, um eine
gute
EinhUllung der Kastenränder im nachfolgenden Klebevorgang zum
Zwecke der
Dichtigkeit der Zellen zu gewährleisten. Eine Undichtigkeit zwischen den
Zellen hätte nämlich zur Folge, daß die Batterie über die
Säureverbindung
von Zelle zu Zelle entladen und dadurch auf die Dauer
unbrauchbar wird.
Das eigentliche Zusammenfügen von Deckel und Kasten
erfolgt so,
daß nach dem Einbau der Plattensätze in die Zellenabteile
der Kasten mit den
Plattensätzen in eine Uberkopflage gedreht wird und
in dieser
Lage auf den Deckel aufgedrückt wird. Das Herausrutschen der
Plattensätze
verhindert eine eigens zu diesem Zweck konstruierte Hal-
terung, die durch
Zusammendrucken des Kastens die Platten arretiert` und überdies die
Kippbewegung selbsttätig durchführt. Auch ist es mög-
lich, die Plattensätze
durch Verkeilen von Hand zu haltern, eine Arbeit,
die sehr viel Geschick
und genaues Arbeiten erfordert, weil es andern-
falls, bei Verrutschen der
Sätze, zu lose hängenden Platten kommt, die
nicht mehr
auf den Bodenprismen fest aufstehen. Dieses hätte bei Rüttel-
beanspruchung
im Kraftfahrzeug einen Plattenabriß und Versagen der
Batterie zur Folge.
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Die Weiterentwicklung der Akkumulatoren hat dazu geführt, daß die
Zel- lenverbinder in Aussparungen des Deckels knapp über die Zellentrenn- wände
zur nächsten Zelle geführt wurden. Die Verbinder stellen somit in dem oben
erwähnten Falle einen U-förmig gebogenen elektrischen
Leiter aus Blei
oder Hartbleilegierung dar, der beim ZusammanfUgen von
Kasten
und Deckel in die VerguBmasse von oben eintaucht und von dieser
gut
unhullt werden muß, damit die Dichtigkeit der Zellen gegeneinander
gewährleistet
ist. Nach dem Aushärten der Vergußmasse wird die Batterie wieder in
Normallage gebracht, die Endpole werden aufgelötet und die
Batterie
in Betrieb gesetzt. Die verwendete Vergußmasse muß darOber hinaus säurebeständig,
oxydationsbeständig, warme- und kältebeständig
sein. Letztlich sollte
sie gegenüber vergleichbaren Kunststoffvergußmassen den Vorzug der
Preiswürdigkeit besitzen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine
VerguBmasse, die
es möglich echt, die Batterie ohne das komplizierte
Drehen des
Kastens mit den eingebauten Plattensätzen mit dem Deckel zu verbinden.
Zu
diesen Zweck muß der Deckel aus seiner Rückenlage in Normallage
gedreht werden, die Vergußmasse darf aber nicht aus den nach unten
offenen
Vergußfugen herausfließen. Man könnte zu diesem Zweck die
Vergußmasse
so zähflüssig machen, daß diese Bedingung erfüllt ist.
Man
läuft aber Gefahr, daB die Kastenrunder und die eintauchenden
Verbinder schlecht von Vergußmasse umhüllt werden. Es ist auch nicht
ausgeschlossen,
daß die Bindung zum Kasten- und Deckelmaterial sehr
schiecht
wird, besonders wenn man die Zähflüssigkeit der Vergbßmasse
dadurch zu erreichen sucht, daß man den Polymerisationsprozeß
in der
Masse ziemlich weit treibt. In diesen Falle stehen nicht
mehr genügend monomere Vergußmassemoleküle zur Verfügung, die in die Ränder des
Kasten-
und Deckelmaterials eindringen, es zum Aufquellen bringen
und
eine innige Verbindung mit der Vergußmasse bewirken.
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Die Vergußmasse gemäß dem vorliegenden erfindungsgemäßen
Verfahren
ist gegenober einer nur zähflüssigen VerguBmasse thixotrop,
d.h. sie
ist reversibel durch das Einwirken von Scherkräften
verflüssigbar, um
anschließend nach der Rückkehr in den Ruhezustand wieder
cremeartig zu werden. Sie weist überdies alle jene Eigenschaften auf,
die sie
fUr den vorgesehenen Verwendungszweck in besonderer Weise
geeignet machen; sie ist nämlich saure-, oxydations- sowie warme-
und kältebeständig. Außerdem haftet sie gut an den üblichen Akkumulatorenkasten
aus Hartgummi und Styrolcopolymeren.
Gemäß dem
erfindungsgemäßen Klebeverfahren wird der Batteriedeckel in
eine Uberkopflage
gebracht und anschließend werden die Nuten mit
FlUssigkunststoff
gemäß der Erfindung ausgegossen. Es sind alle erfindungsgemaßen
Kunststoffe verwendbar, z.B. die als Beispiel in der
Hauptanmeldung
erwähnten Kunststoffe. Nachdem sich der Thixotropieeffekt ausgebildet hat,
kann der Batteriedeckel wieder in seine Nor-
mallage gedreht und auf den Batteriekasten
aufgesetzt werden. Indem
sowohl die Ränder des Kastens als auch die Uber
den Kastenränder ge-
fUhrten Zellenverbinder in die Vergußmasse
eindringen, erzeugen sie
die zur reversiblen Verflüssigung des Kunststoffes
notwendigen Scher-
krafte. Die Kastenränder und die die Zellen verbindenden
Bleiteile
werden nun gut umhüllt und dadurch die erstrebte innige Verbindung
der
Teile bewirkt.
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Die fabrikatorischen Vorteile des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind
sehr vielseitig und können aus nachfolgender Aufstellung
entnommen werden:
1. Das zweimalige Drehen der Batterie um 180o
entfällt.
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2. Die Konstruktion und die Montage kostspieliger Wendevorrichtungen
erübrigen
sich.
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3. Durch Verbleiben der Batterie in ihrer normalen
Stellung entfällt
die Verkeilung der Zelleneinsätze.
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4. Die Zelleneinsätze bleiben fest auf dem Batterieboden stehen.
Es kann keine Beeinträchtigung der Lebensdauer durch Plattenabriß
erfolgen.
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5. Wenige Minuten nach dem Aufsetzen des Batteriedeckels
auf die
Batterie (1 - 5 Minuten) können schon die Pole aufgeschweißt
werden.
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6. Bei der Fließbandherstellung ist eine Bandverkürzung möglich.
7. Einsparungen an Arbeitsgängen und Einrichtungen fuhren zu be-
achtlichen
Kostensenkungen.
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B. Bei gleicher Raumausnutzung kann die Produktion erhöht werden.