DE1959161C3 - Kunststoffgehäuse für Akkumulatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffgehäuse für Akkumulatoren, bestehend aus einem Blockkasten mit parallelen Seiten — und mit Verstärkungsrippen versehenen Stirnwänden und zu den Stirnwänden parallelen Zwischenwänden sowie einen Blockdeckel, der mit Nuten zur Aufnahme der Oberkanten der Wände versehen ist.

Bekannt sind flüssigkeitsdichte Behälter für Akkumulatoren, mit einem Boden, einem Deckel, zwei Seitenwänden, zwei Stirnwänden und einer Anzahl von zu diesen parallelen Zwischenwänden, wobei die Dicke der Endwände gleich der der Seitenwände ist (US-PS 32 98 870).

Bei einem bekannte, aus einem thermoplastischen Werkstoff bestehenden Gehäuse für Akkumulatoren weisen die Stirnwände auf ihrer Innenseite eine Anzahl von lotrechten Verstärkungsrippen auf, die mit der zugehörigen Stirnwand aus einem Stück bestehen. Die Abdichtung /wischen den Seitenwänden, den Stirnwänden und den zu diesen parallelen Zwischenwänden einerseits und dem Deckel andererseits erfolgt durch eine umlaufende Nut und querlaufende Nuten auf der Unterseite des Deckels, welche Nuten die oberen Ränder der Wände umfassen (DT-OS 14 21 550).

Der im Anspruch 1 angegebene Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs beschriebenen Kunststoffgehäuse für Akkumulatoren das Auswärtslicgcn der Stirnwände des zusammengefügten Gehäuses /u vermeiden und außerdem sicher zu stellen, daß das Gehäuse ordnungsgemäß und schnell heiß versiegelt werden kann.

Im folgenden wird eine beispielsweise Ausführungslorm der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

F i g. I /cig! von der Seite gesehen den .Schnitt durch einen Behälter für einen Akkumulator und läßt erkennen, wie die nach innen gebogenen Endwände des Behältertroges nach dem Zusammenbau ausgerichtet worden sind;

F i g. 2 zeigt die Draufsicht auf den Behältertrog und läßt die vor dem Zusammenfügen von Bchaltcrtrog und

Behälterdeckel nach innen gebogenen Endwände erkennen;

F i g. 3 zeigt im Schnitt eine Ecke des Behälters nach dem Aufsetzen des Deckels.

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein übliches Gehäuse für einen Akkumulator, z. B. für Kraftfahrzeuge, dessen positive und negative Anschlußteile 11 durch den Blockdeckel 15 hindurchragen. Der Blockkasten 10 hat Stirnwände 10a, Seitenwände 106, einen Boden 10c und eine Anzahl vertikaler, paralleler Zwischenwände IZ Alle diese Teile werden in einem einzigen Formvorgang hergestellt, so daß ein aus einem Stück bestehender, flüssigkeitsdichter Blockkasten erhalten wird. Der Formvorgang bildet keinen Teil der Erfindung und wird daher hier nicht beschrieben. Oben hat der Blockkasten 10 eine an der unteren Kante des Blockdeckels 15 anliegende Leiste 10a. Vom Boden des Blockkastens gehen Tragleisten 13 und Verstärkungsleisten 14 aus, durch die der Boden 10c und die Stirnwände 10a verstärkt werden. Die Bodenkanten der negativen und positiven Elektrodenplatten (nicht dargestellt) liegen auf den oberen Kanten der Tragleisten 13 auf. Durch die Formung der Tragleisten 13 und des Bodens 10c aus einem Stück, ohne eine Verbindung der Tragleisten 13 mit den Unterteilungswänden 12, können dieser dünner ausgeführt werden, wodurch das Nutvolumen innerhalb des Behälters ohne eine Minderung von dessen Festigkeit vergrößert wird.

Der Deckel 15 des Kunststoffgehäuses besteht wie der Blockkasten 10 vorzugsweise aus Polypropylen, wird aber zur Erleichterung der Herstellung und der Montage für sich getrennt gefertigt. Der Deckel 15 ist mit den Außenwänden 10a und 106 des Blockkastens entlang von Nuten 16 vereinigt, die auf der Unterseite des Deckels entlang seinem Umfang herumlaufen. Die innen gelegenen Nuten 16 des Deckels 15 werden durch Führungsleisten 17 gebildet, die quer über den Deckel und parallel zu den Zwischenwänden 12 verlaufen, mit denen sie einen dichten Verschluß zwischen benachbarten Zellen bilden. Die Stirnwände 10,7 und die Zwischenwände 12 haben keilförmige Verstärkungsrippen 14, die dem Behältertrog eine zusätzliche Festigkeit verleihen. Im übrigen verlaufen die Stirnwände 10a auf ihrer Innenseite etwas schräg nach innen, so daß der Querschnitt des Blockkastens von oben nach unten zunimmt. Die Dicke der Stirnwände des Behälters ist mit Γι bezeichnet und beträgt zumeist etwa 1.8 mm. Die Dicke der Seitenwände 10b und der Zwischenwände 12 ist mit T2 bezeichnet und beträgt zumeist etwa 1,5 mm. Diese Abmessungen werden nur beispielsweise angegeben und bedeuten keine Beschränkung auf sie. Um sicher zu stellen, daß die oberen Kanten der Wände ordnungsgemäß in den zugehörigen Nuten des Deckels 15 sitzen, sind auf seiner Unterseite Führungsrippen 20 vorgesehen. Diese Führungsrippen 20 bestehen mit dem Deckel aus einem Stück und verlaufen in gewählten Abständen entlang der Nuten 16. Die Führungsrippen können verschiedene Formen und Größen haben, z. B. die Form von Leisten 17, die sich nach unten erstrecken und diagonal durchschnitten sind. Diese Führungsleisten können auch V-förmig od. ä. gestaltet sein, um die Kanten des Blockkastcns in dem Deckel zu führen. Um zwischen den Wänden und dem Deckel einen fliissigkeitsdichtcn Vcrscnluß herzustellen, ist es notwendig, daß die oberen Kanten der Wände ordnungsmäßig in den zugehörigen Nuten des Deckels verlaufen. Dadurch werden nicht nur Leckverluste des Elektrolyten aus dem Behiil-

ter, sondern auch das Überfließen von Elektrolyt zwischen benachbarten Zellen innerhalb des Behälters vermieden. Die den Stirnwänden 10«-? zugeordneten Führungsrippen 20 weisen zur Aufnahme der Oberkante der zugehörigen Stirnwand 10a eine schräge Einführfläche 21 auf.

Um den Deckel mit dem Blockkasten heiß zu versiegeln, werden die oberen Kanten der Behälterwände und die zugehörigen Nuten auf der Unterseite des Dekkels erhitzt und dann schnell unter Druck vereinigt. Dabei ist es wichtig, daß diese erhitzten Flächen schnell zusammengebracht werden, um die Wärmeverluste zu verringern und eine flüssigkeitsdichte Verbindung des Deckels mit dem Blockkasten zu erhalten. Die Führungsrippen 20 erleichtern, daß die oberen Kanten des Blockkastens schnell an ihren Platz im Deckel geführt werden. Offenbar müssen, wenn der Deckel schnell auf den Blockkasten aufgesetzt werden mutf, die Führungsrippen alle Kanten des Behälters in die Nuten des Dekkels führen. Bei den bisher bekannten Kunststoffgehäusen für Akkumulatoren waren die Endwände willkürlich nach innen oder außen gebogen. Da auf dem Dekkel nur ein einziger Satz von Führungen vorgesehen ist. werden die Endwände, wenn sie nach außen gebogen sind, sich beim Aufsetzen des Deckels auf den Blockkasten an dem Deckel verklemmen. Dadurch wird aber der Akkumulator beschädigt. Die Anbringung von Führungen auf der Außenseite des Behälters würde eine Verlängerung der Außenmaße des Akkumulators über die übliche Größe hinaus oder eine Verkürzung seiner inneren Abmessungen zur Folge haben. Eine Vergrößerung des Akkumulators muß vermieden werden, weil die Akkumulatoren entsprechend bestimmten Gruppenabmessungen hergestellt werden, damit sie in die verschiedenen Maschinenanlagen hineinpassen. Eine Führung auf der Außenseite würde einen sich längs des Deckels erstreckenden, unhandlichen Saum od. dgl. erfordern, was gleichfalls unwünschenswert ist. Um das ordnungsgemäße Ineinandergreifen von Deckel und Blockkasten mit einer einzigen Führung zu sichern, ist es erforderlich, daß die Endwände vertikal oder leicht nach innen gebogen sind, so daß sie in die Nuten des Deckels hincingleiten. Dieses Problem betrifft nur die Stirnwände, da die Seilenwände durch die sich quer durch den Behälter erstreckenden Untcrteilungswände 12 an einer Ausbiegung nach außen verhindert werden. Die Stirnwände haben keine ähnliche Unterstützung. Es wurde gefunden, daß die Ausbildung der Endwändc ein wenig dicker als die Unterieilungswände und Seitenwände sind und die Anbringung von Verstärkungsrippen 14 auf der Innenseite der Endwände 10.·; zu einer nach innen gerichteten Biegung der Endwändc führt. Ob diese Einwärtsbiegung durch die größere VVanddicke oder die Verstärkungsrippen oder durch das Zusammenwirken beider verursacht wird, ist zur Zeit noch nicht völlig klargestellt

In der F i g. 2 ist die maximale Einwärtsbiegung an den Enden des Blockkasten mit dem Bezugszeichen b bezeichnet Es wurde gefunden, daß eine maximale Einwärtsbiegung von etwa 2 mm erforderlich ist, um ein ordnungsgemäßes Einführen der Stirnwand in die zugehörige Nut im Deckel sicher zu stellen und um auch die Expansion der Zelle beim Einfüllen des Elektrolyten und Einsetzen der Gruppen von Bleiplatten auszugleichen. Die F i g. 1 zeigt den zusammengebauten Akkumulator und die vertikalen oder geraden Stirnwände, die ein gutes Aussehen bewirken. Würden gegenteilig die Stirnwände vor dem Zusammenbau vertikal verlaufen, würden sie durch den Zusammenbau nach außen durchgebogen und unansehnliche Ausbeulungen bilden.

Um die Verwendung einer dickeren, sich nach innen biegenden Stirnwand zu ermöglichen, wird die Breite der Endzellen leicht verändert. Zweckmäßig hat die Endzeile eine mit dem Bezugszeichen L bezeichnete Breite von etwa 38 cm, während die innen gelegenen Zellen eine Breite D von etwa 36 cm haben. Die breiteren Endzellen ermöglichen, daß die Verstärkungsrippen in den Endzellen und auch die Stirnwände etwas dicker ausgeführt werden können und daß trotzdem die gleiche Zahl von Elektrodenplatten in die Zellen eingesetzt werden können.

In der F i g. 2 sind die Stirnwände lO.-i in der noch nicht eingebauten Lage dargestellt. Die Stirnwände sind gegenüber einer lotrechten Ebene um die maximale Strecke 6 nach innen durchgebogen. Diese maximale Durchbiegung liegt in dem obersten mittleren Gebiet der Zelle und die Durchbiegung nimmt fortlaufend gegen die Kanten der Stirnwand zu ab. Mit den nach der F i g. 2 nach innen gebogenen Stirnwänden lassen sich der Deckel und der Tragkasten leicht miteinander vereinigen.

In der F i g. 3 ist ein teilweiser Querschnitt durch eine Ecke des Deckels und des Tragkastens dargestellt. Dieser Querschnitt zeigt, wie die obere Kante der Endwand IOa des Behälters gleitend an der Führungsrippc 20 anliegt Eine weitere Abwärtsbewegung des Deckels 15 hat zur Folge, daß die Endwand 10.Ί in die in der F i g. 1 dargestellte, abdichtende Lage gleitet In der abdichtenden und versiegelten Lage verlaufen sodann die Stirnwände 10,·; vertikal und eben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kunststoffgehäuse für Akkumulatoren, bestehend aus einem Blockkasten mit parallelen Seiten und mit Verstärkungsrippen versehenen Stirnwänden und zu den Stirnwänden paraHelen Zwischenwänden sowie einem Blockdeckel, der mit Nuten zur Aufnahme der Oberkanten der Wände versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (10a) stärker ausgelegt sind als die Seitenwände (10ό) und die Verstärkungsrippen (14) sich vom Boden (10c) nach oben mit abnehmendem Querschnitt nur über einen Teil der Höhe der Stirnwände erstrecken, wodurch eine Einwölbung der Stirnwände des Blockkastens erzielt ist, und die Nuten (16) zur Aufnahme der Oberkante der Stirnwände (XOa) auf der Innenseite eine schräge Einführfläche (21) aufweisen, die die eingewölbte Stirnwand (10a) beim Aufsetzen des Blockdeckels ausrichtet.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (L) der Endzellen größer als die Breite (D) der inneren Zellen ist.