DE19860198C2 - Polabdichtung für Akkumulatoren - Google Patents
Polabdichtung für AkkumulatorenInfo
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
Die Erfindung betrifft eine Polabdichtung, insbesondere für Bleiakkumu
latoren, von durch den Akkumulatorenzellendeckel hindurch
geführten Batteriepolen.
Bekannt ist eine Polbolzendurchführung für Akkumulatoren mit einer
Polmutter oder einer Kappe deren Dichtung als Rollmembran aus
gebildet ist und die aus thermoplastischen Elastomer besteht wobei
die Rollmembran an dem Zellendeckel angespritzt ist d. h. mit diesem
unlösbar verbunden ist sowie der Zellendeckel mit der Zellengefäß
wand verschweißt ist (DE 42 10 431 C1). Nachteilig ist daran, daß die
Verwendung einer besonderen Polmutter überhaupt erforderlich ist
und daß das Dichtungselement Rollmembrane an den Zellendeckel
unlösbar angeformt ist sowie der Zellendeckel mit der Zellengfäß
wandung unlösbar verschweißt ist, was auch insbesondere bei der
Regeneration von Akkumulatoren nachteilig ist.
Bekannt ist weiterhin eine Poldurchführung für Akkumulatoren, mit
einem nach innen weisenden Stutzen der mit einem Dichtelement
versehen ist, wobei das Dichtelement über der Deckelöffnung als ein
Faltenbalg und mit einen Dichtungsring zwischen einem Absatz am
Batteriepolbolzen und der Unterseite des Kabelverbinders ausgebil
det ist (DE 43 19 923 C1).
Nachteilig ist dabei, daß sich dieses Dichtelement nur ohne besondere
Verspannung relativ lose in dem Stutzen befindet und auch selbst
dann, wenn es nicht sorgfältig vollflächig verklebt sein sollte, es auf
Dauer zu einem Elektrolytverlust infolge von Kapillarwirkung zwischen
dem Dichtelement und dem Akkumulatorenzellendeckel kommen
kann. Der dünnwandige Faltenbalg ist auch sehr empfindlich gegen
mechanische Beschädigungen und verschmutzt leicht, was wiederum
höheren Wartungsaufwand erfordert. Nachteilig ist daran weiterhin,
daß zur Montage des Dichtelements dieses zuerst in den Stutzen des
Akkumulatorenzellendeckels eingesetzt werden muß und erst dann
eine Montage des Akkumulatorenzellendeckels erfolgen kann. Die
Herstellung des Dichtelementes mit dem angeformten Faltenbalg
sowie dem angeformten Dichtring ist auch technisch aufwendig.
Bekannt ist auch eine Poldurchführung mit einer Hülse aus Kunststoff
deren unteres Ende der Hülse als Ringflansch ausgebildet ist dessen
Unterseite auf einer Polschulter aufliegt und dessen Oberseite an der
unteren Stirnkante des Deckeltubus dichtend anliegt (DE 87 16 389 U1).
Nachteilig ist auch hierbei, daß infolge von Kapillarwirkung zwischen
dem Akkumulatorenzellendeckel und der Hülse Elektrolyt aus dem
Akkumulator austreten kann.
Problem der Erfindung ist es, eine Poldurchführung so zu gestalten,
daß das elastische Dichtelement schon beim Einbringen in den Akku
mulatorenzellendeckel eine ausreichende Vorspannung und einen
sicheren Sitz in demselben erlangt und daß bei der Montage des
Batteriepoles, durch besondere Formgebung desselben, eine weitere
dichtende Verspannung zur Vermeidung der Kapillarwirkung von
Batteriepol, Dichtelement und Akkumulatorenzellendeckel ermöglicht
wird. Auch soll die Montage der Akkumulatorenzellen rationalisiert
werden.
Erfindungsgemäß wird das Problem wie mit den Patentansprüchen
angegeben gelöst. Die Öffnungen für die Durchführung der Batterie
pole 1 im Akkumulatorenzellendeckel sind je rohrstutzenartig aus
gebildet. Sie sind Aufnahme 3 für das als Formteil 2 gestaltete Dicht
element aus geeignetem säurebeständigen elastischen Kunststoff
material, zwischen Batteriepol und Akkumulatorenzellendeckel 8.
Die innere Mantelfläche der Aufnahme 3 ist leicht konisch, sich nach
unten verjüngend, oder zylindrisch gestaltet. Paßgerecht zu dieser
Aufnahme 3 ist das in derselben angeordnete Formteil 2 ausgebildet,
welches an seinem unteren äußeren Rand die als Wulst ausgebildete
Rückhaltenase 7 und an seinem oberen äußeren Rand eine über die
sen übergreifende Anformung 9 aufweist. Das Formteil 2 ist an seiner
inneren Mantelfläche und an seiner äußeren Mantelfläche mit min
destens je einer Dichtlippe 10, 16, vorzugsweise mehrerer, als Ringwulst
gestalteter, Dichtlippen 10, 16 nach Art einer Labyrinthdichtung
gestaltet. Der Batteriepol ist im oberen Bereich des montierten
Formteiles 3 in seinem Durchmesser abgesetzt. Die obere Öffnung des
Formteiles 3 ist paßgerecht zu diesem Absatz bemessen und weist an
dieser Stelle eine auf die Anformung 9 aufliegende axiale Dicht
lippe 11 auf. Der Batteriepol 1 ist innerhalb der Akkumulatorenzelle in
Höhe der Unterkante des Formteiles 3 mit der Sperrwulst 4 versehen.
Die Polschraube 6 ist an ihrer unteren Seite des Schraubenkopfes mit
einer Kunststoffdichtfläche beschichtet.
Die Montage des Formteiles (2) erfolgt erst nach der Befestigung des
Akkumulatorenzellendeckels auf der Akkumulatorenzelle.
Die erfindungsgemäße Polabdichtung mit ihrer vorteilhaften einfachen
Gestaltung von Batteriepol, Dichtelement und Akkumulatorenzellen
öffnung erlaubt eine Montage der Akkumulatorenzelle mit minimalem
technischen Aufwand ohne Verwendung von Klebstoff und in vorteil
hafter technologischer Folge, nämlich nach der Befestigung des Akku
mulatorenzellendeckels auf dem Akkumulatorenzellengefäß. Sie ge
währleistet auch eine dauerhafte hohe Funktionssicherheit derselben
durch zuverlässige Vermeidung von Kapillarwirkung. Ebenso ist es
vorteilhaft, daß eine einfache Demontage zum Zwecke des Recycling
oder der Regenerierung von Akkumulatoren realisierbar ist.
Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
In der zugehörigen Zeichnung ist eine Poldurchführung durch einen
Akkumulatorenzellendeckel im Querschnitt dargestellt.
Im Akkumulatorenzellendeckel 8 befindet sich die Öffnung für die
Durchführung des Batteriepoles 1.
Diese ist als Aufnahmen 3 für ein als Formteil 2 ausgebildetes Dichtele
ment aus elastomerem Material rohrstutzenartig gestaltet. Die innere
Mantelfläche derselben ist von seiner oberen Öffnung zu seiner un
teren Öffnung leicht konisch geformt. Paßgerecht zu dieser Aufnah
me 3 ist das Dichtelement als Formteil 2 so gestaltet,
daß es an seiner äußeren konischen Mantelfläche eine Dichtlippe 16
und an seiner inneren Mantelfläche mehrere Dichtlippen 10 aufweist,
die in ihrer Wirkung etwa der von Labyrinthdichtungen entsprechen.
Das Formteil 2 weist an seiner unteren Öffnung, etwa in Höhe des
unteren Randes der Aufnahme 3, die wulstartige Rückhaltenase 7 und
an seiner oberen Öffnung in Höhe des Randes der Aufnahme 3 eine
diesen übergreifende Anformung 9 auf. Die obere Öffnung des
Formteiles 3 ist paßgerecht zu dem an dieser Stelle im seinem Durch
messer abgesetzten Batteriepol 1 bemessen. Der innere, auf dem
Absatz des Batteriepols 1 aufliegende Rand des Formteiles 2 ist als
axiale Dichtlippe 11 ausgebildet. Den Übergang zum radial
dichtenden Abschnitt des Formteiles 2 bildet die Streckungszone 15.
Beim Anschluß des Kabelverbinders 13 erfolgt eine Verspannung
desselben mittels der Polschraube 6 mit dem Batteriepol 1 und
gleichzeitig eine Verspannung der Dichtlippe 11 mit dem Absatz des
Batteriepols 1 über die Ummantelung 13 des Kabelverbinders 5 mit den
axialen Dichtlippen 12, 14 derselben. Der Batteriepol 1 ist innerhalb
der Akkumulatorenzelle in Höhe der Unterkante des Formteiles 2 mit
dem angeformten Sperrwulst 4 versehen. Bei der Montage der Akku
mulatorenzelle preßt sich diese etwas in die untere Öffnung des
Formteiles 2 hinein und unterstützt damit die Arretierung desselben
mittels der Rückhaltenase 7 in der Aufnahme 3. Die Unterseite des
Polschraubenkopfes ist mit Kunststoff beschichtet und der Polschrau
benkopf ist mit einer Kappe aus Kunststoff abgedeckt.
1
Batteriepol
2
Formteil
3
Aufnahme
4
Sperrwulst
5
Ummantelung
6
Polschraube
7
Rückhaltenase
8
Akkumulatorenzellendeckel
9
Anformung
10
Dichtlippe
11
Dichtlippe
12
Dichtlippe
13
Kabelverbinder
14
Dichtlippe
15
Streckungszone
16
Dichtlippe
Claims (1)
1. Polabdichtung für Akkumulatoren, insbesondere für Bleiakkumulato
ren, von durch den Akkumulatorenzellendeckel hindurch geführten
Anschlußpolen, dadurch gekennzeichnet,
- - daß im Akkumulatorenzellendeckel (8) zwischen diesem und dem durch den Akkumulatorenzellendeckel (8) hindurchreichenden Batteriepol (1) ein Formteil (2) als elastisches Dichtelement aus geeignetem elastischen säurebeständigen Kunststoffmaterial nach Art eines Hohl- oder Ringstopfens mit einer oberen und einer unteren Öffnung für den Batteriepol (1) angeordnet ist, wobei die äußere Mantelfläche desselben zylindrisch oder leicht konisch, sich nach unten verjüngend und paßgerecht zur Dichtfläche einer im Akkumulatorenzellendeckel (8) befindlichen Aufnahme (3) für das elastische Formteil (2), als Rohrstutzen ausgebildet, gestaltet ist,
- - daß weiterhin das Formteil (2) paßgerecht zu dem unteren Rand der Aufnahme (3) eine Rückhaltenase, (7), als Wulst ausgebildet, auf weist,
- - daß das Formteil (2) über den unteren Rand des Stutzens (3) hinaus reicht,
- - daß die innere Mantelfläche des Formteiles (2) eine innere Dicht lippe (10), als Ringwulst oder mehrere Dichtlippen als Ringwülste aus gebildet, mit einer lichten Weite kleiner als der Batteriepoldurch messer aufweist,
- - daß die äußere Mantelfläche des Formteiles (2) mindestens eine Dichtlippe (16), im Durchmesser größer als die lichte Weite der Aufnahme 3, als Ringwulst ausgebildet, aufweist,
- - daß sich oberhalb der äußeren Formteilmantelfläche am Formteil (2) eine die Aufnahme (3) übergreifende und auf deren Rand dichtend aufliegende Anformung 9 befindet und
- - daß die obere Öffnung des Formteils (2) paßgerecht zum in diesem Bereich abgesetzten Durchmesser des Batteriepols (1) bemessen ist und die horizontale Ringauflagestelle des Formteils (2) auf die abgesetzte Ringfläche des Batteriepols (1) wulstförmig, als axiale Dichtlippe (11) oder mehrerer solcher Dichtlippen ausgebildet ist und
- - daß der Batteriepol (1) innerhalb der Akkumulatorenzelle in Höhe der Unterkante des Formteiles (2) eine Sperrwulst (4) als Ringwulst ausgebildet aufweist und
- - daß die Polschraube (6) an der unteren Seite des Schraubenkopfes eine Kunststoffdichtfläche aufweist.
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- 1998-12-24 DE DE19860198A patent/DE19860198C2/de not_active Expired - Fee Related
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