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Die Erfindung betrifft eine Batterie mit im Gehäuse aufgenommenen Batteriezellen, die über Verbindungsbrücken verbunden sind und wobei ein Gehäuse mit verschiedenen Deckeln vorgesehen ist.
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Batterien, hierbei insbesondere sogenannte Starterbatterien, umfassen in der Regel in Reihe geschaltete Batteriezellen, die in einem Gehäuse vergossen sind. Die einzelnen Batteriezellen sind durch Verbindungsbrücken miteinander verbunden. Die Batteriezellen und die Verbindungsbrücken sind dabei im Innern des Gehäuses angeordnet. Bei der Herstellung werden die Bestandteile der Batterie, das heißt die Batteriezellen mit daran angeschlossenen Verbindungsbrücken in dem Gehäuse angeordnet und anschließend mit diesen, nach Aufsetzen eines Deckels, mittels Vergießen verschlossen. Für die Inbetriebnahme der Batterie wird diese anschließend mit einem Elektrolyt befüllt, bis die einzelnen, Zellen bildenden Elemente, in der Regel aus Platten aufgebaut, mit Flüssigkeit überschichtet sind. Die Kapazität der Batterie wird im Wesentlichen durch die Größe der Batteriezellen und die Menge an eingefülltem Elektrolyt bestimmt. Bei bekannten Batterien kann, aufgrund der im Innern des Gehäuses angeordneten Verbindungsbrücken, nur bis zu einem bestimmten, unterhalb der Verbindungsbrücken liegenden Pegel Elektrolyt eingefüllt werden. Hierdurch wird die Kapazität der Batterie begrenzt, da nicht das volle Volumen des Gehäuses ausgenutzt werden kann. Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei der Montage herkömmlicher Batterien, da zunächst sämtliche Bauteile im Gehäuse angeordnet und dann mit dem Gehäuse vergossen werden. Hierdurch wird die Montage wesentlich erschwert und verkompliziert, da bereits geringe Abweichungen von Standardmaßen bzw. Standardpositionierungen zu Ausschuss führen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Batterie zur Verfügung zu stellen, die eine möglichst hohe Kapazität aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Batterie mit einem Batteriezellen aufnehmenden Gehäuse, wobei die Batteriezellen über Verbindungsbrücken verbindbar, insbesondere in Reihe schaltbar sind und wenigstens ein das Gehäuse verschließender Deckel vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Batterie zeichnet sich dadurch aus, dass der Deckel Durchbrüche aufweist, die für das Durchführen von die Batteriezellen verbindenden Verbindungsbrücken geeignet sind.
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Unter einer Batteriezelle ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die Anordnung bestehend aus Elektroden und einem die Elektroden umgebenden Elektrolyt zu verstehen. Der Vorteil, der sich aus der erfindungsgemäßen Batterie ergibt, ist darin zu sehen, dass die die einzelnen Batteriezellen verbindenden Verbindungsbrücken nicht im Innern des Gehäuses geführt werden, sondern außen auf dem das Batteriegehäuse abschließenden Deckel angeordnet werden. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, dass das gesamte Volumen des Gehäuses für die Befüllung mit Elektrolyt bzw. zum Ausfüllen mit den Elektroden genutzt werden kann und keine Rücksicht zu nehmen ist auf innerhalb des Gehäuses angeordnete Batterieelemente. Hierdurch wird eine wesentlich höhere Kapazität der Batterien erreicht. Auch wird die Montage der erfindungsgemäßen Batterien dadurch wesentlich vereinfacht, dass die Verbindungsbrücken nach dem Anordnen der Batteriezellen und dem Aufsetzen des Deckels auf das Gehäuse bzw. die Batteriezellen erfolgen kann. In der Fertigung können so zunächst nur die Gehäuse mit darin angeordneten Elektroden, beispielsweise in Form von Bleiplatten, zur Verfügung gestellt werden und die Verbindungsbrücken erst nachträglich, beispielsweise an einer gesonderten Arbeitsstation oder in einem weiteren Prozessschritt, an der Batterie angebracht werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Gehäuse eine Kammerung vorgesehen ist, die entweder zur Aufnahme der einzelnen, gesondert zur Verfügung gestellten Batteriezellen dient oder aber wodurch Wandungen zur Verfügung gestellt werden, die das unmittelbare Anordnen in den Batteriezellen im Gehäuse ermöglichen. Ist eine Bildung der Batteriezellen im Gehäuse vorgesehen, so wird in jeder Kammer des Gehäuses eine Anordnung aus Elektroden eingesetzt. Nach Aufsetzen des Deckels wird durch die hier vorgesehenen Durchbrüche dann eine Verbindungsbrücke in das Innere einer jeden Kammer eingebracht und so die einzelnen Batteriezellen miteinander verbunden, um die letztendliche Nennspannung der Batterie zu realisieren. Die Kammerung kann alternativ auch zur Aufnahme von gesondert zur Verfügung gestellten Batteriezellen verwendet werden und stellt dann einen entsprechenden Aufnahmeraum zum Einsetzen, Einlegen oder Einschieben der Batteriezellen, die über eigene Gehäuse verfügen können, zur Verfügung. Im Übrigen wird nach Aufsetzen des Deckels auf dem Gehäuse gleich verfahren wie vorgenannt, nämlich dass die Verbindungsbrücken durch die Durchbrüche im Deckel geführt werden, um die einzelnen Batteriezellen zu verbinden. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Gehäuse lediglich eine Außenwandung für die Aufnahme von gesonderten Batteriezellen zur Verfügung stellt, wobei fertige Batteriezellen gegebenenfalls mit eigenem, im Verhältnis zum Gesamtgehäuse der Batterie, kleinerem Gehäuse verwendet werden, die dann in dem Gehäuse angeordnet, insbesondere eingesetzt oder eingeschoben werden. Die Batteriezelleinheiten werden dann – wie oben bereits beschrieben – durch entsprechende Verbindungsbrücken verbunden, um hierdurch dann die Reihenschaltung von zwei oder mehr Zellen durchzuführen. Eine als günstig angesehene Ausführungsform sieht vor, dass das Gehäuse durchsichtig oder opak ist. Das durchsichtige Gehäuse erlaubt die Sichtprüfung des Flüssigkeitstands im Batteriegehäuse bzw. in den einzelnen Batteriezellen. Ein opakes, das heißt nicht durchsichtiges Gehäuse bietet einen verbesserten Schutz für die Batterieflüssigkeit gegen Oxidation.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auf dem Gehäuse ein das Gehäuse bzw. die Batteriezellen verschließender Deckel aufgesetzt wird und dieser Deckel für das Durchführen von die Batteriezellen verbindenden Verbindungsbrücken Durchbrüche aufweist. Als günstig erweist sich in diesem Zusammenhang, wenn der Deckel lösbar oder unlösbar mit dem Gehäuse verbunden ist. Eine lösbare Anordnung des Deckels vereinfacht die Montage und Demontage der Batterie wesentlich, da hier keine entsprechenden Klebenähte oder Schweißnähte zu brechen sind, um nach Ablauf der Lebensdauer der Batterie die einzelnen Bestandteile getrennt zu entsorgen. Neben der lösbaren Anordnung wird auch eine unlösbare Verbindung zwischen Gehäuse und Deckel als günstig angesehen, da hierdurch ausgeschlossen werden kann, dass ein unbefugter Zugriff auf die im Inneren des Gehäuses angeordneten Bestandteile der Batterie erfolgt. Zudem wird verhindert, dass Elektrolyt unkontrolliert aus dem Gehäuse austritt. Um eine unlösbare Verbindung zwischen Gehäuse und Deckel herzustellen, wird dieser insbesondere mit dem Gehäuse verschweißt oder verklebt, wobei die jeweils geeignete Verbindungstechnik abhängig ist vom für das Gehäuse und den Deckel verwendeten Material.
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Da mit zunehmender Alterung der Batterie und/oder bei Überladung der Batterie eine sogenannte Gasung, das heißt eine elektrolytische Zersetzung des Wassers, das in den Elektrolyten enthalten ist, stattfindet, kommt es unter Umständen zu einer Druckerhöhung im Innern des Gehäuses. Es ist daher vorteilhaft, wenn der Deckel druckdicht mit dem Gehäuse verbindbar ist. Hierdurch wird das Absprengen oder Abheben des Deckels vom Gehäuse und das damit verbundene Lösen von Schweiß- oder Klebestellen verhindert und ein Austreten von Elektrolyt aus dem Gehäuse bzw. der Batterie unterbunden.
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Die Batterie wird zunächst in einem Trockenverfahren hergestellt, das heißt die Batteriezellen oder Batteriezellbestandteile werden im Innern des Gehäuses angeordnet und das Gehäuse bzw. die einzelnen Batteriezellen hernach durch Aufsetzen des Deckels verschlossen. Zur Inbetriebnahme der Batterie muss diese mit einem Elektrolyt befüllt werden. Hierbei handelt es sich beispielsweise um verdünnte Schwefelsäure. Die Befüllung der Batterie erfolgt in der Regel kurz vor deren Einbau, beispielsweise in ein Fahrzeug oder einer sonstigen Verwendung. Die trockene Zurverfügungstellung der Batterie hat auch beim Transport Vorteile, da zum einen das Gewicht der Batterie wesentlich reduziert wird, wenn diese ohne Flüssigkeitsbefüllung transportiert werden kann, und zum anderen Transportgefahren vermieden werden, die sich bei mit beispielsweise Schwefelsäure befüllten Gebinden ergeben. Zur Inbetriebnahme erfolgt dann eine Befüllung der Batterie, wobei sich als vorteilhaft erweist, wenn im Deckel wenigstens eine Einfüllöffnung vorgesehen ist. Um nach dem Befüllen die Einfüllöffnung verschließen zu können, ist zusätzlich in der Einfüllöffnung eine Verschlusskappe vorgesehen, die in die Einfüllöffnung einschraub- oder einsteckbar ausgebildet ist. Die entsprechend ausgeführte Batterie ermöglicht, beispielsweise bei Veränderung des Flüssigkeitsniveaus, auch ein Nachbefüllen der Batterie.
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Als vorteilhaft erweist sich, wenn im Deckel zusätzlich zu den Durchbrüchen für die Verbindungsbrücken wenigstens ein Anschlusspunkt für ein Mess- oder Prüfgerät vorgesehen ist. Hierdurch kann beispielsweise der Zustand des Elektrolyts überprüft werden oder eine Prüfung der sonstigen Batteriezellbestandteile erfolgen.
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Eine als günstig angesehene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie weist ein Gehäuse und/oder einen Deckel auf, der aus druckstabilem, schlagzähem Kunststoffmaterial gebildet ist/sind. Als Material bietet sich hierbei besonders Polypropylen an. Dieses Material ist besonders einfach zu verarbeiten, da es sich um einen Thermoplasten handelt. Polypropylen ist beständig gegen fast alle organischen Lösungsmittel sowie die meisten Säuren und Laugen. Es eignet sich daher besonders zur Bildung der Gehäuse und/oder Deckel von Batterien.
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Aufgrund des verwendeten Kunststoffmaterials bietet die erfindungsgemäße Form eines Batteriegehäuses einen optimalen Schutz gegen die im Innern des Gehäuses angeordneten Bestandteile der Batterie. Des Weiteren wird hier eine einfache Farbgebung des Materials möglich, sodass die Batterie in einer Vielzahl von Gestaltungen angeboten werden kann und somit auch optischen Anforderungen, die gegebenenfalls an Batterien gestellt werden, entspricht. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass nur der Deckel oder das Gehäuse aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial wie Polypropylen gebildet ist und der andere Bestandteil der Batterie aus einem abweichenden Kunststoff oder sonstigen Material gefertigt ist.
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Um ein unbeabsichtigtes Austreten von Elektrolyt über den Deckel bzw. die daran angeordneten Durchbrüche zu verhindern, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie vor, dass im Deckel Dichtungen für die Durchbrüche und/oder die Aufsatzpunkte des Deckels am Gehäuses angeordnet sind. Diese Dichtungen sind insbesondere in die Durchbrüche und/oder Deckel bzw. das Gehäuse eingesetzt oder in diese eingeformt. Beispielsweise kann ein Verschweißen von Dichtungen, beispielsweise Elastomerdichtungen, mit dem Deckel erfolgen. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Dichtungen unmittelbar bei der Herstellung des Deckels, der beispielsweise in einem Spritzgussverfahren produziert werden kann, vorgesehen werden. Neben dieser direkten, unlösbaren Verbindung zwischen Dichtung und Deckel besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, eine Dichtung nachträglich in die Durchbrüche am Deckel und/oder am Gehäuse einzusetzen.
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Als günstig erweist sich, wenn die Dichtung nach Art einer Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Die Dichtwirkung beruht hierbei auf einer Verlängerung des Dichtweges, sodass nur eine geringe Fluidmenge durch die Labyrinthdichtung aus der Batterie bzw. dem Durchbruch austreten kann. Eine weitere Möglichkeit besteht, die Dichtung als Manschettendichtung oder als Dichtring oder Dichtlippe auszubilden.
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Während in einer bereits vorher beschriebenen Ausführungsform die gesonderte Anordnung eines Anschlusspunktes für ein Mess- oder Prüfgerät im Deckel der Batterie angeordnet ist, sieht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie vor, dass entsprechende Anschlusspunkte für Mess- oder Prüfgeräte in die Verbindungsbrücken, die elektrisch zugänglich sind, eingebracht werden. Hierüber kann dann auf einfache und schnelle Art und Weise eine Überprüfung des Batteriezustands erfolgen, indem die Mess- oder Prüfgeräte direkt an den Verbindungsbrücken, die auf der Außenseite der Batterie bzw. des Deckels verlaufen, angeschlossen werden.
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Die erfindungsgemäße Batterie kann eine zusätzliche Abdeckung des Deckels aufweisen. Diese Abdeckung bietet einen Schutz für den Deckel und die darauf verlaufenden Verbindungsbrücken und wird nach der Bildung der Batterie, das heißt nach dem Aufsetzen und Verbinden des Deckels mit dem Gehäuse und/oder Anordnen der Verbindungsbrücken auf oder über die Batterie gestülpt. Als günstig wird es angesehen, wenn diese Abdeckung ein insbesondere rippenartig über die Abdeckung und/oder den Deckel bzw. Gehäuse verlaufendes Halte- oder Führungselement aufweist. Die rippenartigen Elemente können auch in Form von Vorsprüngen oder Nuten in der Abdeckung vorgesehen werden und dienen als Halte- oder Führungselement für eine Batteriebefestigungsvorrichtung. Eine derartige Batteriebefestigungsvorrichtung ist beispielsweise ein Gurt, der zur Anordnung der Batterie, beispielsweise in einem Motorraum oder an einem entsprechenden Halter für die Batterie, angebracht ist und über die Batterie gelegt wird, sodass diese nicht aus ihrer Verankerungsposition verschoben werden kann. Neben der Verwendung eines Gurts besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, entsprechende Schraublaschen oder dergleichen als Batteriebefestigungsvorrichtung zu verwenden. Diese Vorrichtungen werden dann durch die entsprechenden Elemente auf der Abdeckung, die sich auch über das Gehäuse, beispielsweise über die Gehäuseseitenwände, erstrecken können, geführt und positioniert.
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Als günstig wird angesehen, wenn an den Durchbrüchen Kragen vorgesehen sind, die die Deckelebene und/oder den Deckel überragen. Durch diese Kragen, die gleichzeitig einen Auflagepunkt für die Verbindungsbrücken zur Verfügung stellen, wird eine Beabstandung zwischen Verbindungsstutzen und Deckelebene erreicht. Dies bietet bei der Montage Vorteile, da hierdurch die Position der Verbindungsbrücke eindeutig festgelegt wird.
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Die erfindungsgemäße Batterie umfasst selbstverständlich auch Pole zur Aufnahme von Anschlussklemmen, die auf der Oberseite des Deckels der Batterie angeordnet sind. Als günstig erweist es sich in diesem Zusammenhang, wenn am Deckel zusätzlich angeformte Polschutzkappen vorgesehen sind. Diese können beispielsweise über ein Filmscharnier mit dem Deckel verbunden werden oder als gesonderte Elemente zur Verfügung gestellt werden, die über Verbindungsmittel mit dem Deckel verbunden sind und dann auf die Pole aufgesteckt oder aufgesetzt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie sieht vor, dass der Deckel eine der Kammerung bzw. der Batteriezellenanordnung entsprechende Unterteilung aufweist. Diese Ausführungsform des Deckels hat den Vorteil, dass die Trennwände bzw. die Batteriezellwandungen die gleiche Höhe aufweisen können wie das übrige umgebende Gehäuse und durch entsprechende Aufnahmen im Deckel mit diesen gleichermaßen druckdicht verbindbar sind. Die das Gehäuse gegebenenfalls überragenden Wände der Batteriezellen bzw. der Gehäusekammern werden dann beispielsweise in entsprechende Nuten im Deckel aufgenommen und verschließen die einzelnen Kammern flüssigkeitsdruckdicht. Hierdurch wird auch ein wesentlich verbesserter Sitz des Deckels auf dem Gehäuse erreicht, da mehrere Verbindungs- bzw. Ankopplungspunkte zwischen Deckel und Gehäuse zur Verfügung gestellt werden.
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Eine weitere als günstig angesehene Ausführungsform der Batterie sieht vor, dass gesonderte, jede Batteriezelle und/oder Gehäusekammer einzeln verschließende Deckel vorgesehen sind. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Randbereiche können diese Einzeldeckel dann insbesondere zu einem gemeinsamen Deckel verbunden werden. Der Einzelverschluss von Batteriezellen oder einzelnen Gehäusekammern bietet den Vorteil, dass bei Beschädigung eines Deckelabschnitts bzw. eines Gehäuseteils nicht aus dem gesamten Gehäuse bzw. Kammern Elektrolyt austritt. Auch ergeben sich hierbei Vorteile bei der Wartung oder Nachbesserung einzelner Batteriezellen, da diese punktuell aus dem Gehäuse entnommen werden können, ohne dass die Notwendigkeit besteht, den kompletten Deckel vom Gehäuse abzunehmen.
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Eine als vorteilhaft angesehene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie sieht vor, dass die Durchbrüche im Deckel räumlich den einzelnen Batteriezellen zugeordnet sind. Dies bietet Vorteile bei der Montage der Verbindungsbrücken, da hierdurch eine klare Positionierung bzw. klare Markierung der Position der entsprechenden Verbindungsbrücken möglich wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie in Draufsicht,
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2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie in Draufsicht,
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3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie in seitlicher Schnittdarstellung,
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4 eine Abdeckung für die erfindungsgemäße Batterie in Draufsicht.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben.
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Die in 1 dargestellte Batterie 10 verfügt im Ausführungsbeispiel über insgesamt drei Zellen 11, die im Inneren eines Gehäuses 12 angeordnet sind. Das Gehäuse 12 weist hierfür insgesamt drei Kammern 13a, 13b, 13c auf. Diese Kammern 13a, 13b, 13c werden durch Zwischenwandungen 14a, 14b gebildet bzw. begrenzt. Im Ausführungsbeispiel der 1 werden die Zellen 11 direkt im Gehäuse 12 gebildet, indem hier Stapel 15 aus Bleiplatten als Elektroden direkt in die einzelnen Kammern 13a, 13b, 13c eingesetzt werden. Die zunächst im Trockenverfahren zur Verfügung gestellten Batterien 10 werden nachträglich mit einem Elektrolyt befüllt, um dann die Batterie 10 in Betrieb zu nehmen. An ihrer Oberseite 16 weisen die Stapel 15 Anschlusspunkte 17a–f auf, die verwendet werden können, um hier Verbindungsbrücken (vergleiche 2) anzuordnen. Diese Verbindungsbrücken 18 dienen zum elektrischen Verbinden der einzelnen Zellen 11, um hier letztendlich die Nennspannung der Batterie 10 zu realisieren. Nach erfolgtem Anordnen der Zellen 11 im Gehäuse 12 der Batterie 10 wird der in 1 nur schematisch dargestellte Deckel 19 auf das Gehäuse 12 aufgesetzt. Im Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 12 an seinen Ecken 20 vorspringende Nasen 21 auf, die mit einer entsprechenden Rundung des Deckels 19 in Verbindung stehen und ein Verspannen des Deckels 19 mit dem Gehäuse bewirken. Der Deckel liegt insgesamt auf dem oberen Gehäuserand 22 auf und kann hier beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen mit dem Gehäuse 12 verbunden werden. Denkbar ist selbstverständlich auch eine lösbare Anordnung des Deckels 19, der dann lediglich durch die Verspannung über die Ecken 20 des Gehäuses 12 auf diesem gehalten wird. Die Auflage auf dem oberen Gehäuserand 22 gewährleistet dennoch eine drucksichere und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Deckel 19 und Gehäuse 12.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie 10 in der Draufsicht. Hier dargestellt ist das mit einem Deckel 19 verschlossene Batterieghäuse 12. Erkennbar sind die beiden Pole 23, die auf der Gehäuseoberseite zugänglich angeordnet sind. Neben diesen Polen 23 sind ebenfalls auf der Deckeloberseite bzw. -außenseite Verbindungsbrücken 18 dargestellt, die die anhand der Deckelkontur erkennbaren Zellen 11 elektrisch verbinden und so die Nennspannung der Batterie 10 realisieren. Die Verbindungsbrücken 18 werden durch im Deckel 19 vorgesehene Durchbrechungen (vergleiche 3) in das Gehäuseinnere eingeführt und dort mit den Zellen 11 fest verbunden. Über eine Verbindungsbrücke 18 werden jeweils zwei Zellen 11 miteinander gekoppelt. Ebenfalls auf der Deckeloberseite befinden sich im Ausführungsbeispiel insgesamt drei Einfüllöffnungen 24a, 24b, 24c, die mit jeweils einem aufschraub- oder aufsteckbaren Stutzen 25a, 25b, 25c verschlossen sind. Über diese Einfüllöffnungen 24a, 24b, 24c kann der Elektrolyt in die Batterie 10 eingefüllt und diese damit in Betrieb genommen werden. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, über die Einfüllöffnungen 24a, 24b, 24c Mess- oder Prüfgeräte an der Batterie 10 anzukoppeln. Auch erfolgen kann hierüber ein Nachbefüllen der Batterie 10, sofern der Pegel des Elektrolyts eine gewisse definierte Grenze unterschreitet und/oder eine Kapazitätsmessung den Abfall der Batterieleistung signalisiert. Durch Nachbefüllung kann die Nennkapazität der Batterie über einen langen Zeitraum erhalten werden.
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Im Ausführungsbeispiel der 2 weist der Deckel 19 eine charakteristische Kontur auf, der die unterhalb des Deckels 19 angeordneten Zellen 11 der Batterie 10 erkennen lässt. Diese Ausgestaltung der Batterie 10 bzw. des Deckels 19 hat neben dem technischen Effekt, nämlich dass auf einen Blick die Größe und damit die Nennspannung der Batterie 10 erkennbar ist, auch noch optische Gründe und verleiht der Batterie 10 ein historisierendes Aussehen. Der Deckel 19 kann auch, wie in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, aus einzelnen Deckelelemeten (nicht dargestellt) gebildet werden, die über entsprechende Verbindungsmittel, beispielsweise eine Nut-/Federverbindung oder eine Clips- oder Klemmverbindung, zu einem Deckel 19 verbindbar sind. Über diese Einzeldeckel kann die Abdeckung einzelner Kammern 13a, 13b, 13c bzw. einzelner Zellen 11 der Batterie 10 erfolgen. Hierüber lässt sich dann auch die charakteristische, konturierte Deckeloptik erreichen und gleichzeitig der Effekt erzielen, dass die einzelnen Zellen 11 gesondert zugänglich sind. Dies bietet beispielsweise Vorteile bei dem Recycling der Batterie 10 oder aber beim Austausch wie schon zuvor bei der Montage der einzelnen Zellen 11 in dem Gehäuse 12 der Batterie 10.
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Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Batterie 10 in der seitlichen Schnittdarstellung. Der Schnitt erfolgte hier durch eine der Kammern 13 der Batterie 10. Nicht erkennbar ist die in dieser Kammer 13 angeordnete Zelle 11; aus Übersichtlichkeitsgründen wurde hier auf eine Darstellung der Zelle 11 verzichtet, gut erkennbar ist der auf das Gehäuse 12 aufgesetzte Deckel 19. Dieser weist eine Umfangnut 26 auf, die mit der Gehäusewandung 27 in Eingriff gebracht wird und so bereits eine sichere Verbindung zwischen Deckel 19 und Gehäuse 12 gewährleistet. Im Deckel 19 selbst sind die Durchbrüche 28 erkennbar, über die letztendlich eine Anordnung der Verbindungsbrücken 18 und deren Verbindung mit den Zellen 11 (vergleiche 1 und 2) erfolgt. Die Durchbrüche 28 sind im Ausführungsbeispiel der 3 als in das Innere des Gehäuses 12 vorspringende Elemente ausgeführt. Gleichzeitig verfügen die Durchbrüche 28 über die Deckelebene überragende Kragen 29, die als Auflagepunkte für die Verbindungsbrücken 18 dienen. In den Durchbrüchen angeordnet befindet sich eine Dichtung 30, die im Ausführungsbeispiel der 3 als Labyrinthdichtung ausgeführt ist. Diese Dichtung 30 verhindert wirkungsvoll das Austreten von Elektrolyt aus dem Gehäuseinneren und damit zum einen den Verlust von Elektrolyt und zum anderen negative Auswirkungen auf die Deckeloberfläche. Neben den beiden Durchbrüchen 28 weist der Deckel 19 zusätzlich eine zentral zwischen den Durchbrüchen 28 angeordnete Ausnehmung 31 auf, in die ein Stutzen 25 eingeschraubt ist. über die Ausnehmung 31 kann eine Befüllung der Batterie 10 mit Elektrolyt erfolgen. Nach Abschluss der Befüllung wird der Stutzen 25 in die Ausnehmung 31 eingeschraubt und verschließt diese hermetisch. Der Deckel 19 kann beispielsweise als Spritzgussteil zur Verfügung gestellt werden und besteht, wie auch das Gehäuse 12, in einem Ausführungsbeispiel aus einem thermoplastischen Material. Als besonders geeignet gilt hierfür Polypropylen, das in herkömmlichen Verarbeitungs- und Formgebungsverfahren Verwendung findet. Neben der Verwendung von Polypropylen sind selbstverständlich alle weiteren als geeignet erscheinenden, insbesondere säurefesten Kunststoffe verwendbar. Kunststoffe haben den Vorteil, dass sich hieraus besonders dauerhafte und schlagzähe Gehäuse 12 und Deckel 19 bilden lassen, die eine lange Lebensdauer der Batterie 10 gewährleisten und einen optimalen Schutz gegen Beschädigung darstellen.
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Die durch die Durchbrüche 28 eingesetzten Verbindungsbrücken 18 ragen in das Innere des Gehäuses 12 hinein und werden dort mit den Zellen 11 bzw. den die Batterieelektroden bildenden Plattenstapeln oder dergleichen verbunden. Dies bietet den Vorteil, dass die Verbindungsbrücken 18 als die Elektroden verbindende Elemente nicht im Inneren des Gehäuses 12 angeordnet sind, sondern auf der Deckeloberseite verlaufen. Hierdurch bietet sich die Möglichkeit, dass eine wesentlich größere Menge an Elektrolyt in die Batterie 10 eingefüllt werden kann, wodurch sich die Gesamtkapazität der Batterie 10 erhöht. Eine großflächige Kontaktierung der Verbindungsbrücken 18 mit Elektrolyt wird verhindert.
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Auch bei der Montage der erfindungsgemäßen Batterie 10 bietet die Anordnung der Verbindungsbrücken 18 auf der Gehäuse- bzw. Deckelaußenseite erhebliche Vorteile. So können die Zellen 11 bzw. deren Bestandteile im Gehäuse 12 angeordnet werden, und eine Verbindung der einzelnen Zellen 11 kann erst nachträglich, das heißt insbesondere auch erst nach dem Verschließen des Gehäuses 12 mit dem Deckel 19 durchgeführt werden. Ein nachträgliches Ausrichten der Zellen 11 im Gehäuse 12 durch die Durchbrüche 28 bleibt somit bis zum letztendlichen Einsetzen der Verbindungsbrücken 18 möglich. Hier können dann Ungenauigkeiten bei der Positionierung nachträglich noch ausgeglichen werden, was bei herkömmlichen Batterien, bei denen die Zellen 11 und das Gehäuse 12 vergossen werden, nicht mehr möglich ist.
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4 zeigt eine Abdeckung 32 für die erfindungsgemäße Batterie. Diese wird auf den Deckel 19 bzw. den oberen Gehäuseteil aufgestülpt, nachdem die Verbindungsbrücken 18 angeordnet wurden und gegebenenfalls eine Befüllung der Batterie 10 mit Elektrolyt erfolgt ist. Die Abdeckung 32 schützt somit die Verbindungsbrücken 18 vor dem direkten Zugriff von außen und den Nutzer der Batterie 10 vor ungewolltem Kontakt mit den elektrisch leistenden Verbindungsbrücken 18. Die Abdeckung 32 kann aus dem gleichen oder einem abweichenden Material wie das Gehäuse 12 bzw. der Deckel 19 bestehen. Ein Aufstülpen der Abdeckung 32 kann auch erst nach dem Anschluss von Anschlussklemmen an den Batteriepolen erfolgen. Bei lösbarer Anordnung der Abdeckung 32 an der Batterie 10 kann diese zur Montage der Anschlussklemmen entfernt werden, um hernach wieder auf der Batterie 10 aufgesetzt zu werden. Die in der 4 dargestellte Ausführungsform der Abdeckung 32 weist eine zentrale Durchbrechung 33 auf, durch die beispielsweise die Kabel der Anschlussklemmen geführt werden können, um die Batterie 10 somit an das Stromnetz beispielsweise eines Fahrzeugs anzuschließen. Neben der Durchbrechung 33 weist die Abdeckung 32 rippenartige Vorsprünge 34 auf. In 4 sind an allen vier Seiten der Abdeckung 32 derartige Vorsprünge 34 vorgesehen, die damit eine Führung vorgeben, in der beispielsweise Befestigungselemente für die Batterie 10 geführt werden können. Derartige Befestigungsvorrichtungen sind beispielsweise Gurte, mit denen die Batterie 10 in einer Halterung verspannt wird. Die so ausgeführte Abdeckung bietet somit einen Schutz für die auf der Batterie 10 bzw. der Deckeloberseite angeordneten Batterieelemente und stellt gleichzeitig eine Positionierungshilfe für die Befestigungsmittel bzw. -vorrichtungen für die Batterie 10 zur Verfügung. Die Befestigungsmittel, beispielsweise Gurte, können auch kreuzweise über der Abdeckung 32 angeordnet werden. Hierdurch wird zum einen eine noch bessere Fixierung der Batterie 10 erreicht, zum anderen ein gegebenenfalls erwünschter optischer Effekt erzielt, sodass die Batteriehaltung auch als Designelement eingesetzt werden kann. Auch die Abdeckung 32 kann als Formteil aus Kunststoff hergestellt werden, wobei die Vorsprünge 34 dann im Formbett vorgegeben sind. Auch besteht selbstverständlich daneben die Möglichkeit zur nachträglichen Anordnung der Vorsprünge. Die Vorsprünge 34 bleiben in ihrer Erstreckung nicht auf die Oberseite 35 beschränkt, sondern können eine Fortsetzung beispielsweise in der äußeren Gehäusewand finden, um so die Führung für die Befestigungselemente weiter zu verbessern. Es kann hierdurch auch eine Markierung des Gehäuses 12 bzw. der Abdeckung 32 durchgeführt werden, sodass anhand der Vorsprünge 34 bzw. deren Verlauf an Abdeckung 32 und Gehäuseaußenwand ein korrektes Aufsetzen und Positionieren der Abdeckung überprüft werden kann. Die Abdeckung 32 ist im Ausführungsbeispiel der 4 als quadratische Abdeckung 32 dargestellt, bleibt jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern richtet sich in ihrer geometrischen Form nach der Form des abzudeckenden Gehäuses 12 bzw. Deckels 19.
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Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
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Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik, beansprucht werden. Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
