DE202013012569U1 - Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode eines elektrochemischen Akkumulators sowie Akkumulator - Google Patents

Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode eines elektrochemischen Akkumulators sowie Akkumulator Download PDF

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Abstract

Gitteranordnung (101, 102) für eine plattenförmige Batterieelektrode (104, 105) eines elektrochemischen Akkumulators (100), aufweisend einen Rahmen (117, 118, 119, 120) und ein daran angeordnetes Gitter (113), wobei der Rahmen (117, 118, 119, 120) wenigstens ein oberes Rahmenelement (120) aufweist, an dessen dem Gitter (113) abgewandter Seite eine Anschlussfahne (103) der Batterieelektrode (104, 105) angeordnet ist, und wobei das Gitter (113) wenigstens aus Horizontalstäben (21 bis 25), die im Wesentlichen horizontal verlaufende Gitterstäbe sind, und Vertikalstäben (9 bis 20), die im Wesentlichen vertikal verlaufende Gitterstäbe sind, gebildet ist, wobei zumindest ein Anteil der Vertikalstäbe (9 bis 20) fächerförmig in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet ist, wobei die Gitteranordnung (101, 102) ein gestanztes Bleigitter ist, und wobei wenigstens eines, mehrere oder alle der folgenden Merkmale a), b), c), d) vorgesehen ist/sind: a) eine Gerade (G), die durch den Schwerpunkt der Gitteranordnung (101, 102) verläuft und eine Parallele zur Mittelachse (M) desjenigen Vertikalstabs (14) ist, der den geringsten Abstand zum Schwerpunkt (S) der Gitteranordnung (101, 102) hat, passiert die Anschlussfahne (103) mit einem Abstand (D) von weniger als 15%, insbesondere weniger als 10%, der Anschlussfahnenbreite (B) oder schneidet die Anschlussfahne (103), b) eine Gerade (G), die durch den Schwerpunkt der Gitteranordnung (101, 102) verläuft und eine Parallele zur Mittelachse (M) desjenigen Vertikalstabs (14) ist, der den geringsten Abstand zum Schwerpunkt (S) der Gitteranordnung (101, 102) hat, schneidet das obere Rahmenelement (120) an einer Stelle (1), die weniger als 15%, insbesondere weniger als 10%, der Länge (L) des oberen Rahmenelements (120) von einer vertikalen Mittelachse (A) der Anschlussfahne (103) entfernt ist, c) die Summe aller Winkel derjenigen Vertikalstäbe (9 bis 20), die sowohl das obere als auch ein unteres Rahmenelement (120) der Gitteranordnung (101, 102) schneiden oder zumindest in gedachter Verlängerung schneiden würden, ist größer als 7°, wobei die Winkel bezüglich einer exakt vertikal verlaufenden Achse (A) bestimmt werden, d) die Summe der Winkel des äußersten linken und des äußersten rechten Vertikalstabs (10, 20), die sowohl das obere als auch ein unteres Rahmenelement (120) der Gitteranordnung (101, 102) schneiden oder zumindest in gedachter Verlängerung schneiden würden, ist größer als 7°, wobei die Winkel bezüglich einer exakt vertikal verlaufenden Achse (A) bestimmt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode eines elektrochemischen Akkumulators sowie einen entsprechenden Akkumulator.
  • Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet elektrochemischer Akkumulatoren mit plattenförmigen Batterieelektroden, die auch als Elektrodenplatten bezeichnet werden. Solche Akkumulatoren werden insbesondere als Blei-Säure-Akkumulatoren gefertigt. Gitteranordnungen solcher Batterieelektroden sind z. B. in DE 10 2008 029 386 A1 oder WO 01/04977 A1 beschrieben. Solche Gitteranordnungen werden in der Regel aus Blei hergestellt. Wegen ansteigender Rohstoffpreise und an dem Ziel der Gewichtsreduzierung elektrochemischer Akkumulatoren ist es wünschenswert, die eingesetzte Bleimenge zu minimieren.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine optimierte Gitteranordnung anzugeben, bei der die einzusetzende Bleimenge ohne Verschlechterung der sonstigen Performance verringert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode eines elektrochemischen Akkumulators, aufweisend einen Rahmen und ein daran angeordnetes Gitter, wobei der Rahmen wenigstens ein oberes Rahmenelement aufweist, an dessen dem Gitter abgewandter Seite eine Anschlussfahne der Batterieelektrode angeordnet ist, und wobei das Gitter wenigstens aus Horizontalstäben, die im Wesentlichen horizontal verlaufende Gitterstäbe sind, und Vertikalstäben, die im Wesentlichen vertikal verlaufende Gitterstäbe sind, gebildet ist, wobei zumindest ein Anteil der Vertikalstäbe fächerförmig in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet ist, wobei die Gitteranordnung ein gestanztes Bleigitter ist, und wobei wenigstens eines, mehrere oder alle der folgenden Merkmale a), b), c), d) vorgesehen ist/sind:
    • a) eine Gerade, die durch den Schwerpunkt der Gitteranordnung verläuft und eine Parallele zur Mittelachse desjenigen Vertikalstabs ist, der den geringsten Abstand zum Schwerpunkt der Gitteranordnung hat, passiert die Anschlussfahne mit einem Abstand von weniger als 15%, insbesondere weniger als 10%, der Anschlussfahnenbreite oder schneidet die Anschlussfahne,
    • b) eine Gerade, die durch den Schwerpunkt der Gitteranordnung verläuft und eine Parallele zur Mittelachse desjenigen Vertikalstabs ist, der den geringsten Abstand zum Schwerpunkt der Gitteranordnung hat, schneidet das obere Rahmenelement an einer Stelle, die weniger als 15%, insbesondere weniger als 10%, der Länge des oberen Rahmenelements von einer vertikalen Mittelachse der Anschlussfahne entfernt ist,
    • c) die Summe aller Winkel derjenigen Vertikalstäbe, die sowohl das obere als auch ein unteres Rahmenelement der Gitteranordnung schneiden oder zumindest in gedachter Verlängerung schneiden würden, ist größer als 7°, wobei die Winkel bezüglich einer exakt vertikal verlaufenden Achse bestimmt werden,
    • d) die Summe der Winkel des äußersten linken und des äußersten rechten Vertikalstabs, die sowohl das obere als auch ein unteres Rahmenelement der Gitteranordnung schneiden oder zumindest in gedachter Verlängerung schneiden würden, ist größer als 7°, wobei die Winkel bezüglich einer exakt vertikal verlaufenden Achse bestimmt werden.
  • Die erfindungsgemäße Gitteranordnung zeichnet sich vereinfacht gesagt gegenüber bekannten Gitteranordnungen dadurch aus, dass die Anordnung der Vertikalstäbe insgesamt mehr in Richtung der Anschlussfahne geschwenkt bzw. gekippt ist. Dies ermöglicht einerseits die gewünschte Materialeinsparung des Rohstoffs Blei und damit einhergehend eine Gewichtseinsparung, zusätzlich aber trotz Einsparung an Rohstoff eine sogar noch verbesserte elektrische Leitfähigkeit. Mit der erfindungsgemäßen Gitteranordnung kann somit ein Akkumulator bereitgestellt werden, der leichter ist als bekannte Akkumulatoren und dennoch bessere elektrische Performance-Daten aufweist.
  • Die genannte geänderte räumliche Orientierung der Vertikalstäbe kann gemäß einem, mehreren oder allen der Merkmale a), b), c), d) des Anspruchs 1 ausgeführt sein.
  • Gemäß Merkmal a) und b) wird hierzu eine Gerade bestimmt, die durch den Schwerpunkt der Gitteranordnung verläuft. Als Schwerpunkt der Gitteranordnung wird, wie in der Physik üblich, der Massenmittelpunkt der Gitteranordnung, einschließlich der Anschlussfahne, verstanden. Der Massenmittelpunkt eines Körpers ist das mit der Masse gewichtete Mittel der Positionen seiner Massepunkte. Die Gitteranordnung ist in der Regel relativ homogen aus dem Bleimaterial hergestellt, so dass dann der Massenmittelpunkt auch mit dem geometrischen Schwerpunkt übereinstimmt. Die genannte Gerade, die durch den Schwerpunkt der Gitteranordnung verläuft, ist zudem eine Parallele zur Mittelachse desjenigen Vertikalstabs, der den geringsten Abstand zum Schwerpunkt der Gitteranordnung hat. Es muss somit der am nächsten zum Schwerpunkt gelegene Vertikalstab bestimmt werden. Zu dessen Mittelachse ist die genannte Gerade eine Parallele. Die Mittelachse ist sozusagen die Längsachse des Vertikalstabs, die genau in der Mitte in Längsrichtung, also im Wesentlichen in vertikaler Richtung, entlang des Vertikalstabs verläuft. Insofern kann die Mittelachse auch als Halbierende des Vertikalstabs bezeichnet werden.
  • Gemäß Merkmal a) kann diese Gerade die Anschlussfahne mit einem gewissen Abstand passieren oder die Anschlussfahne schneiden. Sofern die Gerade die Anschlussfahne passiert, weist sie keinen Schnittpunkt mit der Anschlussfahne auf. Gemäß Merkmal b) schneidet die in gleicher Weise wie zuvor erläutert definierte Gerade das obere Rahmenelement an einer bestimmten Stelle, die in Bezug zur vertikalen Mittelachse der Anschlussfahne definiert ist. Als vertikale Mittelachse wird in diesem Fall eine exakt vertikal verlaufende Achse, die genau in der Mitte der Anschlussfahne verläuft, verstanden.
  • Soweit Begriffe wie horizontal, vertikal, oberhalb, unterhalb bzw. waagerecht oder senkrecht verwendet werden, beziehen sich diese auf die Einbaulage der Batterieelektrode in einem elektrochemischen Akkumulator in spezifikationsgemäßer Normallage des Akkumulators. Die spezifikationsgemäße Normallage des Akkumulators wird in der Regel bei einer horizontalen Anordnung des Bodens des Akkumulators eingenommen.
  • Soweit Winkel in Gradangaben (z.B. 7°) angegeben sind, beziehen sich diese Angaben auf ein Kreismaß von 360°.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die fächerförmig angeordneten Vertikalstäbe eine Winkeldifferenz zwischen benachbarten Vertikalstäben von weniger als 5° auf. Dies erlaubt eine weitere Optimierung der Gitteranordnung hinsichtlich der elektrischen Performance sowie der Materialmenge und damit des Gewichts.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Anschlussfahne unsymmetrisch an dem oberen Rahmenelement angeordnet. Die Anschlussfahne hat eine erste Vertikalseite, die auf der Seite des längeren Schenkels des oberen Rahmenelements angeordnet ist, wobei die Gerade gemäß Merkmal a) des Anspruchs 1 die Anschlussfahne an ihrer ersten Vertikalseite passiert oder schneidet und/oder die Stelle, an der die Gerade gemäß Merkmal b) des Anspruchs 1 das obere Rahmenelement schneidet, im Bereich des längeren Schenkels des oberen Rahmenelements liegt. Hierdurch werden die elektrische Leitungsfähigkeit sowie der Materialbedarf und das Gewicht der Gitteranordnung weiter optimiert. Die genannte Gerade liegt dann sozusagen auf der Seite der inneren Fahnenecke der Anschlussfahne, d. h. der zum längeren Schenkel des oberen Rahmenelements weisenden Ecke.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Gitteranordnung als positive Gitteranordnung für eine positive Batterieelektrode ausgebildet.
  • Die Gitteranordnung weist wenigstens das obere Rahmenelement auf. Die Gitteranordnung kann zusätzlich ein unteres Rahmenelement, ein linkes und ein rechtes Seitenrahmenelement aufweisen, wobei das obere Rahmenelement über das linke und das rechte Seitenrahmenelement mit dem unteren Rahmenelement verbunden ist. Das Gitter ist dabei innerhalb des Rahmens angeordnet. Hierdurch wird eine Gitteranordnung mit einer erhöhten Robustheit auch in den unteren Bereichen bereitgestellt.
  • Die Eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gemäß Anspruch 7 gelöst durch einen Akkumulator mit einer Vielzahl von zu einem oder mehreren Elektrodenplattenblöcken zusammengestellten plattenförmigen Batterieelektroden, wobei eine, mehrere oder alle Batterieelektroden eine Gitteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweisen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: einen Akkumulator sowie dessen Bauteile in einer explosionsartigen Darstellung und
  • 2: eine Gitteranordnung und
  • 3: eine mit einer aktiven Masse versehene Gitteranordnung und
  • 4: das Eintaschen einer mit einer aktiven Masse versehenen Gitteranordnung in einem Separator und
  • 5: eine erfindungsgemäße Gitteranordnung in einer Draufsicht,
  • 6: eine weitere erfindungsgemäß Gitteranordnung in einer Draufsicht.
  • In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
  • Anhand der 1 sei zunächst der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäßen Akkumulators 100 beispielhaft erläutert. Der Akkumulator 100 kann insbesondere als Blei-Säure-Batterie mit flüssigem Elektrolyten, z.B. in Form von Schwefelsäure, ausgebildet sein. Der Akkumulator 100 weist ein Gehäuse 110 auf, in dem einer oder mehrere Plattenblöcke 107 angeordnet sind. Der Akkumulator 100 weist eine entsprechend seiner Zellenzahl festgelegte Anzahl von Plattenblöcken 107 auf. Die Plattenblöcke 107 sind jeweils in einzelnen durch Zwischenwände voneinander getrennten Aufnahmekammern des Gehäuses 110 angeordnet. Innerhalb des Gehäuses 110 sind die Plattenblöcke 107 durch in der 1 nicht dargestellte interne Verbinderelemente untereinander zu einer Reihenschaltung verbunden. Die positiven Platten des einen endseitigen Plattenblocks und die negativen Platten des anderen endseitigen Plattenblocks sind mit jeweiligen äußeren Anschlusspolen 108, 109, die sich in einem Deckelteil 111 des Akkumulatorgehäuses 110 befinden, elektrisch verbunden. Durch die Anschlusspole 108, 109 wird die elektrische Energie des Akkumulators 100 für elektrische Energieverbraucher bereitgestellt.
  • Die Plattenblöcke 107 weisen jeweils alternierend positive und negative Elektrodenplatten auf. Die negativen Elektrodenplatten sind als negativer Plattensatz 115 wiedergegeben, die positiven Elektrodenplatten als positiver Plattensatz 114. In der 1 sind beispielhaft noch einzelne Elektrodenplatten dargestellt, nämlich eine negative Elektrodenplatte 105, die ein negatives ebenes Bleigitter 102 aufweist, und eine positive Elektrodenplatte 104, die ein positives ebenes Bleigitter 101 aufweist. Die in 1 dargestellte positive Elektrodenplatte 104 und die negative Elektrodenplatte 105 weist bereits eine Pastierung mit aktiver Masse auf. Diese deckt die einzelnen Gitterstäbe und Aussparungen ab. Das positive und/oder das negative Bleigitter weist eine Vielzahl von Gitterstäben und eine Vielzahl von zwischen den Gitterstäben gebildeten fensterartigen Aussparungen auf. Das positive und/oder das negative Bleigitter 101, 102 kann z.B. durch einen Stanzprozess hergestellt werden, oder durch andere Verfahren wie Gießen und/oder Walzen.
  • Die positive Elektrodenplatte 104 ist zusätzlich über ein Separatormaterial 106 von der negativen Elektrodenplatte 105 getrennt. Insbesondere kann das Separatormaterial 106 zu einer Taschenform ausgebildet sein, die die positive Elektrodenplatte 104 aufnimmt und gegenüber benachbarten Elektrodenplatten separiert.
  • Die positiven Elektrodenplatten 104 weisen jeweilige Anschlussfahnen 103 auf, über die die Elektrodenplatten in dem positiven Plattensatz 114 untereinander in einer Parallelschaltung verbunden sind. Die negativen Elektrodenplatten 105 weisen jeweilige Anschlussfahnen 103 auf, über die die Elektrodenplatten in dem negativen Plattensatz 115 untereinander in einer Parallelschaltung verbunden sind. Die Verbindung kann durch einen in 1 erkennbaren Verbinder 112, der auf die Anschlussfahnen 103 gelötet oder geschweißt wird, erfolgen.
  • Der Akkumulator 100 gemäß 1 kann insbesondere eine oder mehrere erfindungsgemäße Elektrodenplatten aufweisen, z.B. in Form der positiven Elektrodenplatten 104.
  • Die 2 zeigt beispielhaft ein positives Bleigitter 101 in einer Draufsicht. Erkennbar ist, dass das Bleigitter 101 eine Vielzahl von Gitterstäben 114 aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von fensterartigen Aussparungen 113 vorhanden ist. Zur besseren Handhabbarkeit und zur mechanischen Stabilisierung sowie zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften kann das Bleigitter 101 am äußeren Rand eines, mehrere oder alle der nachfolgend genannten Rahmenteile aufweisen: oberes Rahmenteil 115, linkes Seitenrahmenteil 119, unteres Rahmenteil 117, rechtes Seitenrahmenteil 118.
  • Die 3 zeigt das Bleigitter 101 aus 2, nachdem es zumindest teilweise bereits mit aktiver Masse, die in der Regel in pastöser Form aufgebracht wird, bedeckt wurde. Dieser Vorgang wird auch als Pastieren bezeichnet. Die 4 zeigt das mit der aktiven Masse versehene Bleigitter 103 gemäß 3 beim Einsetzen in einen taschenförmigen Separator 106.
  • Die 5 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Gitteranordnung 101, die wiederum einen Rahmen mit einem oberen Rahmenelement 120, einem unteren Rahmenelement 117, einem rechten Seitenrahmenelement 118 und einem linken Seitenrahmenelement 119 aufweist. Innerhalb des von den zuvor genannten Rahmenelementen umgebenen Bereichs befindet sich das Gitter 113. Wie erkennbar ist, ist die am oberen Rahmenelement 120 angeordnete Anschlussfahne 103 unsymmetrisch etwas rechts von der Mitte der Gitteranordnung am oberen Rahmenelement 120 angeordnet. Eine vertikale Mittelachse A schneidet die Anschlussfahne 103 mittig und verläuft exakt Vertikal. Die vertikale Mittelachse A dient dabei auch als vertikale Referenzachse.
  • Das Gitter 113 ist in der 5 mit weiteren Bezugszeichen detaillierter angegeben. Das Gitter 113 weist eine Vielzahl von Horizontalstäben auf, von denen beispielhaft die Horizontalstäbe 21 bis 25 mit Bezugszeichen versehen sind. Die Horizontalstäbe verlaufen im Wesentlichen horizontal. Die Horizontalstäbe werden von Vertikalstäben gekreuzt, geschnitten oder tangiert. Von den Vertikalstäben sind beispielhaft die Vertikalstäbe 9 bis 20 mit Bezugszeichen versehen. Die Vertikalstäbe verlaufen nicht exakt vertikal, sondern fächerförmig in unterschiedlichen Winkeln zueinander, wobei sie sich strahlenartig vom oberen Rahmenelement 120 fort erstrecken. Die mit Bezugszeichen gekennzeichneten Vertikalstäbe 9 bis 20 schneiden sowohl das obere Rahmenelement als auch, zumindest in gedachter Verlängerung, das untere Rahmenelement 117. Weitere links und rechts davon angeordnete Vertikalstäbe, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, schneiden das untere Rahmenelement 117 nicht, auch nicht in gedachter Verlängerung.
  • Bei der erfindungsgemäßen Gitteranordnung ist vorgesehen, dass die Summe aller Winkel der Vertikalstäbe 9 bis 20, d. h. der sowohl das obere als auch das untere Rahmenelement der Gitteranordnung schneidenden oder zumindest in gedachter Verlängerung schneidenden Vertikalstäbe, größer als 7° ist. Die Winkel werden hierbei bezüglich der vertikalen Referenzachse A bestimmt. Es ergibt sich eine Summe aller Winkel, die ungefähr dem Schnittwinkel der Mittelachse M mit der vertikalen Referenzachse A entspricht. Mit anderen Worten, der sich durch die Summenbildung ergebende Neigungswinkel gegenüber der vertikalen Referenzachse A ist betragsmäßig größer als 7°.
  • In entsprechender Weise weist die erfindungsgemäße Gitteranordnung auch hinsichtlich der Summe der Winkel des äußersten linken Vertikalstabs 9 und des äußersten rechten Vertikalstabs 20, die sowohl das obere als auch das untere Rahmenelement der Gitteranordnung schneiden oder zumindest in gedachter Verlängerung schneiden würden, einen Wert größer als 7° auf, wiederum bezüglich der vertikal verlaufenden Referenzachse A.
  • Die Anschlussfahne 103 weist eine erste Vertikalseite 2 auf, die auf der Seite des längeren Schenkels 3 des oberen Rahmenelements 120 angeordnet ist. Eine gegenüberliegende zweite Vertikalseite 4 ist auf der Seite des kürzeren Schenkels 5 des oberen Rahmenelements 120 angeordnet. Die Schenkel 3, 5 werden jeweils links und rechts von der Anschlussfahne 103 gebildet.
  • In der Gitteranordnung gemäß 5 ist der Schwerpunkt S eingezeichnet. Der Vertikalstab 14 ist der dem Schwerpunkt S nächst gelegene Vertikalstab, d. h. derjenige Vertikalstab, der den geringsten Abstand zum Schwerpunkt S hat. In 5 ist ferner die Mittelachse M des Vertikalstabs 14 eingezeichnet. Weiter ist als Gerade G eine Parallele zur Mittelachse M eingezeichnet, die durch den Schwerpunkt S verläuft. Diese Gerade G passiert die Anschlussfahne 103 auf der ersten Vertikalseite 2 mit einem Abstand D. Bei der erfindungsgemäßen Gitteranordnung kann die Gerade G die Anschlussfahne 103 auch schneiden, insbesondere im Bereich der ersten Vertikalseite 2. Der Schnittpunkt kann auch an anderen Stellen der Anschlussfahne 103 liegen, bis hin zur der ersten Vertikalseite 2 gegenüberliegenden zweiten Vertikalseite 4 der Anschlussfahne 103.
  • Bei der erfindungsgemäßen Gitteranordnung kann ferner vorgesehen sein, dass eine Stelle 1, an der die Gerade G das obere Rahmenelement 120 schneidet, weniger als 15 %, insbesondere weniger als 10 %, der Länge L des oberen Rahmenelements 120 von der vertikalen Mittelachse A der Anschlussfahne 103 entfernt ist. Die Länge L des oberen Rahmenelements 120, die auch zugleich der Breite der Gitteranordnung 101 entspricht, ist in der 5 eingezeichnet. Ebenso ist die Breite B der Anschlussfahne 103 eingezeichnet.
  • Die 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Gitteranordnung 101, die schmaler baut als die Ausführungsform gemäß 5. Die Länge L des oberen Rahmenelements ist daher geringer als bei der Ausführungsform gemäß 5. Wegen der geringeren Gesamtbreite weist die Gitteranordnung 101 gemäß 6 eine geringere Anzahl an Vertikalstäben auf. Von den Vertikalstäben, die das obere und zumindest in gedachter Verlängerung auch das untere Rahmenelement 117 schneiden, sind nur die Vertikalstäbe 9, 10, 11, 14, 17, 18, 19, 20 vorhanden. Von dieser Teilmenge an Vertikalstäben ist der Vertikalstab 9 wiederum der äußerste linke Vertikalstab, und der Vertikalstab 20 der äußerste rechte Vertikalstab. Links und rechts dieser Teilmenge an Vertikalstäben sind weitere Vertikalstäbe angeordnet, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, und die auch nicht in Verlängerung das untere Rahmenelement 117 schneiden. In der Ausführungsform gemäß 6 ist wiederum der Vertikalstab 14 derjenige Vertikalstab, der dem Schwerpunkt S der Gitteranordnung 101 an nächsten liegt.
  • Im Übrigen entsprechen die Bezeichnungen der 6 denen der 5.
  • In der 6 ist rechts neben der Gitteranordnung 101 zur besseren Erkennbarkeit noch einmal die Anordnung aus Schwerpunkt S, Mittelachse M und Gerade G sowie der Abstand D von der Anschlussfahne 103 separat eingezeichnet, ohne die Gitterstäbe. Die Gerade G ist in ihrem Verlauf im linken Teil der 6 teilweise schlecht erkennbar, weil sie zum Teil am Rand des Vertikalstabs 14 verläuft.
  • Die Ausführungsformen gemäß den 5 und 6 dokumentieren die universelle Einsetzbarkeit der vorliegenden Erfindung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008029386 A1 [0002]
    • WO 01/04977 A1 [0002]

Claims (6)

  1. Gitteranordnung (101, 102) für eine plattenförmige Batterieelektrode (104, 105) eines elektrochemischen Akkumulators (100), aufweisend einen Rahmen (117, 118, 119, 120) und ein daran angeordnetes Gitter (113), wobei der Rahmen (117, 118, 119, 120) wenigstens ein oberes Rahmenelement (120) aufweist, an dessen dem Gitter (113) abgewandter Seite eine Anschlussfahne (103) der Batterieelektrode (104, 105) angeordnet ist, und wobei das Gitter (113) wenigstens aus Horizontalstäben (21 bis 25), die im Wesentlichen horizontal verlaufende Gitterstäbe sind, und Vertikalstäben (9 bis 20), die im Wesentlichen vertikal verlaufende Gitterstäbe sind, gebildet ist, wobei zumindest ein Anteil der Vertikalstäbe (9 bis 20) fächerförmig in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet ist, wobei die Gitteranordnung (101, 102) ein gestanztes Bleigitter ist, und wobei wenigstens eines, mehrere oder alle der folgenden Merkmale a), b), c), d) vorgesehen ist/sind: a) eine Gerade (G), die durch den Schwerpunkt der Gitteranordnung (101, 102) verläuft und eine Parallele zur Mittelachse (M) desjenigen Vertikalstabs (14) ist, der den geringsten Abstand zum Schwerpunkt (S) der Gitteranordnung (101, 102) hat, passiert die Anschlussfahne (103) mit einem Abstand (D) von weniger als 15%, insbesondere weniger als 10%, der Anschlussfahnenbreite (B) oder schneidet die Anschlussfahne (103), b) eine Gerade (G), die durch den Schwerpunkt der Gitteranordnung (101, 102) verläuft und eine Parallele zur Mittelachse (M) desjenigen Vertikalstabs (14) ist, der den geringsten Abstand zum Schwerpunkt (S) der Gitteranordnung (101, 102) hat, schneidet das obere Rahmenelement (120) an einer Stelle (1), die weniger als 15%, insbesondere weniger als 10%, der Länge (L) des oberen Rahmenelements (120) von einer vertikalen Mittelachse (A) der Anschlussfahne (103) entfernt ist, c) die Summe aller Winkel derjenigen Vertikalstäbe (9 bis 20), die sowohl das obere als auch ein unteres Rahmenelement (120) der Gitteranordnung (101, 102) schneiden oder zumindest in gedachter Verlängerung schneiden würden, ist größer als 7°, wobei die Winkel bezüglich einer exakt vertikal verlaufenden Achse (A) bestimmt werden, d) die Summe der Winkel des äußersten linken und des äußersten rechten Vertikalstabs (10, 20), die sowohl das obere als auch ein unteres Rahmenelement (120) der Gitteranordnung (101, 102) schneiden oder zumindest in gedachter Verlängerung schneiden würden, ist größer als 7°, wobei die Winkel bezüglich einer exakt vertikal verlaufenden Achse (A) bestimmt werden.
  2. Gitteranordnung nach Anspruch 1, wobei die fächerförmig angeordneten Vertikalstäbe (9 bis 20) eine Winkeldifferenz zwischen benachbarten Vertikalstäben von weniger als 5° aufweisen.
  3. Gitteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlussfahne (103) unsymmetrisch an dem oberen Rahmenelement (120) angeordnet ist und eine erste Vertikalseite (2) hat, die auf der Seite des längeren Schenkels (3) des oberen Rahmenelements (120) angeordnet ist, wobei die Gerade (G) gemäß Merkmal a) des Anspruchs 1 die Anschlussfahne (103) an ihrer ersten Vertikalseite (2) passiert oder schneidet und/oder die Stelle (1), an der die Gerade (G) gemäß Merkmal b) des Anspruchs 1 das obere Rahmenelement (120) schneidet, im Bereich des längeren Schenkels (3) des oberen Rahmenelements (120) liegt.
  4. Gitteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gitteranordnung (101, 102) als positive Gitteranordnung für eine positive Batterieelektrode (104, 105) ausgebildet ist.
  5. Gitteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (117, 118, 119, 120) das obere Rahmenelement (120), ein unteres Rahmenelement (117) und ein linkes und ein rechtes Seitenrahmenelement (118, 119) aufweist, wobei das obere Rahmenelement (120) über das linke und das rechte Seitenrahmenelement (118, 119) mit dem unteren Rahmenelement (117) verbunden ist, wobei das Gitter (113) innerhalb des Rahmens (117, 118, 119, 120) angeordnet ist.
  6. Akkumulator (100) mit einer Vielzahl von zu einem oder mehreren Elektrodenplattenblöcken (107) zusammengestellten plattenförmigen Batterieelektroden (104, 105), wobei eine, mehrere oder alle Batterieelektroden (104, 105) eine Gitteranordnung (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweisen.
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