DE2251870C3 - Bleiakkumulatorenzelle mit senkrecht übereinander stehenden Platten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Blei-Akkumulatorenzelle it positiven und negativen Plattenelektroden, wobei : Plattenelektroden jeweils aus mehreren voneinanr getrennten, senkrecht übereinander stehenden Teilatten bestehen und die Teilplatten einer Polarität je- :ils mit Polbrücken mechanisch und elektrisch vermden sind und die übereinanderliegenden Polbrücken ner Polarität über Stromleiter mechanisch verbunden id elektrisch parallel geschaltet sind.
In dem Hauptpatent 2! 32 690 ist eine Bleiakkumularenzelle beschrieben worden, die aus zwei oder mehreren voneinander getrennten, senkrecht übereinander angeordneten Platienpaketen besteht, die durch Stromleiter mechanisch verbunden und elektrisch parallel geschaltet sind.

Durch diese Parallelschaltung der Plattenpakete ergibt sich eine deutliche Verbesserung der Spannungslage und eine erhebliche Steigerung der aus der Zelle entnehmbaren Strommenge und Energie gegenüber einer Zelle gleicher Abmessungen, bei der in üblicher Weise nicht geteilte Plattenpakete verwendet werden.

Bei der Übereinanderanordnung der Teilplattenpakete kann jedoch die Parallelschaltung beider nicht vollständig exakt sein, weil bei einer Bauart von Akkumulatorenzellen gemäß der obengenannten Patentanmeldung die Stromableiter des unteren Teilplattenpaketes nach oben geführt und dort mit den Stromableitern des oberen Teilplattenpaketes verbunden werden müssen. Hierdurch ergibt sich ein wesentlich längerer Stromableiter für das untere als für das obere Teilplattenpakei. Der lange Stromableiter stellt jedoch für das untere Plattenpaket einen Vorwiderstand dar.

Bei Belastung der Zelle entstehen an den Stromableitern des unteren Teilplattenpaketes Spannungsabfälle, wobei sich die Spannungsabfall der jeweiligen Stromableiter des positiven und des negativen Teilplattensatzes addieren. Als Folge dieses Spannungsabfalls auf den Stromableitern hat bei der Entladung der Zelle das untere Teilplattenpaket eine um den Spannungsabfall auf beiden Stromableitern höhere Spannung als das obere Teilplattenpaket. Diese unterschiedlichen Spannungen an den oberen und unteren Teilplattenpaketen führen zu unterschiedlichen Belastungen und damit unterschiedlicher Beteiligung an der Stromlieferung durch beide Teilplattenpakete.

Messungen haben ergeben, daß bei Hochstromentladung das untere Plattenpaket einer Zelle nur etwa 60% des Stromes des oberen Plattenpaketes liefert.

Aufgabe der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es daher, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Bleiakkumulatorenzelle zu entwickeln, bei der eine völlig exakte Parallelschaltung des unteren mit dem oberen Plattenpaket und somit völlig gleichmäßige Stromverteilung zwischen dem oberen und dem unteren Plattenpaket vorliegen.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird an Hand verschiedener Ausfüh rungsbeispiele geschildert.

F i g. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung den Aufbau einer Zelle gemäß Hauptpatent 21 32 69C mit oberem und unterem Teilplattenpaket 1, 2. Der lange Ableiter des unteren Plattenpaketes ist mit 4 bezeichnet, der kurze des oberen mit 8;

F i g. 3 und 4 zeigen den schematischen Aufbau einei Zelle mit oberem und unterem Teilplattenpaket 1, ί und mit dem Vorwiderstand 5 in dem kurzen Ableiter ί des oberen Plattenpaketes;

F i g. 5 zeigt einen Polbrückenrahmen gemäß dei Hauptanmeldung mit den seitlichen Ableitern 4 unc den oberen und unteren Polbrücken 5.6;

F i g. 6, 7 und 8 zeigen die Ausführungsform gemäl F i g. 5 mit eingezeichneten Vorwiderständen;

Fig.9 und 10 zeigen in Vergrößerung den Aus schnitt eines Stromableiters.

In der Praxis bestehen die Stromableiter aus einen Kupferkern mit einem umgebenden Isoliermantel, de das Kupfer gegen Elektrolytangriff schützen soll. De Isoliermantel kann auf, Blei gefertigt sein.

Der Widerstand in den stromableitenden Teilen 5, 8 wird geschaffen, indem an Stelle des KupferKerns 9 ein Stück 51,81 eines an sich bekannten Widerstandsmaieriais in den Ableiter 8 eingebaut und an beiden Seiten 10 mit dem Kupferkern 9 elektrisch leitend verbunden wird. Mit 11 ist der Isoliermantel, z. B. aus Blei, bezeichnet.

Wie in F i g. 10 angegeben, läßt sich der Widerstand in den stromableitenden Teilen 5,8 auch dadurch erreichen, daß der Kupferkern 9 unterbrochen und die so freigebliebene Stelle beim Ummanteln mit Blei ausgegossen wird. Blei hat bekanntlich einen erheblich größeren spezifisch elektrischen Widerstand als Kupfer.

Gemäß F i g. 6 ist in die kurzen Ableiter 8. die an der oberen Polbrücke 5 des nicht gezeichneten oberen Teilplattenpaketes befestigt sind, ein elektrischer Widerstand 81 eingebaut worden, der in seiner Größe dem Widerstand des seitlichen Ableiters 4 entspricht.

Mit 7 sind kleine Isolationsscheiben bezeichnet, mit denen die obere Polbrücke 5 gegen die mit zusätzlichen Ableitern 3 verbundenen Ableiter 4 elektrisch isoliert werden. Die Parallelschaltung der nicht gezeichneten oberen und unteren Plattenpakete geschieht durch eine elektrische Verbindung der Polbolzen 3 in bekannter, nicht gezeichneter Art.

Gemäß F i g. 7 ist die obere Polbrücke 5 über Widerstände 51 an die seitlichen Ableiter 4 angeschlossen. Der Wert des Widerstandes 51 ist wieder angenähert gleich dem Widerstandswert des Ableiters 4.
Gemäß F i g. 8 sind die seitlichen Ableiter 4 direkt an die kurzen Ableiter 8 der oberen Polbrücke 5 angeschlossen. Durch die Isolation 7 wird erreicht, daß kein Strom an dieser Stelle von der Polbrücke 5 auf die Ableiter 4 übergeht. Die Widerstände 81 haben wieder gleiche Werte wie die Widerstände der Ableiter 4.

ίο Es ist erfindungsgemäß auch möglich, die Querschnitte der stromableitenden Teile 5, 8 der oberen Teilplatten 1 kleiner auszulegen als die Querschnitte der stromableitenden Teile 4,6 des unteren Teilplattensatzes 2, wobei die Querschnitte der stromableitenden

!3 Teile 4, 6 zusätzlich gegenüber der herkömmlichen Bauart vergrößert werden können. Für Anwendungen bei denen das höhere Gewicht und die geringere mechanische Festigkeit nicht ins Gewicht fallen, ist eine solche Ausführungsform von Vorteil.

Dadurch, daß erfindungsgemäß die stromableitender Teile der oberen Teilplatten und die stromableitender Teile der unteren Teilplatten den gleichen elektrischer Widerstand besitzen, konnte die Stromentnahme vor Zellen bei Hochstromentladung um etwa 20% gestei gert werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Bleiakkumulatorenzelle mit positiven und negativen Plattenelektroden, wobei die Plattenelektroden jeweils aus mehreren voneinander getrennten, senkrecht übereinander stehenden Teilplatten bestehen und die Teilplatten einer Polarität jeweils mit Polbrücken mechanisch und elektrisch verbunden sind und die übereinanderliegenden Polbrücken einer Polarität über Stromleiter mechanisch verbunden und elektrisch parallel geschaltet sind, nach Hauptpatent 2132 690, dadurch gekennzeichnet, daß die stromableitenden Teile (5, 8) der oberen Teilplatten (1) und die stromableitenden Teile (4, 6) der unteren Teilplatten (2) den gleichen elektrischen Widerstand besitzen.

2. Bleiakkumulatorenzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte für die stromableitenden Teile (5, 8) der oberen TcilplaUen (1) kleiner sind als die Querschnitte der stromableitenden Teile (4,6) der unteren Teilplatten (2).

3. Bleiakkumulatorenzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand der stromableitenden Teile (5, 8) der oberen Teilplatten (1) sich aus mehreren Teilwiderständen zusammensetzt.

4. Bleiakkumulatorenzelle nach den Ansprüchen i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand der stromableitenden Teile (5, 8) der oberen Teilplatten (1) sich aus dem Widerstand der verbleiten Kupferseele (9) und aus dem Widerstand eines innerhalb der stromableitenden Teile (5.8) angeordneten Materials zusammensetzt.

5. Bleiakkumulatorenzelle nach den Ansprüchen 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferkern (9) der stromableitenden Teile (5, 8) unterbrochen ist und daß die beiden Teile des Kupferkerns über das elektrische Widerstandsmaterial (51, 81) miteinander verbunden sind.

6. Bleiakkumulatorenzelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsmaterial (51,8t) Blei ist.

7. Bleiakkumulatorenzelle nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial (81) innerhalb der Ableiter (8) angeordnet ist und daß zwischen der oberen Polbrücke (5) und den Ableitern (4) der unteren Te:!- platten (2) Isolierscheiben (7) angeordnet sind.

8. Bleiakkumulatorenzelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Ableiter (4) mit den Polbolzen (3) der oberen Polbrücke (5) verbunden sind.