DE2360795C3 - Akkumulator zum Antrieb von Elektrofahrzeugen - Google Patents
Akkumulator zum Antrieb von ElektrofahrzeugenInfo
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Description
45
Es ist hinlänglich bekannt, daß die einschränkenden Faktoren für die Einführung und die Verwendung von
Elektrofahrzeugen in der kurzen Zeitdauer zu suchen sind, während welcher die gegenwärtig bekannten
Akkumulatoren Energie zur Verfügung stellen können. Andererseits ist es nicht durchführbar, ein Elektrofahrzeug
mit der erforderlichen Energie zu versorgen, da die gesamte Anzahl der erforderlichen Akkumulatoren
herkömmlichen Aufbaues den gesamten Laderaum des Fahrzeuges ausfüllen würde. Obwohl das Aufladen der
Akkumulatoren periodisch, wie beispielsweise über Nacht vorgenommen werden kann, während das
Fahrzeug außer Betrieb ist, kann diese Serviceperiode jedoch auch deshalb nicht zufriedenstellen, da die
Reichweite des Fahrzeuges zu stark eingeschränkt ist.
Normalerweise läßt sich ein entladener Akkumulator viel schneller austauschen als wieder aufladen. Wenn
jedoch dem Akkumulator mehr und mehr Energie entzogen werden soll, so wird dieser bald zu groß und zu
schwer für einen -einfachen Austausch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Akkumulator großer Kapazität zu schaffen, dessen
Austauschbarkeit erheblich verbessert ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurcl gelöst, daß die Plattensätze des Akkumulators hängenc
an einer Halteplatte befestigt und als Einheit aus den Akkumulatorgehäuse herausnehmbar sind und dei
Elektrolyt über ein Leitungssystem aus dem Akkumula tor entfernbar ist. Bezüglich der bevorzugten Ausfüh
rungsform des erfindungsgemäßen Akkumulators wire auf die Unteransprüche verwiesen.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Akkumulatoi kann trotz seiner großen Kapazität in einer einfacher
Weise innerhalb einer kurzen Zeitdauer wieder in der voll aufgeladenen Zustand versetzt werden. Hierdurch
werden Hindernisse beseitigt, die sich für den Antrieb von Elektrofahrzeugen ergeben, da nunmehr die für
eine große Reichweite des Fahrzeuges erforderliche Akkumulatorkapazität realisierbar ist.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnen
Fig. ί eine Draufsicht auf den teilweise aufgeschnittenen
Akkumulator nach der Erfindung,
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Akkumulator, im wesentlichen entlang der Schnittlinie 2-2 der F i g. 1,
FI g. 3 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen
Akkumulator, im wesentlichen entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 1,
F i g. 4 eine perspektivische Teilansicht der austauschbaren Plattenanordnung, die aus dem Gehäuse herausgenommen
ist und
F i g. 5 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Akkumulators in einsatzbereitem Zustand.
In den Fig. 1, 2, 3 und 5 wird ein Akkumulator, der
flüssigkeitsgefüllte Zellen besitzt, dargestellt, wie er in ähnlicher Weise zur Beleuchtung, zum Starten und zum
Antrieb von verschiedenen Fahrzeugen dient. Der Akkumulator nach der Erfindung ist jedoch wesentlich
größer in seinen äußeren Dimensionen als die meisten Akkumulatoren dieser Art. Der Zweck der größeren
Ausmaße wird im Laufe der Beschreibung noch deutlich werden. Der Akkumulator besitzt ein Gehäuse 10 sowie
eine herausnehmbare Plattenhalterung 11.
Das Akkumulatorgehäuse 10 ist aus einem nichtleitenden Material, wie beispielsweise Hartgummi oder
Kunststoff, hergestellt und hat vorzugsweise die Form einer im Querschnitt rechteckigen Schachtel mit einem
Boden 12, senkrechten Seitenwänden 13 und 14, Endwänden 15 und 16 sowie einen Deckelbereich 17.
Etwa ein Drittel von jeder Seite des oberen Bereichs wird durch den Deckelbereich 17 gebildet, der mit den
übrigen Teilen aus einem Stück besteht. In dem mittleren Bereich ist eine rechteckige Öffnung 18 einer
vorbestimmten Breite vorgesehen, die sich zwischen den Endwänden 15 und 16 erstreckt. Die Öffnung 18
bildet zusammen mit den längsangeordneten vertikalen Stützwänden 19 und 20 einen zentralen, offenen Raum
21, der sich von dem Boden 12 nach oben durch den Deckelbereich 17 des Akkumulatorgehäuses 10 hindurcherstreckt.
Der Raum 21 vermag die Plattenhalterung 11 aufzunehmen, was auf eine äußerst schnelle
Weise geschehen kann, wie nachfolgend noch näher beschrieben werden soll.
Die Stützwände 19 und 20 bilden zusammen mit den Seitenwänden 13 und 14 zwei Längskammern 22 und 23,
die sich vom Boden 12 bis zu dem jeweiligen Deckelbereich 17 auf jeder Seite des zentralen Raumes
21 des Gehäuses 10 erstrecken. Die Kammern 22 und 23
• A auf drei Seiten völlig geschlossen, besitzen jedoch
• Verbindung mit dem mittleren Raum 21 über eine
me hl von Vertfcilungsiöchern 24 innerhalb der
'tfit7wände 19 und 20.
nie Kammern 22 und 23 sowie der zentrale Raum 21 5
nie Kammern 22 und 23 sowie der zentrale Raum 21 5
• α ri.irch eine Anzahl von querverlaufenden Zellen-
nianden 25, 26 und 27 aufgeteilt. Die Trennwände
11C Td 26 erstrecken sich von dem Boden 12 des
r häuses bis zu dem Deckel 17 und teilen dadurch die
ν mprn 27 und 23 in eine Anzahl getrennter, im ι ο
TenUichen" geschlossener Räume 28 und 29 auf. Die
Trennwände 27 erstrecken sich vom Boden 12 des Sauses innerhalb cies zentralen Raumes bis zum
wn Rand 30 nach oben und teilen dadurch den nt-alen Raum 21 in eine Anzahl von oben offenen
>5 Behältern oder Zellen 31, die geeignet sind die
Satenanordnungen des Akkumulators aufzunehmen, ν nachfolgend noch näher erläutert werden soll.
ner Deckelbereich 17 des Akkumulatorgehäuses 10
u dfJt einen verstärkten, flachen Teil 32, der sich um 20
Hen Um ar.g der öffnung 18 in der oberen Fläche
Streck? wobei der Rand der Öffnung mit einer
SLnR 33 versehen ist. Ein stabiler, verstärkter
η pLpI 34 ist schwenkbar über ein Scharnier 35 an einer
SSe der öffnung 18 am Deckelbereich 17 befestigt und *5
he «feine flache, umlaufende Fläche 36, die der
Dichtung 33 gegenüberliegt und somit die Öffnung,18
?i Verhinderung des Entwe.chens von _ flüssigkeit
hindichten vermag, wenn die Dichtung mit HiIf-J von
Selmuuern, die sich auf einer Seite des umlaufenden, 30
nlchen Deckelbereiches 32 befinden, zusammengepreßt
S Der schwenkbare Deckel 34 besitzt in der Mitte Γ·! der Unterseite zwei oder mehr sich nach unten
entreckende Vorsprünge 38, die jeweils gekrümmte, untere Flächen 39 tragen, deren Zweck noch anschlie- 35
ßend näher erläutert werden soll.
Es ist noch herauszustellen, daß im oberen Teil der
längsgerichteten Seitenwände 19 und 20 ein Paar in
Sichtung angeordnete, vorspringende Leisten 40 zusammen mit jeweils einem sich in die Lange
^streckenden Anschlag 41 vorgesehen sind, die sich in
de Kammern 22 und 23 erstrecken. Zwei rechtwinklige ίη,ϊηϊηιηκη 42 (F i g. 1 und 2), die so breit sind wie die
SESSä« in der Nähe des Endes der
Säge 41 vorgesehen und stellen eine Stütze fur ein
PaaTKontaktschienen 43 dar. Die Kontaktsch.enen
können aus einer Bleilegierung oder einem entspre-Sen
Material bestehen, die sich über die gesamte I linse auf jeder Seite des zentralen, offenen Raumes 20
eSScken Die Kontaktschienen 43 besitzen V-förm.ge
Ungsausspanmgen auf ihrer Oberseite und mindestens
■SS Laschen oder Vorsprünge 45, die genau m die
Steckförmigen Aussparungen 42 in den Anschlagen ifpassen und in diesen sicher abgedichtet werden
Kn Paar stabförmiger Kontaktklemmen 46 aus einem
«eigneten, nicht korrodierenden Material, und zwar eSsitive und eine negative, sind durch aufeinander
aüsSn e'e Bohrungen 47 in Anschlägen auf beiden
SeKm oberen Bereich der Gehäuse-Seitenwände 13
und 14 Angesteckt und werden in den Vorsprangen 45
äSiäSSS
allmählich von den Seitenwanden 13 und 14 bis zu einem Punkt 55 etwa in der Mitte der Kammer 23 ab, so daß
eine Rinne 56 gebildet wird, in welcher sich die gesamte Flüssigkeit des Gehäuses 10 sammelt, nachdem sie
durch die öffnungen 57 am Boden der Längswände 19 und 20 geströmt ist, die Verbindungen zu allen
Kammern des Gehäuses herstellen. Ein Paar längsgerichteter Erhebungen 58 am Boden des zentralen
Raumes 21 besitzen ebenfalls Durchlässe 58, die einen ungehinderten Flüssigkeitstrom in Richtung auf den
Punkt 55 am Boden der Kammer 23 in dem Gehäuse für jede Zelle ermöglichen.
Um ein Füllen, Entfernen oder Hinzufügen entsprechender Flüssigkeiten zu den einzelnen Kammern des
Akkumulatorgehäuses 10 zu ermöglichen, ist ein eingebautes Rohrverzweigersystem 60 vorgesehen, das
aus dem gleichen Material wie das Gehäuse hergestellt sein kann und einen sich in die Länge erstreckenden
Rohrteil 61 aufweist, der alle Teilwände 26 innerhalb der Kammer 23 durchläuft und nach unten gerichtete
Rohrteile 62 trägt, die sich innerhalb einer jeden Zelle bis zum Boden der Kammern 23 erstrecken. Eine nach
oben gerichtete Rohrverlängerung 63, die etwa in der Mitte des Rohrverzweigers 61 angeordnet ist, besitzt
einen oberen konischen Anschlußteil 64, der mit einer öffnung 65 im Deckelbereich 17 des Gehäuses in
Verbindung steht, und eine abnehmbare Entlüftungskappe 66 oder ein Anschlußstück 67 aufzunehmen
vermag, an welches das Ende eines Füll- oder Saugschlauches 68 angeschlossen werden kann, der in
einer strichpunktierten Linie in F i g. 2 dargestellt ist.
Es soll nunmehr auf die Figuren Bezug genommen werden, die eine bevorzugte Ausführungsform der
herausnehmbaren Plattenhalterung 11 darstellen, die bereits vorher in der Beschreibung erwähnt worden ist.
Dabei ist eine obere Halteplatte 70 vorgesehen, die aus Kunststoff oder einem anderen nicht leitenden Material
hergestellt ist, eine rechteckige Form besitzt und sich horizontal mit einem geringen Spielraum zur Innenseite
der Wände 15 und 16, die die öffnung 18 in dem Gehäuse. 10 bilden, erstreckt. Die Halteplatte 70 trägt
mit dieser aus einem Stück bestehende, nach unten gerichtete Stützvorsprünge 71 auf beiden Seiten, die in
einem geringen Abstand von der Innenfläche 72 der Stützwände 19 und 20 angeordnet sind. Die Stützvorsprünge
71 sind in Längsrichtung gegabelt oder mit einem Längsschlitz versehen, um den erforderlichen
Abstand von den Zellenteilungswänden 27 innerhalb des Raumes 21 zu schaffen, die sie, wie Fig.3 zeigt, zu
spreizen vermögen. Die Stützvorsprünge 71 sind auf der Innenseite mit Aussparungen versehen, die Anschläge
74 bilden, auf welchen Laschen 75, die sich von den Kanten aller Platten erstrecken, getragen werden
können.
Die Unterseite 76 der Halteplatte 70 ist mit längsgerichteten Schwa'.benschanznuten 77 versehen,
die sich jeweils bis zu den Enden erstrecken und auf beiden Seiten der Mitte der Platte vorgesehen sind.
Diese Nuten 77 halten Bleistromschienen 78 von gegensätzlicher Polarität innerhalb der Platte. Die
Stromschienen 78 sind aus einem Stück mit Längskontaktschienen 79 hergestellt, die in der Platte
eingebettet sind und Verlängerungen 80 aufweisen, die auf jeder Seite der Platte vorstehen. Die Verlängerungen
sind an jeder Außenkante mit V-förmigen Kontaktecken versehen, die genau in die v-förmigen
Nuten 44 auf der Oberseite der Kontaktschienen passen.
Die Unterseite 76 der Platte 70 trägt außerdem eine kompressible Dichtung 81, die beispielsweise durch
Verkleben befestigt sein kann, die auf dem oberen Rand der Teilwände 27 und den Anschlägen 82 und 83, die an
den Endwänden 15 und 16 des Gehäuses ausgebildet sind, aufliegt, um ein Überlaufen der Flüssigkeit aus den
Zellen 31 zu verhindern.
Eine vorbestimmte Anzahl von positiven Platten 84, negativen Platten 85 und jeweils dazwischenliegenden
Trennplatten 86 sind zu kompakten Gruppen 87 (s. Fig.3) zusammengestellt Die gesamte Strake einer
jeden Gruppe ist etwas geringer als der Abstand zwischen den Zellenteilungswänden 27, während die
Tiefe aller Platten einer jeden Gruppe 87 etwas geringer ist als der Abstand zwischen der Innenfläche 72 der
Teilwände 19 und 20. Die Teilwände 19 und 20 bilden die Seitenwände der Zellen 31, so daß auf allen Seiten einer
jeden Zelle ein hinreichendes Spiel vorgesehen ist, so daß ein einfaches Entfernen oder Einsetzen aller
Gruppen 87 in die entsprechenden Zellen oder aus diesen heraus gleichzeitig möglich ist
Die positiven und negativen Platten, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet
werden, sind unter den meisten Gesichtspunkten denjenigen der in herkömmlichen Autobatterien verwendeten
ähnlich, wobei sie sich jedoch durch die folgenden Merkmale unterscheiden. Die Kontaktoberfläche
einer jeden Platte ist viel größer als die der herkömmlichen Arten, wobei sie in allen Dimensionen
diese überragen, so daß eine Spitzenenergie in Form des elektrischen Stromes über eine längere Zeitdauer
erzeugt wird. Die positiven Platten 84 und die negativen Platten 85 sind mit sich nach oben erstreckenden
Vorsprüngen oder Kontaktlaschen 90 und 91 versehen, die nahezu so breit sind wie die positiven und negativen
Stromschienen 78. Diese Teile sind so aufgebaut, daß sie genau in die quer ausgerichteten Schlitze 92 und 93 auf
der Unterseite der entsprechenden Stromschienen passen, so daß jede Platte hängend oberhalb der
Oberseite 54 des Bodens 12 der entsprechenden Zellen 31 gehalten wird. Die Längserhebungen 58, die sich
direkt unterhalb der sich nach unten erstreckenden Laschen 94, die allen Platten und Trennplatten (s.
F i g. 2) eigen sind, befinden, sollen verhindern, daß eine zerbrochene Platte sich bis auf den Boden der Zelle
absenkt, wo sie die Öffnungen und Durchlässe 57 und 59 verschließen und die Verteilung des Elektrolyten
verhindern könnte.
Um das Herausnehmen und Wiedereinsetzen der schweren Plattenhalterung 11 aus dem zentralen Raum
21 des Gehäuses heraus oder in diesen hinein zu erleichtern, ist die Halteplatte 70 mit zwei oder mehr
sich nach oben erstreckender Haltevorsprünge 95 versehen, die in den F i g. 2,3 und 4 gezeigt sind und mit
der Halteplatte 70 aus einem Stück bestehen. Die Haltevorsprünge 95 sind in Längsrichtung auf die nach
unten gerichteten Vorsprünge 38 auf der Unterseite des Deckels 34 ausgerichtet. Die Haltevorsprünge 95 sind
mit Bohrungen % versehen, durch welche eine Hebeschiene 97 hindurchgesteckt werden kann. Die
Hebeschiene kann dann mit Kelten 98 in Verbindung stehen, die zu einem Aufzug oder nicht dargestellten
Hebezeug gehören.
Die Haltevorsprünge 95 sind auf ihrer Oberseite 100 glatt und geschwungen und sind der Unterseite 39 der
Mittelvorsprünge 38 angepaßt und übertragen einen nach unten gerichteten Druck auf die Plattenhalterung
11. wenn sich der Deckel 34 in der geschlossenen Lage
befindet. Diese Wirkung verhindert jede Möglichkeit, daß der elektrische Kontakt unterbrochen wird, der
durch irgendwelche Kräfte verursacht werden könnte, die nach oben auf die Plattenhalterung wirken, wenn das
den Akkumulator tragende Fahrzeug über unebene Straßen fährt
Die Bleiplatten und Trennplatten innerhalb einer jeden Zelle des Akkumulators sind viel größer als die
herkömmlichen Platten, so daß infolge der größeren
ίο Oberfläche die Säure von dem Elektrolyten vollständig
absorbiert werden kann, so daß eine größere elektrische Energie über eine längere Zeitdauer als bislang möglich
ist
Die Kapazität der wäßrigen Säurelösung oder des Elektrolyten des Akkumulators ist um ein Vielfaches
größer als die Kapazität eines herkömmlichen Akkumulators, und die Anordnungen, die es ermöglichen, den
Elektrolyten gleichmäßig in den Zellen zu verteilen und aus den Zellen herauszunehmen, gestatten eine bessere
ίο Absorption der Säure durch die Platten und eine
geringere Verdünnung des Elektrolyten über einen längeren Zeitraum.
Der Akkumulator dient in erster Linie zum Antrieb, zur Beleuchtung und Ausrüstung mit weiterer elektrischer
Energie von Automobilen und anderen Straßenfahrzeugen. Er kann natürlich auch eingesetzt werden,
um verschiedene andere Typen von kommerziellen Fahrzeugen, wie Gabelstaplern, Traktoren und ähnlichen
Geräten mit Energie zu versorgen.
Das Aufladen oder Erneuern des Akkumulators kann in einer minimalen Zeitdauer auf die folgende Weise
durchgeführt werden:
Das Fahrzeug, dessen Akkumulator gewartet werden muß, wird in eine der Akkumulator-Aufladestationen
gefahren, die in gewissen Abständen an der Straße vorgesehen sind. Ohne daß die schwere Batterie aus
dem Fahrzeug entfernt zu werden braucht, entfernt die Bedienungsperson die Kappe des Einfüllstutzens und
schließt einen Saugschlauch an die Öffnung an. Mit Hilfe des in das Gehäuse eingebauten Rohrverteilers wird
schnell der gesamte entladene und verdünnte Elektrolyt aus dem Gehäuse abgezogen. Darauf werden die
Flügelmuttern gelöst und der Deckel geöffnet, wodurch die Haltevorsprünge der Plattenhalteanordnung freigegeben
werden, so daß diese leicht und schnell aus dem Gehäuse herausgehoben werden kann.
Die Bedienungsperson steckt dann eine Hebeschiene, die mit einem entsprechenden Aufzug in Verbindung
steht, durch die Öffnungen in den Haltevorsprüngen und
kann somit die Plattenhalteanordnung direkt nach ober aus dem Gehäuse herausheben und zu einem Or
transportieren, wo sie entsprechend weitergewarte werden kann. Eine saubere, frisch aufgeladene odei
erneuerte Plattenhalterung mit den Platten, die de soeben entfernten entspricht, wird dann durch dei
gleichen Hebezug aufgenommen und in eine Positioi direkt oberhalb der Öffnung des Akkumulatorgehäuse
gebracht und sorgfältig in die entsprechende l'ositio abgesenkt. Der Deckel wird dann geschlossen und durc
die Flügelmuttern abgesichert, wodurch der gesamt Einbauvorgang einschließlich der selbsttätigen Herste
lung der elektrischen Verbindungen abgeschlossen is Es kann sodann der frisch aufgeladene Elektrolyt in de
Akkumulator eingefüllt werden, was einfach dadurc geschieht, daß er durch die Rohrverzweigung eing
pumpt wird, bis das gewünschte Niveau innerhalb d> Gehäuses erreicht ist.
Der obene beschriebene Wartungsvorgang (
erfordert nur 15 bis 20 Minuten) führt zu einem voll aufgeladenen Akkumulator, der in der Lage ist, das
Fahrzeug für eine große Anzahl weiterer Kilometer mit Energie zu versorgen.
Dabei kann natürlich auch der Akkumulator nach der
Dabei kann natürlich auch der Akkumulator nach der
Erfindung in einer herkömmlichen Weise wieder aufgeladen werden, indem man ihn lediglich an der
Bedienungsstation oder zu Hause an ein entsprechendes Ladegerät anschließt, mittels welchem er über Nacht
aufgeladen werden kann.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
709 648/220
Claims (9)
1. Akkumulator zum Antrieb von Elektrofahrzeugen, dadurch gekennzeichnet ' ß die
Plattensätze (84, 85) des Akkumulators h. ocnd an
einer Halteplatte (70) befestigt und als Linheit aus
dem Akkumulatorgehäuse (10) herausnehmbar sind und der Elektrolyt über ein Leitungssystem (60, 61,
62) aus dem Akkumulator entfernbar ist. ι ο
2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenverbinder (78) in die
Halteplatte (70) eingebettet sind.
3. Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenverbinder (78) auf in
dem Akkumulatorgehäuse (10) eingebenden Kontakischienen
(43) liegen.
4. Akkumulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellenverbinder
aus einem mit den Plattenfahnen verbundenen Teil (78) und einem sich nach oben und
seitwärts erstreckenden Teil (79) besteht.
5. Akkumulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich seitwärts erstreckende
Teil (79) der Zellenverbinder mit V-förmigen Vorsprüngen (44) versehen ist.
6. Akkumulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb
des Gehäuses (10) neben den Räumen (21) für die Aufnahme der Plattensätze mindestens ein weiterer
Raum (22; 23) für die Aufnahme von Elektrolyt vorgesehen ist.
7. Akkumulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Raumes (21) jeweils
ein Raum (22,23) vorgesehen ist.
8. Akkumulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem
der Räume (23) für den Elektrolyten ein nach unten gerichtetes Rohr (62) zum Absaugen und Einfüllen
des Elektrolyten vorgesehen ist.
9. Akkumulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (62) zu einem
Anschlußstutzen (64) geführt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732360795 DE2360795C3 (de) | 1973-12-06 | Akkumulator zum Antrieb von Elektrofahrzeugen |
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DE19732360795 DE2360795C3 (de) | 1973-12-06 | Akkumulator zum Antrieb von Elektrofahrzeugen |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2360795A1 DE2360795A1 (de) | 1975-06-26 |
DE2360795B2 DE2360795B2 (de) | 1977-03-31 |
DE2360795C3 true DE2360795C3 (de) | 1977-11-17 |
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