DE2411228A1 - METHOD AND DEVICE FOR INSTALLING A CELL CONNECTOR IN A CELL DIVIDER - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR INSTALLING A CELL CONNECTOR IN A CELL DIVIDERInfo
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Description
9313-749313-74
ELECTRIC POWER STORAGE LIMITEDELECTRIC POWER STORAGE LIMITED
Verfahren und Vorrichtung zum Einbau eines Zellenverbinders in Method and device for installing a cell connector in
eine Zellentrennwanda cell partition
Die Erfindung bezieht sich auf Zellenverbinder in mehrzelligen elektrischen Akkumulatorbatterien der Art, bei der eine Verbindungsschiene durch einen Ausschnitt im oberen Rand jeder Zellentrennwand hindurchgelegt ist, und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbau des Zellenverbinders in die Zellentrennwand.The invention relates to cell connectors in multi-cell electrical storage batteries of the type in which one Connecting rail through a cutout in the top edge of each Cell partition is passed through, and relates to a method and apparatus for installing the cell connector in the Cell partition.
Im Vergleich zu Zellenverbinder^ die über die Oberseiten der Zelltrennwände hinweg verlegt sind, erbrinp;en die Verbinder der genannten Art den Vorteil, daß die Verbindung sehr viel direkter erfolgt, wodurch Material und Raum gespart werden und außerdem der innere Widerstand der Zellen erniedrigt wird. Gleichzeitig muß jedoch Sorge für die Abdichtung der Verbindung zwischen der Trennwand und der Schiene getragen werden, da der Verbinder in der Nähe oder unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen kann. Im Vergleich zu einer Anordnung, bei der die Zellenverbinder-Schiene durch ein Loch in der Trennwand tritt, hat die Anordnung der eingangs genannten Art den Vorteil, daß die Platten und Separatoren für die ganze Batterie montiert und miteinander verbunden werden können, bevor sie inCompared to cell connectors ^ those across the tops The cell partitions are laid away, the connectors of the type mentioned have the advantage that the connection is much more direct takes place, which saves material and space and also lowers the internal resistance of the cells. At the same time, however, care must be taken to seal the connection between the partition wall and the rail, because the connector can be close to or below the liquid level. Compared to an arrangement at the cell connector rail passes through a hole in the partition wall, has the arrangement of the type mentioned Advantage that the plates and separators for the whole battery can be assembled and connected to each other before they are in
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- 2 das Gehäuse eingesetzt werden.- 2 the housing can be inserted.
Es sind vielfältige Anordnungen zum Abdichten der Zellenverbinder der eingangs genannten Art vorgeschlagen worden oder bekannt geworden. Durch die Erfindung soll eine einfache und praktische Anordnung geschaffen werdens die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Verwendung mit Gehäusen geeignet ist, die aus Kunststoff wie Polypropylen gebildet sind.Various arrangements for sealing the cell connectors of the type mentioned at the outset have been proposed or have become known. The invention provides a simple and practical arrangement should s be created which is particularly, but not exclusively, suitable for use with housings which are formed of plastic such as polypropylene.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einbau eines Zellenverbinders in eine Zellentrennwand einer mehrzelligen elektrischen Akkumulatorbatterie umfaßt die Verfahrensschritte, daß man die zusammengestellten und bereits durch ihre Zellenverbinder miteinander verbundenen Platten in den Behälter einsetzt, wobei der Verbinder eine gerade Schiene von rechteckigem Querschnitt umfaßt, die zwei querverlaufende Plansche aufweist, die von der Unterseite und den Seitenflächen der Schiene vorstehen und zwischen sich eine Wut mit parallelen Seitenflächen ergeben, deren Breite im wesentlichen gleich der Dicke der Trennwand ist; daß man die Schiene in den unteren Teil eines oben offenen, in der Trennwand befindlichen Ausschnitts von solcher Größe, daß rund um die Schiene ein Zwischenraum freibleibt, während die Plansche die seitlichen Ränder und den unteren Rand des unteren Teils des Ausschnitts überdecken, einsetzt; daß man über den oberen Teil des Ausschnitts eine Form legt, die einen Hohlraum ergibt, dessen Dicke über einem sich über die Seiten des Ausschnitts erstreckenden Bereich diejenige der Trennwand übersteigt, während er in seinen Randteilen gegen die Flächen der Trennwand anliegt, um den Hohlraum zu umschließen; und daß man in die Form einen Kunststoff einspritzt, der mit demjenigen der Trennwand kompatibel ist und so den U-förmigen Zwischenraum, der durch die Schiene und die Flansche und die Ränder des unteren Teils des Ausschnitts begrenzt ist, sowie den oberen Teil des Ausschnitts mit einer Füllung ausfüllt, die über die Seitenteile der Flächen der Trennwände vorsteht, so daß eine Nut-und-Feder-VerbindungA method according to the invention for installing a cell connector in a cell partition of a multi-cell electrical Accumulator battery comprises the process steps that the assembled plates are inserted into the container and are already connected to one another by their cell connectors, the connector comprising a straight rail of rectangular cross-section having two transverse planes, which protrude from the bottom and the side surfaces of the rail and between them a rage with parallel side surfaces result, the width of which is substantially equal to the thickness of the partition wall; that you can put the rail in the lower part a cutout located in the partition, open at the top, of such a size that there is a gap around the rail remains free, while the puddles cover the side edges and the lower edge of the lower part of the cutout, begins; that one puts a shape over the upper part of the cutout, which gives a cavity, the thickness of which is over one the area extending over the sides of the cutout exceeds that of the partition wall, while it is in its edge parts abuts against the surfaces of the partition to enclose the cavity; and that a plastic is injected into the mold, which is compatible with that of the partition and so the U-shaped space created by the rail and the Flanges and the edges of the lower part of the cutout is limited, as well as the upper part of the cutout with a Filling filling that protrudes over the side parts of the surfaces of the partition walls, so that a tongue-and-groove connection
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zwischen den Rändern des Ausschnitts und dem eingespritzten Material entsteht.between the edges of the cutout and the injected material arises.
Dieses Material kann mit einem Druck zwischen 63,3 und 98,4 kp/cm2 (900 und lHOO p.s.i.) eingespritzt werden.This material can be used at a pressure between 63.3 and 98.4 kp / cm2 (900 and lHOO p.s.i.) are injected.
Die auf verschiedene Weise zu verwirklichende Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und Durchführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert« Es zeigen:The invention, which can be implemented in various ways, is described below using an exemplary embodiment and an implementation example explained in more detail with reference to the drawing «It shows:
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht der Zellenverbindung, entlang der Länge der Verbinder gesehen;Fig. 1 is a schematic front view of the cell connection, viewed along the length of the connectors;
Figuren 2 und 3 Querschnitte in Ebenen II-II bzw. HI-III in Fig. 1;Figures 2 and 3 cross sections in planes II-II and HI-III in Fig. 1;
Fig. Hk3 4b und 4C eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht unter Darstellung eines Ausschnitts in einer Zellentrennwand, einer in den Ausschnitt einsetzbaren Verbinder-Schiene und eines Form-Schließ- und Abdichtglieds, wie es aussehen würde, wenn es von der fertigen Zellenverbindung abgenommen werden könnte;Figures Hk 3, 4b and 4C are a schematic exploded perspective view showing a section in a cell partition, a connector rail insertable into the cutout, and a mold closing and sealing member as it would appear if removed from the finished cell connection could;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des in den Ausschnitt in der Trennwand eingesetzten Verbinders;FIG. 5 is a perspective view of the part in FIG the connector inserted into the partition;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Hälfte der Form;Figure 6 is a perspective view of one half of the mold;
Fig. 7 eine Unteransicht der Form; undFigure 7 is a bottom plan view of the mold; and
Fig. 8 einen Schnittaufriß in einer Linie VIII-VIII in Fig. 7;Fig. 8 is a sectional elevation on a line VIII-VIII in Fig. 7;
Die Erfindung wird im Rahmen ihrer Verwendung bei einem Zellenverbinder für eine mehrzellige elektrische Akkumulatorbatterie mit einem aus Polypropylen bestehenden Gehäuse beschrieben. The invention is used in the context of its use in a cell connector for a multi-cell electrical storage battery described with a housing made of polypropylene.
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Gemäß Figur 4A weist jede Zellentrennwand 10 an ihrem oberen Rand an einer Stelle, an der der Zellenverbinder hindurchtreten soll, einen allgemein rechteckigen Ausschnitt 11 auf. .According to FIG. 4A, each cell dividing wall 10 has at its upper one Edge at a point at which the cell connector is to pass through a generally rectangular cutout 11. .
Der Zellenverbinder besteht aus einer geraden Schiene 15 von rechteckigem Querschnitt mit zwei Flanschen 16 und 17 von ebenfalls rechteckigem Querschnitt, die an der Stelle, wo die Schiene durch die Trennwand hindurchtritt, von der Schiene in Ebenen senkrecht zu deren Längserstreckung abstehen und um deren Seitenflächen und Bodenfläche verlaufen (Figuren 4B, 5). Der Abstand zwischen den Flanschen 16 und 17 ist so, daß die Trennwand 10 in engem Sitz zwischen den Flanschen zu liegen kommt (Figuren 3,5). Die Größe und Tiefe des Ausschnitts 11 in Beziehung zur Lage des Zellenverbinders ist so, daß die Flansche 16 und 17 über die Ränder der Seiten der Trennwand überstehen, während die Schiene 15 zwischen den Flanschen 16 und 17 von den Seiten und der unteren Begrenzung des Ausschnitts 11 beabstandet ist, so daß ein ü-förmiger tunellartiger Gang 20 entsteht, der von der Schiene 15, den Flanschen 16 und 17 und den Seiten und der unteren Begrenzungsfläche des Ausschnitts 11 begrenzt ist.The cell connector consists of a straight rail 15 of rectangular cross-section with two flanges 16 and 17 of also rectangular cross-section, which at the point where the Rail passes through the partition wall, protrude from the rail in planes perpendicular to its longitudinal extension and around it Side surfaces and bottom surface run (Figures 4B, 5). The distance between the flanges 16 and 17 is such that the Partition wall 10 comes to lie in a close fit between the flanges (Figures 3.5). The size and depth of the cutout 11 in relation to the location of the cell connector is such that the flanges 16 and 17 over the edges of the sides of the bulkhead survive, while the rail 15 between the flanges 16 and 17 from the sides and the lower limit of the cutout 11 is spaced, so that a U-shaped tunnel-like passage 20 arises, which of the rail 15, the flanges 16 and 17 and the sides and the lower boundary surface of the cutout 11 is limited.
Die Platten und Separatoren für sämtliche Zellen der Batterie werden zusammen in einem Setzkasten angeordnet und durch ihre Zellenverbinder verbunden und dann in das Gehäuse heruntergelassen, so daß die Zellenverbinder gemäß Figur 5 in die Ausschnitte der Trennwände eintreten.The plates and separators for all cells of the battery are arranged together in a type case and passed through their cell connectors connected and then lowered into the housing, so that the cell connectors according to Figure 5 in the cutouts enter the partition walls.
Sodann wird über jedem Ausschnitt eine Form angebracht, die gemäß Figuren 6 bis 8 sattelförmig ist und als Block 25 angesehen werden kann, in dessen Unterseite sich ein flacher breiter Schlitz 26 in einer Richtung senkrecht zur Zellentrennwand 10 erstreckt, um die Verbindungsschiene 15 aufzunehmen. Die Seiten des Schlitzes sind im Bereich ihrer Mitte mit L-förmigen Nuten 27 versehen, die die Flansche 16 und 17 des Zellenverbinders aufnehmen. Die Form weist außerdem einenA shape is then attached over each cutout, which according to FIGS. 6 to 8 is saddle-shaped and as a block 25 can be seen, in the underside of which a flat, wide slot 26 extends in a direction perpendicular to the cell partition 10 extends to receive the connecting rail 15. The sides of the slot are in the area of their center provided with L-shaped grooves 27 which receive the flanges 16 and 17 of the cell connector. The shape also has a
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tieferen schmalen Schlitz 28 auf, der sich in der Sbene der Trennwand 10 erstreckt und diese aufnimmt. Der flache breite Schlitz 26 verläuft von der Unterseite der Form, die etwa auf der Höhe der Unterseite der Plansche 16 und 17 lieo't, zur Höhe der Oberseite de'r Schiene 15, mit der, wie in Figur 5 dargestellt ist, auch die Oberseiten der Flansche abschließen. Der tiefe schmale Schlitz 28 verläuft von der Unterseite der Form bis zur Oberseite der Trennwand 10. An seinem, unteren Rand ist der schmale Schlitz 28 bei 29 abgeschrägt, ur. ihn über die Trennwand zu führen, und in gleicher Weise ist auch der breite Schlitz 26 bei 30 abgeschrägt 3 um ihn über den Zellenverbinder zu führen.deeper narrow slot 28, which is in the plane of the Partition wall 10 extends and receives this. The flat wide one Slot 26 runs from the underside of the mold, which lieo't approximately at the level of the underside of the Plansche 16 and 17, to the level of the Upper side of the rail 15, as shown in FIG also complete the tops of the flanges. The deep narrow slot 28 runs from the bottom of the mold to the Top of the partition wall 10. At its lower edge is the narrow slot 28 beveled at 29, ur. him over the partition to guide, and in the same way the wide slot 26 is beveled at 30 3 to guide it over the cell connector.
Die Weite des schmalen Schlitzes 28 ist im Bereich einer Fläche 31 erhöht, die sich rerin^fürip, bis jenseits der Seitenflächen des oberen Teils des Ausschnitts 11 in der Trennwand 10 erstrecken, so daß ein Gießhohlraum von in Draufsicht etwa H-Forip. entsteht (Fi.r. 2). Der obere Rand des Hohlraums kommuniziert mit einer geeigneten Einspritzdüse 35, durch die ein Plastikmaterial, das mit der Trennwand kompatibel ist, also vorzugsweise Polypropylen, eingespritzt werden kann. Die Düse ist mit einer nicht dargestellten Heizung versehen, um das Material weich zu halten, sowie mit einer Einrichtung zu dessen Einspritzen unter einem geeigneten Druck, der beispielsweise zwischen 63.-3 und 98,4 kp/cm2 (900 und 1400 p.s.i.) liegt.The width of the narrow slot 28 is increased in the area of a surface 31 which extends beyond the side surfaces of the upper part of the cutout 11 in the partition wall 10, so that a casting cavity of approximately H-shape in plan view. arises (fi.r. 2). The upper edge of the cavity communicates with a suitable injection nozzle 35 through which a plastic material compatible with the partition, i.e. preferably polypropylene, can be injected. The nozzle is provided with a heater (not shown) to keep the material soft and means for injecting it under a suitable pressure, for example between 63-3 and 98.4 kp / cm 2 (900 and 1400 psi) lies.
Die Form hat keine relativ zueinander beweglichen Teile, sondern kann nach dem Einsetzen des Zellenverbinders in den Ausschnitt gemäß Figur 5 einfach über diesen hinuntergeschoben werden. Die so zusammengesetzten Teile ergeben einen Forrnhohlraurc, der zwei Teile umfaßt.The mold has no parts that can move relative to one another, but can instead be inserted into the cutout after the cell connector has been inserted according to Figure 5 are simply pushed down over this. The parts assembled in this way result in a hollow space which comprises two parts.
Der obere Teil stellt den Raum im Ausschnitt 11 der Trennwand 10 oberhalb der Höhe der Oberseite des Zellenverbinders dar, wie er durch den verdickten Teil bei der Fläche 31 des schmalen Schlitzes 28 in der Form dargestellt ist. Er ist dicker als die Trennwand und steht über die Ränder des Ausschnitts vor,The upper part represents the space in the cutout 11 of the partition wall 10 above the level of the top of the cell connector represents, as he is through the thickened part at the surface 31 of the narrow slot 28 is shown in the form. It is thicker than the partition and protrudes over the edges of the cutout,
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so daß p^eraäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ein in den Hohlraum eingespritzter Block 40 aus Material in der in Fig. 2 r;e ζ eisten V/eise scheinbar eine mechanische Nut-und-Feder-Verbindunp; 42 mit den Kanten und Seiten des Ausschnitts bildet, zusätzlich dazu, daß er zu diesen durch ein klebendes Bindemittel oder durch Verschmelzen oder Verschweißen des eingespritzten '"•'laterieIs mit dem Material der Trennwand 10 verbunden ist.so that p ^ era according to a preferred feature of the invention a in the Cavity injected block 40 of material in the in Fig. 2 r; e ζ eise apparently a mechanical tongue-and-groove connection; 42 forms with the edges and sides of the cutout, in addition to being attached to them by an adhesive binder or by fusing or welding the injected '"•' laterieIs to the material of the partition wall 10 is connected.
Die Form spielt nur eine üilfsrolle bei der Herstellung des unteren Teils des Formhohlraums, der durch den bereits erwähnten U-förmigen tunellartigen Gang 20 gebildet wird, dem ein unterer U-föririger Teil 41 (Figur 4C) des Formkörpers entspricht und der den Raum zwischen dem unteren Teil des Ausschnitts 11, der von den Seiten und der Eodenflache des Ausschnitts begrenzt wird, und den einander gegenüberliegenden Flächen der Flansche 16 und 17 sowie den Seitenflächen und der Unterfläche der Schiene 15 zr-ri55chen den Flanschen begrenzt wird, darstellt. Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, sind die oberen Enden dieses U-förmigen Gangs zum oberen Teil des Hohlraums zu offen, aus dem her der Gans r'it dem eingespritzten Kunststoff gefüllt wird.The shape only plays an auxiliary role in the production of the lower part of the mold cavity, which is formed by the already mentioned U-shaped tunnel-like passage 20, to which a lower U-shaped part 41 (FIG. 4C) of the molded body corresponds and which defines the space between the the lower part of the cutout 11, which is bounded by the sides and the Eodenflache of the cutout, and the opposing surfaces of the flanges 16 and 17 and the side surfaces and the lower surface of the rail 15 z r -ri55chen the flanges is limited. As is apparent from Figure 5, the upper ends of this U-shaped path to the upper part of the cavity to open, from the forth goose r 'is filled it to the injected plastic.
Während es die Primärfunktion der im Querschnitt L-förmi~en imt 27 darstellt, die Seitenteile der Flansche 16 und 17 aufzunehmen und an Ort und Stelle zu halten, dienen sie außerdem dazu, Kunststoff aufzunehmen, der durch Zwischenräume zwischen den Flanschen 16,17 und der Trennwand 10 durchsickert, wie in Figur 3 angedeutet ist.' Solche Zwischenräume erweisen sich in der Tat als vorteilhaft, da das nach außen sickernde und sich mit den Stirnflächen der Trennwand entlang den Rändern des Ausschnitts verschweißende Material die Stärke und Wirksamkeit des dichten Abschlusses verbessert.While it has the primary function of being L-shaped in cross-section imt 27 represents to receive the side parts of the flanges 16 and 17 and hold in place, they also serve to contain plastic that travels through spaces between the Flanges 16, 17 and the partition wall 10 seeps through, as indicated in FIG. Such gaps do indeed turn out to be as advantageous, as this seeps outwards and spreads out with the end faces of the partition wall along the edges of the cutout Welding material improves the strength and effectiveness of the tight seal.
Die Zellenverbinder sämtlicher Zellen können gleichzeitig mit Hilfe einer Gießanordnung eingebaut werden, die eine Anzahl von Formen, nämlich eine für jede Trennwand, umfaßt, die an die Zellenverbinder angeschlossen und gleichzeitig zum Füllen derThe cell connectors of all cells can be installed at the same time using a molding assembly that includes a number of molds, one for each partition, connected to the cell connectors and at the same time for filling the
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Hohlräume betätigt werden.Cavities are actuated.
Die beschriebene Anordnung verwendet einfache Formen mit keinen relativ beweglichen Teilen, die einfach in ihre Stellung aufgesteckt oder heruntergelassen werden können. Zusätzlich sind die Zellenverbinder-Schienen direkt und verhältnismäßig einfach und ergibt die Anordnung eine vergleichsweise starke Verbindung, da der Teil der Trennwand um den unteren Teil des Ausschnitts durch die Flansche des Verbinders verstärkt wird, die mit ihr durch eingespritztes und durch Zwischenräume zwischen den gegenüberliegenden Flächen ausgesickertes Kunststoffmaterial dicht verbunden werden können. Gleichzeitig wird der obere Teil des Ausschnitts nicht nur mit dem eingespritzten Kunststoff gefüllt, sondern durch einen Materialblock verstärkt, der von erhöhter Dicke und darüber hinaus durch eine Nut-und-Feder-Verbindung mit den Rändern des Ausschnitts mechanisch verbunden ist, zusätzlich zur Verbindung oder Verschmelzung des eingespritzten Kunststoffs mit dem Material der Trennwand. Dies alles ergibt einen möglichen Leckweg, der wesentlich länger ist, als die Dicke der Trennwand mißt.The arrangement described uses simple shapes with no relatively moving parts that are simply into place can be attached or lowered. In addition, the cell connector rails are straightforward and relatively simple and the arrangement gives a comparatively strong connection, since the part of the partition wall around the lower part of the cutout is reinforced by the flanges of the connector, which are injected with it through and through spaces between the opposite Surfaces leaked plastic material can be tightly connected. At the same time, the upper part of the Cutout is not only filled with the injected plastic, but reinforced by a block of material that is raised from the Thickness and, moreover, mechanically connected to the edges of the cutout by a tongue and groove connection, in addition for connecting or fusing the injected plastic with the material of the partition. All of this results a possible leakage path which is much longer than the thickness of the partition wall measures.
Zweckmäßigerweise wird der Querschnitt der Zellenverbinder-Schienen von den an die Trennwände angrenzenden Flanschen bis zu ihren äußeren Enden progressiv verjüngt. Dies ergibt nicht nur eine leitende Querschnittsfläche, die sich mit dem von aufeinanderfolgenden Platten gesammelten Strom vergrößert, sondern schafft außerdem mechanische Festigkeit, um der Tendenz einer Aufwärtsbewegung zu widerstehen, die sich auf Grund des Wachstums der Platten ergeben kann.The cross section of the cell connector rails is expediently progressively tapered from the flanges adjoining the partition walls to their outer ends. This not only yields a conductive cross-sectional area coinciding with that of successive Plates collected current increases, but also creates mechanical strength to the tendency of a Resist upward movement that may result from the growth of the plates.
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