DE2516729B2 - Akkumulator - Google Patents
AkkumulatorInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
- H01M10/16—Suspending or supporting electrodes or groups of electrodes in the case
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
30
Gegenstand der Erfindung ist ein Akkumulator, bei dem der Plattenblock mit einer senkrecht zur
Plattenebene aufgebrachten Fixierung versehen ist.
Bei elektrischen Akkumulatoren, insbesondere bei Bleiakkumulatoren, bestehen die Plattenblöcke aus
unter Zwischenlage von Separatoren aufeinandergeschichteten positiven und negativen Elektrodenplatten.
Die Elektrodenplatten einer Polarität sind jeweils mit ihren Plattenfühnen mit einer Polbrücke verbunden.
Diese Polbrücke wird in den meisten Fällen durch Umgießen der Plattenfahnen mit flüssigem Blei in einer
Form hergestellt. Sie kann jedoch auch auf die Plattenfahnen aufgeschweißt werden. Die Polbrücken
benachbarter Zellen eines mehrzelligen Akkumulators werden durch Zellenverbinder miteinander verbunden.
Diese Zellenverbinder sind in moderneren Konstruktionen von Akkumulatoren durch die Zellentrennwände
des mehrzelligen Behälters geführt. Der mehrzellige Behälter dieser Akkumulatoren besteht aus Hartgummi
oder insbesondere aus dünnwandigem Polypropylen bzw. gegebenenfalls anderen geeigneten Kunststoffen
Wegen der Verwendung beispielsweise in Fahrzeugen müssen derartige Akkumulatoren eine gute
Rüttelfestigkeit besitzen und ein großer Teil der Ausfälle bei Rüttelprüfungen ist auf Beschädigungen im
Bereich der Verbindung von Polbrücke und Pk ttenfahne zurückzuführen. Beim Rütteln der Batterien wandern
einzelne Platten nach oben, die auf der Gegenpolbrücke einen Kurzschluß erzeugen oder ganze Plattenblöcke
schieben sich nach oben und verursachen einen Bruch der Brückenverbinder.
Es ist bekannt, auf die Unterseite eines Plattenblockes als Fixierung ein später aushärtendes Material in Form
einer Raupe aufzubringen, welches dann mit den korrespondierenden Bodenrippen im Blockkasten eine
feste Verbindung eingeht (GB-PS 8 44 236). Der Plattenblock wird so in seinem Bodenbereich festgelegt.
Eine solche Festlegung des Plattenblockes im Bodenbereich entspricht in ihrer Wirkung im wesentlichen der
Verwendung von federnden Rippen an den Zellentrennwänden bzw. Blockkastenstirnwänden (DTPS
20 39 470).
Es hat sich gezeigt, daß eine solche Festlegung des P'attenblockes an seiner Unterseite insbesondere bei
stärkeren Rüttelvorgängen nicht ausreicht, da durch die
Rüttelbeanspruchung im allgemeinen Schaden im Bereich der Polbrücken und Platienfahnen auftreten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, besondere Maßnahmen im Akkumulator vorzusehen,
durch welche die Rüttelfestigkeit stark erhöht wird. wobei diese Maßnahmen insbesondere ohne hohen
Aufwand in einer Massenfertigung anwendbar sein
müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die Fixierung in Form einer Rippe auf der Oberseite
des Piattenblockes aufgebracht und mit den Stirn- bzw. Zellentrennwänden des Blockkastens verschweißt oder
verklebt ist.
Im folgenden sind verschiedene Ausführungsfoimcn
des Gegenstandes der Erfindung anhand der Fig. 1 2.
3a und 3b näher erläutert.
Gemäß F i g. 1 ist im Blockkasten 1 der aus mehreren positiven und negativen Elektrodenplatten und /wischenliegenden
Separatoren bestehende Plattenblock aus FJeHrodenplatten 2 und Separatoren 7 angeordnet
Die Plattenfahnen der Elektrodenplatten sind jeweils mit einer positiven bzw. negativen Polbrücke 3
verbunden, die über durch die Zellentrennwand 4 geführte Zellenverbinder mit den Polbrücken benachbarter
Zellen verbunden sind. Der Zellenverbinder ist durch die Trennwand 4 geführt und dort mit Kunststofl
umspritzt. beispielsweise im Verfahren der DT-PS 18 04 800. Auf der Trennwand ist gegebenenfalls eine
Verdickung 5 angespritzt, wie in der DT-PS 19 28 288 beschrieben, um das spätere Aufsetzen des Deckels im
Spiegel-Schweiß-Verfahren zu vereinfachen.
Erfindungsgemäß ist auf den Plattenblock mindestens eine Rippe 6 aufgespritzt, die aus Kunststoff besteht und
vorzUjL.sveise etwa parallel zu den Polbrücken 3
verläuft. Sie kanr etwa mittig zwischen den Polbi ückcn
angeordnet sein, oder es können mehrere Rippen zwischen den Polbrücken angebracht werden.
Der die Rippen bildende Kunststoff wird im heißen Zustand aufgespritzt, die Rippe verschweißt dabei mit
den Wänden bzw. Zellentrennwänden des Blockkastens und stützt jede einzelne Platte und jeden Scheider 7
nach oben hin ab. Dadurch wird es erstmals möglich, auch dickere Plattenblöcke. die eine höhere Anzahl von
Elektrodenplatten enthalten, absolut festzusetzen.
Die eingespritzten Rippen bilden im oberen Bereich des Blockkastens eine feste Verbindung und geben der
Batterie, insbesondere im Bereich der Griffbefestigung, einen festen Halt.
Durch das Aufspritzen der Rippen werden die Zellentrennwände und Außenwände des Blockkastens
genau fixiert, so daß sich das Aufbringen einer Verdickung auf den Zellentrennwänden sowie das
Anbringen von Fangrippen an den Deckeln erübrigen kann. Das Verdeckein von Batterien wird deshalb
wesentlich verbessert, da sich die Außenwände und Zellentrennwände der Kästen mit denen der Deckel
genau decken.
Die Rippe 6 besteht zweckmäßigerweise aus dem gleichen Kunststoff wie der Blockkasten selbst,
insbesondere aus Polypropylen. Ihre Breite sollte bei üblichen Starterbatterien mit Plattenbreiten von etwa
2 mm bei 2 mm bis 6 mm je nach Zellenlänge liegen. Die Rippenhöhe sollte bei 8 bis 15 mm liegen.
Diese aufgespritzte Rippe wird zweckmäßigerweise hergestellt durch Einspritzen eines Kunststoffes, insbesondere
von Polypropylen, in eine auf den eingebauten Plattenblock gelegte nach unten offene, beispielsweise
U-förmige Spritzform. Beim Einspritzen des flüssigen Kunststoffes dringt ein geringer Teil dieses Materials in
die Zwischenräume zwischen Elektroder.platte und Separatoren ein, so daß eine mechanisch außerordentlieh
feste '-verbindung entsteht und zusätzlich verschweißt das Material mit den Stirnwänden des
Blockkastens bzw. mit den Zelientrennwänden. Es ergibt sich damit ein Akkumulator, der gegen
Rüttelbeanspruchungen außerordentlich widerstandsfähig ist.
Eine weitere Ausführungsform ist in F i g. 2 dargestellt.
Diese Ausführungsform ist ebenfalls für Blockkästen aus Kunststoff, aber auch Blockkasten aus
Hartgummi geeignet. Dabei wird auf den aus Elektrodenplatten
2 und Separatoren 7 bestehenden Plattenblock eine Klebstoffraupc 8 aufgebracht, wobei
insbesondere thixotrope Kunstharze bzw. thixotrope Mehrkomponentenkleber verwendet werden. Auf dieses
Material wird dann die Rippe 9 aufgelegt und diese Rippe 9 kann beispielsweise U-Form besitzen und nach
oben offen sein, so daß noch zusätzliches thixotropes Kunstharz eingegossen werden kann, um an den Enden
10 eine feste Verbindung mit den Stirnwänden bzw. Zellentrennwänden des Blockkastens zu gewährleisten.
Falls auch beim Hartgummikasten eine aufgespritzte aus Kunststoff bestehende Rippe verwendet werden
soll, ist es zweckmäßig, besondere Anordnungen vorzusehen, durch welche die Rippe gegenüber den
Stirnwänden bzw. Zellentrennwänden festgelegt wird. Dazu kann gemäß Fig. 3a und 3b an den aus
Hartgummi bestehenden Blockkasten eine weitere Rippe 11 an den Stirnwänden bzw. Zellentrennwänden
angeformt werden, welche in ihrem oberen Bereich eine Ausnehmung 12 besitzt Wird dann, wie oben erläuteri,
auf den Plattenblock Kunststoff aufgespritzt, der auch in die Ausnehmung 12 eindringt, so ergibt sich nach der
Verfestigung eine feste Verbindung zwischen aufgespritzter Rippe und Zellentrcnnwand bzw. Stirnwand
durch die Festlegung der Enden der Rippe in den Ausnehmungen 12 bzw. 13, wobei insbesondere eine
Ausführungsform der Ausnehmung mit schwalbenschwanzförmigen
Hinterschneidungen gemäß Fig. 3b eine besonders gute Festlegung der Rippe gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Verfahren, Plattenblöcke festzusetzen, hat insbesondere bei der Fertigung von
größeren Batterien (LKW- und Baufahrzeug-Batterien) sowie Batterien, die starken Rüttelbeanspruchungen
unterliegen, besondere Bedeutung. Belastungen der Verbinder, die durch das Rütteln der Batterien
entstehen, werden von der Plattenblockfixierung abgefangen. Es kann damit nicht mehr zum Verbinderbruch
kommen. Durch die feste Verbindung zwischen der aufgebrachten Rippe, der Oberseite des Plattenblockes
und den Stirn- bzw. Zellentrennwänden des Blockkastens wird eine außerordentlich hohe Stabilität erreicht.
Bei Schockbelastungen können sich die Zellentrennwände bzw. Blockkastenstirnwände nicht wie bisher
stark ausbeulen, was zu Ausspülungen der aktiven Masse aus den Elektrodengittern führte. Darüber hinaus
werden durch diese Rippen Kurzschlüsse vermieden, die oft dadurch auftreten, daß Elektrodenplatten bei
Rüttelbeanspruchung nach oben wandern, und dabei in Kontakt mit der Polbrücke der anderen Polarität
gelangen.
Das Verfahren des Aufspritzens von Plattenblockfixierungen ist in den Fertigungsablauf leicht einzufügen
und beeinflußt die Taktzeiten von Montagelinien nicht,
wie sie beispielsweise in der DT-PS 20 22 163 beschrieben sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Akkumulator, bei dem der Plattenblock mit einer senkrecht zur Plattenebene aufgebrachten
Fixierung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung in Form einer Rippe
(6, 9) auf der Oberseite des Plattenblockes aufgebracht und mit den Stirn- bzw. Zellentrennwänden
des Blockkastens (1) verschweißt oder verklebt ist. '°
2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (6) aus aufgespritztem,
mit dem Kunststoff des Blockkastens kompatiblem Kunststoff besteht.
3. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe eine Kunststoffleiste (9)
ist, die auf den Plattenblock aufgeklebt ist.
4·. Akkumulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Klebemittel ein thixotropes Kunstharz ist.
5. Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (10) der Rippe (9) an
einer mit Hinterschneidungen veisehenen Ausnehmung (12) einer zusätzlichen Rippe (II) an
Stirnwand b/w. Zellentrennwänden des Blockka· stens(l) befestigt sind.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752516729 DE2516729C3 (de) | 1975-04-16 | Akkumulator | |
ES1976218977U ES218977Y (es) | 1975-04-16 | 1976-02-20 | Acumulador. |
SE7602231A SE423948B (sv) | 1975-04-16 | 1976-02-24 | Ackumulator med fixering for plattblocket |
IT20735/76A IT1062081B (it) | 1975-04-16 | 1976-03-01 | Accumulatore elettrico |
US05/668,502 US4124745A (en) | 1975-04-16 | 1976-03-19 | Accumulator with plate element having a rib for securing to cell wall |
CA249,638A CA1060541A (en) | 1975-04-16 | 1976-04-06 | Accumulator with reinforcing ribs for the plates |
FR7610553A FR2308211A1 (fr) | 1975-04-16 | 1976-04-09 | Accumulateur |
YU0969/76A YU37047B (en) | 1975-04-16 | 1976-04-15 | Accumulator |
GB15990/76A GB1486405A (en) | 1975-04-16 | 1976-04-20 | Electric storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (3)
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---|---|
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Also Published As
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SE423948B (sv) | 1982-06-14 |
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FR2308211B1 (de) | 1979-03-23 |
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YU37047B (en) | 1984-08-31 |
YU96976A (en) | 1982-06-18 |
CA1060541A (en) | 1979-08-14 |
ES218977Y (es) | 1977-01-16 |
DE2516729A1 (de) | 1976-10-28 |
GB1486405A (en) | 1977-09-21 |
IT1062081B (it) | 1983-06-25 |
US4124745A (en) | 1978-11-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: VB AUTOBATTERIE GMBH, 30419 HANNOVER, DE |