DE2550835C3 - Accumulator battery and manufacturing process therefor - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Akkumulatorbatterie mit einem Blockkasten aus Kunststoff, einem mit diesem verschweißten Blockdeckel und mit mindestens einem winkelförmigen Verkeilungsteil in jeder Zelle, das mit einem senkrechten Abschnitt an der Zellenwand anliegt und mit einem waagerechten Abschnitt auf dem Plattensatz nach unten drückt, wobei es sich gegen die Unterseite des Blockdeckeis abstützt. Außerdem bezieh ι sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Batterie.The invention relates to a storage battery with a block box made of plastic, one with this welded block cover and with at least one angular wedging part in each cell, which rests with a vertical section on the cell wall and with a horizontal section on the Set of plates presses down, whereby it is supported against the underside of the block ceiling. In addition, refer The invention relates to a method for producing such a battery.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, auf einfacheThe invention has the task of simple
Weise die Bestandteile der Batterie mechanisch zu sichern, so daß Stöße, Vibrationen und ErschütterungenWay to secure the components of the battery mechanically, so that shocks, vibrations and shocks
ίο nicht zu einem vorzeitigen Altern oder gar zur Zerstörung der Akkumulatoren führen können.ίο not to premature aging or even to Can lead to the destruction of the accumulators.
Aus der US-PS 19 92 817 ist eine Akkumulatorbatterie bekannt, in der die Plattensätze durch kammartig von oben in die Plattensätze eingreifende Verkeilungsteile nach unten gedrückt werden, die ihrerseits von den am Deckel verankerten Polbrücken niedergehalten werden. Solche lose eingelegte Verkeilungsteile gleichen Fertigungs- und Montagetolerenzen der Plattensätze oder des Blockkastens nicht aus, so daß die Gefahr besteht, daß der Blockkastendeckel schräg auf dem Blockkasten aufsitzt und damit diesen nicht hermetisch verschließtFrom US-PS 19 92 817 a storage battery is known in which the plate sets by comb-like from above in the plate sets engaging wedging parts are pressed down, which in turn by the Pole bridges anchored on the cover are held down. Such loosely inserted wedging parts are the same Manufacturing and assembly tolerances of the plate sets or the block box are not excluded, so that the danger there is that the block box lid rests obliquely on the block box and thus not hermetically locks
Aus der US-PS 26 37 758 ist eine Akkumulatorbatterie bekannt bei der jede Zelle erst einzeln mit einem Zellendeckel verschlossen wird, über den abschließend der Blockkastendeckel gestüipt wird. Hier sind also zwei Schweiß- oder Klebevorgänge für die beiden Deckelarten nötig und die oben erwähnte Gefahr eines schiefsitzenden Deckels aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen ist nicht ausgeschaltet.From US-PS 26 37 758 a storage battery is known in which each cell only individually with one Cell cover is closed, over which the block box cover is finally placed. So here are two Welding or gluing processes are necessary for the two types of lid and the above-mentioned risk of one Incorrectly seated cover due to manufacturing and assembly tolerances is not switched off.
Ähnliches gilt für den Akkumulator gemäß US-PS 26 37 759, bei dem ebenfalls nach innen hervorragende Vorsprünge des Deckels auf die Plattensätze drücken.The same applies to the accumulator according to US Pat. No. 2,637,759, which is also excellent inwardly Press the protrusions of the lid onto the plate sets.
Die Probleme einer gleichzeitigen Abdichtung des Blockkastens und des Verkeilens der Plattensätze lassen sich also schlecht mit dem Deckel alleine lösen, und die FR-PS 15 33 500 zeigt tatsächlich eine Akkumulatorbatterie, in der die Plattensätze der einzelnen Zellen durch mit dem Deckel nicht verbundene Verkeilungsteile niedergehalten werden. Diese Verkeilungsteile sind so geformt, daß gleichzeitig senkrechte Abschnitte an zwei gegenüberliegenden Zellenwänden anliegen und mit der Oberkante bis an den Zellendeckel stoßen, und waagerechte Abschnitte auf die Plattensätze drücken. Da, offenbar aus Kostengründen, auf ein Verkleben des Verkeilungsteils im Blockkasten verzichtet ist, ergibt sich auch bei dieser Konstruktion kein zuverlässiger Schutz gegen Vibrationen sowie kein Ausgleich von Maßtoleranzen des Akkumulators.Leave the problems of sealing the block box and wedging the plate sets at the same time so it is difficult to loosen the cover alone, and the FR-PS 15 33 500 actually shows a storage battery, in which the plate sets of the individual cells by wedging parts that are not connected to the cover be held down. These wedging parts are shaped so that at the same time vertical sections on two the opposite cell walls and push the upper edge up to the cell lid, and Press horizontal sections onto the plate sets. Since, apparently for cost reasons, on gluing the Wedging part is omitted in the block box, there is also no reliable result with this construction Protection against vibrations and no compensation for dimensional tolerances of the accumulator.
Aufgabe der Erfindung ist es also, eine Konstruktion anzugeben, bei der eine zuverlässige Fixierung der Plattensätze im Blockkasten auch unter Berücksichtigung von Maßtoleranzen erreicht wird, und zwar auf kostensparende Weise und ohne daß die saubere Auflage des Deckels auf dem Blockksasten durch die Verkeilungsfunktion beeinträchtigt wäre.The object of the invention is therefore to provide a construction in which a reliable fixation of the Plate sets in the block box is also achieved taking dimensional tolerances into account, namely on cost-saving way and without the clean support of the lid on the block box by the Wedging function would be impaired.
Diese Aufgabe erfüllt eine Akkumulatorbatterie, wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist.This task is fulfilled by an accumulator battery as characterized in claim 1.
Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erbo findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Features of preferred embodiments of the Erbo finding are characterized in the subclaims.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung verdeutlicht.The invention is illustrated in the following description with reference to the drawing.
F i g. 1 a zeigt schematisch im Teilschnitt eine mit zwei Verkeilungsteilen versehene Zelle einer erfindungsgeh· näßen Akkumulatorbatterie vor dem Aufschweißen ihres Deckels.F i g. 1 a shows schematically in partial section a cell of a housing according to the invention, provided with two wedging parts. wet the accumulator battery before welding on its lid.
Die F i g. Ib und Ic zeigen zwei Aufschweißphasen für den Deckel der Batterie aus F i g. 1 a.The F i g. Ib and Ic show two welding phases for the lid of the battery from FIG. 1 a.
F i g. 2a stellt schematisch im Schnitt eine Variante der erfindungsgemäßen Batterie, und zwar vor dem Aufschweißen des Deckels dar.F i g. 2a schematically shows in section a variant of the battery according to the invention, namely before Welding on the lid.
F i g. 2b zeigt einen Teilaufblick auf die Akkumulatorbatterie gemäß F i g. 2a vor dem Auflegen des Deckels.F i g. FIG. 2b shows a partial view of the accumulator battery according to FIG. 2a before placing the lid.
F i g. 3 ist ein Teilaufblick von oben auf eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Akkumulatorbatterie vor dem Auflegen des Deckels.F i g. 3 is a partial top view of a further variant of a storage battery according to the invention before placing the lid.
F i g. 4 ist ein Teilschnitt entlang einer Linie AA aus F ig. 3.F i g. 4 is a partial section along a line AA from FIG. 3.
F i g. 5 ist ein Teilschnitt entlang einer Linie BB aus Fig. 3.F i g. 5 is a partial section along a line BB in FIG. 3.
In Fig. la wird ein Teil einer Akkumulatorbatterie in einem Kunststoffblockkasten 1 mit zwei Seitenwänden 2 und einem Boden 3 dargestellt. Die Innenwände wie beispielsweise ti und 12 bilden im Kasten 1 parallel liegenden Zellen oder Abteile, die je einen Plattensatz eines Akkumulators aufnehmen sollen. Bei diesem Plattensatz handelt es sich um positive Platten 4, negative Platten 6 und Separatoren 9. Die Plattenfahnen gleicher Polarität werden an elektrische Anschlüsse 5 bzw. 7 angeschlossen; als Beispiel wird in der F i g. 1 der Endabschnitt 8 des Anschlusses 7 gezeigt, der quer zur Zellenwand 11 mit dem entsprechenden Anschluß in einer Nachbarzelle verschweißt werden kann. Der Plattensatz ruht auf am Boden 3 vorhandenen Rippen 29. Um den Plattensatz auf dem Boden 3 des Kastens 1 zu sichern, werden an den Seitenwänden 2 des Kastens 1 zwei T-Stücke 13 und 17 angeordnet. Diese beiden T-Stücke weisen jeweils einen horizontalen Abschnitt 14 bzw. 18 auf, der auf die Anschlüsse 5 bzw. 7 gelegt ist, während die senkrechten Abschnitte 15, 16 bzw. 19, 20 der T-Stücke an den Wandungen 2 anliegen. Die in den Kasten 1 hineingerichteten Abschnitte 15 und 20 bewirken zusätzlich eine seitliche Verkeilung der Separatoren 9, deren Ränder über die Ränder der positiven und negativen Platten hinausragen.In Fig. La is a part of a storage battery in a plastic block box 1 with two side walls 2 and a floor 3 shown. The inner walls such as ti and 12 form in the box 1 parallel lying cells or compartments, each of which is to accommodate a set of plates of an accumulator. With this one The plate set consists of positive plates 4, negative plates 6 and separators 9. The plate flags the same polarity are connected to electrical connections 5 and 7; as an example, FIG. 1 of the End portion 8 of the connection 7 is shown, which transversely to the cell wall 11 with the corresponding connection in a neighboring cell can be welded. The set of plates rests on ribs on the bottom 3 29. To secure the plate set on the bottom 3 of the box 1, on the side walls 2 of the box 1 two T-pieces 13 and 17 arranged. These two T-pieces each have a horizontal section 14 and 18, which is placed on the connections 5 and 7, while the vertical sections 15, 16 and 19, 20 of the T-pieces are in contact with the walls 2. Sections 15 and 20 directed into box 1 additionally cause a lateral wedging of the separators 9, the edges of which over the edges of the positive and negative plates protrude.
Beim Verschließen des Kastens 1 mit seinem für alle Zellen gemeinsamen Blockdeckel 10 werden die Endbereiche der Seitenwände 2, der Rand eines Blockdeckels 10 und gleichzeitig die oberen Stirnseiten der beiden Verkeilungsteile 13 und 17 erwärmt. Diese Erwärmung kann durch Strahlungswärme oder Konduktionswärme oder durch das Einbringen einer Heizplatte 20 parallel zu den miteinander zu verschwelßenden Oberflächen erzielt werden. Fig. Ib illustriert das Beispiel, bei dem die vorgenannten Stirnseiten durch Kontakt mit der Heizplatte 20 erweicht werden. Die Heizplatte 20 wird dann entfernt, und die miteinander zu verschweißenden Oberflächen werden aufeinander gepreßt, so daß die erweichten Teile sich miteinander verbinden. In Höhe der in Fig. Ic eingezeichneten Linie 21 erfolgt somit die Verschweißung zwischen der Wand 2, dem Abschnitt 19 des Teils 17 und dem Rand des Deckels 10. Auf diese Weise wird das Verkeilungsteil innig mit dem Blockkasten verbunden, so daß sich daraus ein Aufbau ergibt, der wirksam Stößen und Vibrationen widerstehen kann.When closing the box 1 with its block cover 10 common to all cells, the End areas of the side walls 2, the edge of a block cover 10 and at the same time the upper end faces the two wedging parts 13 and 17 heated. This heating can be caused by radiant heat or conduction heat or by introducing a heating plate 20 parallel to those to be welded together Surfaces can be achieved. Fig. Ib illustrates the example in which the aforementioned end faces be softened by contact with the heating plate 20. The heating plate 20 is then removed and the Surfaces to be welded together are pressed against one another, so that the softened parts become connect with each other. The welding thus takes place at the level of the line 21 drawn in FIG between the wall 2, the section 19 of the part 17 and the edge of the lid 10. In this way the wedging part is intimately connected to the block box, so that it results in a structure that is effective Can withstand shock and vibration.
F i g. 2a stellt im Schnitt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Akkumubiorbatterie mit einem Verkeilungsteil 30 dar, das zwei seitliche Abschnitte 23 und 24 in T-Form ähnlich den Verkeilungsteilen aus Fig. la und mindestens einen mittleren Bereich aufweist, dessen Breite praktisch gleich der der Zelle ist, in der es untergebracht ist. Es besteht aus Kunststoff und b5 ist ausreichend steif, während die Zellenwände 2,11 und 12, zwischen denen es angeordnet ist, dünn und relativ verformbar sind. Das erfindungsgemäße Verkeilungsteil ermöglicht daher in diesem Fall, den Abstand zwischen den Zwischenwandungen des Batteriekastens gleich zu halten.F i g. 2a shows, in section, an embodiment variant of the rechargeable battery according to the invention with a Wedging part 30 is the two side sections 23 and 24 in a T-shape similar to the wedging parts Fig. La and has at least one central area, the width of which is practically the same as that of the cell, in which it is housed. It is made of plastic and b5 is sufficiently rigid, while the cell walls 2, 11 and 12, between which it is located, are thin and relatively malleable. The wedging part according to the invention therefore makes it possible in this case to make the distance between the partition walls of the battery box equal keep.
Vorteiihafterweise besitzt das Ύα\\ 30 einen konischen hohlen mittleren Teil 25, dessen Mittelpunkt eine Öffnung 26 besitzt, die gegenüber einer im Deckel 10 für den zu dieser Zelle gehörenden Einfüllstopfen vorgesehenen Öffnung 27 angeordnet ist. Dadurch kann der Verwender den Elektrolytfüllstand in der Akkumulatorzelle feststellen. Wie im Fall gemäß Fig. la trägt das Verkeilungsteil auch zur einwandfreien Zentrierung der Separatoren bei.Advantageously, the Ύα \\ 30 has a conical hollow central part 25, the center of which has an opening 26 which is arranged opposite an opening 27 provided in the cover 10 for the filler plug belonging to this cell. This enables the user to determine the electrolyte level in the battery cell. As in the case according to FIG. 1 a, the wedging part also contributes to the proper centering of the separators.
Wie aus F i g. 2b hervorgeht, können zum Teil 30 entsprechende Teile 31 und 32 in den Nachbarzellen, beispielsweise zwischen den Zellenwänden 22 und 12 oder 21 und 11 angeordnet werden. Diese Verkeilungsteile können durch Verbindungsorgane 35 miteinander verbunden werden, die in in den Zellenwänden 11,12,21 und 22 eingeschnittene Nuten eingelassen sind, und so nicht über die obere Seite dieser Wände vorspringen.As shown in FIG. 2b, corresponding parts 31 and 32 can be partially 30 in the neighboring cells, for example, be arranged between the cell walls 22 and 12 or 21 and 11. These wedging parts can be connected to one another by connecting members 35 which are located in the cell walls 11, 12, 21 and 22 cut grooves are made so that they do not protrude over the top of these walls.
In Fig.3 wird ein Teil einer in einem Kunststoffblockkasten 40 enthaltenen Akkumulatorenbatterie dargestellt, die nicht mit ihrem Blockdeckel versehen ist und zwei seitliche Kastenwände 41 und 42 besitzt. Zellenwände wie beispielsweise 45,46 und 47 begrenzen im Kasten 43 die einzelnen Zellen des Akkumulators. Die Plattensätze umfassen, wie aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 ersichtlich ist, positive Platten 51, Separatoren 53 sowie negative Platten 52. Die Separatoren 53 sind etwas größer als die Platten 51 und 52 und reichen wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2 über die Platten hinaus.In Fig.3, a part of a plastic block box is shown 40 contained accumulator battery shown, which is not provided with its block cover and two side box walls 41 and 42 has. Limit cell walls such as 45, 46 and 47 in box 43 the individual cells of the accumulator. The plate sets include, as shown in the sectional view 4 can be seen, positive plates 51, separators 53 and negative plates 52. The Separators 53 are slightly larger than the plates 51 and 52 and extend as in the embodiment F i g. 2 beyond the plates.
Im mittleren Teil der beiden hier dargestellten Zellen wird ein gemeinsames Verkeilungsteil 60 orthogonal zu den Platten und Separatoren angeordnet. Dieses Verkeilungsteil, das in Fig.3 von oben und in Fig.4 und 5 im Schnitt zu sehen ist, sitzt rittlings auf der Wandung 47 und v/eist an seinen Enden zwei T-fö~mige Abschnitte auf. Die beiden senkrechten Schenkel 61 und 62 dieser T-förmigen Teile legen sich auf die beiden Wände 41 und 42. Der Rest des Verkeilungsteils 60 besteht aus einer umgekehrten Rinne, deren Ränder 63 und 64 sich auf die oberen Ränder der Separatoren 53 auflegen. Der Boden der Rinne ist vorteilhafterwtise mit Öffnungen 65 und 66 versehen, durch die hindurch evtl. der Elektrolytstand in den auf beiden Seiten der Wand 47 liegenden Zellen überprüft werden kann. Der mittlere Teil des Verkeilungsteils 60 besitzt zwei schräge Abschnitte 67 und 69, die mit Gasaustrittslöchern 68 versehen sind, und die in zwei senkrechten, auf die beiden Seiten der Wand 47 gedrückten Abschnitten 71 und 72 auslaufen.In the middle of the two cells shown here a common keying member 60 is placed orthogonal to the plates and separators. This Wedging part, which in Fig.3 from above and in Fig.4 and 5 can be seen in section, sits astride the wall 47 and has two T-shaped ends at its ends Sections on. The two vertical legs 61 and 62 of these T-shaped parts lie on the two Walls 41 and 42. The remainder of the wedging part 60 consists of an inverted groove, the edges of which are 63 and 64 rest on the upper edges of the separators 53. The bottom of the gutter is advantageous provided with openings 65 and 66, through which the electrolyte level in the on both sides of the Wall 47 lying cells can be checked. The middle part of the wedging part 60 has two inclined sections 67 and 69, which are provided with gas outlet holes 68, and which in two perpendicular, on the two sides of the wall 47 depressed portions 71 and 72 run out.
Die Montage der Batterie erfolgt unter denselben Bedingungen wie die der Batterie gemäß F i g. 1.The assembly of the battery takes place under the same conditions as those of the battery according to FIG. 1.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Beispiele beschränkt. So ist es nicht unbedingt notwendig, Verkeilungsteile mit T-förmigen Enden zu verwenden. Diese Enden können einfach in Form von Winkelstücken vorliegen, deren eine Seite auf die Akkumulatorenbestandteile und deren andere Seite auf eine Wand der entsprechenden Zelle gedrückt wird. Bei dieser Wand kann es sich um einen Teil der Seitenwand des Blockkastens oder evtl. um eine Querwand handeln, die ebenfalls auf Rippen wärmegeschweißt ist, mit denen die Innenseite des1 Blockdeckels zur Abdichtung jeder Zelle versehen ist.Of course, the invention is not restricted to the examples described here. So it is not absolutely necessary to use wedges with T-shaped ends. These ends can simply be in the form of elbows, one side of which is pressed onto the accumulator components and the other side of which is pressed onto a wall of the corresponding cell. With this wall it can be a part of the side wall of the block box or may be a transverse wall that is also thermally welded to ribs with which the inside of the block 1 cover is provided for sealing each cell.
Die Erfindung wird insbesondere bei Bleiakkumulatorenbatterien eingesetzt.The invention is used in particular in lead-acid batteries.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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