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Mitter für eine Batterie-Elektrode
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Die Erfindung betrifft ein Gitter für eine Elektrode eines Bleiadrumulators.
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An Akkumulatoren des Blei-Schwefelsäure-Typs sowohl in der Form von
Starterbatterien als auch in der Form von Traktionsbatterien wird aus wirtschaftlichen
und technishen Gründen eine Verringerung des Gewichtesangestrebt. Zweck der Erfindung
ist es, einen Gitteraufbau anzugeben, der esermöglicht, Zellen und Batterien mit
geringe. Gewicht zu bauen. Die derzeit bekannten Bleiakkumulatoren erthalten neben
den einpastierten oder eingerüttelten Bleiverbindungen für die aktiven Massen sehr
viel Blei in den Gittern. Die Verwendung von z.B. verbleiten Aluminium, Kupfer oder
Titan als Gittermaterial zur Verringerung des Gewichts und zur Verminderung der
elektrischen Verluste, bedingt durch die schlechte elektrische Leitfähigkeit des
Bleis ist bekannt. Es treten aber Schwierigkeiten bei der Herstellung der Gitter
durch @i@ßen oder Druckgießen zum einen und beim Verbleien und Verbinden der Gitter
zum anderen, sowie auch bei der Herausführung der Strorleitungen aus dem Säurerau@
auf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leichtes Gitter für
eine Elektrode eines Bleiakkumulators zu schaffen, welches einfach herzustellen
ist und eine einfache Herstellung von Ver auchsbatterien ermöglich sowie auch die
wirtschaftliche Massenfatigung zulüßt. Die Nachteile des Standes der Technik sollen
@ereitigt werä@@.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gitter aus
einem oder mehreren in einer Ebene flächig und mit Abstand parallel zueinander angeordneten
Drähten aus elektrisch leitfähigem Material aufgebaut ist. Der Draht oder die Drähte
können einen kreisförmigen Querschnitt haben. Vorzugsweise sind der Draht oder die
Drähte zur Ausbildung einer Kontaktfahne zu -sammengeführt und nach Art eines flächigen
Vorsprungs hochgebogen.
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Durch die Lehre der Erfindung wird ein konstruktiv einfacher Gitteraufbau
geringen Gewichts bei gleichbleibend guter glektrischer Leitfähigkeit erzielt. Wird
bei der Gitterherstellung von einem einzigen Draht ausgegangen, wird diesem durch
Umbiegen des Drahtes und paralleler Rückführung unter gleichzeitiger Ausbildung
der Kontakt fahne eine ebene, flächige Gitterform gegeben, in der in der Hauptachse
eine Vielzahl paralleler, mit Abstand zueinander angeordneter Drahtstücke vorhanden
sind.
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Wird das Gitter aus einer Vielzahl von Einzeldrähten aufgebaut, ist
es zur Schaffung eines Verbundes der Einzeldrähte miteinander und zur Erhöhung der
Festigkeit zweckmäßig, im Bereich der Kontakt fahne und des Gitteroberteils eine
Umkleidung aus säurefestem Kunststoff auszubilden. Diese Umkleidung kann durch Spritzen,
Pressen, Gießen oder Aufkleben von vorgeformten Kunststoffteilen hergestellt werden.
Als Kunststoff können Polyäthylen und Polypropylen verwendet werden. Vorteilhafterweise
kann die Kunststoffumkleidung einen oder mehrere Vorsprünge zum Verbinden mit dem
Deckel des Bleiakkumulators aufweisen.
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Ein Gitter der erfindungsgemäen Art kann sowohl zur Stromabnahme innerhalb
von Panzerplattenröhrchen als auch innerhalb von pastierten Platten dienen. Ist
das Gitter zur Stromabnahme innerhalb von Panzerplattenröhrchen vorgesehen, ist
es zweckmäßig, den die Blei seele ersetzenden Draht von einem oder mehreren Abstandahaltern,
vorzugsweise aus Kunststoff, innerhalb des Panzerplattenröhrchens
zentrisch
zu halten. Der Abstandshalter kann vorgefertigt und auf den Draht aufgeschoben werden
oder durch Umspritzen oder Umpressen gefertigt werden.
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Zur Verbesserung der Halterung und des Verbundes ist es ferner zweckmäßig,
den Draht oder die Drähte des Gitters am unteren, der Kontaktfahne gegenüberliegenden
Ende durch eine Fußleiste zu verbinden.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung
ergeben sich aus der nachSolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der
bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäß aufgebauten Gitters für eine
Elektrode eines Bleiakkumulators dargestellt sind. In der Zeidnung zeigt: Fig. 1
ein aus Einzeldrähten aufgebautes Gitter mit Panzerplattenröhrohen in Vorderansicht,
Fig. 2 das Gitter der Fig. 1 in einer Seiten-Schnittansicht, Fig. 3 ein aus einem
einzigen Draht aufgebautes Gitter in einer Seitenansicht, Fig. 4 eine Kontaktfahne
in vergrößerter Seitenansicht, Fig. 5 einen Abstandshalter für einen Einzeldraht
eines Gitters für Panzerpattenröhrchen in einer Seiten-Schnittansicht und Fig. 6
den Abstandshalter der Fig. 5 im Querschnitt.
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Die in den Fig. 1, 2 und 3 gezeichneten Gitter sind zur Herstellung
einer Elektrode eines Bleiakkumulators geeignet. Sie bestehen aus einem oder mehreren
in einer Ebene flächig und mit Abstand parallel zueinander angeordneten Drähten
mm elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise aus Blei, einer Bleilegierung
und/ oder verbleitem Kupfer, Aluminium und Titan. Das Gitter der Fig.1
ist
aus Einzeldrähten 1 kreisrunden uerschnitts auigebaut.Hierbei verläuft ein einziger
Draht 2 über seine gesamte Länge unverformt in der senkrechten Hauptachse, wohingegen
die weiteren Einzeldrähte 1, die sich zu seiner Linken und zu seiner Rechten erstrecken,
zur Ausbildung einer Kontaktfahne 3 und zur Schaffung von zueinander mit Abstand
angeordneten parallelen Drahtbereichen je zweimal um einen Winkel von mehr als 90°
angebogen sind. Die beiden Winkel sind in der Zeichnung mit S und M an je einem
Beispiel gekennzeichnet. Auf diese Weise werden im Bereich der Kontaktfahne 5 in
einer Ebene dicht aneinander liegende Drahtbereiche gvschafren, die dann über einen
insgesamt als dachförmig zu kennzeichnenden Teilbereich des Drabtverlaufs in die
senkrecht verlaufenden und mit Abstand parallel zueinander angeordneten Drahtbereiche
übergehen. Am unteren Ende sind diese Drahtbereiche in einer Fußleiste 4 aus Kunststoff
befestigt, die in regelmäßiger Verteilung mit kleinen zylindrischen Vorsprüngen
5 einstückig versehen ist. Zwischen den Vorsprüngen 5 beCinden sich Zwischenräume
6, die zur Aufnahnie und Zentrierung von Panzerplattenröhrchen 7 dienen. Innerhalb
dieser Röhrchen sind die Einzeldrähte 1 zentrisch angeordnet.
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Im oben dachförmig bezeichneten abgebogenen Bereich der Einzeldrähte
1 ist eine Kunststoffumkleidung aus Polyäthylen oder Polypropylen ausgebildet. Diese
Kunststoffumkleidung 8 gibt dem Gitter eine hoehe mechanische Festigkeit. Sie kann
durch Spritzen, Pressen, Gießen oder Aufkleben von vorgeformten Kunststoffteilen
hergestellt werden.
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Die Umkleidung 8 weist im Bereich der Kontaktfahne 5 einen flanschartig
hochgezogenen Bereich 9 auf, der die Kontakt fahne 5 über einen Teil ihrer Länge
umgibt und zum Anschweißen oder Ankleben am Deckel des Bleiakkumulators vorgesehen
ist, wie der Fig. 4 der Zeichnung entnehmbar ist. Die Umkleidung 8 weist darüber
hinaus an dem von der Kontaktfahne 5 entfernten Ende einen hochstehenden Vorsprung
10 in einstückiger Ausbildung auf, welcher ebenfalls dem Anschweißen oder Ankleben
am Deckel dient.
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Im senkrecht verlaufenden Bereich der Einzeldrähte 1 ist die Kunststoffumkleidung
8 in der gleichen Weise wie die Fußleiste 4 mit kleinen zylindrischen Ansätzen in
einstückiger Ausbildung versehen, welche der Gegenhalterung der Panzerplattenröhrchen
7 in entsprechenden Zwischenräumen dienen. Die Ansätze sind mit der Bezugsziffer
11 in der Zeichnung gekennzeichnet. Zur Verdeutlichung ist in der Fig. 1 auch ein
Panzerplattenröhrchen mit eingerüttelter oder eingedrückt er aktiver Masse 12 eingezeichnet.
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Die Herstellung eines solchen Gitters ist insbesondere dann vorzuziehen,
wenn ein Gittermaterial nicht kostengünstig gegossen oder gespritzt werden kann
oder wenn eine Verbleiung des Materials, z.B. durch Feuerverbleien, galvanische
Verbleiung oder Aufplattieren beim Drahtziehen nur in Drahtform wirt schaftlich
zu vertreten ist. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß der Bau von teuren Spritz-
oder Gießformen insbesondere auch für die Herstellung von Versuchsbatterien entfällt.
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Fig. 5 der Zeichnung zeigt ein aus einem einzigen Draht 13 bestehendes
Gitter. Hierbei werden durch Umbiegen des Drahtes sowohl die Kontaktfahne 14 als
auch die in einer Ebene mit Abstand zueinander parallel verlaufenden Drahtbereiche
ausgebildet. Durch das Umbiegen des Drahtes zwecks Zuückführung im unteren Bereich,
verdeutlicht durch die Bezugsziffer 15, ist ein Abschneiden nicht erforderlich und
ein Verbleien der Enden entfällt. Darüber hinaus erhält dieses Gitter durch den
Zusammenhalt des Drahtes eine hohe Festigkeit. Der im Bereich der Kontaktfahne 14
umgebogene Draht kann z.B. an einer Trennstelle 16 abgeschnitten werden. Wie bei
der Ausführung gemäß Fig. 1 der Zeichnung kann eine Kunststoffumkleidung im oberen
Bereich vorgesehen sein, was insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn durch die Kunststoffummantelung
eine säuredichte Stromabnahme Llerrgestellt werden soll.
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Eine solche säuredichte Stromableitung wird gemäß Fig. 4 der Zeichnung
durch ehe Kunststoffumkleidung der in Fig. 1 der
Zeichnung dargestellten
Art mit einem flanschartigen Bereich 9 durch Verschweißen mit einem Zellendeckel
17 hergestellt. Hierzu wird mittels einer Schweiß- oder Klebestelle 18 eine Verbindung
zwischen der Kunststoffumkleidung und dem Zellendeckel geschaffen.
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Eine Verbesserung der Ausführungsform des Gitters der Fig. 1 kann
durch den in den Fig. 5 und 6 der Zeichnung dargestellten Abstandshalter 19 erzielt
werden. Dieser Abstandshalter 19 besteht aus Kunststoff, wird auf einen Einzeldraht
1 aufgeschoben und sichert die zentrische Lage des Einzeldrahtes 1 beim Einsetzen
in Panzerplattenröhrchen 7. Es ist auch möglich, den Abstandshalter durch Umspritzen
oder Umpressen zu fertigen.Er weist eine im Querschnitt kreuzförmige Gestalt (Fig.
6 der Zeichnung) auf.
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Bezugszeichenliste: 1 Einzeldrähte 2 Draht 3 Kontaktfahne 4 Fußleiste
5 Vorsprünge 6 Zwischenraum 7 Panzerplattenröhrchen 8 Kunststoffumkleidung 9 Bereich
10 Vorsprung 11 Ansätze 12 aktive Masse 13 Draht 14 Kontaktfahne 15 Umbiegung 16
Tennstelle 17 Zellondeokel 18 Schweiß- oder Klebestelle 19 Abstandshalter Winkel
(3 Winkel
L e e r s e i t e