DE2824463A1

DE2824463A1 - Schutzkappe zum verkapseln eines pols einer elektrischen zelle sowie elektrische zelle

Info

Publication number: DE2824463A1
Application number: DE19782824463
Authority: DE
Inventors: Graham Henry Law; Ian Meyler-Warlow
Original assignee: Heatherbourne Plastics Ltd
Current assignee: Heatherbourne Plastics Ltd
Priority date: 1977-06-22
Filing date: 1978-06-03
Publication date: 1979-01-18
Also published as: ES244586U; IT7824831A0; ES244586Y; IT1096755B; FR2395610A1

Description

Schutzkappe zum Verkapseln eine3 Pole einer elektrischen Zelle sowie elektrische Zelle

Die Erfindung betrifft eine Schutzkappe zum Verkapseln eines Pols einer elektrischen Zelle sowie eine elektrische Zelle.

Eine herkömmliche Batterie besteht aus einem Gehäuse, in dem mehrere Bleiplattenelektroden in einen Elektrolyten aus verdünnter Schwefelsäure eingetaucht sind. In der Form einer einzigen Zelle, bestehend aus einer Anodenplatte, einer Kathodenplatte und einem Elektrolyten, entsteht Jedoch nur eine Spannungsdifferenz von etwa 2 YoIt, und deshalb sind "gewöhnlich mehrere Zellen in Reihe in einem Gehäuse angeordnet, um die Spannung zu erhöhen. Ein Akkumulator kann beispielsweise aus drei Zellen beste-

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hen, tun einen Spannungsausgang von etwa sechs Volt entstehen zu lassen. Ferner können zwei oder mehr Batterien selbst parallelgeschaltet werden, um einen höheren Gleichstrom entstehen zu lassen.

Die Verbindung zwischen den Plattenelektroden in Reihenoder Parallelschaltung erfolgt gewöhnlich durch Anschweißen eines Polbolzens an jede Platte und durch Verbinden der betreffenden Polbolzen in der entsprechenden Weise. Die Pole erstrecken sich aus dem Gehäuse, gewöhnlich an der Oberseite, und sind durch einen Bleiverbindungsstab oder ein dickes isoliertes Kabel zwischen zwei Polen verbunden.

Bei den bekannten Ausführungen sind die Pole freiliegend angeordnet, und erhebliche Schäden oder Verletzungen können erfolgen, wenn beispielsweise ein Werkzeug über die Pole fallengelassen wird, besonders bei einer großen Zahl von zusammengeschalteten Batterien.

Erfindungsgemäß ist deshalb eine Schutzkappe zum Verkapseln eines Pols einer elektrischen Zelle vorgesehen, bestehend aus einem elektrisch nicht leitenden Flanschelement, das im Gebrauch den Pol umschließt, und einem elektrisch nicht leitenden Kappenteil, der im Gebrauch am Flanschelement angreift und den Pol einkapselt und dessen freiliegende leitende Teile abdeckt.

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Das Flanschelement kanu zwei elektrisch miteinander verbundene Pole umschließen, wobei das am Flanschelement angreifende Kappenteil beide Pole einkapselt. Alternativ kann jeder Pol einzeln verkapselt sein.

Die Einpol-Ausführungen, die im Rahmen der Erfindung im einzelnen beschrieben werden, können mit Polen verwendet werden, die durch ein isoliertes Kabel miteinander verbunden sind, oder sie können zum Abdecken der Pole einer Fahrzeugbatterie benutzt werden. Die Pole von Fahrzeugbatterien liegen alle frei, und es kann leicht passieren, daß ein Mechaniker oder, wahrscheinlicher, ein unerfahrener Fahrzeugbesitzer die Pole dadurch kurzschließt, daß er beispielsweise einen Schraubenschlüssel fallenläßt. Die Erfindung macht die Batterien viel sichere und schützt die Pole auch gegen Witterungseinflüsse.

Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Zelle, besteht aus einem Gehäuse, einem elektrisch leitenden Pol, der durch eine öffnung im Gehäuse vorsteht, einem elektrisch nicht leitenden Flanschelement, das den Pol an der öffnung im Gehäuse umschließt, durch die der Pol vorsteht, und einem elektrisch nicht leitenden Kappenteil, der lösbar am Flanschelement angreift, wobei das Flanschelement und der Kappenteil zusammen die freiliegenden leitenden Teile des Pole verkapseln.

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Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 und 1a die Darstellung von unten und im Seitenschnitt der Kappe nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 und 2a die Darstellung in Draufsicht und im Seitenschnitt den Riemen des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2h eine Seitenansicht einer Alternativausführung des Bands als Einzelheit,

Flg. 3 eine Darstellung der Kappe nach dem ersten Ausführungsbeispiel in der vorgesehenen Lage zwischen zwei miteinander verbundenen Polen unter Verwendung des Riemens nach Fig. 2b,

Fig. 4a eine auseinandergezogene Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels für einen einzigen Pol,

Fig. 4b eine Perspektivansicht von unten der Kappe nach Fig. 4a als Einzelheit,

Fig. 4c eine Perspektivansicht der Kappe nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in der Anordnung zwischen zwei Polen,

Fig. 5a eine Kappe nach einem dritten Ausführungsbeispiel für einen einzigen Pol,

Fig. 5b eine Darstellung der Kappe nach dem dritten Ausführungsbeispiel in Anordnung zwischen zwei Polen,

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Pig. 6a und 6b eine Kappe nach einem vierten Ausführungsbeispiel für einen einzigen Pol in Draufsicht bezw. in Seitenansicht und

Fig. 7 eine Darstellung der Kappe nach dem vierten AusfUhrungsbeispiel in der aufgesetzten Lage.

Im Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 bis 3 hat eine Batterie 1 ein Gehäuse 2, das mehrere Plattenelektroden umschließt (nicht dargestellt). An jede Elektrode ist ein Polbolzen 4 angeschweißt, und die betreffenden Plus- und Minuspole sind jeweils in Reihe durch einen Bleiverbindungsstab 5 miteinander verbunden, um die Spannung der Batterie 1 zu erhöhen. Bei bekannten Batterien liegen die oberen Enden der Bolzen 4 und die diese verbindenden Bleiverbindungsstäbe 5 an der Oberseite der Batterie 1 frei: der Hauptgrund dafür ist der, daß die Bleiverbindungsstangen 5 zum Anschluß der Fertigung auf die betreffenden Bolzen 4 der Batterie aufgesetzt und in der vorgesehenen lage wärmeverschweißt werden. Wie jedoch insbesondere aus Fig. 5 zu erkennen ist, sind erfindungsgemäß die Bolzen 4 und die diese miteinander verbindenden Bleiverbindungsstäbe 5 durch eine zweiteilige Schutzkappe umschlossen.

Die zweiteilige Schutzkappe nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist in ihren Einzelheiten in Flg. 1, 1a, 2 und 2a zu erkennen und weist einen elektrisch nicht leitenden

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Riemen 6 und eine Kappe 7 auf. Der Rimen 6 hat zwei im Abstand liegende löcher 8, um die Bolzen 4 aufzunehmen, und eines der Löcher 8 ist etwas langgestreckt, um unterschiedliche Abmessungen der Bauteile aufzufangen· Wie in Pig. 2b gezeigt ist, kann ein Riemen 6 nach einer Alternativausführung konische Wulste um die Paßlöcher 8 herum aufweisen, um jede mögliche vertikale Bewegung der Kappe zu beseitigen, die durch Grat oder andere Oberflächenfehler an den zugehörigen Fittings hervorgerufen wird.

Die Kappe 7 ist so ausgeführt, daß sie über den Riemen 6 paßt, und sie hat zwei geformte längslaschen 9, die sich längs der Mitte der Seiten der Kappe 7 erstrecken und im Gebrauch unter den Riemen 6 greifen, um die Kappe 7 in der vorgesehenen Lage zu halten.

Insbesondere gemäß der Darstellung in Pig. 3 sitzt die Oberseite 10 des Batteriegehäuses 2 auf den Bolzen 4, und Gummihülsen 11 befinden sich zwischen den Bolzen 4 und den angrenzenden Rändern der Oberseite 10. Der Riemen 6 wird dann auf die Strombolzen 4 gesetzt und liegt auf den Hülsen 11 auf. Der Verbindungsstab 5 wird dann auf die Bolzen 4 gesetzt, und ea erfolgt ein Aufheizen, bei dem der Verbindungsstab 5 mit den Bolzen 4 verschweißt wird. Die Kappe 7 kann nun über die miteinander verbundenen Pole gesetzt werden, um die Pole ganz einzukapseln, und wegen der angeformten Lasohen 9 kann ein Schnappsitz gewährleistet werden.

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In dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 4a, 4b und 4c ist eine Schutzkappe für einen einzigen Pol gezeigt. Im zweiten Ausführungsbeispiel hat die Schutzkappe eine Kappe 20 und eine Kunststoffscheibe 21. Die Kappe 20 hat eine Öffnung 22, und drei im Abstand angeordnete periphere Lippen 23 greifen im Gebrauch an der Scheibe 21 an. Die Scheibe 21 ist mit einem Loch 24 für einen Polbolzen 25 -versehen, ferner mit einem hochstehenden U-förmigen Teil 26, der um Umschließen der Unterseite eines isoliertes Kabels 27 dient.

Im Gebrauch wird die Kunststoffscheibe 21 über einen vorstehenden Polbolzen 25 gesetzt und gegen eine umschließende Gummihülse 28 gelegt, und die freiliegende Verbindung 29 des verbindenden isolierten Kabels 28 wird oben aufgelegt. Das Kabel 28 wird dann durch Erhitzen der freiliegenden Verbindung 29 oder durch Festziehen geeigneter Schraubmittel (nicht dargestellt) in der vorgesehenen Lage geischert. Die Verkapselung wird vervollständigt, indem die Kappe 20 in einen Eingriff mit der Scheibe 21 geschnappt wird.

Das Ausführungsbeispiel nach Pig. 5a und 5b ist ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel, jedoch unterac heidet es sich davon dadurch, daß die öffnung für das Kabel nicht an einer Seite, sondern in einem Ende vorgesehen ist.

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Pig. 6a, 6b und 7 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel für einen einzigen Polbolzen, "bei dem eine Kappe 30 und eine Kunststoffscheibe 31 durch eine Schwachstelle 32 gelenkig miteinander verbunden sind. Die Kunststoffscheibe 31 ist mit einem Loch 33 zur Aufnahme des Polbolzens versehen, und die Kappe 30 hat eine öffnung 34, durch die das Verbindungskabel führt. Die Kappe 30 und die Scheibe 31 sind durch Eingreifen eines Flansches 35 an der Scheibe 31 hinter eine Lippe 36 an der Kappe 30 miteinander verriegelt.

Im Gebrauch wird der Verband aus der Kappe 30 und der Scheibe 31 über den Polbolzen gesetzt, ein Verbindungskabel wird über die Scheibe 31 gelegt und in der vorgesehenen Lage wärmeverschweißt, und dann wird die Kappe 30 in einen Eingriff mit der Scheibe 31 geschwenkt, um den Polbolzen zu verkapseln.

Obgleich die Erfindung hauptsächlich mit miteinander verbundenen Polbolzen befaßt ist, bei denen das Verbindungskabel dauerhaft in der vorgesehenen Lage gesichert ist, versteht es sich, daß Batterien für Automobile lösbare Verbindungen haben, die einen Austausch der Batterie ermöglichen. Während also die Schutzkappe für eine dauerhafte Polverbindung von der Herstellerfirma geliefert wird, kann eine Schutzkappe für einen Polbolzen einer Fahrzeugbatterie als getrennter Teil öffentlich für eine entspre-

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chende Anbringung verkauft werden.

Die Ausführungsbeispiele nach der Erfindung bieten mehrere Vorteile, von denen der wichtigste der ist, daß die Gesamtverkapselung bewerkstelligt wird, die Unfälle verhindert und die Polbolzen mit gegen Witterungseinflüsse schützt. Darüber hinaus entsteht ein angenehmes und saubereres Aussehen, und die Kappe kann in jeder beliebigen Farbe hergestellt werden, oder sie kann mit einem Fabrikzeichen versehen sein, um eine Namenspräsentation zu ermöglichen. Außerdem erfordern bekannte Verfahren die Verwendung einer Bleischeibe zwischen der Oberseite 10 der Batterie und dem Verbindungsstab 5 als Schutz gegen Überlauf oder Auslauf während des Befestigungsverfahrens. Die Anordnung nach der Erfindung ersetzt jedoch die Bleischeibe, um damit Kosten einzusparen.

Obgleich eine vollständige Verkapselung die bevorzugte Anordnung ist, können die Polbolzen mit Kunststoffscheiben versehen sein, die in eine einzige langgestreckte Kappe eingreifen. Das kann eine brauchbare Anordnung besonders dann sein, wenn der Verbindungsstab 5 durch ein isoliertes Kabel ersetzt wird.

Die Einzelteile nach der Erfindung werden vorzugsweise aus einem copolymeren Polypropylen-Thermoplast spritzgeformt und können in jeder geeigneten Größe oder Abmessung angefertigt werden.

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Claims

1. Juni 1978 Da/Bi

ρ -._Λ f e η t α η w ü! t ο
Frankenforstar Straße 137
5Gfr Befisch Gladbach 3

Heatherbourne Plastics Limited
Redditch, England

Patentansprüche

1* Schutzkappe zum Verkapseln des Pols einer elektrischen Zelle, gekennzeichnet durch ein elektrisch nicht leitendes Planschelement, das im Gebrauch den Pol umschließt, und einen elektrisch nicht leitenden Kappenteil, der im Gebrauch in einen Eingriff mit dem Planschelement gelangt, derart, daß der Pol eingekapselt wird und die freiliegenden leitenden Teile desselben abgedeckt werden·

2. Schutzkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Planschelement zwei elektrisch miteinander verbundene Pole umschließt und die beiden Pole durch einen einzigen Eappenteil eingekapselt sind, der in einen Eingriff mit dem Planschelement gelangt,

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ORIGINAL INSPECTED

3. Schutzkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kappenteil so ausgeführt ist, daß er nur einen einzigen Pol abdeckt und eine Öffnung hat, durch die ein leitendes Element vom Pol zu einem anschließenden Pol führbar ist.

4. Schutzkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Planschelement und der Kappenteil schwenkbar miteinander verbunden sind.

5. Schutzkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kappenteil mindestens eine Lippe aufweist, die im Gebrauch in einen schnappenden Eingriff mit dem Planschelement gelangt.

6. Schutzkappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das ?lansehelement ein langgestreckter Riemen ist, der zwei im Abstand lje gende Löcher zur Aufnahme von zwei Polen hat, wobei eines der Löcher zur Aufnahme unterschiedlicher Abmessungen der Bauteile langgestreckt ist.

7. Elektrische Zelle mit einem Gehäuse und einem elektrisch leitenden Pol, der durch eine öffnung im Gehäuse vorsteht, gekennzeichnet durch ein elektrisch nicht leitendes Flanschelement, das den Pol an der öffnung im Gehäuse umschließt, durch

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die sich der Pol erstreckt, und einen elektrisch nicht leitenden Kappenteil, der lösbar im Eingriff mit dem Planschelement steht, wobei das Planschelement und der Kappenteil zusammen die freiliegenden leitenden Teile des Pols verkapseln.

8. Elektrische Zelle nach Anspruch 7, mit einem zweiten Pol, der durch eine Öffnung im Gehäuse vorsteht und durch eine elektrisch leitende Verbindung-mit dem ersten Pol verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Planschelement beide Pole umschließt und der Kappenteil sich im lösbaren Eingriff mit dem Planschelement befindet, derart, daß beide Pole und die Verbindung verkapselt werden.

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