DE2913502A1

DE2913502A1 - Akkumulatorenbatterie aus mehreren miteinander verbundenen einzelzellen

Info

Publication number: DE2913502A1
Application number: DE19792913502
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dickfeldt
Original assignee: VARTA Batterie AG
Current assignee: VARTA Batterie AG
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1980-10-16
Also published as: DE2913502C2; SE8002571L; FR2453504B3; GB2047458A; FR2453504A1; GB2047458B

Description

VARTA Batterie Aktiengesellschaft 3000 Hannover 21, Am Leineufer 51

Akkumulatorenbatterie aus mehreren miteinander verbundenen Einzelzellen

Die Erfindung betrifft eine Akkumulatorenbatterie aus mehreren miteinander verbundenen Einzelzellen,deren Plattenblöcke in den durch Z eil en trennwände aufgeteilten einzelnen Zellenräumen eines einteiligen Behälters angeordnet sind.

Akkumulatorenbatterien werden oftmals nicht aus Einzelzellen zusammengeschaltet, sondern die Plattenblöcke werden in die durch Trennwände abheilten Zellenkammern eines sogenannten Monoblockgehäuses aus elektrolytbeständigem Kunststoff eingesetzt und ihre Pole entweder durch die Zeil en trennwände hindurch oder außerhalb der Zellenkammern in Reihe geschaltet,

Derartige, bis zu 10 Zellen enthaltende Monoblockbatterien haben gegenüber einer Batterie aus Einzelzellen den Vorteil eines geringeren Volumens und Gewichtes, verbunden mit einer Einsparung von Kunststoff gehäusematerial. Dagegen bestehen die Plattenblöcke selbst wie bei Einzelzellen aus den positiven und negativen, durch Separatoren getrennten Plattensätzen, die ihrerseits je eine Polbrückenableitung bzw. Polbolzen benötigen, wobei die einzelnen Platten mit der Polbrücke und diese wiederum mit der Polbrückenableitung bzw. Polbolzen verschraubt oder verschweißt werden müssen. Die Einsparung bei einer

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Monoblockbatterie gegenüber einer Batterie aus Einzelzellen besteht daher zur Hauptsache in einem verminderten Einsatz von Gehäusekunststoff.

Die Zellentrennwände können sogar ganz entfallen, wenn man anstelle gewöhnlicher Elektrodenplatten sogenannte bipolare Elektroden verwendet, welche aus einer stromleitenden Trägerwand bestehen, auf deren einer Seite die positive und auf deren anderer Seite die negative aktive Masse leitend aufgebracht ist.

Aus der DE-PS 646 549 ist es bekannt, solche bipolaren Elektroden in Rahmen aus einem elektrolytbeständigen Thermoplast einzusetzen und durch Aufeinanderpressen mehrer Rahmen unter Hinzunahme zweier Stirnwände ein geschlossenes Akkumulatorgefäß zu bilden, welches durch die Trägerwände in mehrere flüssigkeitsdicht gegeneinander abgeschlossene Zellen unterteilt ist.

Nachteile dieser Konstruktion liegen darin, daß das Akkumulatorgefäß nicht aus einem homogenen Sprite- oder Gußblock besteht und daß das für die Trägerwände erforderliche Material, indem es elektronenleitend, korrosionsfest und porenfrei dichtend zugleich sein muß, erhebliche Probleme aufgibt. Ferner ist in jeder Zelle immer nur eine positive und eine negative Elektrode vorhanden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auf der Grundlage des bewährten mehrzelligen Monoblockgehäuses mit einer oder mehreren Kunststoff-Zwischenwänden eine weitergehende Einsparung an Material und Arbeitsgängen zu erreichen.

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Die Aufgabe wird erfindunga-gemäß dadurch gelöst, daß die benachbarten Zellen durch die gemeinsamen Plattenfahnen einer positiven Platte in einer Zelle und einer negativen Platte in einer benachbarten Zelle miteinander elektrisch verbunden sind.

Anhand der Figuren 1-5 wird der Erfindungsgegenstand näher erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch die bisherige Ausführung einer Monoblockbatterie in Form einer Doppelzelle, In dem Kunststoffgehäuse 1 mit der Zellentrennwand 2 sitzen die positiven Platten 3 und 5, die durch die Plattenfahnen und 9 mit den Polbrücken 11 und 13 verbunden sind. Von der Polbrücke 11 führt der Polbolzen 17 s^a außeilliegenden Polanschluß. Desgleichen sind die negativmi Platten 4 und 6 mittels ihrer Plattenfahnen 8 und IG mit den Polbrücken 12 und 14 verbunden^ wobei von der- Polbrücice 14 der Polbolzen 18 zum negativen AußenanschltiB führt. Die beiden Plattenblöcke sind mittels des '/erbinders 15 durch eine Öffnung 16 in der Zwischenwand 2 miteinander in Reihe geschaltet.

Figur 2 zeigt die gleiche Doppelzelle schematisch in der erfindungsgemäßen Ausführung„

Während die Art des positiven und negativen Endplattensatzes an den Polbrücken 11 bzw. 14 der bekannten Ausführung nach Figur 1 entspricht, sind erfindungsgemäß die negativen und positiven Platten, beginnend also mit den Platten 4 und 5» jeweils paarweise mit ihren Plattenfahnen durch die Zellentrennwand 2 hindurch miteinander verbunden, wobei die Plattenfahnen gleichzeitig als Zellenverbinder dienen. So entsteht aus den vereinigten

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ORiQiNAL INSPECTED

Plattenfahnen 8 und 9 (vgl. Figur 1) der Zellenverbinder Gleiches wiederholt sich bei den folgenden negativen und positiven Platten, die jeweils als Doppelplatten ausgeführt sind.

Die Durchführungen 20 in der Zellentrennwand 2 sind als Schlitze ausgeführt, in welche die Verbinder 19 mit den anhängenden Platten 8 und 9 eingesetzt und so von der Zellentrennwand 2 getragen werden.

Figur 3 läßt erkennen, daß die erfindungsgemäße Art des Aufbaues einer Monoblockbatterie bezüglich der^Zellenzahl beliebig erweitert werden kann«, Hier ist schematisch eine 3-zellige Batterie wiedergegeben und unter Verzicht auf weitere Erläuterungen gezeigt,, wie das erfindungsgemäße Anordnungsprinzj.p der Platten und die Zellenverbinder-Funktion ihrer ÄKLeiterfahnen sich in der 3-zelligen Ausführung wiederhol to

'te

Die Figuren 4 line 5 zeigen die praktische Ausführung einer Doppelzelle gemäß der Erfindung.

Figur 4 zeigt in der Draufsicht ohne Batteriedeckel das Kunststoffgehäuse 1 mit der Zellentrennwand 2, welche die Schlitze 20 enthält. Die positiven Endplatten 3 sind mit ihren Plattenfahnen 7 mit der positiven Polbrücke 11 verbunden, von der der positive Polbolsen 17 nach außen führt. Die negativen Platten 4 sind mittels der Zellenverbinderfahne 19 mit den jeweiligen positiven Platten der anderen Zelle paarweise verbunden- Die negativen Platten 6 sind mittels ihrer Plattenfahnen 10 mit der negativen Polbrücke 14 verbunden^ von der der negative Polbolzen 18 nach außen führt. Die positiven und negativen Platten sind in bekannter Weise durch Separatoren voneinander getrennt.

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Figur 5 zeigt diese Doppelzelle in seitlicher Ansicht. Im Batteriegehäuse 1 mit der Zwischenwand 2 und ihren Schlitzen 20 sitzt in der linken Kammer der positive Plattensatz mit seinen Plattenfahnen 7» die mit der Polbrücke verbunden sind und die ihrerseits den positiven Polanschluß 17 trägt. Ebenso sitzt in der rechten Batteriekammer der negative Plattensatz mit seinen Plattenfahnen 10, die mit der Polbrücke 14 verbunden sind und die ihrerseits den negativen Polanschluß 18 trägt.

Alle Plattenpaare 4,5 sind durch die jeweiligen Zellenverbinder 19 in die Schlitze 20 der Zellentrennwand- 2 eingehängt, wobei die Schlitzbreite ^twa der Dicke d?.r Verbinder-Fahne entspricht. Bei den Separatoren 21 handelt es sich um einen gelochten Wellscheider bekannter Ausführung.

Wie leicht zu ersehen ist, entfallen bei der erfindungsgemäßen Monoblockbatterieausführung je Zelle eine Polbrücke, nämlich die innenliegende Polbrücke 12 bzw. 13» mit der dazugehörigen Polbrückenverbindung 15 bzw. Zellenverbinder sowie außerdem die dazugehörigen Arbeitsgänge "Plattenfahnen mit Polbrücke verbinden" und "Zellenverbinder mit Polbrücken verbinden".

Diese Bauteile und die erwähnten Arbeitsgänge können erfindungsgemäß durch den Einsatz von paarweise einander zugeordneten positiven und negativen Platten mit gemeinsamer Plattenfahne eingespart werden, wobei die gemeinsame Plattenfahne gleichzeitig als Zellenverbinder fungiert.

Der Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Monoblockbatterie ist einfach: Zunächst werden die Doppelplatten (4,5 und

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folgende Plattenpaare in Fig. 2 und 3) in die hierfür vorgesehenen Schlitze der Zellentrennwände eingehängt. Falls die Doppelplatten nicht schon aufgespritzte Kunststoffseparatoren besitzen, können daneben Separatoren bekannter Art, z.B. gelochte Well- oder Rippenscheider,eingelegt werden.

Sodann erfolgt das Einschieben der äußeren positiven und negativen Endplattensätze an den Polbrücken 11 bzw. 14 mittels bekannter Montagehilfen. Es ist auch möglich, diese Platten (3 und folgende bzw. 6 und folgende in Fig. 2) einzeln in den Gehäuseblock bis zu einer "Höhe einzuschieben, die eine nachträgliche Montage der Polbrücken erlaubt. Darauf werden die montierten Plattensätze in ihre Endstellung eingeschoben.

Bei der erfindungsgemäßen Platten-Anordnung sind zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen nicht erforderlich, sofern sich die Schlitze in den Zellentrennwänden oberhalb des Elektrolytspiegels befinden und die Zellenverbinder 19 in den Schlitzen auf "Schiebesitz" eingehängt sind.

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Claims

Reg.-Wr. HP 419-DT Kelkheim, den 29. März 1979

EAP-Dr.Ns/sd

VARTA Batterie Aktiengesellschaft 3000 Hannover 21, Am Leineufer 51

Patentansprüche

Akkumulatorenbatterie aus mehreren miteinander verbundenen Einzelzellen, deren Plattenblöcke in den durch Zeilentrennwände aufgeteilten einzelnen Zellenräumen eines einteiligen Behälters angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, da£ die benachbartkη Zellen durch die gemeinsamen Plattenfahnen (19) einer positiven Platte (5) in einer Zelle und einer negativen Platte (4) in einer benachbarten Zelle miteinander elektrisch verbunden sind.

Akkumulatorenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die je einer positiven und einer negativen Elektrodenplatte (5»4) gemeinsamen Plattenfah-- ·-' neu (19) durch Schlitze (20) in den Zellertrennwänden (2) hindurchgeführt sind.

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