DE3035655A1

DE3035655A1 - Elektrochemischer akkumulator

Info

Publication number: DE3035655A1
Application number: DE19803035655
Authority: DE
Inventors: Manfred 3200 Hildesheim Attinger; Werner Ing.(grad.) 3204 Nordstemmen Eisenacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1982-05-13

Description

Elektrochemischer Akkumulator
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem elektrochemischen Akkumulator nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solcher Akkumulator, der schon aus der FR-OS 2 359 517 bekannt ist, hat ein um den Polzapfen angeordnetes ringförmiges Dichtelement, dessen Innendurchmesser enger ist als der Durchmesser des Polzapfens und dessen Außendurchmesser bei auf den Polbolzen aufgeschobenem Dichtelement größer ist als der Innendurchmesser einer Gehäuse-Tasche; aufgrund dieser Gestaltung von Dichtelement, Gehäuse-Tasche und Polzapfen ist die diesbezügliche Montage erheblich erschwert. Darüber hinaus ist auf dem freien Endabschnitt des Polzapfens noch ein Anschlußzapfen aufzuschweißen bzw. aufzugießen, d. h., es wird der relativ wärmeempfindliche Bereich des Akkumulator-Gehäuses mit hoher Wärme belastet.
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße elektrochemische Akkumulator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Montage der um den Polzapfen angeordneten Abdichtung einfach und kostengünstig industriell durchzuführen ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Akkumulators möglich; besonders vorteilhaft ist es, wenn 1. zwischen Polzapfen und Gehäuse eine Verdrehsicherung mit vorgesehen ist, 2. ein nachgiebiger Gehäuse-Bereich um den Polzapfen für den Toleranzausgleich gegeben ist und 3. der Abdichtbereich des Gehäuses keiner hohen Wärmebelastung beim Angießen bzw. Anschweißen eines Anschlußzapfens an den Polzapfen ausgesetzt zu werden braucht.
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindun#g sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Abdichtbereich eines Akkumulatoren-Anschlußpols gemäß der Erfindung und Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines derartigen Polzapfen-Abdichtbereiches.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die Fig. 1 zeigt eine Poldurchführung 10 durch ein Gehäuse 11 eines elektrochemischen Akkumulators; im vorliegenden Falle führt der Polzapfen 12 durch den Deckel des aus thermoplastischem Kunststoff (z. B. aus Polypropylen) bestehenden Gehäuses 11. Der Polzapfen 12, der im mit 13 bezeichnetem Gehäuseinnenraum mit mindestens einer nicht dargestellten Elektrode elektrisch in Verbindung steht, besteht vorzugsweise aus einer Bleilegierung und ragt mit seinem freien Endabschnitt aus dem Gehäuse 11 heraus.
Der.aus dem Gehäuse 11 herausragende Endabschnitt des Polzapfens 12 wurde bereits bei seiner Herstellung mit den vorgeschriebenen Anschlußmaßen für Akkumulatoren versehen.
Auf der Außenseite J4 des Gehäuses 11 ist koaxial zum Polzapfen 12 eine Tasche 15 eingeformt, die mit einer trichterförmig auf den Polzapfen 12 zulaufenen Vertiefung 16 versehen ist, die Tasche 15 hat in ihrem oberen Bereich außerdem noch eine koaxiale Schulter 17.
Auf dieser Schulter 17 der Tasche 15 liegt eine ebenfalls aus thermoplastichem Kunststoff wie Polypropylen bestehende Kappe 18 mit ihrem koaxialen Flansch 19 auf; die feste Verbindung 20 zwischen dem Kappen-Flansch 19 und der Taschen-Schulter 17 ist vorzugsweise durch Ultraschallschweißen hergestellt, kann aber auch durch Reibungsschweißen, Kleben oder ähnliches hergestellt sein. Die Kappe 18 besitzt eine Längsbohrung 21, mit der sie auf dem Polzapfen 12 geführt ist und die an ihrem dem Gehäuse-Innenraum 13 zurückgekehrtem Endabschnitt ebenfalls eine trichterförmige Vertiefung 16/1 besitzt. In dem zwischen der Taschen-Vertiefung i6 und der Kappen-Vertiefung 16/1 befindlichen Raum ist ein elastisches, ringförmiges Dichtelement 22 derart zusammengepreßt, so daß es sowohl fest am Polzapfen 12 als auch fest an der Gehäuse-Tasche 15 anliegt und den Austritt von im Gehäuse-Innenraum 13 befindlichen (nicht dargestellten) flüssigen Elektrolyten mit Sicherheit verhindert.
Das Dichtelement 22 kann aus einem elektrolytbeständigen Gummi, elastischen Kunststoff oder auch aus Kunststoffschaum bestehen, der Innendurchmesser des ringförmigen Dichtelementes 22 ist im unmontierten Zustand so bemessen, daß es leicht auf den Polzapfen 12 aufzuschieben ist.
Anstelle je einer Taschen-Vertiefung 16 und eine Kappen-Vertiefung 16/1 kann es auch genügen, wenn nur in der Tasche 15 oder nur in der Kappe 18 eine derartige Vertiefung 16 bzw. 16/1 eingeformt- ist.
Der mit 23 bezeichnete Boden der Gehäuse-Tasche 15 ist mit einem angeformten Rohrstutzen 2k versehen, der den Polzapfen 12 koaxial umfaßt; dieser Rohrstutzen 24 besitzt an seinem in den Gehäuse-Innenraum 13 ragenden Endabschnitt eine Anzahl von angeformten Nasen 25, die in Polzapfen-Nuten 26 eingerastet sind und eine Verdrehsicherung für den Polzapfen 12 darstellen. Das Einrasten dieser Nasen 25 in die Polzapfen-Nuten 26 wird durch Längsschlitze 27 ermöglicht, die zwischen den sind 25 angeordnet sind und sich in Richtung Dichtelement 22 erstrecken.
Infolgedessen, daß der Polzapfen 12 an seinem aus dem Gehäuse 11 ragenden Endabschnitt schon als Anschlußzapfen mit den geforderten Abmessungen ausgebildet ist, werden die um die Poldurchführung 10 angeordneten Kunststoffteile 11, 18 und 22 keiner unerwünschten hohen Wärmebeanspruchung durch Anschweißen bzw. Angießen eines Anschlußpols mehr ausgesetzt.
Die Fig. 2 zeigt eine Poldurchführung 10', die sich von der Poldurchführung 10 in Fig. 1 nur dadurch unterscheidet, daß die Tasche 15' zusätzlich noch mit einem ringförmigen Ausgleichsbereich 28 versehen ist, der koaxial zwischen der Taschen-Vertiefung 16' und der Taschen-Schulter 17' angeordnet ist und eine dünnere Wandstärke aufweist als die daneben befindlichen Teile des Gehäuses 11'. Dieser Ausgleichsbereich 28 ist im Querschnitt gewölbt ausgeführt und bewirkt, daß beim Verschweißen von Kasten und Deckel des Gehäuses 13v keine maßliche Uberbestimmung gegenüber Poldurchführungen 10' mit als Verdrehsicherung wirkenden Bohrstutzen-Nasen 25' und Polzapfen-Nuten 26' auftritt; dieses gilt insbesondere, weil das Verbinden von Kasten und Deckel des Gehäuses .a2' heutzutage bevorzugt durch bekanntes Schmelzschweißen erfolgt Ein solcher Ausgleichsbereich 28 ist dann nicht erforderlich, falls die Poldurchführung 10' an Seitenwänden des Gehäuses ]]' angeordnet ist.
Es sei erwähnt, daß anstelle der oben beschriebenen Verdrehsicherung auch eine Verdrehsicherung Anwendung finden kann, bei der aus dem Polzapfen 12 herausragende (nicht dargestellte) Nasen in die Rohrstutzen-Längsschlit@e 27 einrasten.

Claims

Ansprüche 1. Elektrochemischer Akkumulator mit mindestens einem Polzapfen, der mit mindestens einer Elektrode in elektrischleitender Verbindung steht, durch die Gehäuse wand hindurch führt, wobei das aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Gehäuse an seiner Außenseite eine um den Polzapfen angeordnete Tasche aufweist, in der sich ein ringförmiges, elastisches Dichtelement für die Abdichtung zwischen Polzapfen und Gehäuse befindet und die mittels einer aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Kappe bedeckt ist, welche am Gehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, aaa aie am Gehäuse(11) b@-festigte Kappe (J8) das Dichtelement (22) gegen den gesamten Umfang des Polzapfens (J2) und gleichzeitig gegen den den Polzapfen (12) umgebenden Boden (23) der Gehäuse-Tasche (15) gedrückt hält.
2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (jg) und/oder die Kappe (18) auf der dem Dichtelement (22) zugekehrten Seite eine um den Polzapfen ()2) angeordnete, bevorzugt trichterförmige Vertiefung (16, 16/1 , 16') hat:
3. Akkumulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (z5) einen in den Gehäuse-Innenraum (j3) ragenden Rohrstutzen (24) hat, welcher an seinem freien Endabschnitt mit radialen Nasen (25) versehen ist, die in als Verdrehsicherung wirkende Nuten (26) im Polzapfen (12) eingerastet sind, oder welcher Nuten aufweist, in die aus dem Polzapfen (12) herausragende Nasen einrasten.

h. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Gehäuse-Tasche (a5') koaxial zwischen Taschen-Vertiefung (16') und Taschen-Schulter (j7') angeordneter, federnder Ausgleichsbereich (28) eine dünnere Wanddicke hat als der diesen Ausgleichsbereich (28) beiderseits umgebende 3ereich des Gehäuses (in).

5. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polzapfen (22) an seinem aus dem Gehäuse (11) ragenden, ursprünglichen Endabschnitt die endgültigen Abmessungen des Anschlußpols hat.

6. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (20! zwischen Gehäuse ( und Kappe (.18) eine Ultraschall-Schweißverbindung ist.