DE3331360A1

DE3331360A1 - Akkumulatorenbatterie mit im gehaeusedeckel integriertem elektronischen baustein zur funktionsueberwachung

Info

Publication number: DE3331360A1
Application number: DE19833331360
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. Dr. 3000 Hannover Golz
Original assignee: VARTA Batterie AG
Current assignee: Clarios Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1985-03-14
Also published as: CA1229872A; DE3331360C2; JPS6070674A

Description

Akkumulatorenbatterie mit im
Gehäusedeckel integriertem elektronischen Baustein zur Funktionsüberwachung Die Erfindung betrifft eine Akkumulatorenbatterie, insbesondere Blei-Säure-Batterie, welche Meßvorrichtungen zur Funktionskontrolle besitzt.
Auch bei Batterien mit äußerst geringem Wartungsaufwand ist es notwendig, die Batteriefunktionen einer möglichst laufenden Überwachung zu unterziehen, wenn ihre Nennleistung voll ausgeschöpft werden soll. Rechtzeitiges Erkennen eines Fehlverhaltens ist die Voraussetzung dafür, daß in einen ggf. unzulässigen Betriebszustand, z.B. Tiefentladung, regelnd eingegriffen werden kann, oder daß im Falle einer irreparablen Störung die Fortsetzung des Betriebes mit einer Austauschbatterie sichergestellt ist.
Die weitgehende Verkapselung moderner Akkumulatoren mit Kunststoffgehäuse, bei denen Behälter und Deckel im Spiegelschweißverfahren hermetisch dicht miteinander verbunden werden, macht ihr Inneres im allgemeinen nur durch die im Deckel vorhandenen Elektrolyt-Einfüllöffnungen für Meßvorrichtungen wie Thermometer und dergleichen zugänglich. Im Bedarfsfall sind an Batteriedeckeln auch spezielle Diagnoseöffnungen vorgesehen, die von selbstdichtenden und bis in den Elektrolyten hinabtauchenden Kontrollinstrumenten verschlossen werden können.
Zu den Einflußparametern, die das Betriebsverhalten der Batterie ganz wesentlich mitbestimmen, gehört auch die Lebensdauer. Sie spielt vor allem bei Starterbatterien im Ersatzgeschäft eine Rolle, wo sie in aller Regel im geladenen, trocken lagerfähigen Zustand vertrieben werden. Hierbei findet die Füllung mit Säure erst bei der Abnahme durch den Kunden statt, d.h., der eigentliche Beginn der Batterielebensdauer ist mit dem Zeitpunkt der Fertigstellung nicht identisch.
Aus der DE-OS 26 14 o39 ist ein auf der Oberfläche des Akkumulatoren-Gehäuses anbringbares Markierungsmittel in Gestalt einer Klebefolie bekannt, die einen Kalender darstellt und es einem Kunden ermöglicht, das Inbetriebssetzungsdatum (Füllen mit Säure) kenntlich zu machen, von dem ab sich beispielsweise eine zweijährige Garantiedauer erstreckt. In den seltensten Fällen wird Jedoch von dem Kalender Gebrauch gemacht, so daß -sehr nachteilig z.B. bei der Bearbeitung von Reklamationen -die Betriebszeit der Batterie nicht zu ermitteln.
ist.
Andererseits hat der Endverbraucher auch keine Kontrolle, wenn ihm eine gefüllt und geladene Starterbatterie verkauft wird, wie lange diese Batterie bereits "lebt", wie lange vor dem Verkaufsdatum sie also mit Säure befüllt worden ist Der Erfingung liegt die Aufgabe zugrunde, die Überwachun-g-- wichtiger Batteriefunktionen, soweit sie durch entsprechende Meßvorrichtungen einer ständigen Kontrolle unterliegen, allgemein zu erleichtern, insbesondere jedoch für die Lebensdauerfunktion eine selbsttätig wirkende Datierung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Funktionsüberwachung ein in den Gehäusedeckel integrierter elektronischer Baustein vorgesehen ist.
Eine gerade im Hinblick auf das spezielle Anliegen der Lebensdauer-Erfassung besonders vorteilhafte Lösung besteht darin, daß der elektronische Baustein im weitesten Sinne eine Uhr ist.
In einer vorzugsweisen Ausführung gemäß der Erfindung wird diese Uhr von einem Uhrenschip gebildet, welcher mit den Batteriepolen oder Zellenverbindern elektrisch verbunden und mit einem Display derart versehen ist, daß lediglich die Monate gezählt und angezeigt werden.
Der erfindungsgemäße Chip ist gegenüber einem normalen Chip lediglich derart abgewandelt, daß er bei der erstmaligen Spannungsbeaufschlagung auf die "l" springt.
Dieses Ereignis stellt sich mit der Säurebefüllung ein.
Die erfindungsgemäße Kombination von Chip und Display ist weiterhin so eingerichtet, daß bei einem Aussetzen der Spannung auch die Zählung unterbrochen wird, und daß die wiederkehrende Spannung das Aussetzen durch ein unveränderliches Signal, z.B. durch ständiges Blinken, in augenfälliger Weise festhält. Von einer ähnlichen Einrichtung macht man bereits bei Uhren, die von Stromausfall betroffen wurden, Gebrauch.
Durch das Blinksignal wird eine unzulässige Behandlung der Batterie mit Spannungseinbruch, z.B. eine Tiefentladung, oder eine interne Störung wie Kurzschluß gewissermaßen unauslöschlich dokumentiert. Indem die erfindungsgemäße Zähleinrichtung nicht rückstellbar ist, erhält sie durch das bleibende Signal gerade in besonders zweckdienlicher Weise den Charakter einer Urkunde.
Der Spannungsabgriff des Uhrenchips kann sowohl an der gesamten Batterie wie auch an einzelnen Zellen erfolgen.
Im Falle des Anschlusses an die Endpole werden zweckmäßig Verbindungsbahnen aus einem Leitlack im Siebdruckverfahren auf die Deckeloberfläche aufgebracht und in einem anschließenden Arbeitsgang zur Vermeidung von Kurzschlüssen durch einen nichtleitenden Klarlack abgedeckt.
Als Alternative hierzu ergibt sich die Möglichkeit einer Integration von Anschlußleitern in den Deckel, indem man diese vor dem Spritzen des Deckels in die Spritzform einlegt.
Die Figur zeigt einenerfindungsgemäß mit einem elektronischen Chip ausgerüstete Starterbatteriedeckel 1 ~-: wobei sich der Chip (richt sichtbar)~ unterhalb des Displays i befindet. Das Display kann beispielsweise ein LCD-Modul sein. Die elektrischen Verbindungen zwischen dem Chip und den Batteriepolen sind hier durch Leitlackbahnen 3; entlang der Deckeloberfläche angedeutet.
Es kann besonders vorteilhaft sein, die gesamte Einrichtung (Chip und Display) bei der Herstellung des Deckels mit einzuspritzen.
Im Rahmen der Erfindung liegt es andererseits, weitere Betriebsparameter wie Temperatur, Spannung, Säuredichte Strombelastung, soweit diese von vorhandenen Meßinstrumenten kontinuierlich erfaßt werden, mit Hilfe entsprechend angepaßter Chip-Display-Anordnungen in ihrem zeitlichen Verlauf wahrnehmbar zu machen.
Auf der Grundlage bekannter elektronischer oder elektrooptischer Meßverfahren, bietet sich beispielsweise die Kombination des elektronischen Bausteins gemäß der Erfindung mit einem Digitalvoltmeter bzw. mit einer Vorrichtung zum Messen der Dichte einer Flüssigkeit, wie sie z.B. in der DE-AS 27 28 3lo beschrieben wird, an.
Von großem Interesse für den Verbraucher ist auch die Kombination mit einem vorzeichenrichtigen Amperestunden-Zähler, deren Hauptzweck darin läge, vor einer unzulässig hohen Kapazitätsentnahme rechtzeitig zu warnen.
Eine miniaturisierte Form des Amperestunden-Zählers ist die als Strommengen-Integrator verwendbare elektrochemische Schaltzelle. Ihre Kleinheit und Abgeschlossenheit in einer hermetisch dichten Glas- oder Metallkapsel machen sie als Bestandteil von elektronischen Anordnungen besonders geeignet.
- Leerseite -

Claims

Patentansprüche Akkurnulatorenbatterie, insbesondere Blei-Säure-Batterie, welche Meßvorrichtungen zur Funktionskontrolle.besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Funktionsüberwachung ein in die Gehäusewand oder den Gehäusedeckel integrierter elektronischer Baustein vorgesehen ist.
2. Akkumulatorenbatterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Baustein eine elektronische Uhr ist.
3. Akkumulatorenbatterie nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Uhr mit den Batteriepolen oder Zellenverbindern elektrisch verbunden und mit einem Display(3)derart versehen ist, daß vom Zeitpunkt der erstmaligen Spannungsbeaufschlagung an eine Zählung und Anzeige lediglich der Betriebsmonate erfolgt.
4. Akkumulatorenbatterie nach Anspruch 3), dadurch gekennzeichnet, daß bei aussetzender Spannung auch die Zählung unterbrochen ist, und daß bei Wiederkehr der Spannung die Unterbrechung durch ein unveränderliches Signal wahrnehmbar bleibt.
5. Akkumulatorenbatterie nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß das unveränderliche Signal ein Blinksignal ist.
6. Akkumulatorenbatterie nach den Ansprüchen 3 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Uhrenchip und den Batteriepolen durch Leitlackbahnen (3) entlang der Deckeloberfläche hergestellt ist.
7. Akkumulatorenbatterie nach den Anspruchen 3 bis 5 , -dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Uhrenchip und den Batteriepolen aus beim Spritzgießen in den Deckel eingebrachten Anschlußleitern besteht.
8. Akkumulatorenbatterie nach Anspruch 1 -, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Baustein ein Digitalvoltmeter ist
9. Akkumulatorenbatterie, nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Baustein ein Thermometer ist.

lo. Akkumulatorenbatterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Baustein ein Strommengen-Integrator ist.