DE3409765C2

DE3409765C2 -

Info

Publication number: DE3409765C2
Application number: DE3409765A
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Hirakata Osaka Jp Ishikura; Akira Neyagawa Osaka Jp Watanabe; Takanao Nishinomiya Hyogo Jp Matsumoto
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1983-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1988-03-24
Also published as: DE3409765A1; FR2542926B1; FR2542926A1; US4619873A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für einen Bleiakkumulator mit mindestens einer negativen Platte und mindestens einer positiven Platte, einem zwischen den negativen und positiven Platten angeordneten Separator, wobei die negativen und positiven Platten und der Separator mit einer begrenzten Elektrolytmenge getränkt sind, so daß im wesentlichen kein Elektrolyt von den negativen und positiven Platten und dem Separator freigesetzt wird, mit äußeren Anschlüssen, deren entsprechende Enden mit den negativen und positiven Platten verbunden und deren andere Enden außerhalb des Akkumulatorgehäuses angeordnet sind.

Bleiakkumulatoren der genannten Art sind bekannt (DE-AS 21 49 660).

Bei einem Bleiakkumulator dieser Art ist die Elektrolytmenge begrenzt und die negative Elektrode hat eine um 10% bis 30% größere Kapazität als die positive Elektrode. Entsprechend wird, wenn die Batterie geladen wird, die positive Elektrode vollständig geladen, bevor die negative Elektrode vollständig geladen ist. Von der positiven Elektrode infolge der Überladung erzeuger Sauerstoff wird von der negativen Elektrode absorbiert und verbraucht.

Nach dem Zusammenbau werden die Akkumulatoren dieser Art im allgemeinen der Formierung unterworfen und dann ausgeliefert oder im vollständig geladenen Zustand konserviert. Bis sie tatsächlich gebraucht werden, ist es erforderlich, daß sie in regelmäßigen Zeitabständen, beispielsweise alle 6 Monate und vorzugsweise alle 3 Monate wieder aufgeladen werden, um derartige Batterien immer in einem im wesentlichen vollständig geladenen Zustand zu konservieren.

Bleiakkumulatoren unterliegen im allgemeinen einer Selbstentladung von etwa 0,1% bis 0,15% der Batteriekapazität pro Tag, wobei die Kapazität infolge der Selbstentladung um 20% bis 30% in einer Zeitdauer von 6 Monaten vermindert wird.

Wenn ein Entladungsprodukt, das während der Selbstentladung einer Batterie erzeugt wird, durch Aufladen aktiviert werden kann, oder wenn die Batteriekapazität erneut wieder hergestellt werden kann, ist es nicht erforderlich, die Batterie so häufig wieder aufzuladen. Wenn eine Batterie jedoch im selbstentladenden Zustand längere Zeit verbleibt, wird ein Entladungsprodukt oder Bleisulfat (PbSO₄) inaktiviert, wodurch der Ladewirkungsgrad vermindert wird. Entsprechend kann die Kapazität nicht ausreichend wieder hergestellt werden und bewirkt eine Abnahme des Batteriekennwerts, so daß ein häufiges Wiederaufladen erforderlich ist. Eine derartige Wartung ist nicht nur schwierig, sondern umfaßt weiter das Problem, daß die Batteriekapazität auch durch erneutes Wiederaufladen nicht vollständig wieder hergestellt werden kann.

Fig. 1 ist ein Diagramm zur Darstellung von Selbstentladungskennwerten, in dem die Kapazität einer neuen Batterie und die Kapazität von bei Raumtemperatur (20° C) über eine bestimmte Zeitdauer entladener Batterien dargestellt ist, wobei der Entladungsstrom 0,1 c entsprach und die Entladung unterbrochen wurde, wenn die Spannung der Batterie 1,7 V erreichte.

Fig. 2 ist ein Diagramm der Wiederaufladungskennwerte der Batterien bis zur anfänglichen Batteriekapazität, wobei die Batterien mit einer konstanten Spannung (2,5 V) 16 Stunden lang geladen und dann unter den oben genannten Entladungsbedingungen über verschiedene Zeitabschnitte entladen wurden.

In Fig. 1 und 2 ist die anfängliche Batteriekapazität, die unmittelbar nach dem Formieren unter den oben genannten Entladungsbedingungen entladen wurde, als 100% definiert.

Es wurde herausgefunden, daß eine langsame Spannungsabnahme der Batterien durch Selbstentladung eintritt, wenn sie nach dem Formieren liegen gelassen werden. Bei einer derartigen Selbstentladung befinden sich chemisch gebundene Pb⁺⁺ Ionen in der Korrosionsschicht von Bleidioxid (PbO₂) auf der Oberfläche des Kollektors oder Pb⁺⁺ Ionen aus aktivem Material PbO₂ mit SO₄ ^{- -} Ionen in dem H₂SO₄ Elektrolyt, wodurch Bleisulfat (PbSO₄) erzeugt wird. Wenn eine Batterie längere Zeit gelagert wird, wird dieses Bleisulfat (PbSO₄) leicht inaktiv. Dies vermindert den Ladewirkungsgrad, wenn Batterien wieder aufgeladen werden, so daß die Kapazität nicht vollständig wieder hergestellt werden kann und sich die Batteriekennwerte verschlechtern. Eine derartige Verschlechterung wird größer, wenn die Wiederaufladungszeitabstände länger sind oder die Batterien für längere Zeit gelagert werden. Eine derartige Verschlechterung wird weiter beschleunigt, wenn Batterien bei hoher Temperatur gelagert werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzvorrichtung für Bleiakkumulatoren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine Konservierung eines Bleiakkumulators so durchgeführt werden kann, daß sich ihre Kennwerte nicht verschlechtern und ohne daß mühevolle Wartung, wie z. B. erneutes Wiederaufladen, in regelmäßigen Zeitabständen erforderlich ist, wobei der Bleiakkumulator lange Zeit geschützt gelagert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einer Ausführung der einleitend genannten Art, gemäß der Erfindung durch eine Einrichtung zur Aufnahme des vollständig aufgeladenen Bleiakkumulators während der Konservierung und durch an der Aufnahmeeinrichtung befestigte Kontaktelemente, die mit den entsprechenden äußeren Kontakten des Bleiakkumulators in Berührung kommen können, und durch eine Impedanz, die an der Aufnahmeeinrichtung befestigt und zwischen und mit den Kontaktelementen verbunden ist.

Gemäß einem nicht vorveröffentlichten Stand der Technik (DE-OS 32 48 401) erfolgt zwar die Anbringung einer Impedanz zwischen den beiden äußeren Anschlüssen eines Akkumulators, jedoch lediglich im vollständig entladenen Zustand des Akkumulators.

Durch die Erfindung wird zusätzlich der Vorteil erhalten, daß Akkumulatoren auch versandt werden können, weil die Bildung von inaktivem Material bis zur letztlichen Inbenutzungnahme des Akkumulators praktisch verhindert ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Selbstentladungskennwerte von Bleiakkumulatoren;

Fig. 2 Kapazitäterneuerungskennwerte von über verschiedene Zeiträume gelagerte Bleiakkumulatoren;

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Beispiels eines Bleiakkumulators mit einer Schutzvorrichtung;

Fig. 4 ein Diagramm zum Vergleich der Leistung eines in der Schutzvorrichtung konservierten Akkumulators mit anderen nichtgeschützten Akkumulatoren B, C und D;

Fig. 5 eine Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform eines mit einer Schutzvorrichtung versehenen Bleiakkumulators;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Schutzvorrichtung;

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie S-S in Fig. 6;

Fig. 8 eine Ansicht eines Basisteils in Fig. 6;

Fig. 9 eine Rückansicht eines anderen Beispiels des in der Schutzvorrichtung verwendeten Basisteils;

Fig. 10 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Schutzvorrichtung;

Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie T-T in Fig. 10;

Fig. 12 eine Rückansicht von Fig. 10;

Fig. 13 eine dritte Ausführungsform der Schutzvorrichtung;

Fig. 14 eine Ansicht eines Basisteils in Fig. 13;

Fig. 15 eine Ansicht des Basisteils in Fig. 14 mit nicht angehobenen Ausschnitten;

Fig. 16 eine Schnittansicht längs der Linie U-U in Fig. 15;

Fig. 17 eine Schnittansicht längs der Linie V-V in Fig. 15;

Fig. 18 eine Ansicht einer vierten Ausführungsform der Schutzvorrichtung;

Fig. 19 eine seitliche Schnittansicht von Fig. 18;

Fig. 20 eine perspektivische Ansicht einer Basisplatte in Fig. 18;

Fig. 21 eine Ansicht einer fünften Ausführungsform der Schutzvorrichtung;

Fig. 22 eine Schnittansicht längs der LinieW-W in Fig. 21;

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses von Fig. 21;

Fig. 24 eine seitliche Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform der Schutzvorrichtung;

Fig. 25 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses von Fig. 24;

Fig. 26 eine Ansicht einer siebten Ausführungsform der Schutzvorrichtung;

Fig. 27 eine seitliche Schnittansicht von Fig. 26;

Fig. 28 eine teilweise geschnittene Ansicht des Bleiakkumulators von Fig. 26 mit einer daran befestigten Kappe;

Fig. 29 eine Aufsicht auf Fig. 28;

Fig. 30 eine Schnittansicht der Kappe von Fig. 26;

Fig. 31 eine Bodenansicht von Fig. 30;

Fig. 32 eine teilweise geschnittene Ansicht einer achten Ausführungsform der Schutzvorrichtung;

Fig. 33 eine Schnittansicht längs der Linie X-X in Fig. 32;

Fig. 34 eine teilweise geschnittene Ansicht des Bleiakkumulators von Fig. 32; und

Fig. 35 eine Aufsicht des Bleiakkumulators von Fig. 34.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Bleiakkumulators. Der Akkumulator 1 wird auf folgende Weise hergestellt. Eine Blei-Kalzium-Legierung wird gegossen, gestanzt oder gezogen und in ein 50 × 50 × 1 mm großes Teil als negativer Kollektorteil 2 und in ein 50 × 50 × 2 mm großer Teil als positiver Kollektorteil 3 geschnitten. Eine aktive Materialpaste aus Bleimonooxid (PbO) und Wasser wird mittels einer Walze gerollt, so daß aktive Materialschichten von 50 × 50 × 0,7 mm und 50 × 50 × 1 mm ausgebildet werden. Diese plattenähnlichen aktiven Materialschichten werden auf beide Seiten des negativen Kollektorteils 2 bzw. des positiven Kollektorteils 3 aufgepreßt, wodurch eine negative Platte 4 und eine positive Platte 5 ausgebildet werden. Die endgültige negative Platte 4 hat eine Dicke von 1,2 mm, während die endgültige positive Platte 5 eine Dicke von 2,4 mm hat.

Eine Elektrodenanordnung wird ausgebildet, indem man abwechselnd eine positive Platte und zwei negative Platten 4, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt sind, anordnet, wobei man Glasfiberseparatoren 6 zwischen der positiven Platte 5 und den negativen Platten 4 anordnet. Diese Elektrodenanordnung wird in ein Batteriegehäuse 7 aus Kunststoff eingesetzt.

Eine Menge von 10 cm³ eines Schwefelsäureelektrolyts mit einem spezifischen Gewicht von 1,3 wird in das Gehäuse 7 eingegossen. Nachdem die negativen Platten 4 und die positive Platte 5 und die Separatoren 6 mit dem Elektrolyt getränkt sind, wird ein Batteriegehäusedeckel 8 mit einem äußeren negativen Anschluß 9 und einem äußeren positiven Anschluß 10 auf dem Gehäuse 7 befestigt, wodurch ein Bleiakkumulator mit einer Kapazität von 1 AH ausgebildet wird. Ein derartiger Bleiakkumulator kann, nachdem er formiert wurde, verwendet werden. Der Behälter besteht aus dem Gehäuse 7 und dem Gehäusedeckel 8.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Schutzvorrichtung zum Konservieren eines derartigen Bleiakkumulators mit einer z. B. aus einem Widerstand bestehenden Impedanz, die zwischen und mit den äußeren Anschlüssen 9 und 10 der Batterie 1 verbunden ist, geschaffen.

Die Impedanz weist vorzugsweise einen derartigen Wert auf, daß der in der Schutzvorrichtung gelagerte Bleiakkumulator sich mit einem Strom entlädt, der kleiner als die entsprechende 5-Stunden-Menge (0,2 c) ist. In der Ausführungsform ist ein Widerstand von 20 Ohm, entsprechend dem 0,1 c Strom des Bleiakkumulators 1, vorgesehen.

Darauf wird ein Leistungsvergleich zwischen dem konservierten Bleiakkumulator A in der Schutzvorrichtung und Vergleichsbleiakkumulatoren B, C und D, die zum Vergleichszweck mit offenen Anschlüssen konserviert wurden, gemacht.

Der Vergleichsakkumulator B hat sich mit einem konstanten Strom entsprechend 0,1 c entladen, bis die Entladungsunterbrechungsspannung (1,7 V) erreicht wurde. Die Batterie B wurde darauf mit geöffneten äußeren Anschlüssen konserviert. In der Batterie B betrug die Selbstentladungsmenge im wesentlichen 100%.

Der Vergleichsbleiakkumulator C entlud sich um 0,5 AH mit einem konstanten Strom entsprechend 0,1 c und wurde dann mit geöffneten äußeren Anschlüssen konserviert. In der Batterie C betrug die Selbstentladungsmenge im wesentlichen 50%.

Der Vergleichsbleiakkumulator D wurde mit geöffneten äußeren Anschlüssen unmittelbar nach dem Ausbilden konserviert.

Die Versuche und Messungen wurden unter Simulation verschiedener Selbstentladungsmengen der Bleiakkumulatoren A, B, C und D, die längere Zeit konserviert wurden, durchgeführt. Nachdem die Batterien 24 Stunden lang mit einer Stromdichte von 1,5 A/dm² aufgeladen wurden, wurden die Bleiakkumulatoren A, B, C und D 3 Monate lang und 6 Monate lang bei einer Temperatur von 40° C zum Zweck der Versuchsbeschleunigung gelagert. Die Batterien A, B, C und D wurden dann mit einer konstanten Spannung von 2,5 V 16 Stunden lang aufgeladen und mit einem Strom entsprechend 0,1 c entladen. Die Messungen wurden bei der Entladekapazität gemacht, bei der die Entladungsunterbrechungsspannung 1,7 V erreichte.

Fig. 4 ist ein Diagramm zur Darstellung der Versuchsergebnisse der Leistungen der in der Schutzvorrichtung konservierten Batterie A und der Vergleichsbatterien B, C und D. Aus Fig. 4 sieht man, daß die in der Schutzvorrichtung konservierte Batterie A sogar nach einer Lagerung von 6 Monaten eine ausreichende Kapazität aufweist. Aus Fig. 4 sieht man ebenfalls, daß die Vergleichsbatterien B, C und D eine verschlechterte Ladeleistung aufweisen, insbesondere wo derartige Batterien mit einer konstanten Spannung aufgeladen wurden, nachdem sie eine längere Zeit gelagert wurden. Eine derartige Abnahme des Aufladungswirkungsgrads wird durch die Tatsache bewirkt, daß, wenn eine Batterie längere Zeit mit geöffneten Anschlüssen gelagert wird, die auf der positiven Kollektorfläche durch Reaktion gebildete Korrosionsschicht von PbO₂ in Pb⁺⁺ Ionen umgewandelt wird, und derartige Pb⁺⁺ Ionen reagieren und binden SO₄^{- -} Ionen, die im Elektrolyt verbleiben, wodurch eine inaktive PbSO₄ Schicht ausgebildet wird. Eine derartige Reaktion ruft einen Spannungsaufbau beim Laden hervor, nachdem die Batterie gelagert wurde. Dies führt zu einer verschlechterten Ladung.

Wenn andererseits die Batterie in der Schutzvorrichtung mit der zwischen den beiden äußeren Anschlüssen der Batterie verbundenen Impedanz gelagert wird, fließt ein Entladungsstrom, der der Entladungsspannung entspricht, die Infolge der Lastverbindung erzeugt wird.

Entsprechend findet beim letzten Entladungszustand eine Mikrostromentladung statt. Mit fortschreitender Entladung des aktiven Materials unterbricht die Batterie die Entladung gleichförmig rings um die Plattenoberflächen und die in dem Elektrolyt verbleibenden SO₄^{- -} Ionen werden im wesentlichen verbraucht. Dies hindert die Bildung von PbSO₄ durch SO₄^{- -} und Pb⁺⁺ in der PbO₂ Korrosionsschicht des Kollektorteils. Aus diesem Grund zeigt die in der Schutzvorrichtung sogar über eine lange Zeitdauer gelagerte Batterie nicht das Problem eines verminderten Ladestroms infolge der Umwandlung der PbO₂ Korrosionsschicht in PbSO₄ während der Lagerung. Somit kann eine in der Schutzvorrichtung über eine lange Zeitdauer gelagerte Batterie wirksam geladen werden, insbesondere mit einer konstanten Spannung, wodurch eine Abnahme der Batteriekennwerte verhindert wird.

Im folgenden soll eine erste Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 8 beschrieben werden.

Zuerst soll ein Beispiel eines Bleiakkumulators in Verbindung mit dieser ersten Ausführungsform unter Bezugnahme von Fig. 5 beschrieben werden, die eine Explosionsansicht einer derartigen Batterie zeigt.

An den Innenflächen eines Kunstharzteils 11, das einen Teil eines Batteriegehäuses darstellt, werden plattenförmige Kollektorteile 13 entsprechend befestigt, und ein Batteriegehäusedeckel 12 mit der Öffnung des Kunststoffteils 11 in Eingriff gebracht.

Jedes Kunstharzteil 11 und der Batteriegehäusedeckel 12 sind einstückig mit dem plattenförmigen Kollektorteil 13 aus einer Pb-Ca-Legierung, einem äußeren Anschluß 14 und einem Bleidraht 15 zur Verbindung des äußeren Anschlusses 14 mit dem Kollektorteil 13 durch Einsatzformen unter Verwendung eines ABS-Harzes ausgebildet. Die äußeren Anschlüsse 14 der negativen und positiven Platten sind in der gleichen Ebene angeordnet. Das Kunstharzteil 11 weist eine Ventilkammer 16 mit einem darin angeordneten Sicherheitsventil, eine rahmenförmige Eingriffsnut 18 zum Eingriff mit einem rahmenförmigen Vorsprung 17 auf der Innenfläche des Batteriegehäusedeckels 12 und eine Gasöffnung 19 zur Gasausgabe auf.

Im Kunstharzteil 11 ist eine Elektrodenanordnung, bestehend aus einer mittels eines Kunststoffs 20 gehaltenen negativen aktiven Materialschicht 21, einem Separator 22 und einer mittels eines Kunststoffs 23 gehaltenen positiven Aktiven Materialschicht 24 eingebettet. Zu diesem Zeitpunkt kommt das plattenförmige Kollektorteil 13 mit einer Seite der negativen aktiven Materialschicht 21 oder der postiven aktiven Materialschicht 24 in Berührung.

Auf die Elektrodenanordnung wird eine erforderliche Menge Schwefelsäureelektrolyt mit einem spezifischen Gewicht von 1,3 gegossen. Da die Fläche der Elektrodenanordnung zur Aufnahme des Elektrolyts relativ groß ist, wird die im Inneren befindliche Luft oder ein erzeugtes Gas leicht ersetzt, so daß die Elektrodenanordnung unmittelbar mit dem Elektrolyt getränkt wird.

Darauf werden dann das Kunststoffteil 11 und der Batteriegehäusedeckel 12 miteinander verbunden und hermetisch versiegelt. Die Batterie kann dann, nachdem sie der Formation unterworfen wurde verwendet werden.

Im folgenden soll die erste Ausführungsform der Schutzvorrichtung zum Konservieren eines derartigen Bleiakkumulators 25 in Dünnplattenausführung unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 beschrieben werden.

Ein Gehäuseteil 26 zur Aufnahme des Bleiakkumulators 25 umfaßt ein Basisteil 27 aus Pappe oder Kunststoff, z. B. hartem Vinylchlorid oder ABS und eine durchsichtige Abdeckung 29, deren Umfangskante am Basisteil 27 befestigt ist, und deren Mitte einen erweiterten Teil 28 aufweist, dessen Form der Form des aufzunehmenden Bleiakkumulators 25 entspricht. Der Bleiakkumulator 25 kann somit zwischen dem erweiterten Teil 28 und dem Basisteil 27 gelagert werden.

Das Basisteil 27 hat an den beiden äußeren Anschlüssen 14 des Bleiakkumulators 25 entsprechenden Stellen am Basisteil befestigte Kontaktelemente 30, die mit den beiden äußeren Anschlüssen 14 in Berührung kommen können. Zwischen und mit den beiden Kontaktelementen 30 ist eine Impedanz verbunden, die aus einem Impedanzelement 31, z. B. einem Widerstand, besteht. Dieses Impedanzelement 31 wird beispielsweise als gedruckter Widerstand ausgebildet und ist am Basisteil 27 befestigt. Beispielsweise ist ein gedruckter Widerstand oder ähnliches auf das Basisteil 27 durch Drucken befestigt. Wie in Fig. 9 gezeigt, kann der Widerstand 32 oder ähnliches ebenfalls auf der Rückseite des Basisteils 27 befestigt sein.

Das Basisteil 27 weist eine Perforation 33 oder ähnliches auf, um das Entfernen des Bleiakkumulators 25 aus dem Gehäuse 26 zu erleichtern.

Wenn der Bleiakkumulator 25 nachdem er einer Reaktion unterworfen wurde, im Gehäuse 26 angeordnet ist, bedeutet dies, daß das Impedanzelement 31, z. B. der Widerstand, über die beiden Kontaktelemente 30 zwischen und mit den äußeren Anschlüssen 14 des Bleiakkumulators 25 verbunden wird.

Nach einer derartigen Konservierung kann der Bleiakkumulator 25 aus dem Gehäuse 26 entfernt und aufgeladen werden, wenn er tatsächlich gebraucht wird. Auf diese Weise kann ein derartiger Bleiakkumulator mit nicht-verschlechterten Originaleigenschaften verwendet werden, ohne daß irgendeine Wartung, wie z. B ein wiederholtes Aufladen, erforderlich ist.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 12 eine zweite Ausführungsform beschrieben werden.

Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform in Fig. 6 umfaßt ein Gehäuse 34 zur Aufnahme des in Fig. 5 dargestellten Bleiakkumulators 25 ein Basisteil 35 und eine Abdeckung 37, deren Umfangskante am Basisteil 35 befestigt ist und deren Mitte ein erweitertes Teil 36 darstellt, dessen Form der Form des Bleiakkumulators 25 entspricht. Der Bleiakkumulator 25 ist im Gehäuse 34 angeordnet und zwischen dem erweiterten Teil 36 und dem Basisteil 35 gehalten.

Das Basisteil 35 umfaßt einen Vorsprung 38 zur Positionierung des Bleiakkumulators 25. Entsprechend der Preßbearbeitung ist der Vorsprung 38 rahmenförmig ausgebildet, so daß er den Bleiakkumulator 25 umgibt. Das Basisteil 35 hat auf der Rückseite einen hohlen Teil 39.

Das Basisteil 35 umfaßt an Stellen, die den äußeren Anschlüssen 14 des Bleiakkumulators 25 entsprechen, am Basisteil 35 befestigte Kontaktelemente 40, die mit den äußeren Anschlüssen 14 in entsprechende Berührung kommen. Ein Fig. 6 ähnliches Impedanzelement 41 ist zwischen und mit diesen Kontaktelementen 40 verbunden. Dieses Impedanzelement 41 ist als gedruckter Widerstand oder ähnliches ausgebildet und am Basisteil 35 befestigt. Beispielsweise kann ein gedruckter Widerstand oder ähnliches auf die Oberfläche des Basisteils 35 aufgedruckt sein, oder der Widerstand kann an der Rückseite des Basisteils 35 befestigt sein. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist das Impedanzelement 41 in einem hohlen Teil 42 des Vorsprungs 38 angeordnet. Eine derartige Anordnung ermöglicht, daß der Vorsprung 38 ebenfalls als Schutz für das Impedanzelement 41 dient.

Das Basisteil 35 hat eine Perforation 43 oder ähnliches, um das Entfernen des Bleiakkumulators 25 aus dem Gehäuse 34 zu erleichtern.

Obwohl der Vorsprung 38 in der zweiten Ausführungsform hohl ausgebildet ist, ist der Vorsprung 38 nicht auf die hohle Ausbildung begrenzt, sondern kann in irgendeiner Form ausgebildet sein, soweit er in der Lage ist, den Bleiakkumulator 25 zu positionieren.

Entsprechend der zweiten Ausführungsform kann das Impedanzelement 41 automatisch sicher zwischen den beiden äußeren Anschlüssen 14 des Bleiakkumulators 25 angeordnet werden, wenn der Bleiakkumulator 25 im Gehäuse 34 angeordnet und konserviert wird, da er mittels des Vorsprungs 38 des Basisteils 35 positioniert wird.

Entsprechend der zweiten Ausführungsform kann der Vorsprung 38 ebenfalls als Schutz für das Impedanzelement 41 dienen, da das Impedanzelement 41 im hohlen Abschnitt 42 des Vorsprungs 38 angeordnet ist.

Im folgenden soll eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 17 beschrieben werden.

Ein Basisteil 45 eines Gehäuses 44 zur Aufnahme des Bleiakkumulators 25 aus Fig. 5 besteht aus einer dünnen Platte undurchsichtigen Kunststoffs, wie z. B. Vinylchlorid oder ABS-Kunstharz. Das Basisteil 45 hat auf seinen vier Seiten Zuschnitte 46, 47 a, 47 b und 47c, die außerhalb der den äußeren Umfang des Bleiakkumulators 25, wenn er auf dem Basisteil 45 angeordnet ist, entsprechenden Stellen, angeordnet sind. Die Zuschnitte 46 bestehen aus einem Paar den Anschluß aufnehmenden Elementen 49 zum Verbinden, zwischen denen ein Chipwiderstand 48, der als Impedanzelement dient, angeordnet ist. Diese den Anschluß aufnehmenden Elemente 49 und der Chipwiderstand 48 sind an der Oberfläche des Ausschnitts 46 befestigt und in Form einer gedruckten Schaltung 50, die die Kontaktelemente umfaßt, miteinander verbunden.

Fig. 15 zeigt das Basisteil 45 mit den Ausschnitten 46, 47 a, 47 b und 47 c im nichtangehobenen Zustand. Wie in Fig. 15 dargestellt, umfassen die Ausschnitte 47 a, 47 b und 47 c entsprechende Schlitze 51 a, 51 b und 51 c an ihren Mitten in Längsrichtung. Diese Zuschnitte 46, 47 a, 47 b und 47 c werden in Richtung der Oberfläche des Basisteils 45 angehoben, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist. Hierbei werden der Chipwiderstand 48 und die anschlußaufnehmenden Elemente 49 nach innen geschwenkt. Nach dem Anheben sind die Ausschnitte 47 a, 47 b und 47 c mittels der entsprechenden Schlitze 51 a, 51 b und 51 c nach innen geschwenkt, wodurch sie drei Paare federnder Teile 52 a, 52 b und 52 c bilden.

Der Bleiakkumulator 25 wird dann in dem mittels der Zuschnitte 46, 47 a, 47 b und 47 c begrenzten Raum angeordnet. Hierbei wird der Chipwiderstand 48 mit den äußeren Anschlüssen 14 des Bleiakkumulators 25 durch die gedruckte Schaltung 50 verbunden. Die federnden Teile 52 a, 52 b und 52 c dienen zur wirksamen Befestigung des Bleiakkumulators 25.

Der so auf dem Basisteil 45 befestigte Bleiakkumulator 25 mit dem zwischen und mit den äußeren Anschlüssen 14 verbundenen Chipwiderstand 48 wird mit einer Abdeckung 53 abgedeckt und hermetisch versiegelt. Die Abdeckung 53 besteht aus einem vakuumgeformten durchsichtigen Styrolharz und ist am Basisteil 45 angeklebt oder mittels Erwärmen und Pressen mit dem Basisteil haftend verbunden.

Bei der dritten Ausführungsform ist das Impedanzelement nicht im Kunststoff beim Einsatzformen oder ähnlichem eingebettet. Somit wird das Impedanzelement weder durch Wärme während der Formierung noch durch einen übermäßigen Druck infolge eines Zusammenziehens nach der Formierung unterworfen, so daß die Betriebssicherheit des Impedanzelements verbessert wird.

Die Zuschnitte 46, 47 a, 47 b und 47 c oder die federnden Teile 52 a, 52 b und 52 c können den Bleiakkumulator 25 ins Gehäuseinnere 44 drücken. Auf diese Weise wird mit der Konstruktion verhindert, daß sich der Bleiakkumulator 25 positionsmäßig während des Transports verschiebt. Auf diese Weise ist es möglich, einen optimalen Zustand der Impedanzverbindung des Bleiakkumulators 25 beizubehalten.

Im folgenden soll eine vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 18 bis 20 beschrieben werden.

Eine Platte 54 ist so angeordnet, daß sie den äußeren Anschlüssen 14 des Bleiakkumulators 25 gegenüberliegt und umfaßt Kontaktelemente 55, die an den den äußeren Anschlüssen 14 entsprechenden Stellen auf sie aufgedruckt sind. Zwischen diesen Kontaktelementen 55 ist ein Klebebandwiderstand 56 angeordnet, der eine Impedanz darstellt. Dieser Klebebandwiderstand 56 ist elektrisch mit den Kontaktelementen 55 durch auf die Platte 54 gedruckte Verbindungsteile 57 verbunden. Nachdem die Schaltung auf die Platte 54 durch Ätzen oder ähnliches aufgedruckt wurde, wird der Klebebandwiderstand 56 an der Platte 54 angebracht, die dann dem Druckvorgang bei einer Temperatur von 300°C 5 bis 6 Stunden lang unterworfen wird, so daß der Klebebandwiderstand 56 auf der Platte 54 befestigt wird.

Nach dem Unterwerfen einer Reaktion wird der Bleiakkumulator 25 in einem Gehäuse 58 angeordnet, wobei die Platte 54 an der Oberfläche des Bleiakkumulators 25, an dem die äußeren Anschlüsse 14 angeordnet sind, angebracht ist. Das Gehäuse 58 umfaßt ein plattenförmiges Basisteil 59 aus transparentem Kunststoff, beispielsweise Vinylchlorid oder ABS-Kunstharz und eine Abdeckung 60, die mittels Vakuumformen eines transparenten Styrolharzes hergestellt ist. Die Abdeckung 60 ist am Basisteil 59 mittels Kleben oder Pressen und Erwärmen angebracht. Ein derartig versiegelter Bleiakkumulator wird von der Produktionsstätte geliefert und in Einzelhandelsgeschäften oder ähnlichem gelagert.

Nachdem der Klebebandwiderstand 56 am Basisteil 59 angebracht wurde, kann der Teil der Platte 54 mit dem Widerstand 56 und den Kontaktteilen 55 abgebrochen und vom Basisteil 59 nach oben angehoben werden, so daß er dem Bleiakkumulator 25 gegenüberliegt.

Entsprechend der vierten Ausführungsform sind die Kontaktteile 55 und der Klebebandwiderstand 56 auf der Innenfläche der Abdeckung 60 angeordnet, so daß es nicht erforderlich ist, die Impedanz im Basisteil durch Einsatzformen oder ähnlichem einzubetten. Somit wird die Impedanz nicht mit der während des Formierens erzeugten Wärme oder mit einem übermäßigen Druck infolge Schrumpfens nach dem Formieren beaufschlagt, wodurch ihre Betriebssicherheit verbessert wird.

Die Platte 54 mit der Impedanz kann als unabhängiges Teil ausgebildet werden. In einem derartigen Fall, wenn ein Bleiakkumulator gelagert werden soll, der aus dem Gehäuse 58 entfernt wurde, kann der Klebebandwiderstand 56 an dem Teil des Bleiakkumulators, an dem die äußeren Anschlüsse 14 angeordnet sind, angeordnet werden. Somit kann eine Impedanzverbindung auf einfache Weise geschaffen werden.

Im folgenden wird eine fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 21 bis 23 beschrieben.

Bei der fünften Ausführungsform hat der zu verpackende Bleiakkumulator 61 vom Gehäuse vorstehende Anschlüsse 62. Der Bleiakkumulator 61 wird in einem Gehäuse 63, dessen Oberseite offen ist, angeordnet. Das Gehäuse 63 hat einen hohlen Abschnitt 64 zur Aufnahme des Bleiakkumulators 61 und auf der Oberseite des Gehäuses 63 zwei Nuten 65. In den Nuten 65 sind anschlußaufnehmende Teile 66 angeordnet, die mit den äußeren Anschlüssen 62 in Berührung kommen. Die anschlußaufnehmenden Teile 66 sind federnd, um das Einsetzen der äußeren Anschlüsse 62 darin zu erleichtern.

Das Gehäuse 63 umfaßt eine Impedanz 67, die mit den anschlußaufnehmenden Teilen 66 verbunden ist. Das Gehäuse 63 hat am hinteren Ende ein federndes Teil 68, das eine Federkraft auf den Bleiakkumulator in Richtung der anschlußaufnehmenden Teile 66 aufbringt. Das Gehäuse 63 besteht aus Kunstharz, wie z. B. ABS oder Polypropylen und ist einstückig mit den anschlußaufnehmenden Teilen 66 verbunden, wobei als Impedanz 67 ein Widerstand durch Einsetzformen vorgesehen ist.

Bei der fünften Ausführungsform werden die äußeren Anschlüsse 62 des Bleiakkumulators 61 in die anschlußaufnehmenden Teile 66 eingesetzt, wenn der Bleiakkumulator 61 im hohlen Teil 64 angeordnet ist. Die Impedanz 67 wird somit mit den äußeren Anschlüssen 62 durch die anschlußaufnehmenden Teile 66 verbunden.

Im folgenden soll eine sechste Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 24 bis 25 beschrieben werden.

Entsprechend der sechsten Ausführungsform wird ein Dünnplattenbleiakkumulator 25 gemäß Fig. 5 in einem Gehäuse angeordnet.

Der Bleiakkumulator 25 wird von einem Gehäuse 69 aufgenommen, dessen Oberseite offen ist. Das Gehäuse 69 hat einen hohlen Abschnitt 70. Am Boden 71 des hohlen Abschnitts 70 sind anschlußaufnehmende Teile 72 vorgesehen, die mit den äußeren Anschlüssen 14 des Bleiakkumulators 25 verbunden werden können. Die anschlußaufnehmenden Teile 72 bestehen aus Blattfedern, um eine nach oben gerichtete Federkraft aufzubringen. Wenn der Bleiakkumulator 25 in das Gehäuse 69 eingesetzt ist, wird der zwischen der oberen Platte 73 und den anschlußaufnehmenden Teilen 72 des Gehäuses 69 am vorderen Ende angeordnete Bleiakkumulator gehalten. Ein Widerstand 74 ist als Impedanz mit und zwischen den anschlußaufnehmenden Teilen 72 verbunden.

Das Gehäuse 69 hat am hinteren Ende eine gekrümmte Fläche 75 zum einfachen Führen des Bleiakkumulators 25 beim Einsetzen. Die gekrümmte Fläche 75 hat an ihrem hinteren Ende eine Stufe 76, an der eine Blattfeder 77 im Gehäuse 69 an ihrem vorderen Ende angeordnet ist, die gegen die im Gehäuse angeordnete Batterie 25 drückt.

Ähnlich wie bei der fünften Ausführungsform in Fig. 21 besteht das Gehäuse 69 aus Kunststoff, wie z. B. ABS und ist einstückig mit den anschlußaufnehmenden Teilen 72, dem Widerstand 74 und der Blattfeder 77 durch Einsatzformen ausgebildet.

Wenn der Bleiakkumulator 25 im Gehäuse 69 angeordnet ist, ist der Widerstand 74 als Impedanz zwischen und mit den Außenanschlüssen 14 durch die anschlußaufnehmenden Teile 72 verbunden.

Das Gehäuse 69 gemäß der sechsten Ausführungsform ermöglicht, daß der Bleiakkumulator 25 leicht im Gehäuse angeordnet und herausgenommen werden kann und kann unbegrenzte Male zum Lagern des Bleiakkumulators 25 verwendet werden.

Im folgenden soll eine siebte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 26 bis 31 beschrieben werden.

Auf dem in Fig. 5 dargestellten Bleiakkumulator 25 ist eine Kappe 78 als Befestigungsteil zum Abdecken eines Teils des Akkumulators aufgesetzt. Die Kappe 78 besteht aus einem Kunstharz, hat eine Oberfläche und einen hohlen Abschnitt 79, in dem ein fester Widerstand 80 entsprechend 0,1 c als Impedanz angeordnet ist. Die Kappe 78 hat einen unteren Abschnitt, einen hohlen Abschnitt 81, in den der Bleiakkumulator 25 mit seinem oberen Ende eingesetzt wird. Der hohle Abschnitt 81 umfaßt ein Paar Kontakte 82 auf der oberen Oberfläche an Stellen, die den äußeren Anschlüssen 14 des Bleiakkumulators 25 entsprechen. Diese Kontakte 82 werden mit dem Festwiderstand 80 durch Verbindungselemente 83 aus Bleidrähten verbunden. Wenn die Kappe 78 am oberen Ende des Bleiakkumulators 25 befestigt wird, kommen die Kontaktelemente 82 mit den äußeren Anschlüssen 14 in Berührung.

Wenn die Kappe 78 auf dem Bleiakkumulator 25 nach dem Auslösen der Reaktion angeordnet wird, wird der Bleiakkumulator 25 in einem Gehäuse 84 untergebracht. Das Gehäuse 84 umfaßt ein plattenförmiges Basisteil 85 aus transparentem Kunstharz, wie z. B. Vinylchlorid oder ABS und eine Abdeckung 86 aus transparentem Styrolharz, die mittels Vakuumformens hergestellt wurde.

Wenn die Kappe 78 am Bleiakkumulator 25 befestigt ist, nachdem die Reaktion ausgelöst wurde und der Festwiderstand 80 als Impedanz zwischen und mit den Außenanschlüssen 14 verbunden ist, wird der Bleiakkumulator 25 auf dem Basisteil 85 angeordnet. Die Abdeckung 86 wird am Basisteil 85 mittels Klebstoff oder Erwärmen und Pressen befestigt. Der Bleiakkumulator 25 ist auf diese Weise konserviert.

Entsprechend dieser siebten Ausführungsform ist die Impedanz im hohlen Abschnitt 79 der Kappe 78 angeordnet und nicht im Kunstharz durch Einsatzformen usw. eingebettet. Somit wird auf die Impedanz niemals Wärme während des Formierens oder ein übermäßiger Druck beim Schrumpfen nach dem Formieren aufgebracht, so daß die Betriebssicherheit der Impedanz in hohem Maße verbessert ist.

Die Schutzvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform ermöglicht, daß die Kappe 78 mit der Impedanz leicht an dem Bleiakkumulator 25 angebracht oder von ihm entfernt werden kann, auch wenn er aus dem Gehäuse 84 herausgenommen ist. Dies gestattet in vorteilhafter Weise, daß der Bleiakkumulator 25 für eine lange Zeitdauer gelagert und konserviert werden kann.

Am folgenden soll eine achte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 32 bis 35 beschrieben werden.

Ein Chipwiderstand 88 als Impedanz ist direkt an einem Bleiakkumulator 87, der dem Bleiakkumulator 25 in Fig. 5 ähnlich ist, befestigt. Der Chipwiderstand 88 ist mit einem Ende mit einem äußeren Anschluß 89 des Bleiakkumulators 87 verbunden, wobei das andere Ende einen vorstehenden Teil 90 bildet.

Beim Verlassen der Fabrik befindet sich der Bleiakkumulator 87 in einer Abdeckung 91 eines Gehäuses, das in zwei Abschnitte geteilt werden kann. Die Abdeckung 91 hat eine obere Innenfläche mit einer gedruckten Verbindung 92 in Form eines elektrisch leitenden Films. Wenn der Bleiakkumulator 87 mit der Abdeckung 91 abgedeckt wird, verbindete dieses Verbindungsteil 92 das andere Ende des Chipwiderstands 88 elektrisch mit dem anderen äußeren Anschluß 93 des Bleiakkumulators 87.

Der in der Fabrik hergestellte Bleiakkumulator 87 wird, nachdem er vollständig geladen wurde, mit der Abdeckung 91 abgedeckt, wobei eine Impedanzverbindung zwischen und mit den äußeren Anschlüssen 89 und 93 durch den Chipwiderstand 88 und das Verbindungsteil 92 geschaffen wird.

Zur Verwendung wird die Abdeckung 91 vom Bleiakkumulator 87 entfernt, wodurch die elektrische Verbindung zwischen dem Chipwiderstand 88 und den äußeren Anschlüssen 89 und 93 aufgehoben wird, so daß der Bleiakkumulator 87 sofort verwendet werden kann.

Auch wenn die Abdeckung 91 verlorengegangen ist, kann durch das Anbringen eines elektrisch leitenden Bandes quer über den Chipwiderstand 88 und den äußeren Anschluß 93 leicht eine Impedanzverbindung geschaffen werden.

Weiter vermindert die Konstruktion, bei der die Imperdanz an dem Bleiakkumulator 87 selbst angebracht ist, das Risiko, die Impedanz zu verlieren.

Es wird eine Schutzvorrichtung für einen Bleiakkumulator vom Speichertyp geschaffen, mit der zwischen den äußeren Anschlüssen des Bleiakkumulators eine Impedanz verbunden wird. Dies hindert eine Umformung der PbO₂ Korrosionsschicht auf der Kollektoroberfläche in eine PbSO₄ Schicht.

Es ist daher möglich, Batterien in einer derartigen Schutzvorrichtung über eine lange Zeit nach dem Auslösen der Reaktion bis zum tatsächlichen Gebrauch zu lagern, ohne daß eine Kapazitätsabnahme auftritt, und ohne daß mühselige Wartungsarbeiten, wie z. B. erneutes Wiederaufladen in regelmäßigen Intervallen vorgenommen werden müssen. Die vorliegende Erfindung stellt somit einen großen wirtschaftlichen Wert dar.

Claims

1. Schutzvorrichtung für einen Bleiakkumulator (25) mit mindestens einer negativen Platte (4) und mindestens einer positiven Platte (5), einem zwischen den negativen und positiven Platten (4, 5) angeordneten Separator (6), wobei die negativen und positiven Platten (4, 5) und der Separator (6) mit einer begrenzten Elektrolytmenge getränkt sind, so daß im wesentlichen kein Elektrolyt von den negativen und positiven Platten (4, 5) und dem Separator (6) freigesetzt wird, mit äußeren Anschlüssen (14), deren entsprechende Enden mit den negativen und positiven Platten (4, 5) verbunden und deren andere Enden außerhalb des Akkumulatorgehäuses angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Aufnahme des vollständig aufgeladenen Bleiakkumulators (25) während der Konservierung und durch an der Aufnahmeeinrichtung befestigte Kontaktelemente, die mit den entsprechenden äußeren Kontakten (14) des Bleiakkumulators in Berührung kommen können, und durch eine Impedanz, die an der Aufnahmeeinrichtung befestigt und zwischen und mit den Kontaktelementen verbunden ist.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung ein Gehäuse (26) mit einem Basisteil (27) und einer Abdeckung (29) umfaßt, deren Umfangskante mit dem Basisteil (27) verbunden ist, und daß die Kontaktelemente (30) und die Impedanz am Basisteil (27) befestigt sind.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung ein Gehäuse (34) mit einem Basisteil (35) und einer Abdeckung (37) umfaßt, deren Umfangskante mit dem Basisteil (35) verbunden ist, daß das Basisteil (35) einen Vorsprung (38) zur Positionierung des in dem Gehäuse (34) angeordneten Bleiakkumulators (25) aufweist, und daß die Impedanz und Kontakte (40) an dem Vorsprung (38) befestigt sind.

4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung ein Gehäuse (44) mit einem Basisteil (45) und einer Abdeckung (53) umfaßt, deren Umfangskante mit dem Basisteil (45) verbunden ist, daß das Basisteil (45) an seinen vier Seiten Ausschnitte (46, 47 a, 47 b, 47 c) aufweist, die an Stellen außerhalb der Form des Bleiakkumulators (25) vorgesehen sind, wenn er auf dem Basisteil (45) angeordnet ist, und daß der Ausschnitt (46) eine gedruckte Schaltung (50) mit Kontakten und einem Chipwiderstand (48) als Impedanz aufweist.

5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung ein Gehäuse (58) mit einem Basisteil (59) und einer Abdeckung (60) mit einer mit dem Basisteil (59) verbundenen Umfangskante aufweist, daß Kontakte (55) und die Impedanz auf der Innenfläche der Abdeckung (60) angeordnet sind, und daß die Impedanz als ein Klebebandwiderstand (56) ausgebildet ist.

6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung ein Gehäuse mit einem Kasten (63) und mit einem hohlen Teil (64) zur Aufnahme des Bleiakkumulators (61) ist, und daß der Kasten (63) Kontakte und die Impedanz aufweist.

7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung einen Befestigungsteil aufweist, der an dem Bleiakkumulator (25) während der Konservierung befestigt ist, daß Kontakte (82) an dem Befestigungsteil befestigt sind und mit den äußeren Kontakten (14) des Bleiakkumulators (25) in Berührung kommen können, und daß die Impedanz an dem Befestigungsteil befestigt und zwischen und mit den Kontakten (82) verbunden ist.

8. Schutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil eine einen Teil des Bleiakkumulators (25) bedeckende Kappe (78) ist, daß die Impedanz in einem hohlen Teil (79) in der Kappe (78) angeordnet ist, und daß der Bleiakkumulator (25), an dem die Kappe (78) befestigt ist, in einem Gehäuse (84) angeordnet ist, das ein Basisteil (85) und eine Abdeckung (86) mit einer an dem Basisteil (85) befestigten Umfangskante umfaßt.

9. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz einen solchen Wert aufweist, daß der in der Schutzvorrichtung konservierte Bleiakkumulator (25) sich mit einem Strom entlädt, der kleiner als die entsprechende 5-Stunden-Entladungsmenge ist.