DE3545522C2 - Elektrische Akkumulator-Batterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Akkumulator- Batterie und insbesondere eine elektrische Akkumulator-Batterie zur Verwendung im elektrischen System eines Kraftfahrzeuges.

Eine bekannte elektrische Akkumulator-Batterie zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug besteht aus einem kastenförmigen Gehäuse aus einem elektrischen Isola­ tionsmaterial, das durch innere Trennwände in mehrere Fächer abgeteilt ist, von denen jedes eine Zellenbau­ gruppe aus Platten und Zwischenlagen enthält, und aus einem den Kasten verschließenden Deckel. Jede Zellenbaugruppe ist durch die begrenzende Trennwand oder -wände hindurch mit der oder jeder benachbarten Zellenbaugruppe verbunden, und jede End-Zellenbaugruppe ist jeweils mit einem Elektrodenbolzen verbunden, der in einer in dem Deckel montierten Komplementärbuchse aufgenommen wird. Die Buchsen sind ihrerseits elektrisch jeweils mit den zwei Elektrodenbolzen verbunden, wodurch positive und negative Anschlüsse für die Batterie gebildet werden. Derartige elektrische Akku­ mulator-Batterien werden in der GB-A 1 500 290 und der GB-A 1 569 410 beschrieben.

Es ist lange bekannt, daß manch eine in Kraftfahrzeugen od. dgl. vorkommende elektrische Einrichtung beschädigt werden kann, wenn sie mit falscher Polarität an eine elektrische Akkumulator-Batterie angeschlossen wird, d. h. mit einer zur Verbindung mit dem positiven Anschluß vorgesehenen Speiseladung, die mit dem nega­ tiven Anschluß verbunden ist,und umgekehrt, und es wurden mehrere Vorschläge gemacht, solch einen Fehlan­ schluß von Einrichtungen an den Anschlüssen einer Batterie zu verhindern. Ein derartiger Vorschlag wird in der GB-A 1 356 459 beschrieben, die einen Aufbau zeigt, bei dem zur Vermeidung eines Fehlanschlus­ ses die Batterieanschlüsse beidseitig mit verschiedenen Formen hergestellt sind, wobei jeder Anschluß mit einem Verbinder einer passenden, individuellen Form zu verbinden ist. Insbesondere ist bei diesem bekannten Aufbau der Verbinder zur Verbindung des negativen Anschlusses ein im allgemeinen flacher Metallkörper mit in Aufsicht durchweg rechteckiger Form. Zur Verbin­ dung wird der Körper auf eine Kante gestellt und an eine Seite einer aufrechtstehenden Wandung des negativen Anschlusses angelegt, wobei der Körper und die Wandung Öffnungen zur Aufnahme eines Schraub­ bolzens zur Befestigung des Körpers an dem Anschluß aufweisen. Der Verbinder zur Verbindung mit dem posi­ tiven Anschluß ist ein im allgemeinen ebener Metall­ körper mit im wesentlichen kreuzförmiger Ausbildung und wird zur Verbindung an eine aufrechtstehende Wandung des positiven Anschlusses angelegt, wobei die Wandung sich von einer Basis erstreckt, die eine Ausnehmung zur Aufnahme eines kurzen Armes der kreuz­ förmigen Ausbildung aufweist, und der Körper an dem Anschluß mittels eines Schraubbolzens befestigt wird. Aber selbst bei einer derartigen Anordnung ist es für eine ungelernte Person noch möglich, eine falsche Verbindung herzustellen,oder dieses kann sogar einem Fachmann unterlaufen, wenn er unter kritischen Bedingungen, wie bei Nacht, arbeitet.

Aus dem GM 78 14 129 ist eine Vorrichtung zum Anschließen eines Stromleiters an den Pol eines Akkumulators bekannt, bei der ein Leiter an einen Anschluß durch eine Nietverbindung unlösbar befestigt wird. Der Anschluß ist von einem Kunststoffrohr umge­ ben, um ihn vor Fehlkontakten zu schützen. Nach dem Herstellen der Nietverbindung kann dieser Anschluß im Kunststoffrohr mit einem isolierenden Material vergossen werden, so daß ein Fehl­ kontakt sicher verhindert wird. Diese unlösbare Verbindung er­ laubt es jedoch nicht, Anschlüsse auszutauschen.

In der AT-PS 376 067 ist eine Schraubverbindung zum elektrischen Anschließen an Pole eines Akkumulators beschrieben. Diese Schraubverbindung hat eine spezielle Ausgestaltung mit Einlagen aus härterem Material als Blei, um eine gute Schraubbarkeit vorzusehen. Die Schraube und die elektrische Anschlußleitung sind jeweils durch einen Kunststoffmantel in herkömmlicher Weise isoliert, damit ein Fehlkontakt vermieden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Akku­ mulator-Batterie vorzusehen, die einen negativen Anschluß und einen positiven Anschluß aufweist, wobei falsche elektrische Verbindungen verhindert werden sollen, ohne daß die dafür not­ wendigen Mittel viel Raum einnehmen.

Die Aufgabe wird durch eine Batterie mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst.

Die isolierende Wandung kann eine Vielzahl von Formen und Größen aufweisen,abhängig von der Form und Größe des Verbinders und von der relativen Lage, in der der Verbinder mit dem Anschluß in Eingriff steht. Bei einer Ausführungsform bestimmt die Wandung einen axialen Durchgang, durch den nur ein Verbinder mit richtiger Breite zur Verbindung mit dem Anschluß geführt werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform bestimmt die Wandung eine radiale Öffnung, durch die nur ein Verbinder mit der passenden Breite und Höhe geführt werden kann. Wenn der Verbinder seitliche Ansätze aufweist, wie es bei einem, der in Draufsicht kreuzförmig ist, der Fall ist, weist die Öffnung entsprechende Ansätze auf, um zu ermöglichen, den Verbinder hindurchzuführen. Die seitlichen Ansätze des Verbinders müssen nicht in einer Ebene mit dem Verbinder liegen. Der Verbinder kann auch nur einen Ansatz aufweisen, der nicht an der Seite sein muß.

Die isolierende Wandung wird vorzugsweise durch Pressen eines elektrisch isolierenden Materials, z. B. Kunststoff, geformt. Die Wandung kann mit dem Batteriedeckel einstückig ausgebildet sein, oder sie kann gesondert geformt und dann daran befestigt werden, z. B. durch Schweißung. Wenn die Wandung gesondert befestigt wird, können die Verbindungsteile keilartige Verformungen od. dgl. aufweisen, um die Teile sicher zusammenzuhalten.

Jeder Anschluß kann verschiedenartige Formen und Größen aufweisen. Bei einer Ausführungsform ist der Anschluß ein mit Außengewinde versehener Stift, und eine Mutter wird mit dazwischenliegendem Verbinder daran angebracht. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Anschluß ein Stift, der ein Sackloch aufweist, um einen Gewindebolzen aufzunehmen.

Es ist ein sehr bevorzugtes Merkmal der Erfindung, daß jede Wandung höher steht, als der entsprechend zugeordnete Anschluß. Aufgrund der Höhe und Form der inneren Oberfläche der Wandung ist die Mutter oder der Schraubbolzen nicht in der Lage, in den jeweiligen Stift oder das Sackloch einzugreifen. Ist der Stift mit einem Gewinde versehen, schafft, wenn das Gewinde am unteren Teil des Stiftes angeordnet ist, die Höhe der Wandung eine weitere zusätzliche Sperre, um zu verhindern, daß der falsche Verbinder mit Mutter an dem Stift angebracht wird.

Die Anschlüsse können an der oberen horizontalen Oberfläche oder an einer Seitenfläche des Batteriedeckels vorhanden sein. Die Anschlüsse können jedoch auch in einer Ausnehmung des Deckels befestigt werden oder können an einem geneigten oder aufrechten, mit dem Batteriedeckel verbundenen Bereich vorhanden sein. Der Anschluß kann ebenfalls an der vertikalen Wandung des Batteriegehäuses selbst vorgesehen sein.

Bei einem besonderen Gesichtspunkt schafft die Erfindung eine elektrische Akkumulator-Batterie, wie sie beschrie­ ben ist, und die ein Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist, wobei das Gehäuse an oder nahe an einem Gehäuseende einen negativen Elektrodenbolzen und an oder nahe dem anderen Ende des Gehäuses einen positiven Elektrodenbolzen aufweist, und ein Anschluß mit jedem Bolzen verbunden ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Anschluß von seinem entsprechenden Elektrodenbolzen seitlich von der Achse des Elektrodenbolzens beabstandet und mit diesem mittels eines elektrisch leitfähigen Verbin­ dungsteiles verbunden ist.

Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer Anschlußeinrichtung einer Batterie gemäß der Erfindung, und

Fig. 2 Perspektivansichten der Anschlußeinrichtungen der Batterie sowie Verbinder gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Deckels L einer Batterie, wie sie beschrieben ist, wobei der Deckel L mit einer Aufnahme B ausgebildet ist, die einen Endbereich eines Elektrodenbolzens P aufnimmt, der von einer Endzelle der Batterie vorsteht. Das andere Ende der Aufnahme B wird durch eine abnehmbare Abdeckung G verschlossen, die dazu dient, den Bolzen P zu schützen, und die zum Prüfen der Batterie entfernt werden kann.

Der Bolzen P ist über ein Gußblei-Verbindungsstück E, das in einer Vertiefung des Deckels L ausgebildet ist, elektrisch mit einem aus rostfreiem Stahl be­ stehenden Stift S derart verbunden, daß ein mit Gewinde versehener Endbereich des Stiftes S sich über die äußere Oberfläche des Deckels L erstreckt. Wie darge­ stellt, sind die Aufnahme B und die Vertiefung in dem Deckel L mit einer genuteten Umfangswandung ausge­ bildet, um das Verbindungsstück E darin festzuhalten.

Der Anschluß T weist eine mit dem Deckel L einstückige Wandung W auf, die um den aufrechtstehenden Endbereich des Stiftes S herum mit ausreichend lichtem Raum ausgebildet ist, um einen Steckschlüssel aufzunehmen, der gebraucht wird, um eine Mutter N auf dem Stift S anzuziehen, um einen Verbinder daran zu befestigen.

Die Batterie kann eine zweite Anschlußeinrichtung gleich der oben beschriebenen aufweisen.

Obwohl die obige Anschlußeinrichtung einen Stift mit Außengewinde aufweist, um zum Befestigen eines Verbinders eine Mutter aufzunehmen, kann andererseits eine mit Innengewinde versehene Bohrung darin sein, um zum Befestigen eines Verbinders eine Schraube od. dgl. aufzunehmen.

Fig. 2 zeigt zwei Anschlußeinrichtungen T1 und T2, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind und von dem Deckel L einer beschriebenen Batterie getragen werden. In Fig. 1 dargestellte Teile, die Teilen in Fig. 1 ent­ sprechen, haben die gleichen Bezugszeichen unter Zufügung einer zusätzlichen Ziffer. Bei der darge­ stellten Batterie bildet der Anschluß T1 einen nega­ tiven und der Anschluß T2 einen positiven Anschluß.

Ein Verbinder C1 zur Verbindung mit dem Stift S1 der negativen Anschlußeinrichtung T1 besteht aus einem im wesentlichen flachen Laschenkörper, der in einer Draufsicht rechteckig ist und die Breite A aufweist. Ein Verbinder C2 zur Verbindung mit dem Stift S2 des positiven Anschlusses T2 besteht aus einem im wesentlichen flachen Laschenkörper, der in Draufsicht kreuzförmig ist. Die Breite B des posi­ tiven Verbinders C2 ist kleiner als die Breite A des negativen Verbinders C1, während die Breite C über die seitlichen Ansätze R des Kreuzes größer als die Breite A ist. Jeder Verbinder C1 oder C2 weist ein Loch H auf, um den Stift des jeweiligen Anschlusses T1 oder T2 aufzunehmen.

Die um den negativen Anschluß herum ausgebildete Wandung W1 ist eine ringförmige Hülse, die einen durch sie hindurchführenden Ausschnittschlitz aufweist, und die einseitig in Richtung der freien Kante der Wandung W1 offen ausgebildet ist, wodurch ein radialer Durchgang D1 festgelegt wird. Die einander gegen­ überliegenden Enden F1 der Wandung W1, die den Durchgang D1 festlegen, sind eben ausgebildet und voneinander um einen Abstand getrennt, der gleich der Breite A ist.

Die um den positiven Anschluß T2 herum angeordnete Wandung W2 ist ebenfalls eine ringförmige Hülse, die einen gleichartigen Ausschnittschlitz aufweist, der einen radialen Durchgang D2 bildet. Die gegenüber­ liegenden, den Durchgang D2 festlegenden Enden F2 der Wandung W2 sind eben ausgebildet und voneinander um einen Abstand entfernt, der gleich der Breite B ist. Ein mittlerer Bereich M der Wandung W2 weist zwei Ausnehmungen auf, die dimensioniert und geformt sind, um die seitlichen Ansätze R des positiven Ver­ binders C2 aufzunehmen, wobei die Bodenwände der Ausnehmungen voneinander um eine Entfernung getrennt sind, die gleich der Breite C ist. Jede Wandung W1 oder W2 kann einstückig mit dem Batteriedeckel L geformt oder daran angeklebt oder angeschweißt sein, oder andererseits kann sie an dem darunterliegenden Verbindungsstück E eingeklinkt werden (siehe Fig. 1).

Beim Gebrauch wird der Verbinder C1 stramm in dem Durchgang D1 der Wandung W1 aufgenommen, und eine sechseckige Mutter N wird auf den Stift S1 aufge­ schraubt. Der andere Verbinder C2 wird in dem Durchgang D2 aufgenommen, wobei mit den seitlichen Ansätzen der mittlere Bereich M der Wandung W2 ergänzt wird. Jede Einrichtung kann mit einer Kappe oder einer Ummantelung aus Isolationsmaterial abgedeckt werden.

Mit der oben beschriebenen Anordnung ist es ausge­ schlossen, die Verbinder C1, C2 und die Stifte S1, S2 falsch anzuschließen, da die Breite des Durchganges D2 der Wandung W2 den negativen Verbinder C1 daran hindert, hierin aufgenommen zu werden, während die Breite und Form des Durchganges D1 der Wandung W1 den positiven Verbinder C2 darin hindert, hierin aufgenommen zu werden. Die Wandungen W1 und W2 schaffen somit ein Mittel zur Verhinderung der Herstellung von Falschverbindungen. Die Wandungen W1 und W2 stehen, wie in Fig. 2 zu sehen ist, ein Stück über die Stifte S1 oder S2 über. Folglich ist es, wenn ein Metallteil, z. B. ein Schlüssel, auf die Batterie gelegt wird, unwahrscheinlich, einen elektrischen Kontakt mit den beiden Stiften S1 und S2 zu verursachen, d. h. die zwei Anschlüsse T1 und T2 kurzzuschließen.

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform ein Verbinderkörper in Draufsicht rechteckig und der andere kreuzförmig ist, können sie anderenfalls andere Formen aufweisen: z,B. kann der positive Ver­ binder anderenfalls im wesentlichen Y-, P- oder S-förmig sein, während ein Verbinder auch nichtebene Teile aufweisen kann.

Weiterhin können, obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Anschlußeinrichtungen auf der Oberseite des Batteriedeckels vorgesehen sind, diese anderenfalls an einer im wesentlichen vertikalen Wandung des Batteriegehäuses oder -deckels vorgesehen sein. Daraus folgt, daß, selbst wenn sie an dem Deckel vorgesehen sind, die Anschlußeinrichtungen statt, wie bei der beschriebenen Ausführungsform, vertikale horizontale Achsen aufweisen können, wobei die Anschlüsse dann mittels passend geformter, z. B. L-förmiger, Verbindungsteile an den Elektrodenbolzen der Batterie angeschlossen werden.

Claims (11)

1. Elektrische Akkumulator-Batterie umfassend ein Gehäuse (L) mit einem ersten und zweiten Anschluß (T1, T2), die sich davon erstrecken zum Verbinden mit einem ersten und einem zweiten Verbinder (C1, C2) und mit einer isolierenden Wan­ dung (W1, W2) und einen Nebenanschluß (T1, T2),
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (W1) die am ersten Anschluß (T1) vorgesehen ist, so geformt ist, daß sie eine Verbindung zwischen dem ersten Verbinder (C1) und dem ersten Anschluß (T1) erlaubt und eine Verbindung zwischen dem zweiten Verbinder (C2) daran verhindert, und
daß die Wandung (W2), die am zweiten Anschluß (T2) vorgese­ hen ist, eine Verbindung zwischen dem zweiten Verbinder (C2) mit dem zweiten Anschluß (T2) erlaubt und eine Ver­ bindung des ersten Verbinders (C1) daran verhindert.

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (W1 oder W2) einstückig mit dem Gehäuse (L) ausgebildet ist.

3. Batterie nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandung (W1 oder W2) ein gesondert geformtes, an dem Gehäuse (L) befestigtes Teil ist.

4. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wandung (W1 oder W2) außerhalb, z. B. über das freie Ende des entsprechend zugeordneten Anschlusses (T1 oder T2) erstreckt.

5. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (W1, W2) gegenseitig unterschiedliche Durchgänge (D1, D2) begrenzen, um die gegenüberstehenden Seiten von Verbindern (C1, C2) aufzunehmen und zu erfassen, die aus Körpern mit aus gegenseitig unterschiedlicher Brei­ te bestehen.

6. Batterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wandung (W1 oder W2) mit einer durchgehenden ra­ dialen Öffnung (D1, D2) und einseitig in Richtung der frei­ en Kante der Wandung (W1 oder W2) offen ausgebildet ist, wobei die Öffnungen gegenseitig unterschied­ liche Breite aufweisen und die schmalere Öffnung in einen Raum mündet, der von der entsprechend zugeordneten Wandung (W2) bestimmt wird, und der quer zur Achse der Öffnung eine Größe aufweist, die größer als die Breite der breiteren Öffnung ist.

7. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (T1, T2) und die dafür vorgesehenen Wandungen (W1, W2) auf der Oberseite oder an der Seite des Deckels (L) des Gehäuses befestigt sind.

8. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem Behälter, der ein Paar Elektroden­ bolzen (P1, P2) und ein Paar mit dem jeweiligen Elektrodenbolzen (P1, P2) verbundene Anschlüsse (T1, T2) enthält, die von der Außenseite des Behäl­ ters her zugänglich sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Anschluß (T1, T2) von seinem entsprechend zugeordneten Elektroden­ bolzen (P1, P2) seitlich von der Achse des Bolzens (P1, P2) über ein elektrisch leitfähiges Verbindungs­ teil (E) beabstandet ist.

9. Batterie nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verbindungsteil (E) in einer Vertiefung in dem Behälter ausgebildet ist.

10. Batterie nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs­ teil (E) eine Gußblei-Legierung ist.

11. Batterie nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Elektroden­ bolzen (P1, P2) von einer abnehmbaren Abdeckung (G) abgedeckt ist, durch deren Entfernen der Zugriff auf den Elektrodenbolzen (P1, P2) von der Außen­ seite des Behälters her möglich ist.