DE3902632A1 - Batterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Gehäuse mit Batterieplatten, die mit Polen abgedichtet durch topfförmige Poldurchführungen des Gehäuses hindurchgeführt sind.

Zur Abnahme der durch die Batterie erzeugten Batteriespannung sind die Pole der Batterie durch entsprechende Poldurchführungen im Deckel des Batteriegehäuses abgedichtet nach außen hindurch­ geführt. Zur Gewährleistung einer säuredichten Hohldurchführung ist es bekannt, den Pol fest mit dem Deckel zu verbinden, sei es durch entsprechende Verschraubungen oder sei es durch Verschwei­ ßung des Deckels.

Bei Bleibatterien haben die positiven Platten die Eigenschaft, im Laufe der Lade-/Entladezyklen zu wachsen, so daß der Batterie­ deckel durch den fest mit ihm verbundenen, hindurchgeführten Pol nach oben gedrückt wird. Bei verformbaren Batteriedeckeln wird diese Bewegung durch die Verformung des Deckels aufgefangen. Insbesondere bei wartungsfreien Batterien, die gas- und elektro­ lytdicht verschlossen sein müssen, kommen nicht verformbare Batteriedeckel zum Einsatz, so daß sich die durch das Wachstum der positiven Platten entstehende, nach oben gerichtete Kraft nicht durch eine Verschiebung des Pols entspannen kann. Es kommt daher entweder zu einer Beschädigung der Platten oder das Gehäuse verliert seine Gas- bzw. Elektrolytdichtigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterie der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß eine Bewegung des Batteriepols, beispielsweise verursacht durch das Wachsen von Batterieplatten, ohne Verformung des Deckels aufgefangen wird, wobei eine Elektrolyt- und Gasdichtigkeit erhalten bleiben kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Batterie der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß auf den durch die Poldurchführung hindurch­ geführten Abschnitt des Poles eine Mutter augeschraubt ist, die mit einer äußeren Dichtung verschiebbar an einem ortsfesten Abschnitt der Poldurchführung anliegt.

Erfindungsgemäß wird der Pol durch eine Kunststoffmutter, vorzugsweise aus Hart-PVC an seinem oberen Ende umschlossen, die eine abgedichtete Verbindung mit dem Pol aufweist. Die glatt­ wandige Mutter kann relativ zu der zylindrischen Wandung der topfförmigen Poldurchführung oberhalb ihres Bodens mit einer zwischengeschalteten Dichtung verschoben werden, wobei die Dichtung in einer einfachen Ausführungsform als O-Ring in eine äußere Nut der Mutter eingelegt ist.

Der in dieser einfachen Ausführungsform erzielbare Verschiebeweg ergibt sich aus der Länge des einen konstanten Durchmesser auf­ weisenden zylindrischen Abschnittes der topfförmigen Poldurch­ führung oberhalb ihres Bodens.

Für den Fall, daß dieser Verschiebeweg nicht ausreicht, wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Zwischenstück mit beidseitigen Dichtlippen in die Poldurchführung eingerastet, wobei sich die Mutter mit ihrer zylindrischen Außenwand bis unter den zylindrischen Bereich oberhalb des Bodens der topfförmigen Poldurchführung hinaus erstreckt und mit ihrer zylindrischen Außenwandung an den inneren Dichtlippen des Zwischenstückes anliegt. Die Länge des Verschiebeweges richtet sich in dieser Ausführungsform nach der Länge der Mutter in Richtung auf das Innere der Batterie, da die Dichtung in diesem Fall über das Zwischenstück fest mit der Poldurchführung verbunden ist.

Prinzipiell wäre es auch möglich, die Poldurchführung platt­ zylindrisch auszuführen und in der Innenwand der Poldurchführung eine Nut für einen O-Ring o. ä. vorzusehen. Hierfür müßte jedoch die Konstruktion des Batteriedeckels geändert werden. Die Bildung der Nut in der Innenwand der Poldurchführung macht erhebliche formtechnische Probleme, so daß die oben erwähnten Ausführungs­ formen bevorzugt werden, die von den bisherigen Formen der Pol­ durchführungen ausgehen.

Weitere Vorteile der Erfindung sowie bevorzugte Ausführungs­ beispiele sind anhand der in der beigefügten Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine die Verschiebung des Pols erlaubende Pol­ durchführung,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Poldurchführung mit einem verlängerten Schiebeweg.

In der Zeichnung ist ein Batteriedeckel 1 mit einer topfförmigen Poldurchführung 2 dargestellt. Die Poldurchführung weist eine zylindrische Wand 3 mit einem konstanten Innendurchmesser auf, die am unteren Ende in einen Boden 4 übergeht, der eine kreis­ förmige Öffnung für einen Pol 5 aufweist. Der durch die kreis­ förmige Öffnung des Bodens 4 hindurchgeführte Pol ist oberhalb des Bodens 4 mit einem Außengewinde 6 versehen. Etwa in Höhe der Ebene des Deckels 1 weist der Pol 5 eine Stufe 7 auf, die aus einer Durchmesserverringerung resultiert, so daß oberhalb der Stufe 7 ein Polendstück 8 einen verringerten Durchmesser aufweist. Auf das Außengewinde 6 des Pols 5 ist eine Mutter 9 geschraubt, die mit einem flanschartigen, nach innen gerichteten Ansatz 10 die Stufe 7 des Pols übergreift und an diesem Ansatz 10 das Polendstück 8 hindurchtreten läßt. Zwischen dem flansch­ artigen Ansatz 10 und der Stufe 7 ist eine abdichtender O-Ring 11 eingelegt. Der Außendurchmesser der Mutter 9 entspricht dem Innendurchmesser der zylindrischen Wandung 3 der topfförmigen Poldurchführung 2. In der Außenwandung weist die Mutter 9 nahe ihrem unteren Ende eine ringförmige Nut auf, in die ein O-Ring 12 eingelegt ist. Drückt der Pol 5 in der Darstellung der Fig. 1 aufgrund eines Wachstums einer mit ihm verbundenen Platte nach oben, führt dies zu einer Verschiebung der Mutter 9 relativ zu der zylindrischen Wandung 3 der topfförmigen Poldurchführung 2, wobei aufgrund des O-Ringes 12 die Durchführung gas- und elektrolytdicht bleibt, solange der Verschiebeweg nicht größer als das Maß a in Fig. 1 ist, das sich aus der oberhalb des O- Ringes 12 vorhandenen axialen Länge der zylindrischen Wand 3 mit konstantem Innendurchmesser ergibt.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist für einen längeren Verschiebeweg a′ ausgebildet und beruht darauf, daß die Dichtung zwischen Mutter und Poldurchführung fest mit der Pol­ durchführung verbunden ist, während die Dichtung in Form des O- Ringes 12 in Fig. 1 fest mit der Mutter 9 verbunden war.

In Fig. 2 ist in die topfförmige Poldurchführung 2 ein Zwischen­ stück 13 mit unter den Boden 4 der Poldurchführung 2 greifenden Rasthaken 14 eingerastet. Das Zwischenstück besteht im wesent­ lichen aus einem ringförmigen Steg 15, der sich am Boden 4 der Poldurchführung 2 mit einem horizontalen Steg 16 abstützt und an seinem oberen Ende einen radial nach außen gerichteten horizontalen Steg 17 aufweist. In der so gebildeten nach außen gerichteten Kammer befindet sich ein Dichtstück 18 mit ange­ formten, an der zylindrischen Wandung 3 der Poldurchführung 2 anliegenden Dichtlippen 18. Radial innen von dem vertikalen Steg 15 befindet sich ein inneres Dichtstück 19 mit nach innen gerichteten Dichtlippen 20, die an einer auf den Pol 5′ aufge­ schraubten Mutter 9′ anliegen.

Die Mutter 9′ weist ebenfalls ein flanschartiges Ende 10 auf, erstreckt sich jedoch hülsenförmig um den Pol 5 herum bis unter den Boden 4 der topfförmigen Poldurchführung 2.

Der Verschiebeweg a′ ergibt sich aus dem Abstand zwischen der unteren Dichtlippe 20 des inneren Dichtstückes 19 und dem unteren Ende des zylindrischen Teils der Mutter 9′ mit konstantem Außen­ durchmesser.

Es ist erkennbar, daß mit einer prinzipiellen Konstruktion gemäß Fig. 2 ein langer Verschiebeweg a′ realisierbar ist, wenn dies erforderlich sein sollte.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Dichtstücke 18 und 19 an das Zwischenstück 13 aus einem thermoplastischen Elastomer angespritzt, so daß sich eine feste Verbindung zwischen den Dichtstücken 18, 19 und dem Zwischenstück 13 ergibt, die den auf das Dichtstück 19 bei der Verschiebung des Pols 5′ wirkenden Scherkräften widersteht.

Die darstellten Ausführungsformen haben den Vorteil, daß die Form des Deckels 1 der Batterie und seiner topfförmigen Poldurch­ führungen 2 nicht verändert zu werden braucht. Die erfindungs­ gemäßen Poldurchführungen sind daher in herkömmliche Batterie­ deckel einsetzbar.

Claims (7)

1. Batterie mit einem Gehäuse und mit Batterieplatten, die mit Polen (5, 5′) abgedichtet durch topfförmige Poldurch­ führungen (2) des Gehäuses hindurchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den durch die Poldurchführung (2) hindurchgeführten Abschnitt des Pols (5, 5′) eine Mutter (9, 9′) aufgeschraubt ist, die verschiebbar über eine äußere Dichtung (12, 19) an einem ortsfesten Abschnitt der Pol­ durchführung (2) anliegt.

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Mutter (9) eine Nut auf der Außenwandung aufweist, in die ein an der Innenwandung (3) der Poldurch­ führung (2) anliegender O-Ring (12) eingelegt ist.

3. Batterie nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in die Poldurchführung (2) eingerastetes Zwischenstück (17) mit beidseitigen Dichtungen (18, 19), wobei sich die Mutter (9′) mit ihrer zylindrischen Außenwand bis unter den zylin­ drischen Bereich (3) oberhalb des Bodens (4) der topfförmigen Poldurchführung (2) hinaus erstreckt und mit ihrer zylindrischen Außenwandung an dem inneren Dichtungs­ stück (19) des Zwischenstückes (13) anliegt.

4. Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsstücke (18, 19) an das Zwischenstück (13) angespritzt sind.

5. Batterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Dichtungsstücke (18, 19) Dichtlippen (18′, 20) angeformt sind.

6. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen Pol (5, 5′) und Mutter (9, 9′) wenigstens eine ringförmige Dichtung (11) eingelegt ist.

7. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (9, 9′) einen eine durch eine Querschnitts­ verringerung des Pols (5) gebildete Stufe (7) übergreifen­ den Flanschabschnitt (10) aufweist und daß ein O-Ring zwischen Flanschabschnitt (10) und der Stufe (7) des Pols (5, 5′) eingelegt ist.