ES2289020T3 - Dispositivo de contacto de acumuladores electricos. - Google Patents
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Abstract
Acumulador con al menos un elemento de contacto y conexión (4) para el contacto del acumulador, que tiene un polo de conexión (2) que sobresale de la carcasa, siendo el elemento de contacto y de conexión (4) un casquillo metálico colocado por deslizamiento en el polo de conexión (2) cuyo diámetro interior se corresponde aproximadamente con el diámetro exterior del polo de conexión (2), caracterizado porque el casquillo presenta al menos una ranura (6, 12), y está montado a presión sobre el polo de conexión (2) por medio de una guía (3, 8) solapada en un apretamiento ajustado.
Description
Dispositivo de contacto de acumuladores
eléctricos.
El objeto de la invención es un acumulador con
al menos un elemento de contacto y conexión para el contacto del
acumulador, que tiene un polo de conexión que sobresale de la
carcasa, siendo el elemento de contacto y de conexión un casquillo
metálico colocado por deslizamiento en el polo de conexión cuyo
diámetro interior se corresponde aproximadamente con el diámetro
exterior del polo de conexión.
Los elementos de contacto y de conexión para la
conexión a los polos de elementos galvánicos se conocen en las
formas de realización más diversas.
Por ejemplo, del documento EP834943B1 se
desprende una disposición para la conexión eléctrica en serie de
celdas cilíndricas, en la que se usa un elemento de unión en forma
de una copa, que comprende el suelo de una primera celda y que está
soldado con el borde inferior de esta celda, y que posee una
abertura en su suelo a través de la que penetra el polo de la
segunda celda y contacta la primera celda, estando soldado el suelo
de la copa de conexión con una segunda celda. Una conexión en serie
de este tipo, gracias a la soldadura de los componentes, no se
puede separar y además requiere un coste elevado en el montaje.
Del documento US5521021 se conocen elementos
galvánicos en los que un polo está conformado como perno roscado,
mientras que el otro polo está configurado en la parte opuesta del
elemento como abertura roscada. De este modo se puede establecer
una conexión en serie por medio del atornillado de varias celdas.
Sin embargo, este tipo de polos atornillados conformados como
pernos roscados o aberturas provistas de rosca son costosos en su
fabricación.
Del documento DE2359429B2 se deriva una conexión
de polo en forma de un conectador enchufable, que está provista de
resortes y láminas de contacto que están dispuestos en una
hembrilla. Las láminas de contacto están conformadas por medio de
entalladuras o incisiones en elementos de contacto y están dobladas
hacia fuera desde el plano del elemento de contacto, y están
hechas, en particular, de bronce de berilito endurecido. Un
conectador enchufable provisto de este tipo de láminas de contacto
elásticas es extraordinariamente costoso debido al material y a la
conformación complicada.
En el documento DE494929 se describe una batería
de pilas secas con varios elementos conectados uno tras otro, en la
que los polos de conexión del elemento se enganchan uno dentro de
otro por medio de articulaciones de bisagra o cierres roscados. Los
electrodos están unidos o atornillados entre ellos, por ejemplo, a
modo de bayoneta o a modo de botón pulsador.
Del documento CH591767 se conoce una disposición
de contacto y de conexión para acumuladores en la que se suelda un
casquillo atornillado para la consecución de una rosca exterior en
el polo de conexión de una batería. El casquillo atornillado se
atornilla a continuación en una espira en la tapa de una batería
contigua, y se comprime por medio de una unión atornillada en una
placa de contacto de la batería para la consecución de un contacto
eléctrico entre las baterías.
La invención se basa en el objetivo de
proporcionar un acumulador con al menos un elemento de contacto y de
conexión para el contacto del acumulador, que tenga un polo de
conexión que sobresale de la carcasa, que se pueda fabricar de un
modo sencillo y barato, que se pueda montar de manera fiable y sin
un coste elevado, y a través del cual se puedan transmitir
corrientes elevadas, ya que hay una gran superficie de contacto.
Este objetivo se consigue según la invención con
un acumulador del tipo mencionado al comienzo por medio de las
características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
En las reivindicaciones subordinadas se indican configuraciones
ventajosas de la invención.
El dispositivo de contacto se usa, en
particular, en acumuladores alcalinos en forma de pilas redondas o
en forma rectangular, o en acumuladores de ión de litio en forma de
pilas redondas o en forma rectangular.
A continuación se explica con más detalle el
objeto de la invención a partir de las Figuras 1 a 4.
La Figura 1 muestra una conexión en serie de
varios elementos galvánicos con una disposición de contacto. Las
Figuras 2a, b y c muestran un elemento de contacto. La Figura 3
muestra otra configuración especialmente ventajosa del elemento de
contacto. La Figura 4 muestra otras formas de realización de la
disposición de contacto y de conexión.
Según la Figura 1, hay varios acumuladores 1
conectados en serie, por ejemplo acumuladores alcalinos en forma de
pilas redondas. Cada una de estas celdas posee un polo de conexión
2, que sobresale de la carcasa de las celdas, y en la parte opuesta
de la pila redonda una abertura de la carcasa 3. Estas celdas están
unidas conectadas entre ellas por medio del elemento de conexión 4
representado con más detalle en la Figura 2. El elemento de
conexión 4 está fabricado a partir de una tira de chapa o de una
chapa redonda de metal 5 según la Figura 2c, en la que están
cortadas ranuras 6 en forma de estrella. Por medio de estas ranuras
6 se conforman lengüetas 7 aproximadamente triangulares (Figura
2a), que están dobladas hacia arriba, y que están dispuestas en un
círculo. El diámetro interior de las lengüetas 7 triangulares que
están dispuestas perpendicularmente se corresponde con el diámetro
exterior del polo de conexión 2. Este elemento de conexión 4 se
coloca por deslizamiento según la invención en el polo de conexión
2. A modo de guía de solape sirve la abertura del suelo 3 de la
segunda celda conectada en serie, cuyo diámetro interior está
elegido de tal manera que se corresponde aproximadamente con el
diámetro exterior del polo de conexión 2 más el doble del grosor del
material de la chapa redonda 5. Por medio de la colocación por
deslizamiento de una celda sobre el polo de conexión 2 de la
siguiente celda, el elemento de conexión 4 se presiona de modo
ajustado al polo de conexión 2 o bien a la abertura 3 en el suelo
de la celda, y se origina un contacto de gran superficie, que hace
posible la transmisión de corrientes elevadas. A modo de material
para el elemento de contacto y de conexión 4 está previsto, en
particular, cobre, debido a su buena conductividad eléctrica y a
sus características de deformación, mientras que el polo de
conexión 2 y la carcasa de las celdas están hechos, por ejemplo, de
acero niquelado.
En lugar del elemento de conexión con lengüetas
7 triangulares, dobladas hacia fuera a partir de una chapa redonda,
según la Figura 2, también puede servir, fundamentalmente, un
casquillo estirado/rodado a partir de un material de cobre, que
está provisto de una ranura longitudinal. Una forma especialmente
ventajosa de un casquillo de este tipo está representada en la
Figura 3. Este casquillo está hecho de un material 11 ondulado, que
está provisto de una ranura longitudinal 12.
Las crestas de las ondas de este material están
aplanadas de tal manera que, por un lado, se corresponden con el
contorno exterior del polo de conexión 2, y por otro lado con el
contorno interior de la abertura 3 en la parte inferior de la
celda. Este casquillo 11 se puede fabricar de un modo especialmente
sencillo, hace posible un montaje rápido y fiable, y proporciona
una gran superficie de contacto, ya que permite la transmisión de
corrientes elevadas.
La Figura 4 muestra otras configuraciones
posibles de elementos de conexión 4 y disposición de contacto en la
celda.
Según la Figura 4a, el acumulador 1 posee un
polo de conexión 2 cilíndrico, mientras que la entalladura inferior
de la celda 3 posee una forma cónica, por ejemplo con un cono de
1:20 con un diámetro máximo de, por ejemplo, 15 mm. Un cono con
esta pequeña inclinación lleva a un enclavamiento automático. Cuando
el elemento de conexión y de unión 4 posee una forma como en la
Figura 2, entonces las lengüetas 7 triangulares son dobladas en un
ángulo de menos de 90º hacia arriba, de manera que se produce una
configuración cónica del elemento de contacto.
Según la Figura 4b, el polo de conexión 2 y la
entalladura de la celda 3 están configuradas como en la Figura 4a.
Se modifica el contorno real del elemento de contacto y de conexión
4, que está configurado de tal manera que sus superficies de la
pared están conformadas de modo que se estrechan. Esto facilita, en
particular, el montaje, y aumenta la superficie de contacto
disponible para la derivación de corriente.
Según la Figura 4c, tanto el polo de conexión 2
superior como la entalladura de la celda 3 presenta una forma
cónica. El elemento de conexión y de unión 4 posee en este caso un
grosor que permanece constante.
Para establecer conexiones en serie o en
paralelo de acumuladores eléctricos con elementos de contacto y de
conexión, naturalmente también es posible, tal y como se representa
en la Figura 1, colocar el elemento de contacto 4 sobre el polo de
conexión 2 de una primera celda, y apretar éste por medio de un
anillo de guiado 8 sobre el polo de conexión 2. Este anillo de
guiado 8, a su vez, está conectado eléctricamente con un perno 9
que se corresponde con al forma del polo de conexión 2, que está
integrado en la entalladura 3 en el suelo de la celda que se ha de
unir disponiendo entre medias un elemento de contacto y de conexión
4 conforme a la invención. Para la conexión eléctrica entre el
perno y el elemento de contacto sirve, por ejemplo, una ranura
plana de cobre 10 unida con éste.
El elemento de contacto y de conexión 4 hace
posible crear una conexión sencilla, pero altamente fiable, entre
elementos galvánicos, que está particularmente indicada para
transmitir corrientes elevadas.
Claims (9)
1. Acumulador con al menos un elemento de
contacto y conexión (4) para el contacto del acumulador, que tiene
un polo de conexión (2) que sobresale de la carcasa, siendo el
elemento de contacto y de conexión (4) un casquillo metálico
colocado por deslizamiento en el polo de conexión (2) cuyo diámetro
interior se corresponde aproximadamente con el diámetro exterior
del polo de conexión (2), caracterizado porque el casquillo
presenta al menos una ranura (6, 12), y está montado a presión
sobre el polo de conexión (2) por medio de una guía (3, 8) solapada
en un apretamiento ajustado.
2. Acumulador según la reivindicación 1,
caracterizado porque el casquillo (4) posee una ranura (12)
que discurre en la dirección del eje del polo de conexión.
3. Acumulador según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el casquillo está hecho de material
ondulado (11).
4. Acumulador según la reivindicación 3,
caracterizado porque las crestas de ondas del material (11)
están aplanadas.
5. Acumulador según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de
contacto y de conexión (4) está formado por una chapa redonda (5),
a partir de la cual están dobladas hacia fuera lengüetas (7)
aproximadamente triangulares, que están dispuestas en un círculo, en
el que el diámetro del círculo se corresponde aproximadamente con
el diámetro exterior del polo de conexión (2), y las lengüetas (7)
triangulares están perpendiculares a la superficie base de la chapa
redonda (5).
6. Acumulador según la reivindicación 5,
caracterizado porque las lengüetas (7) en forma triangular
están en un ángulo de < 90º respecto a la superficie base de la
chapa redonda (5) y conforman una abertura fundamentalmente
cónica.
7. Acumulador según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento de
conexión y de contacto (4) está apretado por medio de un anillo de
guiado (8) de solape sobre el polo de conexión (2).
8. Conexión en serie de acumuladores eléctricos
según una de las reivindicaciones 1 a 7, que están conectados por
medio de un elemento de contacto o de conexión, caracterizada
porque el polo de conexión (2) provisto de un elemento de contacto
(4) de una primera celda está insertado en la abertura (3) que
conforma una guía en el suelo de la celda de la siguiente
celda.
9. Conexión en serie y/o en paralelo de
acumuladores eléctricos según una de las reivindicaciones 1 a 7, que
están conectados por medio de elementos de conexión y contacto,
caracterizada porque el elemento de contacto (4) está
colocado sobre el polo de conexión (2) de una primera celda, y está
presionado por medio de un anillo de guía (8), y el anillo de guía
(8) está conectado eléctrica y mecánicamente con un perno (9), en el
que el perno (9) está introducido a presión en la abertura del
suelo (3) de una segunda celda de acumulador usando otro elemento
de contacto (4).
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