NO832188L - Flercelle-blyakkumulator med fast anbragte plateblokker - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en elektrisk akkumulator, særlig en flercellet blyakkumulator med et blokkassehus, ved hvilken de av positive elektroder, separatorer og. negative^élekfcr.oder sammensatte plateblokker har mindre tykkelse enn bredden for de tilhørende cellekar, og hvor plateblQkkene er plassert uforskyvbart i cellekarene.

Er.farignsmessig blir ved monteringen av skkumulatorbatterier cellekarene ikke bestandig nøyaktig utfylt av de allerede ferdig sammenstilte platepakker. Det er hovedsakelig tre grun-ner for dette: For det første består celleinnbyggingselementene av positive og negative elektroder og av separatorer, hvis tykkelser frem-stillingsmessig er utsatt for spredning. Dette fører til negative avvikelser fra innbyggingsstørrelsen, da en overdimen-sjonering i praksis ikke er tillatt.

For det annet er det av betydning de høye kostnader for sprøy-testøpeverktøyet for kunststoff utstyr (blokkasse og lokk), for batterier, særlig startbatterier, og i tillegg en vesentlig utvidelse~av typevarianter på grunn av spesielle kundeønsker.

Begge disse omstendigheter har ført til at man med en og den samme blokkasse realiserer forskjellige batterityper med f. eks. forskjellige kuldeprøvestrømmer. Dette skjer ved at man en gang arbeider med få tykke, og en annen gang med flere tynne elektroder samt forskjellige tykkelser for de dertil hørende separatorer i celler med lik lengde, hvorved det naturligvis bare sjelden fremkommer eksakt like blokktykkelser.

For det tredje har det, særlig ved batterier for yrkeskjøre-tøyer, blitt vanlig foruten den såkalte "fullutbygging" av vekt- og kostnadsgrunner også å fremstille "delutbyggings"-batterier, hvis den nødvendige kapasitet for et- bestemt an-vendelsesformål er mindre og ikke mer kan anbringes i det neste, mindre utstyr som står til rådighet.

I alle tilfeller, og helt spesielt naturligvis i sistnevnte tilfelle, fremkommer frie rom, og det faste sete for elemen-tene går tapt.

Da en fast innbygging imidlertid er helt nødvendig for drifts-sikkerheten til akkumulatoren, og helt; spesielt også ved anvendelsen i elektrodrift, har man opprinnelig benyttet seg av tilføyelsen av innstikningsskiver i platepakkene, med hvilke toleranser i størrelsesorden fra 1-3 mm kan utlignes.

I det tredje tilfelle, i hvilket avvikelsene er enda større, benytter man til og med spesielt til dette formål fremstilte (sprøytede) stikkelementer.

I henhold til DT-GBm 7630908 kan det i stedet for innstik-ningsstykker også benyttes en av kunststoffolie bestående lomme som fyllelement, som før lokkpåsettingen fylles over et ifyllingsrør med f. eks. skumdannende polyuretan i dosert mengde. Fordelen i forhold til sprøyting og i tykkelse for-utbestemte innleggsdeler består deri at det ved skummepro-sessen oppnås nøyaktig den nødvendige tykkelsesøkning.

Begge fremgangsmåter er bundet til at cellene fylles manuelt.

Lettere tilgjengelig for automatisk fremstilling er en i De-AS 2548813 beskrevet metode, som foreslår den direkte innsprøyting av et kunststoff mellom celleskilleveggene, hen-holdsvis blokkasseendeveggene og platesatsene, hvorved den flerkomponentholdige kunststoffblanding oppskummer og herder etter innsprøytingen. Ufordelaktig er derved riktignok den større syrefortrengning og en viss tildekning av aktive elek-trodeoverflater med inntrengning av skummemidlet i endeplate-ne, noe som i begge tilfeller virker som en kapasitetsreduk-sjon.

En særlig fast innbygging, f. eks. den for HD-batterier, har man oppnådd ved fastsetting av plateblokken ved hjelp av nedholdere, som avstøtter seg mot lokket for således å utelukke en relativbeveglese for blydelene i forhold til huset.

I steden for anvendelsen av innleggingsdeler har man til slutt innført innsprøyting av polypropylen, hvorved også her det tilveiebringes en kontakt mellom den sprøytede sperre som for-binder plate og innstikningsstykke med veggene og herved slik at det også er sikret en viss avstøtning i forhold til lokket som senere sveises på.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å til-veiebringe en flercellet elektrisk akkumulator med ristefast innbyggede elektrodeblokker, som kan fremstilles uten innleggsdeler eller materiale som forsterker plateblokktykkelsen og som muliggjør en rasjonell fremstillingsmåte.

Denne oppgave blir løst ifølge oppfinnelsen ved at, av de til hvert cellekar tilhørende celleskillevegger og celleendevegger i blokkassen er anordnet minst en vegg med et over dens sentrale område utstrakt og fra en kant på veggen over en kanal tilgjengelig hulrom, hvis vegger ved innsprøyting av en masse som tilveiebringer en uthvelving kan presses mot plateblokkene.

Hensiktsmessig er det å anordne kanalen på veggens overside. Det er imidlertid også mulig å anordne kanalen nedentil i kassens skillevegg. Dette kan til og med være fordelaktig,

da som kjent skilleveggene er tykkere nedentil enn oventil på grunn av skråtilformingen for å muliggjøre uttak av formen.

Oppfinnelsens gjenstand skal forklares nærmere ved hjelp av figuren. På figuren er det vist en skrått avskåret ende på en flercellet blokkasse 1 med den bakre endevegg 2 og to celleskillevegger 3, 4. Celleskilleveggen 3 har ifølge oppfinnelsen i sitt midtre område et hulrom 5, som er oppblåst av det deri oppskummede kunststoff 6, fortrinnsvis polyuretan, noe som er tilkjennegitt ved en uthvelving utover til begge sider med buleform eller bobleform av celleskilleveggen. For å kunne gjengi denne "veggboble" 7 på en iøyenfallende måte, er elektrodebelegget til den av celleskilleveggene 3 og 4 av-delte celle utelatt på figuren. Ved hjelp av kanalen 8 blir det oppskumbare kunststoff sprøytet inn i hulrommet.

Det til enden beliggende cellekammer mellom blokkasseendeveg-gen 2 og celleskilleveggen 3 er fylt med en plateblokk, bestående av negative elektroder 9, positive elektroder 10 og separatorer 11. Derved er de negative elektroder tilsluttet til den negative endepol 12 og de positive elektroder til celleforbindelsen 13.

Som figuren viser gjennom spalten 14, blir cellebredden ikke fullstendig utfylt av plateblokkens tykkelse, slik at den løse plassering ville bety en alvorlig farekilde.

Denne fare blir unngått ved utførelsen ifølge oppfinnelsen av blokkassens mellomvegger, som tillater, ved fylling av på forhånd tilformede hullommer i veggene med et oppskumbart reak-sjonskunststoff, at hulromvolumet økes og at den til herding førende nettdannelsesreaksjon tilveiebringer en trykkoppbygg-ing som holder platepakken ved enden under et konstant inn-spenningstrykk. Derved tilpasser veggboblens tykkelse seg automatisk til den foreliggende avstand mellom plateblokken og celleskilleveggen. Selvfølgelig kunne det også i blokk-kasseendeveggen være utformet oppblåsbare lommer i samsvar med oppfinnelsen.

Den vesentlige fordel ved oppfinnelsen ligger deri at hullom-men inklusive ifyllingskanal er en fast bestanddel av blokk-kassen og at den, da blokkassen i dette fremstillingsstadium kan posisjoneres med tilstrekkelig gjentagelsesnøyaktighet, kan nås f. eks. med innsprøytingsdyser.

Fremstillingen av en slik veggintegrert lomme skjer likeledes automatisk og simultant med sprøytestøpingen av blokkassen ved hjelp av en injeksjonsnål som er slik fast installert i kjernesatsen til sprøyteformen at dens åpning ligger omtrent i midten av celleskilleveggen. I den første fase av sprøyte-prosessen, altså ved påfyllingen av sprøyteformen med polypropylen, må trykket i nålen direkte følge det i formen seg oppbyggende trykk. Dette må skje for å sikre at det i nålens kanal ikke kan inntrenge noe flytende polypropylen, mens det på den annen side skal være sikret at det i denne fase heller ikke kan tre noe luft (eller ingen gass) ut av nålens spiss.

Etter en viss tid, nemlig når polypropylenmaterialet allerede er stivnet ved kjerneflåtene, og mens materialet i midten av veggene fremdeles er i flytende tilstand, blir en definert mengde luft drevet inn bak kanylen ved en ytterligere øking av trykket. Det dertil nødvendige volum tas fra krymperomme-. ne, som fremkommer under stivningsprosessen, hvorved helt analogt til det bare lite skummende kassemateriale det som ytterligere fordel fremkommer en kasse uten de ellers vanlige innsynkningssteder ved materialansamlingsstedene (f. eks. ytre markering av midtveggene).

Denne i mellomveggene lagrede luft danner nu en meget tynn luftlomme med en størrelse på ca. 10 cm i diameter. Ved uttak av formen etter trykkavlastning forblir denne lomme i det vesentlige bestående i denne form og er tilgjengelig over den på grunn av nålen dannede åpning for fylling, f. eks. med polyuretan.

Ved injeksjon av kunststoffet i den ferdige lomme kan det ikke på forhånd utelukkes at materialet ved begynnelsen av oppskummingen igjen drives ut av den (tynne) fylleåpning. I dette tilfelle kan man benytte et relativt langsomt rea-gerende skumstoff, slik at oppskummingen først begynner etter at åpningen er sammensveiset ved påsveising av blokklokketf. Skulle dette imidlertid ikke kunne oppnås, forblir den sikre mulighet direkte i tilslutning til den respektive fyllepro-sess å sveise midtveggen direkte varmt i dette område. Eventuelt vil det da være nødvendig å gjøre veggen noe høyere i dette område for å utelukke utettheter med sikkerhet i forhold til lokket ved den senere sammensveising.

Claims (3)

1. Elektrisk akkumulator, særlig flercellet blyakkumulator med et blokkassehus, ved hvilken de avvekslende av positive elektroder, separatorer og negative elektroder sammensatte plateblokker er av mindre tykkelse enn bredden for de tilhørende cellekar, og hvor plateblokkene er fast anbragt i cellekarene, karakterisert ved at minst en vegg i de til hvert cellekar tilhø rende celleskillevegger og celleendevegger i blokkassen er utstyrt med et over veggens sentrale område utstrakt og fra en kant på veggen over en kanal tilgjengelig hulrom, hvis vegger kan presses mot plateblokkene ved innsprø yting av en uthvelvende masse i hulrommet.

2. Elektrisk akkumulator ifølge krav 1, karakterisert ved at den uthvelvende masse er en skumdannende kunststoffpolymer.

3. Elektrisk akkumulator ifølge krav 2, karakterisert ved at kunststoffpolymeren er polyuretan.