DE102008029386A1

DE102008029386A1 - Bleigitter

Info

Publication number: DE102008029386A1
Application number: DE102008029386A
Authority: DE
Inventors: Peter Streuer; Ingo Koch
Original assignee: VB Autobatterie GmbH and Co KGaA
Current assignee: Clarios Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: DE102008029386B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bleigitter für einen Bleiakkumulator, mit einem Rahmen (12), einer mit dem Rahmen (12) in elektrischer Verbindung stehenden Kontaktfahne (14) und einem innerhalb des Rahmens (12) angeordneten Gitter (16), wobei das Gitter (16) eine Vielzahl an Ausnehmungen (20, 28) besitzt, die durch Stege (18) voneinander getrennt sind und in einer Mehrheit ein sechszähliges Gitter (16) bilden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Mehrheit der Ausnehmungen (20, 28) Querschnitte hat, die mehr als sechs Ecken aufweisen oder zumindest abschnittweise geschwungen verlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bleigitter für einen Bleiakkumulator, mit einem Rahmen, einer mit dem Rahmen in elektrischer Verbindung stehenden Kontaktfahne und einem innerhalb des Rahmens angeordneten Gitter, wobei das Gitter eine Vielzahl an Ausnehmungen besitzt, die durch Stege voneinander getrennt sind und zumindest in einer Mehrheit ein sechszähliges Gitter bilden.
Ein derartiges Bleigitter ist aus der CN 200993982 Y bekannt. Nachteilig an einem derartigen Bleigitter ist der hohe Bleiverbrauch.
Ein nicht gattungsgemäßes Bleigitter ist aus der WO 2001/004977 A1 bekannt, bei dem das Gitter nicht sechszählig ist. Diese Bleigitter bieten aber keine Lösung zur Problematik des Schüsselns.
Aus dem Buch „The Automobile Storage Battery Its Care and Repair", The American Bureau of Engineering, Inc. Chicago, Illinois, USA, das im Internet einsehbar ist, ist ein Bleigitter in Form eines so genannten Manchester-Gitters mit runden Ausnehmungen bekannt, das für stationäre Anwendungen verwendet wird. Nachteilig ist hier der hohe Bleiverbrauch.
Unter dem Schüsseln (engl. cupping) wird der Effekt verstanden, dass positive Bleiplatten während des Ladens eine Volumenänderung erfahren und sich dadurch lokal ausdehnen. Diese lokale Ausdehnung induziert Spannungen, die dazu führen, dass sich die Bleiplatte krümmt, was unerwünscht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik zu überwinden.
Die Erfindung löst das Problem durch ein gattungsgemäßes Bleigitter, bei dem eine Mehrheit der Ausnehmungen Querschnitte hat, die mehr als sechs Ecken aufweisen oder zumindest abschnittsweise geschwungen verlaufen.
Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Bleigitter ist, dass es bei geringem Bleiverbrauch wenig zum Schüsseln neigt. Es ist ein weiterer Vorteil, dass das erfindungsgemäße Bleigitter bei geringem Bleiverbrauch einen geringen Innenwiderstand besitzt und hohe Entladeströme erlaubt.
Vorteilhaft ist zudem, dass das erfindungsgemäße Bleigitter leicht herzustellen ist. Dazu muss, sofern das Bleigitter durch Ausstanzen hergestellt wird, lediglich ein Stanzwerkzeug modifiziert werden.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Rahmen insbesondere eine einen Rand des Bleiakkumulators bildende Struktur verstanden, die zumeist keine Ausnehmungen besitzt. Der Rahmen kann dabei ein einstückiger Bestandteil des Bleigitters sein. Unter einer Kontaktfahne wird insbesondere ein Teil des Bleigitters verstanden, das dazu ausgebildet ist, um dann, wenn das Bleigitter in einem Akkumulator eingebaut ist, zum Ableiten eines Entladestroms zu dienen. Die Kontaktfahne kann eine eigenständige Struktur des Bleigitters sein, das ist aber nicht notwendig. So ist es möglich, dass die Kontaktfahne ein Teil des Rahmens ist. Dieser Teil des Rahmens wird dadurch zur Kontaktfahne, dass er, wie oben ausgeführt, im eingebauten Zustand den Entladestrom abführt.
Unter dem Merkmal, dass die Ausnehmungen ein sechszähliges Gitter bilden, wird insbesondere verstanden, dass die geometrischen Schwerpunkte aller Ausnehmungen, die benachbart zu einer vorgegebenen Ausnehmung liegen, ein Sechseck bilden. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass dieses Sechseck ein gleichseitiges Sechseck ist. Bevorzugt besitzt das Sechseck zumindest eine, insbesondere aber mindestens zwei Spiegelachsen.
Unter dem Merkmal, dass eine Mehrheit der Ausnehmungen Querschnitte hat, die mehr als sieben Ecken aufweisen oder zumindest abschnittsweise geschwungen verlaufen, wird insbesondere verstanden, dass die Querschnitte sieben, acht, neun, zehn oder mehr Ecken besitzen.
Unter dem Merkmal, dass der Querschnitt zumindest abschnittsweise geschwungen verläuft, ist zu verstehen, dass dieser Abschnitt beispielsweise durch eine geometrische Kurve beschreibbar ist, insbesondere einen Ellipsenbogen, einen Kreisbogen oder ein Polynom zweiten oder höheren Grades. Es wäre möglich, den Abschnitt, in dem der Querschnitt geschwungen verläuft, als einen Abschnitt mit unendlich vielen Ecken anzusehen, so dass beispielsweise ein kreisförmiger Querschnitt unendlich viele Ecken hat.
Unter einem Querschnitt wird eine mathematische Abstraktion verstanden, die einfache geometrische Objekte wie Linien oder einfache geometrische Kurven umfasst. Zwar kann jede Ausnehmung auf hinreichend kleiner Längenskala als zerklüftet oder kurvenförmig angesehen werden, das ist im Rahmen der vorliegenden Beschreibung aber nicht gemeint.
In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Ausnehmungen geometrische Schwerpunkte und die Mehrheit der Ausnehmungen besitzt Querschnitte, die über einen Winkelbereich von mehr als 120° (bezogen auf den Schwerpunkt) geschwungen verlaufen. Der Winkelbereich wird beispielsweise dadurch bestimmt, dass der Winkel zwischen zwei Schenkeln gemessen wird, wobei der erste Schenkel durch die Verbindungsstrecke zwischen dem geometrischen Schwerpunkt und einem Punkt gebildet wird, der an einem Anfang des geschwungen Abschnitts liegt. Auf gleiche Weise wird der zweite Schenkel durch die Strecke gebildet, die den geometrischen Schwerpunkt mit dem Ende des geschwungenen Abschnitts verbindet. Bevorzugt verläuft der Querschnitt in dem Winkelbereich streng konvex, d. h. nicht geradlinig. Vorteilhaft hieran ist, dass ein derartiges Bleigitter besonders wenig zum Schüsseln neigt und gleichzeitig mit einem geringen Bleiverbrauch herstellbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gitter zumindest eine Gruppe von Stegen, die einen auf die Kontaktfahne zu verlaufenden, kantenfreien Leitpfad bilden. Unter dem Leitpfad wird insbesondere die kürzeste, durch Stege verlaufende Verbindung zwischen einem Punkt auf der Kontaktfahne und einem Punkt des Rahmens an einem Rahmenabschnitt, an dem die Kontaktfahne nicht angeordnet ist, verstanden. Als Leitpfad werden insbesondere solche Pfade angesehen, die in eine Richtung verlaufen, das heißt den kürzesten Weg zwischen zwei Punkten nehmen, wobei die Punkte so gewählt sind, dass ein im Wesentlichen gradliniger Verlauf des Leitpfads möglich ist.
Vorteilhaft hieran ist, dass sich durch den kantenfreien Leitpfad ein besonders kurzer Leitpfad ergibt, so dass ein besonders hoher Entladestrom möglich ist bzw. bei einem vorgegebenen Entladestrom das Bleigitter mit besonders wenig Blei herstellbar ist. Unter einem kantenfreien Leitpfad wird insbesondere verstanden, dass der Leitpfad keinen Knick besitzt. In anderen Worten verläuft der Querschnitt der Ausnehmungen an Stellen, an denen diese den Leitpfad tangieren, parallel zum Leitpfad. In wiederum anderen Worten ist der Leitpfad, wenn er mathematisch als eine Kurve beschrieben wird, an jeder Stelle stetig differenzierbar.
Eine besonders geringe Neigung zum Schüsseln wird erreichbar, wenn die Randkurve vollständig geschwungen verläuft. In anderen Worten ist die Kurve, die den Rand des Querschnitts beschreibt, an jeder Stelle stetig differenzierbar.
Ein besonders geringer Bleiverbrauch wird erzielt, wenn der Querschnitt der Mehrheit der Ausnehmungen zumindest zwei, insbesondere vier, konvexe Abschnitte und zumindest zwei, insbesondere vier, konkave Abschnitte besitzt.
Besonders bevorzugt ist der Querschnitt der Mehrheit der Ausnehmungen zitronenförmig. Der Querschnitt ließe sich auch als lanzettförmig bezeichnen. Es hat sich herausgestellt, dass so ein guter Kompromiss zwischen geringem Bleiverbrauch, geringer Schüsselneigung und hohem maximalem Entladestrom möglich ist.
Besonders bevorzugt besitzt der Querschnitt zumindest zwei gegenüberliegende, kreisbogenförmige, elliptische oder ovale Abschnitte und zwei jeweils zwischen diesen Abschnitten angeordnete Auswölbungen. Bevorzugt erstrecken sich zwei kreisbogenförmige Abschnitte jeweils über einen Winkelbereich von mehr als 140° bezogen auf den geometrischen Schwerpunkt. Die Auswölbungen sind zwischen den kreisbogenförmigen Abschnitten angeordnet.
Besonders günstig ist es, wenn die Auswölbungen auf einer Geraden liegen, die auf einem Randabschnitt zuläuft, an dem die Kontaktfahne angeordnet ist. Ist der Rahmen beispielsweise im Wesentlichen rechteckig, so verläuft die Gerade unter einem Winkel von beispielsweise 80° bis 100° zu diesem Rand.
Ein besonders hoher Entladestrom bzw. ein besonders geringer Innenwiderstand eines Bleiakkumulators mit einem erfindungsgemäßen Bleigitter wird erreicht, wenn eine Leitpfadlänge eines sich entlang einer Gerade erstreckenden und auf die Kontaktfahne zu verlaufenden Leitpfads, weniger als das 1,27-fache, insbesondere weniger als das 1,25-fache, einer Ausgleichsstrecken-Länge eine Ausgleichstrecke des Leitpfads beträgt. Die Ausgleichsstrecke ist die kürzeste Verbindung zwischen der Kontaktfahne und dem Punkt auf dem Rand gegenüber der Kontaktfahne, in dem der Leitpfad beginnt.
Besonders bevorzugt haben die Ausnehmungen einen Anteil an einer Gitterfläche des Gitters von mehr als 72%, insbesondere von mehr als 76%. Es ergibt sich so ein besonders geringer Bleiverbrauch bei einer besonders hohen Ladekapazität eines Bleiakkumulators, der mit dem erfindungsgemäßen Bleigitter versehen ist.
Ein besonders geringer Bleiverbrauch wird erhalten, wenn die Ausnehmungen, die den gleichen Querschnitt haben, jenseits eines Rands des Gitters alle im Wesentli chen gleich groß sind. Es ist möglich, dass alle Ausnehmungen im Wesentlichen den gleichen Querschnitt haben. Es ist jedoch auch möglich, dass zwei, drei oder mehr Gruppen von Ausnehmungen gleichen Querschnitts existieren. In diesem Fall hat bevorzugt eine dieser Gruppen jenseits des Rands des Gitters im Wesentlichen den gleichen Querschnitt, so dass diese Ausnehmungen auch alle gleich groß sind. Unter dem Merkmal, dass die Ausnehmungen im Wesentlichen gleich groß sind, wird verstanden, dass eine relative Abweichung der Flächen der Ausnehmungen unterhalb von 15% liegt.
Ein besonders hoher Entladestrom bei gleichzeitig geringem Bleiverbrauch wird erzielt, wenn die Ausnehmungen sechseckige Querschnitte besitzen und mindestens ein auf die Kontaktfahne zu verlaufender Leitpfad einen mit geringer werdendem Abstand zur Kontaktfahne zunehmenden Querschnitt besitzt.
Bevorzugt ist das Bleigitter ausgestanzt. Die Erfindung kann dann besonders vorteilhaft eingesetzt werden. Vorteilhaft an ausgestanzten Bleigittern ist, dass diese besonders günstig zu fertigen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Bleigitter eine Gittergüte, die einen Leitwert pro Gramm verwendeten Bleis angibt, die oberhalb von mehr als 27,2 S/g liegt. Diese Gittergüte wird insbesondere dadurch bestimmt, dass zunächst das Gitter durch ein FEM-Model (FEM, Finite Element Methode) beschrieben wird. Danach wird eine auf der gesamten Oberfläche des Bleigitters konstante Stromdichte von 1 A im FEM-Modell simuliert. Es wird dann die Spannungsdifferenz zwischen dem Ort der höchsten Spannung und dem Ort der niedrigsten Spannung gebildet und der Strom 1 A durch diese Differenz geteilt, so dass der Leitwert in Siemens (S) erhalten wird. Der Leitwert wird dann durch die Masse des Gitters des Bleigitters vor dem Einbau in den Norm-Bleiakkumulator dividiert, so dass sich die Gittergüte ergibt.
Bekannte Bleigitter haben eine Gittergüte von 26,9 S/g. Der Wert für das erfindungsgemäße Bleigitter liegt bei mindestens 27,2 S/g, insbesondere 27,4 S/g. Diese Differenz stellt für ein Massenverfahren, wie es die Bleiakkumulatorherstellung ist, eine signifikante Einsparung an Blei bei ansonsten gleichen Leistungsdaten dar.
Ein erfindungsgemäßer Bleiakkumulator mit einem erfindungsgemäßen, positiven Bleigitter ist bevorzugt als eine Starterbatterie ausgebildet. Eine solche Starterbatterie kann auch als SLI-Batterie (starter, lighting, ignition, engl. rür Starter-, Licht- und Zündbatterie) bezeichnet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
1 ein erfindungsgemäßes Bleigitter, die
2a, 2b zeigen ein Detail aus 1,
3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bleigitters, mit dem ein besonders hoher Entladestrom erreichbar ist,
4 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bleigitters,
5 ein Detail eines weiteren Bleigitters und
6 ein Detail eines weiteren erfindungsgemäßen Bleigitters.
1 zeigt ein Bleigitter 10, das ausgebildet ist, um in einem Bleiakkumulator eingesetzt zu werden und einen Rahmen 12, eine mit dem Rahmen 12 elektrisch in Verbindung stehende Kontaktfahne 14 und ein innerhalb des Rahmens 12 angeordnetes Gitter 16 umfasst. Das Gitter 16 wird gebildet durch eine Vielzahl an Stegen 18, von denen die Stege 18.1, 18.2 und 18.3 exemplarisch eingezeichnet sind. Die Stege 18 trennen jeweilige Ausnehmungen 20 voneinander. Beispielsweise trennt der Steg 18.1 die Ausnehmungen 20.1 und 20.2 voneinander und der Steg 18.2 die Ausnehmungen 20.1 und 20.3. Im Folgenden bezeichnen Bezugszeichen ohne Zählsuffix das Objekt als solches.
Die Ausnehmungen 20 besitzen jeweilige geometrische Schwerpunkte S. So ist S₂ der geometrische Schwerpunkt der Ausnehmung 20.2 (vgl. 2). Das Gitter 16 ist sechszählig. Das heißt, dass jeder geometrische Schwerpunkt, beispielsweise der geometrische Schwerpunkt S₁ der Ausnehmung 20.1, von genau sechs geometrischen Schwerpunkten S₂, ... S₇ umgeben ist (2a).
1 zeigt, dass Gruppen von Stegen einen Leitpfad bilden. Beispielsweise sind die Stege 18.1, 18.2 und 18.3 Teil eines Leitpfads L₁, der von einem ersten Punkt P₁ auf der Kontaktfahne 14 zu einem zweiten Punkt P₂ auf einem Rahmenabschnitt 22.1 verläuft. Der Rahmenabschnitt 22.1 bildet zusammen mit den Rahmenabschnitten 22.2, 22.3 und 22.4 den Rahmen 12 und liegt der Kontaktfahne 14 gegenüber.
Bei der Ausführungsform gemäß 1 beträgt eine Gesamtfläche der Ausnehmungen 20 78%. Das heißt, dass die Stege 18 zusammengenommen einen Anteil von 22% am Gitter 16 haben.
2a zeigt die Ausnehmungen 20.1 bis 20.7 im Querschnitt. Es ist zu erkennen, dass die Querschnitte vollständig geschwungen verlaufen. Der Querschnitt der Ausnehmung 20.1, der in dieser Ausführungsform exemplarisch für alle anderen Querschnitte steht, besitzt zwei gegenüberliegende kreisbogenförmige Konvex-Abschnitte 24.1, 24.2. Beide Konvex-Abschnitte 24.1, 24.2 erstrecken sich über einen Kreisbogen-Winkelbereich α₁ bzw. α₂ von jeweils 140°.
Zwischen den beiden Konvex-Abschnitten 24.1, 24.2 ist jeweils eine Auswölbung 26.1 bzw. 26.2 angeordnet. Jede der Auswölbungen 26.1 bzw. 26.2 erstreckt sich über einen Auswölbungs-Winkelbereich β₁ bzw. β₂ von 20° und umfasst an ihren Rändern jeweils einen Konkav-Abschnitt 27.1, 27.2 bzw. 27.3, 27.4 (vgl. 2b), die einen weitern Konvex-Abschnitt einschließen, der eine Spitze der jeweiligen Auswölbung 26 bildet.
2a zeigt damit einen Querschnitt der Ausnehmungen 20, der zitronenförmig ist. Die beiden Auswölbungen 26.1, 26.2 liegen auf einer Geraden g, die auf den Randabschnitt 22.3 zuläuft. An dem Randabschnitt 22.3 ist die Kontaktfahne 14 angeordnet. Es ergibt sich so der in 1 eingezeichnete, geschwungen verlaufende Leitpfad L₁. Das Bleigitter mit den zitronenförmigen Ausnehmungen hat eine Gittergüte von 27,5 S/g.
2b zeigt den Leitpfad L₁, der eine Leitpfadlänge l₁ besitzt. Es ist zudem eine Ausgleichsstrecke L_A zu erkennen. Die Ausgleichsstrecke L_A verläuft von dem Punkt P₁ (1) zum Punkt P₂, der auf dem Rahmenabschnitt 22.1 liegt, der der Kontaktfahne 14 gegenüberliegt. Der Leitpfad L₁ erstreckt sich entlang der Ausgleichsstrecke L_A. Die Ausgleichsstrecke L_A hat eine Ausgleichsstreckenlänge l_A, die kleiner ist als die Leitpfadlänge l₁. Je kürzer der Leitpfad L₁ im Vergleich zur Ausgleichsstrecke L_A, desto geringer ist der Innenwiderstand des Bleigitters 10. Bei dem in den 1, 2a und 2b gezeigten Gitter ist die Leitpfadlänge l₁ kleiner als das 1,2-fache der Ausgleichsstreckenlänge l_A. Es gilt nämlich l₁ = 1,18·l_A.
Diese geringe Leitpfadlänge l im Vergleich zur Ausgleichsstreckenlänge wird erreicht, weil die Ausnehmungen 20 eine im Wesentlichen ovale bzw. elliptische Grundform haben. Im vorliegenden Fall ist die Grundform der Ausnehmung kreisbogenförmig mit Auswölbungen.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bleigitters, das sich dadurch von dem Bleigitter gemäß der 1, 2a und 2b unterscheidet, dass der Leitpfad L₁ einen mit geringer werdendem Abstand zur Kontaktfahne zunehmenden Querschnitt besitzt. Wie die erste Ausführungsform besitzt auch die in 3 gezeigte zweite Ausführungsform eine zweite Gruppe an Stegen, die einen zweiten Leitpfad L₂ bilden. Beide Leitpfade L₁, L₂ verlaufen unter einem Verlaufswinkel ω zwischen 55 und 65°, im vorliegenden Fall von 60° zum Rahmenabschnitt 22.3, an dem die Kontaktfahne 14 angeordnet ist. Allgemein ist der Verlaufswinkel ω größer als 45°. Der Verlaufswinkel ist zudem in der Regel kleiner als 65°.
Das Bleigitter besitzt zudem einen dritten Leitpfad L₃, der von dem Rahmenabschnitt 22.3 zu einem Punkt P₂ auf dem Rahmenabschnitt 22.2 verläuft, der benachbart zum Rahmenabschnitt 22.3 angeordnet ist. Der Leitpfad L₃ verläuft unter einem Spreizwinkel σ von 60° zu dem ersten Leitpfad L₁ und zum zweiten Leitpfad L₂. Der Spreizwinkel σ liegt bevorzugt zwischen 50° und 70°.
Bei der Ausführungsform gemäß 3 beträgt der Anteil der Ausnehmungen 76,4% von der Gesamtfläche des Gitters 16. Entsprechend ist der Anteil der Stege 23,6%.
4 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bleigitters 10, bei der die Ausnehmungen 20 kreisförmig sind. Bei der Ausführungsform gemäß 4 beträgt der Anteil der Ausnehmungen an der Gesamtfläche des Gitters 72,7%. Der Anteil der Stege liegt bei 27,3%.
Bei der Ausführungsform gemäß 4 ist die Leitpfadlänge l₁, des Leitpfads L₁, der unmittelbar benachbart zur Kontaktfahne 14 in den Rahmenabschnitt 22.3 einmündet, 1,26-fach so lang wie die Ausgleichsstreckenlänge l_A der zugehörigen Ausgleichsstrecke.
Der einem Kreis angenäherte Querschnitt der Ausnehmungen 20 führt dazu, dass die Bleigitter wenig zum Schüsseln neigen. Gleichzeitig ist der Bleiverbrauch gering, wie anhand des Anteils der Stege an der Gesamtfläche des Gitters zu erkennen ist. Des Weiteren ist das Verhältnis zwischen Leitpfadlänge und Ausgleichsstreckenlänge klein.
5 zeigt ein weiteres Muster an Ausnehmungen für ein erfindungsgemäßes Gitter. Es existieren zwei Gruppen an Ausnehmungen, nämlich eine erste Gruppe mit den Ausnehmungen 20.1, 20.2, ... und eine zweite Gruppe an Ausnehmungen 28.1, 28.2, .... Das Gitter gemäß 5 ist erneut sechszählig, da die Ausnehmungen 20.1, 20.2, ... von jeweils sechs anderen Ausnehmungen umgeben sind.
6 zeigt ein erfindungsgemäßes Bleigitter 10 mit dem Rahmen 12, der mit dem Rahmen 12 in elektrischer Verbindung stehenden Kontaktfahne 14 und dem innerhalb des Rahmens 12 angeordneten Gitter 16. Das Gitter besitzt eine Vielzahl an sechseckigen Ausnehmungen 20.1, 20.2, ..., die durch Stege 18.1, 18.2. ... voneinander getrennt sind und ein sechszähliges Gitter bilden. Die Ausnehmungen sind sechseckig. Das Gitter 16 ist wabenförmig aufgebaut. Die Ausnehmungen 20 besitzen alle den gleichen Querschnitt, dass heißt, dass sie im vorliegenden Fall alle regelmäßige Sechsecke sind. Die Querschnitte sind zudem alle im Wesentlichen gleich groß, so dass ein besonders geringer Bleiverbrauch erzielt wird. In der Ausführungsform gemäß 6 weist der auf die Kontaktfahne 14 zu verlaufende Leitpfad L₁ ebenfalls einen mit geringer werdendem Abstand zur Kontaktfahne 14 zunehmenden Querschnitt auf.
In allen gezeigten Ausführungsformen hat das Bleigitter eine konstante Dicke und ist aus einem gewalzten Rohling ausgestanzt.

10: Bleigitter
12: Rahmen
14: Kontaktfahne
16: Gitter
18: Steg
20: Ausnehmung
22: Rahmenabschnitt
24: Konvex-Abschnitt
26: Auswölbung
28: Ausnehmung
S: geometrischer Schwerpunkt
L_A: Ausgleichsstrecke
L₁: Leitpfad
l₁: Leitpfadlänge
P_1,2: Punkt
α: Kreisbogen-Winkel
β: Auswölbungs-Winkel
ω: Verlaufswinkel
g: Gerade
L: Leitpfad
l_A: Ausgleichsstreckenlänge
σ: Spreizwinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- CN 200993982 Y [0002]
- WO 2001/004977 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Buch „The Automobile Storage Battery Its Care and Repair”, The American Bureau of Engineering, Inc. Chicago, Illinois, USA [0004]

Claims

Bleigitter für einen Bleiakkumulator, mit (a) einem Rahmen (12), (b) einer mit dem Rahmen (12) in elektrischer Verbindung stehenden Kontaktfahne (14) und (c) einem innerhalb des Rahmens (12) angeordneten Gitter (16), (d) wobei das Gitter (14) eine Vielzahl an Ausnehmungen (20, 28) besitzt, die (i) durch Stege (18) von einander getrennt sind und (ii) in einer Mehrheit ein sechszähliges Gitter (16) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass (e) eine Mehrheit der Ausnehmungen (20, 28) Querschnitte hat, die mehr als sechs Ecken aufweisen oder zumindest abschnittweise geschwungen verlaufen.
Bleigitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (20, 28) geometrische Schwerpunkte (S) besitzen und die Mehrheit der Ausnehmungen (20, 28) Querschnitte hat, die über einen Winkelbereich (α) von mehr als 90°, bezogen auf den Schwerpunkt (S), geschwungen verlaufen.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter (16) zumindest eine Gruppe von Stegen (18) umfasst, die einen auf die Kontaktfahne (14) zu verlaufenden, kantenfreien Leitpfad (L₁) bilden.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Mehrheit der Ausnehmungen (20, 28) vollständig geschwungen verläuft.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Mehrheit der Ausnehmungen (20, 28) zumindest zwei, insbesondere vier, Konvex-Abschnitte (24) und zumindest zwei, insbesondere vier, Konkav-Abschnitte (27) besitzt.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Mehrheit der Ausnehmungen (20, 28) zitronenförmig ist.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Mehrheit der Ausnehmungen (20, 28) zumindest zwei gegenüberliegende, kreisbogenförmige Abschnitte (24) und zwei jeweils zwischen den kreisbogenförmigen Abschnitten (24) angeordnete Auswölbungen (26) besitzt.
Bleigitter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Auswölbungen (26) auf einer Geraden (g) liegen, die auf einen Randabschnitt (22.3) schneidet, an dem die Kontaktfahne (14) angeordnet ist.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitpfadlänge (l₁) zumindest eines auf die Kontaktfahne (14) zu verlaufenden Leitpfads (L₁), insbesondere aller auf die Kontaktfahne (14) zu verlaufenden Leitpfade (L₁), weniger als das 1,27-fache, insbesondere weniger als das 1,25-fache, einer Ausgleichsstrecken-Länge (l_A) einer Ausgleichsstrecke (L_A) des Leitpfads beträgt.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Mehrheit der Ausnehmungen (20, 28) zumindest abschnittsweise oval, elliptisch und/oder kreisbogenförmig ist.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, insbesondere mindestens drei, Gruppen von Stegen (18) jeweilige Leitpfade (L₁, L₂) bilden, die mit einem Spreizwinkel (σ) von weniger als 10° oder zwischen 55° und 65° zueinander verlaufen.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (20, 28) einen Anteil an einer Gitterfläche des Gitters (16) von mehr als 72%, insbesondere mehr als 76% haben.
Bleigitter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (20, 28) einen gleichen Querschnitt haben und jenseits eines Randes des Gitters (16) alle im Wesentlichen gleich groß sind.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (20, 28) sechseckige Querschnitte besitzen.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf die Kontaktfahne (14) zu verlaufender Leitpfad (L₁) einen mit geringer werdendem Abstand zur Kontaktfahne (14) zunehmenden Querschnitt besitzt.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (20, 28) ausgestanzt sind.
Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gittergüte, die einen Leitwert pro Gramm für das Gitter (14) verwendeten Bleis angibt, mindestens 27,2 S/g beträgt.
Bleiakkumulator mit einem positiven Bleigitter nach einem der vorstehenden Ansprüche.