DE1771122C - Bleiakkumulator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bleiakkumulator mit durch Separatoren getrennten Elektrodenplatten, wobei die Stronifahnen von Platten gleicher PoI-; ität über Polbrücken und die einzelnen Zeilen über Zellenverbinder miteinander verbunden sind, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

In der Technik der Herstellung von Akkumulatoren ist es seit langem bekannt, die Verbindung zwischen den einzelnen Zellen durch Zellentrennwände des Blockkastens hindurchzuführen, um niedrige Bauhöhe, kurze Verbindungswege und geringeren Bleiverbrauch zu erhalten. Es sind zu diesem Zweck Schraubverbindungen und Preßverbindungen vorgeschlagen worden. Bei einem besonderen Verfahren werden die Polbrücken benachbarter Zellen in eine öffnung in der Zellentrennwand eingeführt, anschließend mittels elektrischen Stromes erwärmt und miteinander verbunden. Alle diese Verfahren besitzen verschiedene Nachteile, insbesondere sind die Dichtungseigenschaften dieser Verbindungen nicht immer ausreichend. Daneben ist bei diesen Verfahren immer der Arbeitsgang des Anschweißens der Polbrücken von der anschließenden Verbindung der einzelnen Zellen miteinander getrenfiTund es ist der zusätzliche Arbeitsgang des Einstens der mit den Polbrüc.en versehenen Plattenblöcke erforderlich.

Aus der deutschen Patentschrift 370 385 ist es bereits bekannt, die Stromfahnen in rinnenförmige Bleileisten, welche in r nnenförmigen Ausbuchtungen der Gefäßwandungen Hegen, einzuhängen uid die Bleileisten, welche in das benachbarte Zellengefäß übergreifen, mit aktiver Masse auszufüllen. Bei einer solchen Auiführungsform sind die Platten, um ein seitliches Verschieben zu vermeiden, durch eine besondere Festklemmvc !richtung festzulegen, und bei dieser Elektrodenverbindung ist es nicht zu vermeiden, daß zwischen den Stromfahnen und der Bleileiste Übergangswiderstände auftreten.

Diese Nachteile werden gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß die Platten seitlich abgehende Stromfahnen besitzen, daß die Stromt'ahnen durch Schlitze in im oberen Wandbereich des Blockkastens eingearbeiteten Ausnehmungen ragen und daß die Stromfahnen in den Ausnehmungen zu Polbrücken bzw. Zellenverbindern miteinander vergossen sind.

Die innere Begrenzung der Ausnehmung im oberen Wandbereich des Blockkastens kann aus dem Material des Blockkastens geformt sein. Es ist -.ber auch möglich, als innere Abdeckung ein getrenntes Bauteil zu verweiden. In diesem Fall muß das Mat:rial dazu geeignet ;ein, im fertigen Akkumulator zu verbleiben oder es muß möglich sein, dieses Bauteil nach dem Vergießen der Plattenfahnen aus dem Blockkasten zu entfernen.

Um gleichzeitig mit dem Verbinden der Stromfahnen, beispielsweise auch die positiven Platten einer Zelle mit den negativen Platten einer anderen Zelle zu verbinden, kann sich die /\usnehmung im oberen Wandbereich des Blockkastens entlang zweier Zellen erstrecken, so daß das eingegossene Metall gleichzeitig als Polbrücke und als Zellenverbinder dient.

In manchen Fällen kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine abnehmbare Form über die Ausnehmung gesetzt ,werden und eine nach oben reichende Verlängerung an die Polbrücke angegossen werden. Eine solche Verlängerung kann dann als Teil eines Zellenverbinders dienen. Zweckmäßiger ist e* aber, die Zellenverbinder, wie oben bereits beschrieben, herzustellen. In diesem Fall kann der Deckel des Blockkastens mit einem Endpol versehen sein, der ein Anschlußteil besitzt, das so geformt ist, daß es bei aufgesetztem Decke! in der Nähe der Verlängerung der Polbrücke liegt. In eine sich daran anschließende öffnung im Deckel kann dann flüssiges Blei gegossen werden, um den Endpol mit der Verlängerung der Polbrücke zu verbinden.

In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Ausnehmungen im oberen Wandbereich des Blockkastens über dem normalen Niveau des Elektroden in der Zelle anzuordnen. Die Stromfahnen besitzen dann L-Form und ragen mit ihrem horizontalen Teil in die Ausnehmungen im Blockkasten. Falls der Säurespiegel aber über die Ausnehmungen im Blockkasten hinausragt, kann der obere Rand der Elcktrodenplatten oberhalb des Bodens der Ausnehmungen liegen, und die Stromfahnen Können direkt seitlich an den Elektrodenplatten angebracht sein und in die Ausnehmungen ragen.

Um während des Gießens zu verhindern, daß Blei

inn es

ία die Akkumulatorenzellen gerät, kann es zweck- Vor dem Aufbringen des Deckels wird die Ausneh-

mäßig sein, die Ausnehmungen mit einem Dichtungs- mung mit Epoxydharz 26 gefüllt, um jegliche Undich-

mittel, z. B. mit Epoxydharz, zu versehen, um die tigkeit zu verhindern.

Zwischenräume zwischen den Stromfahnen und der Beim Herstellen der Verbindungen der Elektrodeninneren Abdeckung der Ausnehmungen im Block- 5 platten der Endzellen wird eine abnehmbare Fischkasten zu schließen. Zusätzlich können die Ausneh- schwanzform 27 (vergleiche F i g. 4) auf die Ausmungen nach dem Gießen ebenfalls mit einem Dich- nehmung 14 aufgesetzt Durch Eingießen von tungsmateriai, wie Epoxydharz, abgedeckt werden, flüssigem Blei wird dann eine Polbrücke mit- einer bevor der Deckel iiufgesetzt wird. . nach oben reichenden Verlängerung 28 gebildet. Die

An Hand der Figuren sind verschiedene Ausfüh- io Form wirei danach entfernt Der Blockdeckel 30 ist

rungsformen eines Akkumulators gemäß der Erfin- mit Endpolen 31 versehen, wobei jeder Endpol ein

dung dargestellt. Verbindungsteil 32 besitzt, das sich horizontal unter-

F i g. 1 zeigt dabei schematisch eine Draufsicht auf halb des Blockdeckels erstreckt, so daß dieses Ende,

eine mehrzellige Akkumulatorenbatterie, die Schlitze das kronenähnlich gestaltet sein kann, oberhalb der

im oberen Wandbereich des Blockkastens für die 15 kurzen Ausnehmung 14 auf dem oberen Teil der Ver-

Stromfahnen und Ausnehmungen für die Polbrücken längerung 28, wie in F i g. 5 gezeigt, liegt. Der Dek-

und Zellenverbinder besitzt; kel besitzt eine öffnung "¹I, die oberhalb der Verlän-

F i g. 2 ist ein vergrößerter Schnitt längs der Linie gerung 28 angeordnet im Nachdem der Deckel auf

2-2 in F i g. 1 und zeigt eine Po'brücke und einen den Behälter aufgesetzt ist, wird flüssiges Blei durch

Zellenverbinder bei einer bestimmten Plattenform; ao diese öffnung gegossen, fließt zwischen den kronen-

F i g. 3 ist ein vergrößerter Schnitt längs der Linie ähnlichen Abschluß und verbindet den Endpol, mit

3-3 in F i g. 1 und zeigt die Anordnung des Endpols der Verlängerung der Polbrücke. Die Ausgestaltung

in der fertigen Zelle bei einer anderen Plattenform; der Verlängerung und des Endpols kann verschieden

F i g. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 in ' sein. Es ist möglich, die Form so auszubilden, daß das Fig. 3 in einer Ebene senkrecht zur Papierebene 35 obere Ende der an die Polbrücke angegossenen Vermit einer fischschwanzartigen Form, in der die Strom- längerung mit einem kronenähnlichen Abschluß verfahnen und eine nach oben ragende Verlängerung ge- sehen ist, in die ein ähnlich gebildetes Ende des Endgossen werden, und pols hineinragt. Weiter ist es möglich, das Ende des

F i g. 5 zeigt in einer ähnlichen Ansicht wie F i g. 4 Endpols mit einem länglichen Schlitz zu versehen, in

den aufgesetzten Deckel und den Endpol, der mit der 30 den die Verlängerung der Polbrücke hineinragt. Die

Verlängerung der Polbrücke verbunden werden soll; öffnung 33 wird nach dem Vergießen ebenfalls mit

F i g. 6 zeigt eine abgeänderte Form der Verbin- Epoxydharz 34 oder einem ähnlichen Abdichtungsdung nach F i g. 2, und material verschlossen.

F i g. 7 zeigt einen Schnitt durch F i g. 6 senkrecht Die bisher beschriebene Anordnung kann noch auf

zur Papierebene. In der Ausführungsform gemäß die- 35 ciie verschiedensten Weisen modifiziert werden, bei-

ser Figur sind besondere Vorkehrungen zur Abdich- spielsweise kann der obere Rand des Behälters auf

tung an den Zellentrennwänden getroffen. einer Seite, normalerweise auf der Innenseite, tiefer

In der Ausfühiungsform, die in den F i g. 1 bis 5 liegen als auf der anderen Seite, entweder längs der gezeigt ist, besitzt die Akkumulatorenbatterie einen gesamten Ausnehmungen oder zumindest längs eines sechszelügen Beilälter bzw. Blockkasten 10, dessen 40 Teiles der Ausnehmungen. Die Polbrücke würde sich oberer Wandbereich 11 verdickt ist, und fünf enge dann nur bis in die Höhe des niedrigeren Wandbett Ausnehmungen 12 sowie zwei Ausnehmungen reichs erstrecken.

14, die jeweils eine Tiefe haben, die etwa 5- bis lOmal Beim Endpol würde sich die horizontale Verlän-

größer ist als ihre Breite. Die fünf Ausnehmungen 12 gerung dann über den abgesenkten Teil der inneren

erstrecken sich längs der Schmalseite von jeweils zwei 45 Wand erstrecken, und der Blockdeckel müßte dann

Zellen, um eine kombinierte Polbrücke und Zellen- mit einer Stufe oder mit Vorsprüngen versehen wer-

verbinder zwischen den positiven Platten einer Zelle den, um den leer gebliebenen Raum auszufüllen,

uno den negativen Platten der anderen Zelle aufzu- Diese Vorsprünge können gleichzeitig der Führung

nehmen. Die verbleibenden Ausnehmungen 14 er- des Blockdeckels beim Aufsetzen dienen,

»trecken s<ch längs der Schmalseite einer einzelnen 50 Die Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 bis 5,

Zelle, um eine Polbrücke und die Verbindung der in denen die Innenwand der Ausnehmungen aus dem

Polbrücke mit dem Endpol aufzunehmen. Blockkasten herausgearbeitet ist, benötigen als Vor-

Jede Ausnehmung besitzt an ihrer Innenwand eine aussetzung eine Verdickung der Blockkastenwand zuAnzahl von zur benachbarten Zelle hin offenen mindest ^:n ihrem oberen Teil, wie unter 11 in F i g. 3 Schlitzen 15. Die Anzahl der Schlitze 15 entspricht 55 gezeigt. Dies ist jedoch insbesondere, wenn dabei ein der Anzahl der zu verbindenden Elektrodenplatten. Vorsprung an der Außenseite des Blockkastens ge-Jede dieser Elektrodenplatten 20 besitzt eine Strom- bildet wird, nicht erwünscht. In einer abgeänderten fahne 21, die entweder L-Form besitzt, wie in F i g. 3 Ausführungsform gemäß F i g. 6 ist daher die äußere gezeigt, oder geformt ist wie in Fig. 2. Im letzteren Wandung des Blockkastens eben, und die Innenwan-FaIi liegt der Säurespiegel in der fertigen Zelle höher 60 dung der Ausnehmungen ist beispielsweise durch als der Boden der Ausnehmungen im Blockkasten. einen Abdeckstreifen 40 gebildet, der Schlitze besitzt

Die Elektrodcnplatten und Separatoren werden in durch die sich die Stromfahnen erstrecken. Dieser Form von Zellenblöcken in die Zellen eingesetzt, und Streifen besteht aus einem hitze- und säurebeständiin die Ausnehmungen 12 wird dann flüssiges Blei zum gen Kunststoff, wird über die Stromfahnen gesteckt Bilden der kombinierten Polbrücken und Zellenver- 65 und verbleibt in der fertigen Akkumulatorenbatterie. binder 25 gegossen. Auf die Kanten der Schlitze In einer weiteren Ausführungsform ist der Abkann beispielsweise Epoxydharz gestrichen werden, deckstreifen 40 durch ein herausnehmbares kammerum das Austreten von flüssigem Blei zu verhindern. artiges Bauteil 50 (vergleiche F i g. 7) ersetzt. Dieses

Bauteil kann aus Stahl sein, wird mit seinen Zähnen in die Schlitze zwischen den Stromfahnen eingeführt, verbleibt dort während des Gießvorganges und wird danach wieder entfernt.

Normalerweise sind die Trennwände 51 zwischen den einzelnen Zellen an die Blockkastenwand angeklebt oder gleichzeitig mit dem Blockkasten hergestellt. Sobald gemäß der vorliegenden Erfindung gleichzeitig die Polbrücken und die Zellenverbinder gegossen werden, wobei der Zellenverbinder hinter der Trennwand verläuft, entsteht dort eine Lücke. Wenn auch die Kante der Zcllentrennwand anfangs beim Gießen des Zellenverbinders noch an diesem anliegt und so eine gute Dichtung zwischen den einzelnen Zellen erreicht wird, ist es doch möglich, daß die Zellentrennwand sich verziehen kann, so daß zwischen nebeneinanderliegenden Zellen Undichtigkeiten entstehen. Um diese zu vermeiden, ist der Rand der Zellentrennwand 51, hinter der sich der Zellenverbinder erstreckt, fischschwanzartig, wie bei 53 in. F i g. 7 gezeigt, ausgebildet. Das daran anschließende Teil des Kammes 50 ist mit einer Abschrägung 54 versehen und besitzt einen geringen Abstand zur Zellentrennwand, außer längs der Linie 55. Blei fließt dann in den Schlitz zwischen dem Kamm 50 und der Zellentrennwand und bildet so ein Übergangsstück 56 au! einer oder auf beiden Seiten der Zellentrennwand. Durch dieses Übergangsstück wird einwandfreie Abdichtung nach Entfernung des Kammes 50 gewährleistet.

Im allgemeinen ist es zweckmäßig, ein solches Übergangsstück nur an der Seite anzugießen, die den positiven Platten 58 gegenüberliegt. Die negativen Platten 59 sind normalerweise die Endplattcn jeder Zelle, so daß sie sehr nahe an den Zellentrennwänden liegen und nur wenig Raum bleibt, in den ein Teil des

ίο Kammes 50 eingeführt werden könnte. Im übrigen könnte die Einführung eines solchen Teiles auch unnötig sein, da die Lücke zwischen einer negativen Platte und der abgeschrägten Kante der Zellcntrennwand genügend klein ist, um Austreten von Blei zu verhindern. Andererseits muß zwischen der positiven Platte und der Zcllentrennwand ein genügender Zwischenraum zum Einfügen einer negativen Platte vorhanden sein. Der Kamm 50 kann daher so geformt werden, daß einer seiner Zähne in diesen Raum ragt

ao und so geformt ist, daß das beschriebene Übergangsstück gebildet werden kann.

In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann der Rand der Zellentrennwand mit einem oder mehreren Schlitzen oder Vertiefungen versehen

as sein, so daß sich seitlich vom Zellenverbinder hineinragende Rippen oder Erhöhungen bilden, die den gleichen Zweck erfüllen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

nnrui Patentansprüche:

1. Bleiakkumulator mit durch Separatoren getrennten Elektrodenplatten, wobei die Stromfahnen von Platten gleicher Polarität iiberPolbrOcken und die einzelnen Zellen Über Zellenverbinder miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten seitlich abgehende Stromfahnen besitzen, daß die Stromfahnen durch Schlitze (15) in im oberen Wandberejch des Blockkastens eingearbeiteten Ausnehmungen (12,14) ragen und daß die Strom·· fahnen in den Ausnehmungen (12,14) zu Polbrücken bzw. Zellenverbindern miteinander vergössen sind.

2. Verfahren zur Herstellung eines Bleiakkumulator!, each Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromfahnen durch in der Innenwand der in den oberen Wandbereich des Blockkastens ao eingearbeitete Ausnehmungen (12, 14) vorgesehene Schlitze (15) eingeschoben werden und daß die in die Ausnehmungen hineinragenden Stromfahnen durch Einbringen von flüssigem Blei miteinander verbunden werden.

3. Verfahren zur Herstellung eines Bleiakkumulators nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß L¹Vr die Ausnehmungen (14) abnehmbare Formen (27) gesetzt werden, so daß nach dem Eingießen von flüssigem Blei nach oben weisende Verlängerungen ^28) der Polbrücken entstehen.

4. Verfahren zur Herstellung eines Bleiakkumulators nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Blockkasten ein Blockdeckel mit eingearbeiteten Endpolen (31) aufgesetzt wird und daß nach unten ragende Verlängerungen der Endpole (31) mit den Verlängerungen (28) der Polbrücken durch Eingießen von flüssigem Blei in öffnungen (33) im Blockdeckel verbunden werden.