DE2251870A1

DE2251870A1 - Bleiakkumulatorenzelle

Info

Publication number: DE2251870A1
Application number: DE2251870A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Phys Dr Brinkmann; Gerwin Trippe
Original assignee: VARTA Batterie AG
Current assignee: VARTA Batterie AG
Priority date: 1972-10-23
Filing date: 1972-10-23
Publication date: 1974-04-25
Also published as: SE377736B; NO140121C; NL162516C; FR2204051A2; CA996630A; GB1424830A; AR199795A1; DE2251870B2; NL7314490A; IT1046833B; US3852111A; JPS5821385B2; NL162516B; ES418398A1; JPS4974343A; BR7308260D0; FR2204051B2; NO140121B

Description

Reg. Fr. HP 367 DT 19. Oktober 1972

6 P Fri/mü

VARTA AKTIENGESELLSCHAFT
6 Frankfurt/Main

Bleiakkumulatorenzelle
(Zusatzanmeldung zu P 21 32 690.9)

Die Erfindung betrifft eine Blei-Akkumulatorenzelle mit positiven und negativen Plattenelektroden, wobei die Plattenelektroden jeweils aus mehreren voneinander getrennten, senkrecht übereinander stehenden Teilplatten bestehen und die Teilplatten einer Polarität jeweils mit Polbrücken mechanisch und
elektrisch verbunden sind und die übereinanderliegenden Polbrücken einer Polarität über Stromleiter mechanisch verbunden und elektrisch parallel geschaltet sind.

In der Patentanmeldung P £1 32 690.9 ist, eine Bleiakkumulatorenzelle beschrieben worden, die aus zwei oder mehreren voneinander getrennten, senkrecht übereinander angeordneten Plattenpaketen besteht, die durch Stromleiter mechanisch verbunden und elektrisch parallelgeschaltet sind.

Durch diese Parallelschaltung der Plattenpakete ergibt sich
eine deutliche Verbesserung der Spannungslage und eine erhebliche Steigerung der aus der Zelle entnehmbaren Strommenge und Energie gegenüber einer Zelle gleicher Abmessungen, bei der in üblicher Weise nicht geteilte Plattenpakete verwendet werden.

Bei der Übereinanderanordnung der- Teilplattenpakete kann jedoch die Parallelschaltung beider nicht vollständig exakt sein, weil bei einer Bauart von Akkumulatorenzellen gemäß der obengenannten Patentanmeldung die Stromableiter des unteren ieil-

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plattenpaketes nach oben geführt und dort mit den Stromableitern des oberen Teilplattenpaketes verbunden werden müssen. Hierdurch ergibt sich ein wesentlich längerer Stromableiter für das untere als für das obere Teilplattenpaket. Der lange Stromableiter stellt jedoch für das untere Plattenpaket einen Vorwiderstand dar.

Bei Belastung der Zelle entstehen an den Stromableitern des unteren Teilplattenpaketes Spannungsabfälle, wobei sich die Spannungsabfälle der jeweiligen Stromableiter des positiven und des negativen Teilplattensatzes addieren. Als Folge dieses Spannungsabfalls auf den Stromableitern hat bei der Entladung der Zelle das untere Teilplattenpaket eine um den Spannungsabfall auf beiden Stromableitern höhere Spannung als das obere Teilplattenpaket. Diese unterschiedlichen Spannungen an den oberen und unteren Teilplattenpaketen führen zu unterschiedlichen Belastungen und damit unterschiedlicher Beteiligung an der Stromlieferung durch beide Teilplattenpakete.

Messungen haben ergeben, daß bei Hochstromentladung das untere Plattenpaket einer Zelle nur etwa 60 % des Stromes des oberen Plattenpaketes liefert.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Bleiakkumulatorenzelle zu entwickeln, bei der eine völlig exakte Parallelschaltung des unteren mit dem oberen Plattenpaket und somit völlig gleichmäßige Stromverteilung zwischen dem oberen und dem unteren Plattenpaket vorliegen.

Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß die stromableitenden Teile der oberen Teilplatten und die stromableitenden Teile der unteren Teilplatten den gleichen elektrischen Widerstand besitzen.

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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Querschnitte für die stromableitenden Teile der oberen Teilplatten kleiner ausgelegt als die Querschnitte für die stromableitenden Teile der unteren Teilplatten,

Erfindungsgemäß kann auch der elektrische Widerstand der stromableitenden Teile der oberen Teilplatten sich aus mehreren Teilwiderständen zusammensetzen, beispielsweise aus dem Widerstand der verbleiten Kupferscele und aus dem Widerstand eines innerhalb der stromableitenden Teile angeordneten Materials. Dabei ist es möglich, den Kupferkern der stromableitenden Teile zu unterbrechen und die beiden Teile des Kupferkerns über das elektrische Widerstandsmaterial miteinander zu verbinden. Als Widerstandsmaterial kommt dabei vorzugsweise Blei in Präge.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Widerstandsmaterial innerhalb der mit dem Polbolzen verbundenen Ableiter angeordnet und zwischen der oberen Polbrücke und den Ableitern der unteren Teilplatten sind Isolierscheiben angeordnet. Die unteren Ableiter sind dabei entweder mit zusätzlichen Polbolzen verbunden oder sie werden mit den Polbolzen der oberen Polbrücke verbunden.

Die Erfindung wird anhand verschiedener Ausführungsbeispiele geschildert.

Die Figuren 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung den Aufbau einer Zelle gemäß der Anmeldung P 21 32 690.9 mit oberem und unterem Teilplattenpaket 1, 2. Der lange Ableiter des unteren Plattenpaketes ist mit 4 bezeichnet, der kurze des oberen mit 8.

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Die Figuren 3 und 4 zeigen den schematischen Aufbau einer Zelle mit oberem und unterem Teilplattenpaket 1, 2 und mit dem Vorwiderstand 5 in dem kurzen Ableiter 8 des oberen Plattenpaketes

Die Figur 5 zeigt einen Polbrückenrahmen gemäß der Hauptanmeldung mit den seitlichen Ableitern 4 und den oberen und unteren Polbrücken 5, 6.

Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen die Ausführungsform gemäß Figur mit eingezeichneten Vorwiderständen.

Figuren 9 und 10 zeigen in Vergrößerung den Ausschnitt eines Stromableiters.

In der Praxis bestehen die Stromableiter aus einem Kupferkern mit einem umgebenden Isoliermantel, der das Kupfer gegen Elek trolytangriff schützen soll. Der Isoliermantel kann aus Blei gefertigt sein.

Der Widerstand in den stromableitenden Teilen 5» 8 wird geschaffen, indem anstelle des Kupferkerns 9 ein Stück 51» 81 eines an sich bekannten Widerstandsmaterials in den Ableiter 8 eingebaut und an beiden Seiten 10 mit dem Kupferkern 9 elektrisch leitend verbunden wird. Mit 11 ist der Isoliermantel, z. B. aus Blei, bezeichnet.

Wie in Figur 10 angegeben, läßt sich der Widerstand in den stromableitenden Teilen 5t 8 auch dadurch erreichen, daß der Kupferkern 9 unterbrochen und,die so freigebliebene Stelle beim Ummanteln mit Blei ausgegossen wird. Blei hat bekanntlich einen erheblich größeren spezifisch elektrischen Widerstand als Kupfer.

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Gemäß Figur 6 ist in die kurzen Ableiter 8, die an der oberen Polbrücke 5 des nicht gezeichneten oberen Teilplattenpaketes befestigt sind, ein elektrischer Widerstand 81 eingebaut worden, der in seiner Größe dem Widerstand des seitlichen Ableiters 4 entspricht.

Mit 7 sind kleine Isolationsscheiben bezeichnet, mit denen die obere Polbrücke 5 gegen die mit zusätzlichen Ableitern 3 verbundenen elektrisch isoliert werden, Die Parallelschaltung der nicht gezeichneten oberen und unteren Plattenpakete geschieht durch eine elektrische Verbindung der Polbolzen 3 in bekannter, nicht gezeichneter Art. -

Gemäß Figur 7 ist die obere Polbrücke 5 über Widerstände 51 an die seitlichen Ableiter 4 angeschlossen. Der Wert des Widerstandes 51 ist wieder angenähert gleich dem Widerstandswert des Ablßiters 4·

Gemäß,Figur 8 sind die seitlichen Ableiter 4 direkt an die kurzen Ableiter 8 der oberen Polbrücke 5 angeschlossen. Durch die Isolation 7 wird erreicht, daß kein Strom an dieser Stelle von der Polbrücke 5 auf die Ableiter 4 übergeht. Die Widerstände 81 haben wieder gleiche Werte wie die Widerstände der Ableiter 4.

Es ist erfindungsgemäß auch möglich, die Querschnitte der stromableitenden Teile 5, 8 der oberen Teilplatten 1 kleiner auszulegen als die Querschnitte der stromableitenden Teile 4, 6 des unteren Teilplattensatzes 2, wobei die Querschnitte der stromableitenden Teile 4» 6 zusätzlich gegenüber der herkömmliehen Bauart vergrößert werden können. Für Anwendungen, bei denen das höhere Gewicht und die geringere mechanische Festigkeit nicht in Gewicht fallen, ist eine solche Ausführungsform von Vorteil.

Ableiter 4

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Dadurch, daß erfindungsgemäß die stromableitenden Teile der oberen Teilplatten und die stromableitenden Teile der unteren Teilplatten den gleichen elektrischen Widerstand besitzen, konnte die Stromentnahme von Zellen bei Hochstromentladung um ca. 20 $ gesteigert werden.

- Patentansprüche

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Claims

Reg. Nr. HP 367 DT . 19. Oktober 1972

Patentansprüche

Bleiakkumulatorenzelle mit positiven und negativen Plattenelektroden, wobei die Plattenelektroden jeweils aus mehreren voneinander getrennten, senkrecht übereinander stehenden Teilplatten bestehen und die Teilplatten einer Polarität jeweils mit Polbrücken mechanisch und elektrisch verbunden . sind und die übereinanderliegenden Polbrücken einer Polarität über Stromleiter mechanisch verbunden und elektrisch parallel geschaltet sind, nach Patentanmeldung P 21 32 690.9, dadurch gekennzeichnet, daß die stromableitenden Teile (5, 8) der oberen Teilplatten (1) und die stromableitenden Teile (4, 6) der unteren Teilplatten (2) den gleichen elektrischen Widerstand besitzen.
2. Bleiakkumulatorenzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte für die.stromableitenden Teile (5, 8) der oberen Teilplatten (1) kleiner sind als die Querschnitte der stromableitenden Teile (4> 6) der unteren Teilplatten (2).
3. Bleiäkkumulatorenzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand der stromableitenden . Teile (5> 8) der oberen Teilplatten (1) sich aus mehreren Teilwiderständen zusammensetzt.
4. Bleiakkumulatorenzelle nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand der stromableitenden Teile (5, 8) der oberen Teilplatten (1) sich . aus dem Widerstand der verbleiten Kupferseele (9).und aus dem Widerstand eines innerhalb der stromableitenden Teile (5, 8) angeordneten Materials zusammensetzt.

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5. Bleiakkumulatorenzelle nach den Ansprüchen 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferkern (9) der stromableitenden Teile (5, 8) unterbrochen ist und daß die beiden Teile des Kupferkerns über das elektrische Widerstandmaterial (51, 81) miteinander verbunden sind.
6. Bleiakkumulatorenzelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsmaterial (51, 81) Blei ist.
7. Bleiakkumulatorenzelle nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 6, ; dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial (81)

^f innerhalb der Ableiter (8) angeordnet ist und daß zwischen der oberen Polbrücke (5) und den Ableitern (4) der unteren Teilplatten (2) Isolierscheiben (7) angeordnet sind.
8. Bleiakkumulatorenzelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Ableiter (4) mit den Polbolzen (3) der oberen Polbrücke (5) verbunden sind.

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