DE2407853A1

DE2407853A1 - Akkumulatoren

Info

Publication number: DE2407853A1
Application number: DE19742407853
Authority: DE
Inventors: Ruediger Scholz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-19
Filing date: 1974-02-19
Publication date: 1975-09-04

Description

Bezeichnung: Akkumulatoren Die Stromversorgung für elektrische Fahrzeuge kann nicht immer über feste oder bewegliche Leitungen ermöglicht werden. Wo die eleKtrische Stromversorgung trotzdem verlangt wird, verwendet man Akkumulatoren als Energiespender Z. B. für Elektrokarren, Trieb-Wagen, elektrische Straßenfahrzeuge u.a..
Akkumulatoren nach der heutigen Bauweise sind betriebssicher, lassen sich mit großen Strömen belasten, und man darf ganz allgemein von einer wirtschaftlichen Energiequelle sprechen.
Nun gibt es mancherlei Möglichkeiten für den Aufbau von Akkumu= latoren. Bewährt hat sich bis heute folgender Aufbau: von außen, der Zellenkasten mit dem Kastendeckel und den Polköpfen ( plus bzw. minus ), von innen, der Zellenkasten mit zwei ineinanderge= schobenen Plattensätzen. Jeder Plattensatz besteht aus einer Anzahl von Platten. Der eine Satz aus positiven und der andere aus negativen Platten, die jeweils über Polbrücken parallel verbunden sind.
Die positiven und negativen Platten wechseln inner= halb der Zelle ab, wobei sie sich nicht berühren dürfen. Um eine Berührung mit Sicherheit auszuschließen, schiebt man Trennmittel (Seperatoren) zwischen die Platten.
Für Akkumulatoren, gemäß der vorstehenden Beschreibung, benötigt man zum Auf- bzw. Zusammenbau eine ganze Reihe von Handarbeiten.
In keiner Weise entspricht deshalb die heutige Fertigung der modernen Technik. Auch das umständliche Gießverfahren und das hierfür eingesetzte Material für die Plattengerüste (z. B. für Platten von Bleiakkumulatoren), das Einfüllen der aktiven Masse und viele andere Arbeitsgänge, darf man als wenig zweckmäßig bezeichnen.
In der Patentliteratur wurden diesbezüglich schon Verfahren genannt, die auf eine Verwendung von Kunststoffen hinweisen.
Z. B. wurde empfohlen, die metallischen Plattengerüste durch Kunststoffe zu ersetzen.
Nachteilig ist auch das Verfahren, die Plattensätze ineinander zu schieben. Durch diese Sache können sich mit der Zeit, bedingt durch Ladung und Entladung, Kurzschlüsse zwischen den positiven und negativen Platten bilden.
Vorstehende und andere Dinge führen zwangsläufig zu Uberlegungen, den Aufbau von Akkumulatoren zu verbessern, ihn einfacher und sicherer zu machen. Auch sollte die Verbesserung geringere Gewichte anstreben, und die Fertigung sollte ohne manuelle Arbeiten möglich sein.
Die Erfindung zeigt diese Verbesserung und gibt hierzu in jeder Beziehung neue Wege an.
Die Erfindung betrifft das Material und den Aufbau von Akkumula= toren und besteht erfindungsgemäß darin, dap Kunststoffraster oder Raster aus anderem Material mit aktiver Masse,z.B. mit Bleistaub, Bleipaste, Nickelflocken u.a.#gefüllt und diese Raster erfindungsgemäß in Kunststoffrahmen gesetzt werden.
Gemäß der Erfindung ist dann zwischen zwei Rahmen und ihren eingesetzten Rastern eine Kunststofftrennwand mit leitfähigen Teilen anzubringen derart, daß die Trennwand beide Rahmen gegenseitig abdichtet und die leitfähigen Teile erfindungsgemäß einen tiefen, engen Kontakt mit der aktiven Masse inr den Rastern erhalten.
Erfindungsgemäß werden nun die Teile (Rahmen- Trennwand- Rahmen) zu einer beliebigen Reihe zusammengesetzt, doch erfindungsgemäß durch Distanzrahmen auseinandergehalten. Jeder Distanzrahmen sorgt aber für ein Raumvolumen und zwar zwischen einem rechten bzw. linken Rahmen gelegen. In dieses Raumvolumen füllt man Säure, Large o.a., sodaß jetzt die komplette Einheit für einen funktionsfähigen Akkumulator gegeben ist.
Ein anderer Vorschlag der Erfindung betrifft eine Kunststoff-Kasette, wo die Mittelwand mit leitfähigen Metallen bestückt ist und wo man rechts und links in die Kassettenöffnungen, die mit aktiver Masse gefüllten Kunststoffraster einsetzt. Erfindung gemäß erfolgt dann der Zusammenbau wie vorstehend beschrieben.
Die Erfindung bringt auch in Vorschlag, die Kusnststoffraster mit porösen und für Flüssigkeiten durchlässigen Kunststoffplat ten abzudecken.
Schlgtßlich sieht die Erfindung vor, daß mehrere in Reihe zusammengesetzte Einheiten mit Säure, Lauge o.a, über eine, alle Einheiten erfassende Einrichtung gefüllt werden kann.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß Akkumulatoren um etwa 40 % leichter werden, daß die Fertigung voll maschinell ablaufen kann, die Innenwiderstände der ieiektrischen Teile sehr viel kleiner und die Herstellungskosten geringer werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer, lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.
Es zeigen: Figur 1) Die Teile für Akkumulatoren gemäß der Erfindung. #o zeigt Pos. (1) den Kunststoffrahmen und Pos. (4) den Kunsttoffraster mit eingefüllter aktiver Masse. Die Pos. (4) wird in die Pos. (1) gesetzt ; - eine positive bzw. negative Platte ist somit zur Funktion vorbereitet.
Die Pos. (5) zeigt einen Teilechfiitt des Distanzrahmens mit Pos. (7) als Wellscheider. Dieser Wellscheider (7) hat die Aufgabe, die positive bzw. negative Rasterplatte (4) auseinander zu halten.
Pos. (6) stellt eine poröse Kunststoffplatte dar, die zur Abdeckung über die mit Masse gefüllten Raster gelegt und evtl.
mit dem Rahmenrand verschweißt werden kann.
Die Pos. (8) zeigt eine Endplatte mit leitfähigen Metallen (3).
Diese leitfähigen Metalle (3) werden im oberen Teil durch die Endplatte (8) geführt und erhalten außen, hier als positiver Endpol, eine Metallkappe Pos. (9).
Figur 2) Zeigt die Ansicht der Kunststofftrennwand (2). Man erkennt auch die leitfähigen Teile (3), die hier aus Metallstreifen bestehen, jedoch in der Formgebung ganz anders sein können.
Figur 3) Zeigt die Ansicht eines Kunststoffrahmen6 (1) mit eingesetzter Rasterplatte (4). Zu sehen ist ferner der kontaktgebende Metallstreifen (3) und die abdeckende, poröse Kunststoffplatte (6).
Figur 4) Zeigt eine erfindungsgemäß zusammengebaute Akkumulatoreneinheit im Schnitt. Man erkennt die Endplatte (8) mit dem anliegenden Rahmen (1) und der eingesetzten Rasterplatte (hier die positive Platte).
Dann folgt der Distanzrahmen (5) mit Wellscheider (7) und schließlich wieder ein Kunststoffrahmen mit der eingesetzten Rasterplatte (hier die negative Platte). Den Abschluß bildet die Trennwand (2). Alle diese Teile werden an ihren Stoß -flächen geschweißt oder geklebt und bilden fortgesetzt eine Reihenschaltung von Akkumulatoren. - Man erkennt auch in der Figur (4) die allen Einheiten gemeinsame Fülleinrichtung (10) mit einem Kugelventil (11).
Figur 5) Zeigt das Schr. ttbild voll einer Kunststoffkassette.
Man erkennt die rechts und links von der Mittelwand angebrachten leitfähigen Metalle (3). Wird eine solche Kassette mit den übrigen Teilen der Erfindung bestückt, dann entsteht das gleiche Bild gemäß Figur (4).
Figur 6) Zeigt schließlich die Reihenfolge von Akkumulatoreneinheiten für z. B. 2 Volt je Zelle. Es handelt sich hier um die Schaltbilddarstellung von Akkumulatoren gemäß der Erfindung.

Claims

Patentanspru~he

1. Material und Aufbau von Akkumulatoren dadurch gekennzeichnet, daß erfindungsgemäß in einem Kunststoffrahmen (1) ein mit aktiver Masse gefüllter Kunststoffraster (4) oder aus anderem Material bestehender Raster eingesetzt wird, so daß gemäß der Erfindung eine positive bezw.

negative Kunststoff- Rasterplatte entsteht.

2.) Material und Aufbau von Akkumulatoren nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß erfindungsgemäß zwischen zwei Kunststoffrahmen (1) mit ihren eingesetzten Rasterplatten (4) eine allseits abgedichtete Kunststofftrennwand (2) mit leitfähigen Metallen (3) gesetzt wird und wo die leitfähigen Metalle (3) einen tiefen, engen Kontakt mit der aktiven Masse in den Rastern (4) erhalten.

3.) Material und Aufbau von Akkumulatoren nach Anspruch (1) und (2)dadurch gekennzeichnet, daß erfindungsgemäß die Kunststoffrahmen (1) durch einen Distanzrahmen (5) auseinander gehalten werden, damit zwischen zwei Rahmen (1) ein Raumvolumen entsteht und dieses Raumvolumen mit Säure, Lauge oder anderen gefüllt werden kann.

4.) Material und Aufbau von Akkumulatoren nach Anspruch 1.) bis 3,),dadurch gekennzeichnet, daß erfindungsgemäß Kunststoff- Rasterplatten (4) rechts und links in eine Kunststoffkassette (Figur 5) eingesetzt werden und wo die Mittelwand der Kassette mit leitfähigen Metallen (3) bestückt ist, damit zu den rechts bzw. links eingesetzten Rasterplatten (4) eine Kontaktverbindung über die leitfähigen Metalle (3) bestehen kann.

5.) Material und Aufbau von Akkumulatoren nach Anspruch 1.) bis 4.)dadurch gekennzeichnet, daß erfindungsgemä geine Kunststoff- Rasterplatte (4) eine poröse, für Flüssigkeiten über durchlässige Kunststoffplatte (6) gelegt wird, diese aber mit der Rasterplatte (4) bezw. auch mit dem Kunststoffrahmen (1) verschweißt wird.

6.) Material und Aufbau von Akkumulatoren nach Anspruch 1.) bis ) dadurch gekannzeichnet, daß erfindungsgemüß eine Reihe von Zellen nach Figur (4) aufgebaut wird und alle diese Zellen über eine gemeinsame Einrichtung (10 und 11) gefüllt werden können.