DE3246968C2 - Elektrische Batterie mit mehreren nebeneinanderliegenden zueinander parallel angeordneten Zellen - Google Patents

Abstract

Eine elektrische Batterie besteht aus mehreren nebeneinanderliegenden, zueinander parallel angeordneten zylindrischen Zellen (1-6), die in wenigstens zwei Schichten angeordnet sind. Die Zellen sind auf beiden Seiten durch Kontaktanordnungen miteinander verbunden, auf denen sich Kontaktbahnen (9-12) befinden. Wenigstens eine dieser Kontaktanordnungen ist als Isolierplatte (7, 29) mit Kontaktbahnen in Form einer gedruckten Schaltung ausgebildet, was eine einfache Montage und elektrische Verschaltung ermöglicht.

Description

fahren vernickelt werden können. Es ist jedoch auch möglich, nach dem sogenannten Positionverfahren, die mit Kupferkaschierung versehene Platte beispielsweise zunächst mit Nickel zu beschichten und sie dann anschließend zu ätzen. Weiterhin können jedoch auch blankes Kupfer oder andere Peschichtungen, z. B. aus Silber, eingesetzt werden.

Im unteren Teil der F i g. 1 ist die Bodenkontaktplatte 8 dargestellt Sie besteht aus einer Bodenplatte 18, die gleichzeitig den unteren Gehäuseabschluß bildet, sowie aus einem stegförmigen Federelement 19, auf dem T-förmige Kontaktträger 20, 21,22 angeordnet sind. Auf den Kontaktträgern befinden sich Kontaktstreifen 15, 16,17, die beispielsweise aus Nickelband oder vernickeltem Stahlband bestehen. An den jeweiligen äußeren Spitzen der Kontaktträger 20,21,22 sind die Enden der Kontaktstreifen U-förmig umgebogen. Kontaktträger 21 befindet sich in der Mitte des Federelements 19, während die beiden äußeren Kontaktträger 20 und 22 jeweils im Abstand eines Zellendurchmessers angeordnet sind.

Die Kraft des Federelements 19 reicht auf. um die obere und die untere Kontaktplatte jeweils fest auf die Zellenkontakte zu pressen.

Die Leiterbahnen 9 und 12 der oberen Kontaktplatten weisen im Bereich einer zwischen den Zellenreihen gedachten Mittellinie kreisförmige Öffnungen auf, in welche die Außenkontakte 13 und 14 eingenietet sind Im Bereich der Leiterbahnen ist jeweils der Nietfalz der Außenkonakte 13 und 14 zu erkennen. Kontaktbahn 9 wird während der Montage mit dem positiven Pol der Zelle 1 verbunden, Kontaktbahn 12 an den negativen Pol der Zelle 6 angeschlossen. Die dazwischen liegenden Zellen sind in Serie geschaltet, wobei die Folge der Bezugsziffern dem Verlauf der Kontaktierung entspricht. So ist der negative Pol der Zelle 1 über Kontaktbahn 17 der unteren kontaktplatte 8 mit dem positiven Pol der Zelle 2 verbunden, während der negative Pol dieser Zelle über Kontaktbahn 10 an den positiven Pol von Zelle 3 angeschlossen ist Der negative Pol von Zelle 3 ist über Kontaktbahn 16 mit dem positiven Pol von Zelle 4 verbunden; der negative Pol der Zelle 4 ist über Kontaktbahn 11 an den positiven Pol der Zelle 5 angeschlossen. Kontaktbahn 15 stellt die Verbindung zwischen dem negativen Pol der Zelle 5 und dem positiven Pol von Zelle 6 her.

Im rechten oberen Teil der F i g. 1 ist die obere Kontaktplatte 7 in ihrer richtigen Lage zwecks Montage gezeigt, wober lediglich die beiden Endkontakte 13, 14 sichtbar sind. Die eigentlichen Kontaktbahnen befinden sich auf der Unterseite der Platte.

F i g. 2a zeigt einen Querschnitt durch das quaderförmige Batteriegehäuse 3 mit den eingelegten Einzelzellen. In dieser Figur ist allerdings nur die obere Reihe mit den Zellen 1,3,5 zu sehen. Oberhalb der positiven ZeI-lenkontakte befindet sich die Kontaktplatte 7 mit den eingenieteten Endkontakten 13,14. Die Wand des Gehäuses 23 ist am oberen Rand mit einem umlaufenden Falz 24 versehen, der die obere Kontaktplatte 7 festhält. Unterhalb der Zellen ist die Bodenkontaktplatte 8 mit βο der Bodenplatte 18, dem Federelement 19 und den T-förmigen Kontaktträgern 20, 21, 22 zu erkennen. Die Bodenkontaktplatte 8 wird durch die Wand des Gehäuses 23 und einen umlaufenden Falz 25 gehalten.

In Fig.2b ist eine untere Kontaktplatte 29 dargestellt, die eine gedruckte Schaltung mit drei Kontaktstreifen enthält. Die Kontak iierung ist nach dem Prinzip der Bodenkontaktplatte gemäß F i g. 1 bzw. F i g. 2a aufgebaut Die Konaktstreifen 26,27,28 entsprechen somit den Kontaktstreifen 15, 16, 17 der F i g. 1 und 2a. Die Herstellung der Kontaktplatte 29 erfolgt nach dem bereits oben beschriebenen Photoätzverfahren. Unterhalb der Kontaktplatte 29 befindet sich ein federndes Bauelement 30, das durch eine Bodenplatte 31 abgestützt ist Die Bodenplatte 31 wird durch einen Falz 25 am unteren Rand des Gehäuses 23 gehalten. Die Federkraft des Bauelementes 30 reicht zum Anpressen der oberen und der unteren Kontaktplatte an die jeweiligen Zellenkontakte aus, so daß eine sichere Kontaktierung gewährleistet ist

Es ist weiterhin möglich, außer einer Serienschaltung auch eine Parallelschaltung aller Zellen bzw. eine Gruppenschaltung mit Hilfe der oben bechriebenen Kontaktplatten vorzunehmen. So können bei einer Gruppenschaltung jeweils zwei oder drei paralldgeschaltete Zellen zu einer Gruppe zusammengeschaltet werden. Die Gruppen können dann je nach Bedarf in Serie geschaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

tionsaufwand erforderlich; außerdem wird die Montage

Patentansprüche: kompliziert Nachteilig ist auch die aufwendige Kontak

tierung zwischen den Elementarzellen, wobei dreifach

1. Elektrische Batterie mit mehreren nebeneinan- geschichtete Isolierplatten für die Kontaktierung der derliegenden zueinander parallel angeordneten zy- 5 Zellen zueinander bzw. für die Endkontakte erforderlich lindrischen Zellen, die in wenigstens zwei Schichten sind.

angeordnet sind und die auf beiden Seiten durch Schließlich ist es bekannt, mehrere zylindrische Ein-

elektrische Kontaktanordnungen miteinander ver- zelzellen durch gefaltete Papierstreifen mit aufkaschier-

bunden sind, auf denen sich Kontaktbahnen befin- ten Kontaktstreifen zu einer Batterie zu verbinden. Da-

den, dadurch gekennzeichnet, daß eine to bei sind zwar kurze Verbindungswege zwischen den

der Kontaktanordnungen als Isolierplatte (7,29) mit Zellen zu erzielen, doch sind derartige Kontaktierungen

Kontaktbahnen in Form einer gedruckten Schaltung in der Praxis aufgrund ihres instabilen Aufbaus nur sehr

ausgebildet ist und die andere Kontaktanordnung (8) schwer zu handhaben; zudem sind die Kontaktstreifen

aus einer Bodenplatte (18,31) mit Federelement (IS, aus mindestens drei Einzelteilen aufzubauen.

30) und Kontaktträgern (20,21,22 oder 29) besteht 15 Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, mehrere galva-

und daß die Kontaktträger mit Kontaktstreifen (15, tusche Einzelelemente auf einfache Weise zusammenzu-

16,17,26,27,28) versehen sind fassen, wobei die an sich gegenüberliegenden Stirnflä-

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekenn- chen befindlichen Kontakte durch Kontaktplanen abzeichnet, daß wenigstens ein Endkontakt (13,14) in gedeckt werden sollen, die gleichzeitig die Kontakteledie Isolierpfetien (7) eingenietet ist. 20 mente darstellen.

3. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine der Konkennzeichnet, daß wenigstens eine Isolierplatte (7) taktanordnungen als Isolierplatte mit Kontaktbahnen in als Teil des Batteriegehäuses vorgesehen ist Form einer gedruckten Schaltung ausgebildet ist und

die andere Kontaktanordnung aus einer Bodenplatte

25 mit Federelement und Kontaktträgern besteht und daß

die Kontaktträger mit Kontaktstreifen versehen sind.

Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anGegenstand der Erfindung ist eine elektrische Baue- hand der F i g. 1 und 2 näher erläutert
rie mit mehreren nebeneinanderliegenden, zueinander Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung die

parallel angeordneten zylindrischen Zellen, die in we- 30 zusammengefaßten Zellen und deren Kontaktplatten nigstens zwei Schichten angeordnet sind und die auf ohne das später aufzusetzende Außengehäuse;
beiden Seiten durch elektrische Kontaktanordnungen F i g. 2a stellt einen Querschnitt durch das Batteriege-

miteinander verbunden sind, auf denen sich Kontakt- häuse mit eingelegten Zellen dar,
bahnen befinden. Fig. 2b zeigt eine weitere mögliche Ausführungs-

Aus der DE-AS 1617 998 ist es bekannt, zur Kontak- 35 form einer Kontaktanordnung.

tierung mehrerer nebeneinander angeordneter Primär- F i g. 1 zeigt den aus sechs zylindrischen Zellen 1,2,3,

elemente eine gedruckte Schaltung zu verwenden. Da- 4, 5, 6 bestehenden Zellenblock sowie die oberen and bei wird jedoch jeder positive Zellenpol mit einem Ende unteren Kontaktplatten 7,8. Zur besseren Übersicht ist einer gedruckten Kontaktbahn und jeder Becherrand im linken oberen Teil der F i g. I die K^ntaktplatte 7 um als negativer Zellenpol mit dem anderen Ende der je- 40 180° gedreht dagestellt so daß die Zellenkontakte für weils benachbarten Kontaktbahn verlötet Ein Aufsit- den oberen Teil des Zellenblockes sichtbar werden, zen des Becherrandes auf der gleichen Kontaktbahn, die Rechts daneben befindet sich die Darstellung der obemit dem positiven Pol der gleichen Zelle verlötet ist, ren Kontaktplatte über der zur Endmontage vorbereiwird durch einen Isolationsstreifen verhindert. teten Batterie. Dabei werden die Kontaktplatten 7 und 8

Eine solche Kontaktierungsanordnung mit nur in ei- 45 in Richtung der Stirnflächen des Zellenblockes geschoner Ebene angeordneten Kontaktbahnen ist schon we- ben und durch ein quaderförmiges Batteriegehäuse zügen des Verzinnens der Kontaktbahnen mit einem not- sammengehalten.

wendigen Zinnüberschuß aufwendig und benötigt bei Auf die Darstellung des Batteriegehäuses wurde

ihrer Herstellung zusätzliche Positionierungsmaßnah- zwecks besserer Übersicht verzichtet. Es kann beispielsmen für das exakte Einsetzen der zentralen positiven 50 weise die gleichen Abmessungen und Kontaktanord-Elektrodenableiter ^:r. Hie vorgesehenen Ausnehmungen mingen wie die üblichen Gehäuse für 9 V-Batterien beder Kontaktbahn sowie eine gegenseitige Isolierung al- sitzen.

ler Einzelzellen. Gemäß F i g. 1 sind jeweils drei zylindrische Zellen in

Aus der DE-AS 22 04 690 ist eine dreizeilige Batterie zwei zueinander parallel verlaufenden Reihen angeordbekannt, bei der die Zellen durch metallische Kontakt- 55 net. Dabei sind die positiven Pole der Zellen 1,3,5 einer streifen verbunden sind, wiche an Halterungen befestigt ersten Reihe nach oben gerichtet, während sie bei den sind. Der Zusammenbau von Halterung und Kontakt- Zellen 2, 4, 6 der zweiten Reihe nach unten gerichtet streifen und die anschließende Positionierung der Zellen sind. Auf diese Weise soll durch auf den oberen und in der Halterung erfordert einen hohen Montageauf- unteren Stirnflächen der Zellen liegende Kontaktplatwand. 60 ten 7, 8 auf möglichst einfache Weise eine elektrische

Der DE-OS 31 02 771 ist eine Batterie aus mehreren Reihenschaltung der Zellen aufgebaut werden,
parallel angeordneten zylindrischen Zellen zu entneh- Die obere Kontaktplatte 7 besteht aus einer Leiter-

men. In der Praxis weisen die positiven und die negati- platte mit einer gedruckten Schaltung der Kontaktbahven Anschlüsse der einzelnen Zellen jeweils in die glei- nen 9,10,11,12. In die Kontaktbahnen 9 und 12 sind die ehe Richtung. Beim Aufbau einer 9 V-Batterie aus sechs 6.1 Batterieendkontakte 13, 14 eingenietet. Die Kontakt-1,5 V-Zellen werden dann die Zellen durch verhältnis- platte 7 ist durch ein bekanntes photochemisches Ätzmäßig lange Verbinder in der Länge der Zellenhöhe in verfahren mit den Leiterbahnen zu versehen, die an-Reihe eeschaltet. Hierzu ist ein beträchtlicher Isola- schließend durch ein galvanisches oder chemisches Ver-