DE2804472A1

DE2804472A1 - Akkumulator und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2804472A1
Application number: DE19782804472
Authority: DE
Inventors: Ralph G Tiegel
Original assignee: Tiegel Manufacturing Co
Current assignee: Tiegel Manufacturing Co
Priority date: 1977-02-02
Filing date: 1978-02-02
Publication date: 1978-08-03
Also published as: US4150202A; CA1104644A; GB1582611A; US4146771A; US4100674A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft allgemein das Anschweißen eines seitlichen Anschlusses und einen durch dieses Anschweißen hergestellten Gegenstand, und insbesondere einen Akkumulator bzw. eine Batterie und ein Verfahren zum Anschlußschweißen eines solchen Akkumulators, insbesondere eines Blei-Akkumulators.

Bleiakkumulatoren werden oft mit Befestigungen bzw. Bügeln hergestellt, welche die einzelnen Platten zu einem Stapel miteinander verbinden. Dieser Bügel weist einen vertikalen Bereich auf, der als "Ansatz" bzw. Tragarm bzw. Stütze bzw. Kabelschuh (lug) bezeichnet wird. In dem Akkumulator sind Anschlüsse bzw. Pole vorgesehen, so daß er mit äußeren, elektrischen Kabeln verbunden werden kannI bei einigen Akkumulatoren befinden sich diese Pole in den Seitenwänden. Ein Teil der Oberfläche des Ansatzes überlappt einen Teil der inneren Oberfläche des Anschlusses', diese beiden Elemente müssen miteinander verbunden werden, um eine gute, elektrische Verbindung herzustellen. Bei' einem Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung werden die einander überlappenden Oberflächen des Ansatzes und des Anschlusses durch Schweißbacken zusammengedrückt, wodurch eine elektrisch verschweißte Verbindung entsteht. Ein Problem bei diesem Verfahren ist, daß die überlappende Kontaktfläche nur einen geringen elektrischen Widerstand liefert, so daß an der Zwischenfläche keine ausreichende Wärmemenge erzeugt wird, es also zu einer sogenannten "Kaltverschweißung" kommt.

Als Alternative hierzu kann der Ansatzbereich mit einem Vor sprung versehen werden, der durch ein Loch in eine Wand des Akkumulators und in ein Loch oder einen Hohlraum an dem Anschluß eingefügt wird. Die vollständige Verbindung

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zwischen dem Anschluß und dem Ansatz sowie eine gute Abdichtung zwischen dem Anschluß, der Wand des Akkumulators und dem Ansatz wird erhalten, indem ein Druck auf jede Seite der Verbindung ausgeübt wird, das heißt, daß ein Druck gegen den Akkumulatoransatz in dem Akkumulator und gegen den Anschluß an der Außenseite des Akkumulators ausgeübt wird, um sie zusammenzudrücken und die Verbindung gegen die Wand des Akkumulators abzudichten. Bei Bedarf kann auch zusätzlich eine Verschmelzung der Verbindung durchgeführt werden, indem der Ansatz und der Anschluß erwärmt bzw. erhitzt werden. Solche Verfahren werden in den amerikanischen Patentschriften Nr. 3 457 118 und 3 303 056 erläutert.

Ein ähnliches Verfahren zur Herstellung von elektrischen Verbindungen durch die Trennwände oder Wände eines Akkumulators innerhalb seines Gehäuses wird noch in folgenden amerikanischen Patentschriften beschrieben: 3 798 071', 3 723 699; 3 687 734*, 3 598 948*, 3 388 005; und 3 313 658. Insbesondere das Patent von Allen, US-PS 3 723 699 erläutert ein Verfahren zur Herstellung einer Zwischenzellenverbindung, bei dem ein Ansatz auf einer Seite einer Trennwand mit einer Stange bzw. einem Stab darauf vorgesehen wird, die bzw. der sich in ein Loch in der Trennwand erstreckt. Der Ansatz auf der anderen Seite der Trennwand weist keine Stange bzw. keinen Stab auf, sondern hat in der Nähe der Trennwand eine flache Oberfläche. Eine speziell geformte Elektrode wirkt auf den glatten Ansatz, der keine Stange aufweist, so daß das weiche Blei des Ansatzes in dem Loch in der Trenwand gegen die Stange an dem gegenüberliegenden Ansatz gedrückt wird. Dann wird ein Strom durch die beiden, unter Druck gehaltenen Teile geschickt, der die beiden Ansätze miteinander verschmilzt.

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Hierbei können jedoch Probleme in bezug auf die exakte Ausrichtung zwischen dem relativ großen Vorsprung und den öffnungen an den verschiedenen, miteinander zu verbindenden Teilen oder zwischen den Vorsprüngen und den öffnungen in einer Trennwand oder einer Gehäusewand des Akkumulators auftreten, durch welche die Vorsprünge geführt werden müssen. Darüber hinaus ist die Kontaktfläche zwischen den Vorsprüngen an einem Teil der Oberfläche oder der öffnung an dem anderen Teil relativ groß, so daß eine große Wärmemenge erforderlich ist, um das Blei aufzuschmelzen und die Teile miteiander zu verschmelzen, wie es zur Herstellung einer Anschlußverbindung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Akkumulator bzw. ein Verfahren der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile vermieden werden.

Dies wird erfindungsgemäß auf folgende Weise erreicht: In einer öffnung in einer Wand des Akkumulators ist ein Bleianschluß angeordnet, der damit eine Abdichtung bildet. Die Zelle in dem Akkumulator, die sich in der Nähe des Anschlusses befindet, enthält eine Gruppe von Akkumulatorplatten mit einem Ansatz, von dem sich ein Teil in der Nähe der inneren Oberfläche des Anschlusses befindet und diese überlappt. Zwischen der Oberfläche des Ansatzes und der inneren Oberfläche des Anschlusses ist eine Isolierung angeordnet, die wenigstens einen Teil der überlappenden Oberfläche des Ansatzes gegen einen entsprechenden Teil des Anschlusses isoliert.

Wird der Ansatz gegen die Zwischenisolierung und die innere Oberfläche des Anschlusses gedrückt, so entsteht eine kleine Kontaktfläche zwischen dem Ansatz und dem Anschluß über einen Teil der entsprechenden, überlappenden Oberfläche, die nicht durch die Isolierung bedeckt werden. Da die Kontaktfläche

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klein ist, wird in diesem Bereich Wärme erzeugt, wenn ein Strom durch die Kontaktfläche geleitet wird. Dadurch entsteht eine Schmelzzone zwischen dem Ansatz und dem Anschluß. Beim Zusammendrücken der Oberflächen des Ansatzes und des Anschlusses wird kontinuierlich ein Druck ausgeübt, so daß zusätzliches, kaltes Blei in die Schmelzzone eingeführt wird, so daß weiteres Blei aufschmelzen kann und eine einstückige und homogene Verbindung zwischen dem Ansatz und dem Anschluß ausgebildet wirdJ die oben erwähnten "KaItverschweißungen" werden auf diese Weise vermieden, so daß die Anschweißung des Anschlusses an die Seitenwand des Akkumulators qualitativ hochwertig ist und sich auf einfache Weise durchführen läßt.

Die Erfindung schafft also eine einstückige bzw. integrale und homogene Verbindung zwischen einem Anschluß und einem Ansatz eines Akkumulators bzw. einer Batterie, ohne daß speziell geformte Vorsprünge auf den Oberflächen des Ansatzes oder des Anschlusses vorgesehen sein müssen. Zwischen dem Ansatz und dem Anschluß ist eine Isolierung angeordnet', ein Teil der überlappenden Fläche des Ansatzes wird durch eine öffnung in der Isolierung gedrückt, um über eine relativ kleine Fläche einen Kontakt mit dem Anschluß herzustellen. Schmelzbacken werden verwendet, um den Ansatz und den Anschluß zusammenzudrücken', durch die Schweißbacken wird ein Strom zugeführt, um die Kontaktfläche aufzuwärmen, so daß'das Blei beginnt, in der öffnung aufzuschmelzen. Da der Ansatz und der Anschluß durch die Schweißbacken kontinuierlich zusammengedrückt werden, wird noch mehr kaltes Blei in die öffnung eingeführt, bis die gesamte öffnung mit dem geschmolzenen Blei von dem Ansatz und dem Anschluß, aufgefüllt wird.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Anschluß, der abgedichtet in einer Wand des Akkumulators in der Nähe seines Ansatzes angeordnet ist,

Fig. 1a eine Ansicht des Ansatzes, des Anschlusses und der Wand des Akkumulators, längs der Linien und der Pfeile 1a - 1a in Figur 1 gesehen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Ansatz, einen Anschluß und eine Wand der Batterie nach Figur 1 mit einer bevorzugten Ausführungsform einer Isolierung,

Fig. 2a eine Ansicht des Ansatzes, der Isolierung, des Anschlusses und der Wand des Akkumulators, längs der Linien und Pfeile 2a - 2a in Figur 2 gesehen,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Ansatz, den Anschluß, die Wand des Akkumulators und eine bevorzugte Ausführungsform der Isolierung nach Figur 2, wobei die Schweißbacken und ein extrudierter Teil des Ansatzes dargestellt sind, der sich im Kontakt mit dem Anschluß befindet,und

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung nach Figur 3, wobei ein schematisch angedeutetes, elektrisches Potential an die Schweißbacken angelegt ist und die integrale und einstücke Verbindung zwischen den zu verschmelzenden Elementen, nämlich dem Ansatz und dem Anschluß, zu erkennen sind.

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Obwohl spezifische Ausführungsformen der Erfindung ausgewählt und in den Zeichnungen dargestellt worden sind, und obwohl im folgenden die vorliegende Erfindung an konkreten Beispielen umrissen wird, soll diese Beschreibung den Umfang der Erfindung nicht begrenzen, wie er durch die am Schluß zusammengestellten Ansprüche umrissen wird.

Wie sich aus Figur 1 ergibt, weist ein Teil einer Akkumulatorwand 12 eine öffnung 16 auf. Der Bereich der Akkumulatorwand, der allgemein durch das Bezugszeichen 13 gekennzeichnet ist und die öffnung 16 umgibt, weist einen Ring 14 und einen nach innen vorstehenden, umgebogenen Rand bzw. Flansch 15 auf. Der Ring 14 bildet zusammen mit dem nach innen vorstehenden Flansch 15 eine Teilkammer in der Akkumulatorwand 12.

In dieser Teilkammer befindet sich ein Anschluß 10, der mit den inneren Oberflächen des nach innen vorstehenden Flansches 15 und des Rings 14 in Eingriff kommt, also an diesen Oberflächen anliegt. Eine Verlängerung 11 des Anschlusses liegt über eine bestimmte Strecke an der inneren Oberfläche der Akkumulatorwand an. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die innere Oberfläche des Anschlusses 9 über seine gesamte Länge planar bzw. eben. Der Anschluß besteht aus Metall; es kann bespielsweise eine Bleilegierung verwendet werden. In dem Anschluß kann ein mit einem Gewinde versehenes Loch 20 vorgesehen sein.

Die den Anschluß enthaltende Zelle weist auch eine Gruppe von Akkumulatorplatten mit Trennelementen (nicht dargestellt) auf. Ein vertikal verlaufender, mit dem Riemen bzw. dem Bügel bzw. der Schelle der Gruppe verbundener Ansatz bzw. Vorsprung bzw. Tragarm 21 weist einen Bereich auf, der sich in der Nähe eines Teils der inneren Oberfläche 9 des Anschlusses 10 befindet und diesen überlappt bzw. überdeckt. Die benachbarten

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und überlappenden Oberflächen des Ansatzes und der inneren Oberflächen des Anschlusses sind in Figur 1 mit 22 bzw. 23 bezeichnet.

Figur 1a zeigt eine Ansicht längs der Linien und Pfeile 1a-1a von Figur 1, wobei die innere Oberfläche der Akkumulatorwand 12, die innere Oberfläche 9 des Anschlusses 10 und ein Teil des Ansatzes 21 dargestellt sind, der einen Teil der inneren Oberfläche 9 des Anschlusses 10 überdeckt. Die öffnung 16 in der Akkumulatorwand 12 ist in Figur 1a als kreisförmige, gestrichelte Linie 24 angedeutet.

In Figur 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Isolierung 100 dargestellt, die sich zwischen dem Akkumulatoransatz 21 : und dem Anschluß 10 befindet. Diese bevorzugte Ausführungsform dfsr Isolierung 100 weist eine öffnung 102 auf', mit Ausnahme dieser öffnung bedeckt die Isolierung die gesamten, einander überlappenden Oberflächen 22 bzw. 23 des Akkumulatoransatzes 21 bzw. der Anschlußverbxndung 10. Dies läßt sich im einzelnen in Figur 2a erkennen, in welcher der untere Rand der Isolierung als durchgezogene Linie 104 angedeutet ist, die in dem Bereich als gestrichelte Linie eingezeichnet ist, wo sie durch den Ansatz 21 überdeckt wird. Die öffnung 102 in der Isolierung ist in Figur 2a als gestrichelter Kreis angedeutet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind auf jeder Seite der zu verschweißenden Fläche Schweiß(Spann-)Backen angeordnet. Wie sich aus Figur 3 ergibt, kommt die äußere Schweißbacke 300 bei 301 in Berührung mit der äußeren Oberfläche 18 des Anschlusses bzw. Pols. Die innere Schweißbacke 302 weist einen Vorsprung 304 auf, der sich nahe bei dem Ansatz 21 befindet. Der Vorsprung 304 kommt mit dem Ansatz 21 an einer Oberfläche 305 in Eingriff, die sich gegenüber der überlappenden Oberfläche 22 befindet.

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Auf die Schweißbacken wird eine Kraft ausgeübt, so daß die Schweißbacken aufeinander zu bewegt werden. Dabei kommt der Vorsprung 304 längs der Oberfläche 305 mit dem Ansatz 21 in Berührung, wodurch eine Kraft auf den Ansatz 21 ausgeübt und er gegen die Isolierung 100 gedrückt wird', die äußere Schweißbacke 300, die gegen die äußere Oberfläche 18 des Anschlusses 10 an dem Punkt 301 gedrückt wird, bewirkt, daß die innere Oberfläche 9 des Anschlusses gegen die Isolierung 100 gepreßt wird. Der Ansatz 21 besteht aus relativ weichem Material, wie beispielsweise einer Bleilegierung', wenn der Ansatz 21 gegen die Isolierung 100 gedrückt wird, wirkt die Kante der Isolierung, welche die öffnung 21 bildet, als Stempel bzw. Druckform bzw. "Extrusionsdüse", so daß dieses weiche Metall durch die öffnung 102 extrudiert ist und längs eines kleinen Kontaktbereiches 308 mit der inneren Oberfläche des Anschlusses in Berührung kommt. Die Form der dadurch gebildeten Verlängerung bzw. Ausbauchung 306 läßt sich zusammen mit der Kontaktfläche 308 in Figur 3 erkennen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Isolierung aus einem flachen, relativ dünnen, rechtwinklig geformten Materialstück, das den Bereich 22 der Ansatzoberfläche elektrisch isolieren kann, der den Bereich 23 des Anschlusses überdeckt. Gleichzeitig dient dieses Materialstück dazu, die einander überdeckenden Oberflächen des Ansatzes und des Anschlusses im Abstand voneinander anzuordnen und eine Oberfläche gegen die gegenüberliegende Oberfläche thermisch zu isolieren. Die Isolierung muß so ausgelegt sein, daß sie die kompressionsähnliche Kraft, also die zusammendrückende Kraft, der Schweißbacken und die Extrusion des Bleis bzw. der Bleilegierung durch die öffnung 102 aufnehmen kann.

Wenn ein elektrisches Potential an die auch als Elektroden dienenden Schweißbacken 302 und 300 angelegt wird, wie es in Figur 4 durch das Plus- und Minuszeichen angedeutet ist, so beginnt ein Strom zwischen dem Metallaneatz und dem Metallanschluß durch die relativ kleine Kontaktfläche 306 zu fließen,

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die in Figur 3 angedeutet ist ^ dadurch wird in diesem Bereich eine große Wärmemenge erzeugt, so daß das Blei des Ansatzes und des Anschlusses aufgeschmolzen werden. Es entsteht also eine Schmelzzone 400, die in Figur 4 durch die Schraffierung angedeutet ist. Die SchweiS-Klemmbacken üben jedoch weiterhin kontinuierlich eine Kompressions- bzw. zusammendrückende Kraft aus, die den Ansatz und den Anschluß zusammenpreßt, so daß noch Mehr kaltes Metall oder Blei in die Schmelzzone in der öffnung 102 eingeführt wird. Wenn der Strom weiterfließt und ständig mehr Blei aufgeschmolzen wird, wird die gesamte öffnung in der Isolierung mit dem geschmolzenen Blei gefüllt, so daß zwischen dem Ansatz 21 und dem Anschluß 10 eine homogene und einstückige Verbindung in der Schmelzzone 4QQ gebildet wird. Dann wird der StromfluB unterbrochen,,und die Schweifibacken werden zurückgezogen. Anschließend ist der Ansatz fest Bit dem Anschluß verbunden.

Es ist wesentlich darauf hinzuweisen, daß sich weder an dee Anschluß bzw. Pol noch an dem Ansatz Vorsprünge befinden, die eine präzise Ausrichtung erforderlich machen wurden und in geeigneter Weise dem Ansatz oder dea Anschluß angepaßt werden müßten, so daß ein aufwendiges und mühsames Ausrichtungsverfahren jedesmal dann durchgeführt werden müßte, wenn die Anschlüsse eines Akkumulators mit anderer GrSBe geschweißt werden sollen. Statt dessen ist gemäß einer bevorzugten Aus— führungsform der Erfindung der Vorsprung 304 auf der inneren Schweißbacke 302 vorgesehen, die gegen eine im wesentlichen planare Oberfläche des Ansatzes drückt. Die andere pianare Oberfläche des Ansatzes 21 drückt gegen eine relativ flache Isolierung, die ohne großen Aufwand und einfach so angeordnet werden kann, daß ihre öffnung 102 mit dem Vorsprung an der Schweißbacke ausgerichtet ist.

Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Akkumulatorgehäuse spritzgegossen werden, wobei es rund

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um die Anschlußverbindung einen Kunststoff enthält, der eine öffnung 102 freiläßt j bei dieser Ausführungsform muß für den Akkumulator keine getrennte Isolierung vorgesehen werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch eine getrennte Isolierung verwendet, da es in diesem Fall nicht erforderlich ist, für unterschiedliche Plattenhöhen in Akkumulatoren verschiedener Größe unterschiedliche Größen der Anschlußstifte vorzusehen, «eil sich die Isolierung leicht so verschieben läßt, daS ein gemeinsamer Anschluß bzw« Anschlußstift aufgenommen wird. Beispielsweise kann der Fall auftreten, daß die seitlichen Anschlüsse einer Reihe von Akkumulatoren mit identischer Form der Anschlüsse in den Seitenwänden, jedoch mit unterschiedlicher Platten-Große bzw. -Höhe und Ansatzlänge geschweißt werden müssen. Ein kleinerer Ansatz erstreckt sich in dem Bereich der AnschluBüberdeckung nicht so weit zu dem oberen Ende des Akkumulators wie ein längerer Ansatz. Wird jedoch gemäß der bevorzugten Ausführungsform eine getrennte Isolierung verwendet, so läßt sich eine solche Isolierung verschieben, um sicherzustellen, daß sich die öffnung 102 zwischen dem gemeinsamen Anschluß und entweder dem längeren Ansatz oder dem kürzeren Ansatz befindet, ohne daß die gemeinsame AnscbluBform variiert werden muB.

Bach einer Ausführungsform der elektrischen Isolierung wird ein Papierband oder ein Stück Pappe bzw. Karton mit einer Öffnung vorgesehen, wobei Leim oder ein Klebstoff bereits auf eine Seite oder Oberfläche des Papierbandes bzw. des Stücks Pappe aufgebracht worden ist. Dieses Band oder Stück Pappe wird mit dem Anschluß verklebt, nachdem der Anschluß in der Akkumulatorwand montiert worden ist, jedoch bevor die Gruppen von Platten und Trennelementen den Zellen in dem Akkumulator hinzugefügt werden.

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Bei Bleiakkumulatoren für Kraftfahrzeuge sind die Gruppen von Platten in jeder Zelle durch Trennwände verbunden, die in jedem Akkumulator vorhanden sind, wodurch Verbindungen zwischen den einzelnen Zellen hergestellt werden? dabei liegt die Querschnittsfläche der Trennwände im allgemeinen

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in der Größenordnung von 2,5807 cm (0,4 Quadrat-Zoll) bis

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3,2258 cm (0,5 Quadrat-Zoll). Bei einer solchen Batterie hat die Öffnung in der- Isolierung, die schließlich mit der homogenen und einstückigen, zwischen dem Ansatz und dem Anschluß ausgebildeten Verbindung gefüllt wird, die gleiche

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Querschnittsfläche von 2,5807 cm (0,4 Quadrat-Zoll) bis

3,2258 cm (0,5 Quadrat-Zoll). Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die öffnung in dem Papierbänd oder der Pappe kreisförmig und hat einen Durchmesser von 9>525 mm (0,375 Zoll). Diese öffnung kann leicht variiert werden, so daß eine Ansatz/Anschluß-Verbindung entsteht» ctie für eine große Vielzahl von Bleiakkumulatoren den Akkumulator-Zwischenzellenverbindungen gleichwertig ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält ein Akkumulator öffnungen 16 durch die Wand 12 des Akkumulatorgehäuses. In den öffnungen, die in der Wand 12 des Akkumulatorgehäuses ausgebildet sind, werden Anschlüsse 10 montiert, die abdichtend mit den Wänden 12 des Akkumulators in Eingriff kommen. Ein Stück Papierband oder Pappe 100 mit einer durchgehenden kreisförmigen öffnung 102 haftet an der inneren Oberfläche 9 des Anschlusses 10 in der öffnung 16 des Akkumulators. Eine Gruppe Platten, die in die den Anschluß enthaltende Zelle eingeführt werden, weist einen Ansatz 21 auf, der sich von den Platten in der Nähe der "Isolationskarte" 100 nach oben erstreckt und diese überlappt? diese Isolationskarte 100 wird auf die innere Oberfläche 9 des Anschlusses 10 geklebt. Dann werden Schweißbacken 300 und 302 in Kontakt mit dem Anschluß 10 und den Ansatz 21 gebracht,

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wobei die äußere Schweißbacke 300 gegen die äußere Oberfläche 18 des Anschlusses 10 drückt, während die innere Schweißbacke 302 einen Vorsprung 304 an ihrer Oberfläche aufweist, der gegen eine Oberfläche des Ansatzes drückt. Der Ansatz 21 wird relativ zu der Isolierung 100 und dem Anschluß 10 so angeordnet, daß ein Teil 22 der Ansatzoberfläche einen entsprechenden Teil 23 der inneren Oberfläche 9 des Anschlusses 10 überlappt. Die Isolierung 100 bedeckt eine Fläche, welche die gesamte überlappende Oberfläche 22 des Ansatzes mit Ausnahme der öffnung 102 einschließt. Wenn die Schweißbacken diese Anordnung zusammendrücken, kommt der Ansatz mit dem Rand der öffnung 102 in dem Isolationsmaterial 100 in Berührung, so daß eine Extrusion des weichen Metalls durch die öffnung 102 beginnt und das weiche Metall mit der inneren Oberfläche 9 des Anschlusses 10 in Berührung kommt. Im Vergleich mit der Fläche der öffnung 102 in der Isolierung 100 ist die Kontaktfläche 308 relativ klein. Wenn ein elektrisches Potential an die Schweißbacken angelegt wird, beginnt ein Strom durch diese kleine Kontaktfläche zu fließen, wodurch eine große Wärmemenge erzeugt wird. Die diese öffnung umgebende Isolierung dient nicht nur als elektrische Isolierung, so daß nur eine kleine Kontaktfläche zwischen dem Ansatz und dem Anschluß vorgesehen wird, sondern auch zur Konzentration der Wärme an dem Kontaktpunkt, da sie nicht nur als elektrischer, sondern auch als Wärme-Isolator wirkt. Diese Wärmekonzentration führt zum Aufschmelzen des Bleis an dem Kontaktpunkt', da die Backen kontinuierlich einen Druck auf den Ansatz und den Anschluß ausüben, werden diese Teile zusammengedrückt, so daß immer mehr kaltes Blei in die öffnung 102 extrudiert wird, wo es schmilzt und eine einstückige und homogene Verbindung 400 zwischen dem Ansatz und dem Anschluß bildet.

ORIGINAL INSPECTED 809831/1023

Claims

MÜIJuER-BORK * BEilFEL· « SCHÖN · HERTEL

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DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE C PATENTANWALT VOM 1927- 1975). DR. PAUL DEUFEL. DIPL-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL, D1PI_.-PHYS.

Hl/Ma - T 1409

TIEGEL MANUFACTURING COMPANY

495 Bragato Road_r
Belmont, California 94002

Akkumulator und Verfahren zu seiner Herstellung

Patentansprüche

1i Akkumulator mit einem Gehäuse mit wenigstens einem Anschluß, der durch eine Wand des Gehäuses angeordnet ist, und mit Gruppen von Akkumulatorplatten und Trennelementen in wenigstens einer Zelle, wobei eine der Gruppen einen Ansatz aufweist, der in der Nähe der inneren Oberfläche des Anschlusses angeordnet ist und diesen wenigstens teilweise überdeckt, gekennzeichnet durch eine elektrische Isolierung (100), die zwischen einem Teil (22) der Oberfläche des Ansatzes (21) und einem Teil (23) der von ihr überlappten Oberfläche des Anschlusses (10)

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• XÜVOHX M · KIBlItTITRi ♦ · POiTrAOH 800780 · KABSIiί MFBBOPAT · TXIh (Oil) 474008 · TSUX 0-14βββ

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angeordnet Ist, um einen Teil der überlappenden Oberfläche des Ansatzes (21J gegen einen entsprechenden Teil der gegenüberliegenden Oberfläche des Anschlusses (10} zu isolieren.
2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine homogene, einstückige Verbindung nur einen Teil der Ansatzoberfläche mit nur einem Teil der benachbarten Anschlußoberfläche verbindet, und daß die Isolierung (100) die gesamten, übrigbleibenden, überlappenden Oberflächen des Ansatzes (21) und der benachbarten Anschlußoberfläche isoliert.
3. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (100) eine Karte bzw. ein Stück Pappe mit wenigstens einer darin ausgebildeten öffnung (102) aufweist.
4. Akkumulator mit einem Gehäuse mit wenigstens einem Anschluß, der durch eine Wand des Gehäuses angeordnet ist und in dem Akkumulator eine im wesentlichen planare, innere Oberfläche aufweist, und mit Gruppen von Akkumulator-Platten und Trennelementen in wenigstens einer Zelle, wobei wenigstens eine der Gruppen einen Ansatz mit einem Bereich aufweist, der im wesentlichen parallel zu, jedoch im Abstand von wenigstens einem Bereich der inneren Oberfläche des Anschlusses angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine homogene, einstückige Verbindung (400) zwischen dem Ansatzbereich und dem Anschlußbereich, die eine vorher festgelegte Querschnittsfläche hat.
5. Akkumulator nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mehrere Zellen mit wenigstens einer Zellenzwischenverbindung zwischen benachbarten Zellen, wobei jede Zellenzwischenverbindung eine Querschnittsfläche hat, die im wesentlichen gleich der vorher festgelegten Querschnittsfläche der homogenen, einstückigen Verbindung ist.

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6. Verfahren zur Verbindung von Akkumulator-AnSchlüssen mit Akkumulator-Ansätzen in einem Akkumulator mit einem Gehäuse mit wenigstens einem Anschluß durch eine Wand des Gehäuses, wobei das Akkumulator-Gehäuse in einer Zelle wenigstens eine Gruppe von Akkumulator-Platten aufweist, und wobei diese Gruppe wenigstens eine Befestigung bzw. einen Bügel mit einem Bereich eines Ansatzes enthält, der in der Nähe eines Bereichs einer inneren Oberfläche des Anschlusses angeordnet ist und diesen wenigstens teilweise überlappt, dadurch gekennzeichnet, daß ein isolierendes Material (100) zwischen einem Teil der überlappenden Ansatzoberfläche (22) und der benachbarten, inneren Anschlußoberfläche (23) vorgesehen wird, daß eine Kraft auf einen Teil des überlappenden Bereiches des Ansatzes (21) ausgeübt wird, um diesen in Kontakt mit dem Anschluß (10) zu bringen, und daß wenigsten dieser Bereich des Ansatzes (21) durch ein Widerstands-Schweißverfahren mit dem ihn berührenden Bereich des Anschlusses (10) verbunden wird, so daß eine einstückige Verbindung zwischen dem Anschluß (10) und dem Ansatz (21) entsteht.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material (100) mit einer darin ausgebildeten Öffnung (102) versehen wird, und daß beim Zusammendrücken der überlappende Bereich des Ansatzes (21) durch diese Öffnung (102) extrudiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material zwischen im wesentlichen den gesamten überlappenden Oberflächen des Ansatzes (21) und des Anschlusses (10) mit Ausnahme des Bereichs angeordnet wird, der durch das Widerstands-Schweißverfahren verbunden wird, so daß eine einstückige Verbindung zwischen dem Anschluß

(10) und dem Ansatz (21) entsteht.

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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material (100) mit dem Anschluß (10) verklebt wird, bevor die benachbarten Gruppen in der Akkumulatorzelle angeordnet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine innere Schweißbacke (302) im Innern des Akkumulators und wenigstens eine äußere Schweißbacke (300) außerhalb des Akkumulators angeordnet werden, daß die innere Schweißbacke (302) mit einem Vorsprung (304) versehen wird, der sich in der Nähe der gegenüberliegenden Oberfläche der überlappenden Oberfläche des Ansatzes (21) befindet und mit der Öffnung (102) ausgerichtet ist, und daß beim Zusammendrücken der Vorsprung (304) gegen den Ansatz (21) gedrückt wird, wodurch ein Teil des Ansatzes (21) durch die Öffnung (102) extrudiert wird, um mit dem Anschluß (10) in Kontakt zu kommen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator ein gegossenes, bzw. gespritztes Kunststoff-Gehäuse aufweist, und daß beim Gießen des Akkumulator-Gehäuses aus Kunststoff der Kunststoff rund um einen Teil der inneren Anschlußoberfläche geformt wird, wodurch der Kunststoff als isolierendes Material zwischen einem Teil der überlappenden Ansatzoberfläche und der benachbarten inneren Anschlußoberfläche dient.

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