DE4028585C1

DE4028585C1 - Battery housing of plastics material - has lines of weakness ensuring break up in defined sections upon internal explosion of developed gas

Info

Publication number: DE4028585C1
Application number: DE4028585A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Georg Dr. 7313 Reichenbach De Burghoff; Peter 7012 Fellbach De Schlichenmaier
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1990-09-08
Filing date: 1990-09-08
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2010-09-09

Abstract

A lead-acid battery housing (4) made from plastics material is constructed to rupture in a predetermined manner in the event of an internal gas/air explosion during charging or service. The housing is moulded to provide a number of relatively wear lines of fracture (1) supported by a strong cagelike framework (3,6). An internal explosion thus results in immediate break-up of the housing (4) into defined sections (2) accompanied by rapid pressure release. All sections (2) are bent outwards but retained by the reinforcing action of the edge construction to reduce danger to personnel. USE/ADVANTAGE - For vehicle batteries. Considerably reduces danger to personnel from battery case fragments projected by accidental explosion as experienced with conventional construction. Little extra cost is involved since mutually self reinforcing edges and angles of individual cells inherently provide strong cage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse aus insbesondere Kunststoff nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates in particular to a battery housing Plastic according to the preamble of claim 1.

Batterien mit beispielsweise einer Blei-Säure-Füllung entwik keln während der Ladung sowie durch Selbstentladung Knallgas. Dieses Knallgas kann über speziell vorgesehene Entgasungsöff nungen entweichen. Ein Teil dieses Gases bleibt jedoch in den nicht von Flüssigkeit ausgefüllten Batteriehohlräumen zurück. Insbesondere während oder kurz nach einem Laden der Batterie kann im Gasungsraum ein zündfähiges Gemisch vorliegen. Kommt es dann zu einer Zündung, wobei die Zündquelle intern wie auch extern liegen kann, kann es zu einer Explosion des Gasgemi sches und damit zu einer Zerstörung der Batterie kommen. Das Batteriegehäuse wird bei einer Explosion aufgerissen, wobei einzelne kleine Gehäuseteile abreißen und nach außen wegge schleudert werden können. Derartige abgerissene wegschleudern de Teilchen stellen eine Verletzungsgefahr für in der Nähe der Batterie befindliche Personen dar.Develop batteries with, for example, a lead-acid filling oxyhydrogen gas during charging and self-discharge. This detonating gas can be made via a specially designed vent escaping. However, part of this gas remains in the battery cavities not filled with liquid. Especially during or shortly after charging the battery there may be an ignitable mixture in the gas space. Coming it then leads to an ignition, the ignition source being internal as well external, there may be an explosion of gas mixture and the battery will be destroyed. The Battery case is torn open in an explosion, whereby Tear off individual small housing parts and remove them to the outside can be hurled. Throw such torn off en particles pose a risk of injury to near the Battery located persons.

Eine Abhilfe gegen dieses Problem stellt die erfindungsgemäße Lösung mit der Ausbildung eines gattungsgemäßen Batteriegehäu ses nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dar.A remedy for this problem is provided by the invention Solution with the formation of a generic battery case ses according to the characterizing features of claim 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Lösung sind Gegenstand der Unteransprüche.Appropriate configurations of this solution are the subject of Subclaims.

Das Prinzip der Erfindung besteht darin, Sollbruchlinien in einzelnen Bereichen des Batteriegehäuses so anzuordnen, daß bei einer Explosion die Sollbruchlinien aufspringen können, während die aufspringenden Flächenbereiche jeweils an einem Ende fest mit dem Gehäuse verbunden bleiben.The principle of the invention is to break lines in arrange individual areas of the battery housing so that can break open the predetermined breaking lines in an explosion, while the opening surface areas each on one Keep the end firmly connected to the housing.

Werden über eine Seitenfläche des Batteriegehäuses eine Viel zahl von einzelnen aufspringbaren Flächenabschnitten geschaf fen, so muß Sorge dafür getragen sein, daß eine Art tragendes Fachwerk in dem Gehäuse vorgesehen ist, an dem die einzelnen aufspringenden Flächenabschnitte bleibenden Halt finden kön nen. Nur so kann das Ziel erreicht werden, das Wegschleudern einzelner kleiner Gehäusewandteile sicher zu vermeiden.Be a lot over a side surface of the battery case number of individual areas that can be opened If so, care must be taken to ensure that a kind of Truss is provided in the housing on which the individual popping open surface sections can find permanent hold nen. This is the only way to achieve the goal of throwing away to avoid individual small housing wall parts safely.

Ist eine Batterie in einzelne Kammern aufgeteilt, so ist dafür zu sorgen, daß in jedem Kammerbereich an Sollbruchlinien auf springbare Wandbereiche vorgesehen sind.If a battery is divided into individual compartments, it is for that to ensure that in each chamber area on predetermined breaking lines jumpable wall areas are provided.

Die erfindungsgemäße Gehäusewandausbildung eignet sich insbe sondere für Kraftfahrzeugbatterien. Dort sind die aufzusprin genden Wandbereiche möglichst so zu legen, daß in eingebautem Zustand der Batterie wartendes Personal durch bei einer Explosion austretende Säure nicht direkt gefährdet werden kann.The housing wall design according to the invention is particularly suitable especially for automotive batteries. There they are to open wall areas to be placed so that in built-in State of the battery personnel waiting at one Explosion leaking acid are not directly endangered can.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt, die eine Ansicht auf eine Batteriegehäusewandfläche mit zwei un terschiedlichen Sollbruchlinienanordnungen zeigt.An embodiment is shown in the drawing a view of a battery housing wall surface with two un shows different predetermined breaking line arrangements.

Grundsätzlich müssen die Sollbruchlinien so angeordnet sein, daß sie keinen Flächenabschnitt ganz, beispielsweise ringförmig umschließen. Denn dann würde genau das eintreten, was erfindungsgemäß vermieden werden soll, nämlich das Herausschleudern einzelner Wandbereiche bei einer Explosion innerhalb des Batteriegehäuses.In principle, the predetermined breaking lines must be arranged that they do not have a whole area section, for example enclose in a ring. Because that’s exactly what would happen what should be avoided according to the invention, namely that Throwing out individual wall areas in the event of an explosion inside the battery case.

Die Sollbruchlinien 1 sind daher stets so angeordnet, daß Flä chenabschnitte 2 entstehen, die nach einem Aufspringen an den Sollbruchlinien 1 an stehenbleibenden Gehäusewandteilen fest angebunden bleibend ausknicken können. Die Ausknickbereiche müssen daher an Stellen erhöhter Wandfestigkeit des Gehäuses liegen. Diese Bereiche können bei dem in dem linken Teil der Zeichnung gezeigten Batteriegehäuse die Kantenbereiche 3 des Batteriegehäuses sein, wobei die erhöhte Festigkeit durch die dort gegebene Verbindung aneinanderstoßender Wandbereiche erzeugt sein kann.The predetermined breaking lines 1 are therefore always arranged in such a way that surface sections 2 are formed which, after springing open at the predetermined breaking lines 1 , can buckle permanently attached to standing housing wall parts. The buckling areas must therefore be in places of increased wall strength of the housing. In the battery housing shown in the left part of the drawing, these regions can be the edge regions 3 of the battery housing, it being possible for the increased strength to be generated by the connection of abutting wall regions given there.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist das Batteriegehäuse in einzelne Kammern bzw. Zellen 4 aufgeteilt, die durch mit der Gehäuseaußenwand jeweils fest verbundene Trennwände 5 gegeneinander abgeteilt sind. Der Verbindungsbe reich der einzelnen Trennwände 5 mit der Gehäuseaußenwand stellt ebenfalls einen Wandbereich erhöhter Festigkeit dar, in dem aneinanderstoßende aufspringende Flächenabschnitte 2 aus knicken können, ohne sich dabei ganz von dem Gehäuse zu lö sen.In the example shown in the drawing, the battery housing is divided into individual chambers or cells 4 , which are separated from one another by partitions 5 which are firmly connected to the outer wall of the housing. The Verbindungsbe rich of the individual partitions 5 with the outer wall of the housing also represents a wall area of increased strength, in which abutting surface sections 2 can buckle without being completely detached from the housing.

Sollen in einer der Wände einer einzelnen Zelle 4 des Batte riegehäuses eine Vielzahl aufspringender Flächen 2 angeordnet werden, so ist dort ein Fachwerk aus verstärkten Wandbereichen 6 vorzusehen, an dem aufspringende Flächenabschnitte 2 abknik ken können. Bei der Ausführung des Batteriegehäuses in der rechten Hälte der Zeichnung erstreckt sich das Fachwerk aus verstärkten Wandbereichen auch in die Kantenbereiche des Bat teriegehäuses sowie ebenfalls in diejenigen Bereiche, in denen eine Zellenwand (5) mit der äußeren Gehäusewand verbunden ist. If a plurality of rising surfaces 2 are to be arranged in one of the walls of a single cell 4 of the battery cabinet, a framework made of reinforced wall areas 6 is to be provided there, on which the rising surface sections 2 can be bent. When executing the battery housing in the right half of the drawing, the framework extends from reinforced wall areas into the edge areas of the battery housing as well as into those areas in which a cell wall ( 5 ) is connected to the outer housing wall.

Außer den hier anhand zweier Ausführungsbeispiele konkret be schriebenen Sollbruchlinienanordnungen sind noch beliebig viele andere Muster möglich, sofern für jeden aufspringenden Abschnitt nur immer ein Haltesteg verbleibt, um den der be treffende Bereich aufspringen kann, ohne ganz von dem Gehäuse abgetrennt zu werden.In addition to the specific examples here based on two embodiments Written breaking line arrangements are still arbitrary many other patterns possible, provided that everyone popping up Section only one retaining bridge remains around which the be hitting area can pop up without leaving the housing entirely to be severed.

Sind Verstärkungen in den Ausknickbereichen vorgesehen, so müssen diese Bereiche fachwerkartig in dem Gehäuseverbund si cher gegen ein Ablösen angebunden sein.If reinforcements are provided in the buckling areas, see above these areas must be truss-like in the housing assembly tied to detachment.

Claims

1. Battery housing made in particular of plastic with an explosive gas-developing filling such as lead acid in particular, characterized in that at least part of the housing walls is provided with predetermined breaking lines ( 1 ), the individual surface areas ( 2 ) so close that between the ends of a continuous predetermined breaking line ( 1 ) each leaves an un weakened tear-proof connection area ( 3 , 6 ) in which the area area ( 2 ) enclosed by a predetermined breaking line ( 1 ) can be bent out in each case when the predetermined breaking lines ( 1 ) have opened.

2. Battery housing according to claim 1, characterized in that the individual predetermined breaking lines ( 1 ) are each arranged on two sides of a triangle.

3. Battery housing according to claim 1 or 2, characterized in that between the ends of the one surface area ( 2 ) each Weil enclosing predetermined breaking lines ( 1 ) lying buckling areas che ( 3 , 6 ) are reinforced.

4. Battery housing according to claim 3, characterized in that the reinforcements ( 3 , 6 ) are linear.

5. Battery housing according to claim 4, characterized in that several of the predetermined breaking lines ( 1 ) up to a kink area enclosed surface areas ( 2 ) are arranged abutting each other, the kink areas are interconnected like a truss.