DE8003869U1

DE8003869U1 - Bleiakkumulatoren-Batterie in Blockausführung, mit im Blockdeckel befindlichem Entgasungssystem

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Publication number: DE8003869U1
Application number: DE8003869U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-02-14
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1981-07-23

Description

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ROBERT BOSCH GMBH₃ 7OOO Stuttgart 1

Bleiakkumulatoren-Batterie in Blockausführung, mit im Blockdeckel befindlichem Entgasungssystem

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Bleiakkumulatoren-Batterie nach der Gattung des Hauptanspruchs, wie sie bereits in der DE-PS 1 037 534 beschrieben ist; eine solche Batterie vermag aufgrund ihres Entgasungssystems zwar Entzündungen bzw. Explosionen des in der Batterie enthaltenen Knallgases durch Zündung von außen und auch ein übergreifen derartiger Entzündungen bzw. Explosionen von einer Zelle zu anderen Zellen zu verhindern, doch ist der Aufbau des mehrteiligen Filtersystems dieser Batterie sehr aufwendig und die betreffenden Werkzeuge für Decku und Deckelstück sind sehr kompliziert und teuer.

Es ist auch bereits eine Batterie mit einem Entgasungssystem bekannt (US-PS 3 904 441), das ebenfalls die genannten Entzündungen bzw. Explosionen verhindert und sogar relativ einfach im Aufbau ist; nachteilig bei diesem System ist aber der verhältnismäßig teure Bedarf an Filtermaterial.

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Erwähnt sei darüber hinaus auch noch das in der DE-OS 2 309 505 beschriebene Entgasungssystem, das jedoch aufgrund der bereits vor dem Filterstück miteinander verbundenen, in verschiedenen Richtungen verlaufenden Kanäle kein Übergreifen diesbezüglicher Entzündungen bzw. Explosionen von einer Zelle zu anderen Zellen zu verhindern vermag und außerdem noch relativ aufwendig ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Bleiakkumulatoren-Batterie mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat neben dem Vorteil, daß das Entgasungssystem Entzündungen bzw. Explosionen von außen als auch ein übergreifen derartiger Entzündungen bzw. Explosionen von einer Zelle zu anderen Zellen zu verhindern vermag, zusätzlich den Vorteil, daß sie einen für die Massenproduktion gut geeigneten und verhältnismäßig kostengünstigen Aufbau besitzt (weniger und billigere Einzelteile, nur wenig Bedarf an teurem Filtermaterial); darüber hinaus ist das Entgasungssystem auch ohne großen Aufwand mit einer allen Zellen gemeinsamen Abgasleitung (Schlauch) außerhalb der Batterie zu versehen.

Die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen zeigen besonders vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Batterie.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher

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erläutert; es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch den Blockdeckel einer Bleiakkumulatoren-Batterie mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Entgasungssystems (Schnitt nach der Linie II-II in Figur 2), Figur 2 eine Draufsicht auf den Blockdeckel nach Figur 1 (ohne Abdeckplatte des Entgasungssystems), Figur 3 einen Längsschnitt durch den Blockdeckel einer Bleiakkumulatoren-Batterie mit einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Entgasungssystem (Schnitt nach der Linie IV-IV in Figur 4) und Figur 4 eine Draufsicht auf den Blockdeckel nach Figur 3 (ohne die Abdeckplatte des Entgasungssystems).

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Blockdeckel 10 besteht aus thermoplastischem Kunststoff und wird mit seiner Schweißebene 11 auf einen nicht dargestellten, Plattenblöcke und Elektrolyt enthaltenden Blockkasten durch Schweißen befestigt; dieser für die sechs Zellen 12/1 bis 12/6 vorgesehene Blockdeckel 10 besitzt als Flüssigkeits-Einfülleinrichtung je Zelle eine Flüssigkeits-Einfüllöffnung 13 mit einem in Figur 3 näher dargestellten Verschlußstopfen 14, kann aber auch irgendein anderes bekanntes Flüssigkeits-Einfüllsystem aufweisen. Parallel zu den im Blockdeckel 10 befindlichen Flüssigkeits-Einfüllöffnungen 13 ist das quer zu den Zellen 12/1 bis 12/6 verlaufende Entgasungssystem 15 angeordnet. Dieses Entgasungssystem 15 besitzt sechs dicht beieinander verlaufende Kanäle 16/1 bis 16/6, die im Blockdeckel 10 vorzugsweise mit eingeformt sind; jedem dieser Kanäle 16/1 bis l6/6 ist eine Entgasungsöffnung 17 zugeordnet, die in eine der Zellen 12/1 bis 12/6 führt. Um Spritzer des in den Zellen 12/1 bis 12/6 befindlichen flüssigen Elektrolyten nicht

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in die Kanäle l6/l bis 16/6 eindringen zu lassen, sind die Entgasungsöffnungen 17 mit irgendeinem bekannten Spritzschutz l8 ausgestattet (z.B. Spritzschutz nach DE-GM 73 07 353). Während die Kanäle 16/I bis I6/6 an ihrem einen (rechten) Ende geschlossen sind, sind sie an ihrem anderen Endabschnitt mittels eines einzigen im wesentlichen ebenen Filterstücks 19 begrenzt, das im Blockdeckel 10 fixiert und gegebenenfalls durch Kleben befestigt ist; als Fixierung für das Filterstück 19 dienen im vorliegenden Beispiel seitliche Fixiernuten ?0 und eine Stütznase 21. Dieses Filterstück 19 besteht vorzugsweise aus einem gesinterten, porösen Material (Fritte), das gegenüber dem Elektrolyten beständig ist; geeignete Stoffe sind z.B. Glas, Keramik, Kunststoffe (PTFE). Hinter dem relativ kleinen Filterstück 19 befindet sich eine allen Zellen gemeinsame Gasauslaßkammer 22, die mit der diesseitigen Stirnwand 23 des Blockdeckels 10 bündig ist. Diese Gasaus laßkammer 22 hat einen Schlauchanschlußstutzen 24, der durch diese Blockdeckel-Stirnwand 23 führt und darin durch Kleben, Schweißen oder Einrasten befestigt ist; mittels dieses Schlauchanschlußstutzens 24 und über einen nicht dargestellten, darauf aufgeschobenen Schlauch können aus der Batterie entweichende Gase an einen gewünschten Ort geleitet werden. Die Kanäle I6/I bis I6/6, das Filterstück 19 und die Gasauslaßkammer 22 sind durch eine gemeinsame Abdeckplatte 25 von oben abgeschlossen. Diese Abdeckplatte 25 besteht ebenfalls aus einem Kunststoff und ist derart versenkt im Blockdeckel 10 angeordnet, daß sie mit der Oberfläche des Blockdeckels 10 bündig ist; die Verbindung dieser Abdeckplatte 25 mit dem Blockdeckel 10 wird vorzugsweise durch Schweißen hergestellt, kann aber auch durch Kleben oder Einrasten erzielt werden.

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Es sei erwähnt, daß nicht in jedem Fall eine Gasaustrittskammer 22 und ein Schlauchanschlußstutzen 24 für ein solches Entgasungssystem 15 notwendig ist; in einem solchen Falle kann das Filterstück 19 auch derart die Kanäle 16/1 bis 16/6 begrenzen, daß es mit der Blockdeckel-Stirnwand 23 bündig abschließt. Eine weitere Vereinfachung ist möglich, indem man nicht alle Kanäle 16/1 bis 16/6 gleich lang macht, sondern sie - vom Filterstück 19 aus gesehen nur so lang macht, daß sie bis hinter die entsprechende Entgasungsöffnung 17 des jeweiligen Kanals 16/1 bis 16/6 reichen. Die im vorliegenden Beispiel dargestellten Kanäle 16/1 bis 16/6 des Entgasungssystems 15 haben im wesentlichen gleiche Höhe, doch können diese Kanäle 16/1 bis l6/6 auch mit einem geringfügigen Gefälle in Richtung auf die Entgasungsöffnungen 17 versehen sein, um in diesen Kanälen 16/1 bis 16/6 gegebenenfalls doch eingedrungenen Elektrolyten wieder in die Zellen 12/1 bis 12/6 zurückfließen zu lassen.

Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Blockdeckel 10' bildet ebenfalls mit seiner Unterseite eine Schweißebene 11' und ist für sechs Zellen 12/1' bis 12/6' vorgesehen. Dieser Blockdeckel 10' hat je Zelle 12/1' bis 12/6' je eine Flüssigkeits-Einfüllöffnung 13', die mittels Verschlußstopfen 14' abgedichtet sind; im vorliegenden Falle handelt es sich bei den Verschlußstopfen 14' um solche Stopfen, die als Druckstopfen bekannt sind und mit der Oberfläche des Blockdeckels 10' bündig abschließen. Das Entgasungssystem 15' dieses Blockdeckels 10' ist auch parallel zu den Flüssigkeits-Einfüllöffnungen 13' angeordnet und schließt bündig mit der Oberseite des Blockdeckels 10' ab. Auch bei diesem Entgasungssystem 15' ist in jeder der Zellen 12/1' bis 12/6' eine Entgasungsöff-

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nung 17' vorhanden, die einen Spritzschutz l8' besitzt; dieser Spritzschutz l8' ist im vorliegenden Beispiel trichterförmig ausgeführt und von der jeweiligen Zelle 12/1' bis 12/6' abgewendet. Flüssiger Elektrolyt aus den Zellen 12/1' bis 12/6', der gegebenenfalls durch diesen trichterförmigen Spritzschutz 18' hindurchgelangt ist, kann durch im Boden befindliche Rücklaufschlitze 26 wieder in die jeweilige Zelle 12/1' bis 12/6' zurücklaufen. Anstelle des beschriebenen Spritzschutzes 18' kann aber auch jeder andere bekannte Spritzschutz hier Verwendung finden. Die um die Entgasungsöffnungen 17' mit Spritzschutz 18· angeordneten Kanäle 16/1¹, 16/2', 16/5', 16/6' werden bei dieser Ausführungsform mittels die Entgasungsöffnungen 17' und Spritzschutz 18' umfassende Wandteile 27 mit Schlitzen 28, mittels diese Wandteile 27 verbindende Stege 29, mittels die Wandteile 27 mit der Seitenwand 30 verbindende Stege 31 und mittels in der Halterung 32 für das Filterstück 19' befindliche Queröffnungen 33 gebildet. Die Halterung 32 für das Filterstück 19' ist im Entgasungssystem 15' zwischen den Wandteilen 27 der Zellen 12/3' und 12/4' angeordnet und von im wesentlichen ringförmigem Querschnitt; die Wandteile 27 dieser Zellen 12/3' und 12/4' stehen mit dieser Halterung 32 in dichter Verbindung und weisen schlitzförmige Kanäle 34 auf, welche anstelle der Kanäle 16/3 und 16/4 bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 treten. Infolge entsprechender Anordnung der Schlitze 28, Wandteile 27, Stege 29 und 30, der Queröffnungen 33 und schlitzförmigen Kanäle 34 wird das aus den Entgasungsöffnungen 17 entweichende Gas jeder der Zellen 12/1· bis 12/6' separat in die Halterung 32 des Filterstückes 19' geleitet. An der Innenwandung der Halterung 32 liegt ein im wesentlichen ringförmiges Filterstück 19' an, dessen Innenraum 35 mit einem in den Block-

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deckel 10' eingeformten Sanunelkanal 36 in Verbindung steht; dieser Sanunelkanal 36 führt in Richtung einer Blockdeckel-Stirnwand 23' und mündet in einer allen Zellen gemeinsamen Gasauslaßkammer 22'. Diese Gasauslaßkammer 22' besitzt ebenfalls einen Schlauchanschlußstutzen 24', über den und gegebenenfalls auch noch über einen nicht dargestellten Verlängerungsschlauch die Abgase an einen gewünschten Ort abgeführt werden können. Das Filterstück 19' besteht aus dem gleichen Werkstoff wie das Filterstück 19 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2. Es sei erwähnt, daß das Filterstück 19' auch von mehreckiger Form sein kann; der Innenraum 35 dieses Filterstückes 19¹ bildet einen allen Zellen 12/1' bis 12/6' gemeinsamen Sammelraum für die Abgase.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das gesamte Entgasungssystem 15' mittels einer Abdeckplatte 25' nach oben hin abgeschlossen und mit der Oberfläche des Blockdeckels 10' bündig. Für den Fall, daß für das Ableiten der Abgase weder ein Schlauchanschluß noch ein Schlauchanschlußstutzen 24' an einer Stirnwand 23' gewünscht wird, ist das Entgasungssystem 15' dadurch zu vereinfachen, daß der Sammelkanal 36 entfallen kann und anstelle dessen eine aus dem Filterstück-Innenraum 35 durch die Abdeckplatte 25' führende (nicht dargestellte) Entgasungsöffnung angebracht wird.

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Zusammenfassung

Es wird eine Bleiakkumulatoren-Batterie in Blockausführung vorgeschlagen, die ein im Blockdeckel angeordnetes Entgasungssystem besitzt; dieses Entgasungssystem verläuft über Entgasungsöffnungen der Zellen und quer zu den Zellen verlaufende Kanäle, die in einem allen Zellen gemeinsamen, kleinen Filterstück münden. Die beschriebenen Ausführungsformen des Entgasungssystems sind neben einem separaten Flüssigkeits-Einfüllsystem angeordnet und für die Herstellung als Massenprodukt besonders gut geeignet.

Claims

»· +tr* »lit • * s ■» · » * ■ · ti ι R. 6 O 5 7 22.I.I98O Zr/Kö ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1. Bleiakkumulatoren-Batterie in Blockausführung, mit im Blockdeckel angeordneter Flüssigkeits-Einfülleinrichtung und einem ebenfalls im Blockdeckel befindlichem Entgasungssystem, welches je Zelle eine Entgasungsöffnung aufweist, die in einem der jeweiligen Zellen zugeordneten, geschlossenen Kanal mündet, wobei der Kanal mit den entsprechenden Kanälen der anderen Zellen im Deckel verläuft und in einem feinporigen, gasdurchlässigen Filterstück mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (I6/I bis 16/6; I6/I¹, 16/2', 34, I6/5¹, 16/6' ) in einem einzigen, allen Zellen (12/1 bis 12/6, 12/1' bis 12/6') gemeinsamen Filterstück (19, 19') münden und im wesentlichen quer zu den Zellen (12/1 bis 12/6, 12/1' bis 12/6') der Batterie angeordnet sind.

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (I6/I bis I6/6) dicht beieinanderliegen, im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt haben und an einem Endabschnitt mit einem vorzugsweise ebenen Filterstück -(19) in Kontakt stehen.

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3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filterstück (19) eine allen Zellen (12/1 bis 12/6) gemeinsame Gasauslaßkammer (22) zugeordnet ist, die gegebenenfalls mit einem Schlauchanschlußstutzen (2¹J) zum Ableiten entweichender Gase versehen ist.

¹J. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Blockdeckel (10*) eingelegte Filterstück (19') im wesentlichen ringförmig ist, mit seiner äußeren Mantelseite über die Kanäle (l6/l·, 16/2', 3I), 16/5¹, I6/6¹) mit den Entgasungsöffnungen (17') der Zellen (12/1' bis 12/6') in Verbindung steht und daß sein Innenraum (35) eine allen Zellen (.12/I¹ bis 12/6') gemeinsame Gassammeikammer bildet, die über einen Sammelkanal (36) und/oder eine Gasauslaßöffnung, gegebenenfalls zusätzlich auch noch über einen Schlauchanschlußstutzen (.2¹J¹) mit. der Außenseite der Batterie verbunden ist.

5. Batterie nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterstück (19') von einer in dem Blockdeckel (10') befindlichen Halterung (32) mit Queröffnungen (33) oder schlitzförmigen Kanälen (3¹J) umfaßt wird, die mit den Entgasungsöffnungen (17') indirekt in Verbindung stehen.

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6. Batterie nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterstück (19') in seiner Halterung (32) bei sechszelligen Batterien zwischen den Entgasungsöffnungen (17') der dritten und vierten Zelle (12/3 \ 12/4') angeordnet ist.

7. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungsöffnungen (17, 17') der Zellen (12/1 bis 12/6, 12/1' bis 12/6") mit je einem Spritzschutz (18, 18') versehen sind.