DE3518216A1 - Verbinder fuer die einzelzellen von insbesondere antriebsbatterien - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft einen Verbinder für die Einzelzellen von insbesondere Antriebsbatterien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Derartige Zellenverbinder werden an Antriebsbatterien, z.B. für Elektrofahrzeuge, zum Verbinden von in sogenannten Trögen zusammengebauten Einzelzellen benötigt. Ein in der Praxis bewährter Zellenverbinder besteht aus einer breiten Kupferlamelle, deren Enden als Kontaktflächen zur Verbindung mit einem Polbolzen ausgebildet sind. Um KorrosionLli mit dem Polkopf zu vermeiden, sind diese Kupfer-Kontaktflächen verbleit. Dadurch wird die Leitfähigkeit nicht beeinträchtigt, andererseits aber die Korrosionsgefahr weitgehend vermieden. Bei diesem bekannten Zellenverbinder ist der die Zellen überspannende Verbinderbogen blank.
• Dadurch besteht die Gefahr, daß Fei Montagearbeiten eventuell darauffallendes Werkzeug Kurzschlüsse verursacht. Um diese blanken und nicht geschützten Verbinderabschnitte zu vermeiden, wurde schon ein Zellenverbinder aus einem isolierten Kabel bekannt, dessen blanke Enden mit dem Polbolzen verschraubt wurden.
• Da diese Kupferenden aber sehr korrosionsanfällig sind, kommt es häufig zum Festfressen dieser Verschraubung, wodurch wiederum die Montagearbeiten erheblich erschwert, vielfach sogar unmöglich gemacht werden. Auch die Verwendung einer Kunststoffschraube oder einer isolierten Einbettung für das Drahtende konnte zu keiner zufriedenstellenden Lösung führen.
• Das an sich preiswerte Verbinderkabel kann zur Beseitigung dieser Mängel an seinen blanken Kontaktenden nämlich nicht auf wirtschaftliche Weise verbleit werden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zellenverbinder zu schaffen, der unter Verwendung einer mit verbleiten Kontaktflächen ausgerüsteten Kupferlamelle nach außen keine blanken, ungeschützten Abschnitte mehr aufweist.
• Diese Aufgabe wird an einem Zellenverbinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal dieses Patentanspruches gelöst.
• Durch die Isolierung der Kupferlamelle bis auf die verbleiten Kontaktflächen weist der eingebaute Verbinder keine ungeschützten Stellen mehr auf, so daß auch bei einer Berührung mittels eines Werkzeuges keine Kurzschlußgefahr mehr besteht. Diese Isolierung läßt sich an einer Kupferlamelle, deren Enden bereits galvanisch verbleit sind, ohne Schwierigkeit anbringen. Als besonders vorteilhaft hat sich eine unter Wärmeeinwirkung aufgezogene Schrumpfhülle bzw. Schrumpfschlauch erwiesen.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in Unteransprüchen beansprucht.
• Durch die Abdeckung des Polbolzens und dessen Verschraubung mittels einer Kunststoffkappe in Verbindung mit dem isolierten Zellenverbinder wird ein vollständig geschützter Polkopf geschaffen, bei dem trotz der Verwendung von metallischen Verbindungs-und Kontaktelementen die Korrosions- und Kurzschlußgefahr beseitigt ist.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles, das auch in der Zeichnung schematisiert dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Zellen-Polkopf mit Verbinder und Fig. 2 eine Draufsicht hierzu.
• Eine Einzelzelle ist durch eine teilweise gezeichnete Zellenwand 1 dargestellt. Die Zelle schließt ein Kunststoffdeckel 2, der mit den Wänden thermisch spiegelverschweißt ist, ab. In einer abgestuften, vertieften Öffnung 2' ist ein Polbolzen 5 eingesetzt, der mittels eines Dichtungsringes 4 sowie einer Dichtungsscheibe 3 nach außen abgedichtet ist. Auf dem Polbolzen 5 ist eine Kupferlamelle 8 mit ihrer Kontaktfläche 8' und unter Zwischenlage von Weichbleischeiben 7 durch eine Messingschraube 6 festgeschraubt. Die verhältnismäßig große Kontaktfläche 8', die selbst in bekannter Weise galvanisch verbleit ist, steht auf diese Weise nur mit weiteren Bleiflächen in Kontakt, so daß eine im wesentlichen vor Korrosion geschützte Verbindung vorliegt, die es ermöglicht, die an sich bewährte Messingschraube auf dem Polbolzen und damit die günstigen Montageverhältnisse beizubehalten.
• Die Kupferlamelle 8, die sich beispielsweise bogenförmig über die Zellenwände zur benachbarten Zelle (nicht gezeichnet) erstreckt, ist erfindungsgemäß durch eine Isolierhülle 9 aus Kunststoff, Gummi od. dgl. Isoliermaterial eingehüllt. Besonders bewährt hat sich eine Schrumpfhülle oder ein Schrumpfschlauch, der sich unter Wärmeeinwirkung sehr leicht auf die zumindest an den Kontaktflächen bereits verbleite Verbinderlamelle aufschrumpfen läßt. Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, erstreckt sich diese Isolierhülle bis nahe an den Polbolzen heran und durchsetzt dabei eine den Polbolzen umgebende Isolierkappe 10, deren Mantel 10' den Polbolzen unter Zwischenlage eines Zentrierringes 14 umgibt und der mit einem Einführschlitz 15 für die isolierte Kupferlamelle 8 versehen ist. Auf den Kappenmantel 10' ist ein Abschlußdeckel 11 aufgesetzt, zweckmäßig mittels eines konischen Aufsteckrandes, der den Abschlußdeckel formschlüssig festhält und ihn nur unter Kraftanwendung lösen läßt. Im Mittel dieses Abschlußdeckels ist ein Durchsteckloch 12 für ein Meßinstrument vorgesehen.
• Die Isolierkappe ist zweckmäßig zylindrisch, sie kann aber auch eckigen Querschnitt aufweisen. Anstelle eines durch Schnappsitz gehaltenen Abschlußdeckels kann auch ein aufschraubbarer vorgesehen sein. Auch wenn sich eine aufschrumpfbare Hülle oder Schlauch besonders zur Isolierung der Kupferlamelle eignet, so kann schon ein Isolierüberzug in Form einer Auftragsbeschichtung, verklebten oder verschweißten Folie, eines elastischen Überzugschlauches od.dgl. diesem Zweck dienen.
• Aus verfahrensmäßigen Gründen wird in der Regel die gesamte Verbinderlamelle verbleit werden, bevor die Isolierhülle aufgebracht wird. Zweckmäßigerweise wird man die Messingschraube, wie bekannt, mit einem Hartbleikopf versehen.
• Der erfindungsgemäße Verbinder läßt sich mit den gleichen Vorteilen auch an Zellen mit einem bekannten Doppelzungenrand-Deckel anbringen.
• Der Einführschlitz 15 im Isolierkappen-Mantel 10' ist mit seiner unteren Schlitzkante zweckmäßig so angeordnet, daß der Verbinder in festgeschraubter Stellung den Kappenmantel möglichst dicht auf die Dichtungsscheibe 3 niederdrückt.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Verbinder für die Einzelzellen von insbesondere Antriebsbatterien, mit einer Kupferlamelle, deren Enden zu mit je einem Polbolzen zu verbindenden, verbleiten Kontaktflächen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferlamelle (8) bis auf ihre Kontaktflächen (8') mit einer elektrischen Isolierhülle (9) versehen ist.
2. 2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhülle (9) eine Schrumpfhülle oder ein Schrumpfschlauch ist.
3. 3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferlamelle (8) mit ihrer Isolierhülle (8') eine den Polbolzen (5) mit Abstand umgebende Isolierkappe (10) durchsetzt, die mit ihrem Mantel (10') die Verbinderverschraubung (6) des Polbolzens überragt und einen lösbaren Abschlußdeckel (11) aufweist.
4. 4. Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (11) mit dem Kappenmantel (10') durch einen Schnappsitz verbunden ist.
5. 5. Verbinder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (11) eine Durchstecköffnung (12) für ein Meßinstrument aufweist.