DE9115163U1

DE9115163U1 - Elektrochemische Zelle mit flüssigem Elektrolyten für das Bordnetz von Kraftfahrzeugen

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Publication number: DE9115163U1
Application number: DE9115163U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2001-12-07
Also published as: ES2048684R; ES2048684B1; ES2048684A2

Description

R. 24904
5.12.1991 Zr/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10

Elektrochemische Zelle mit flüssigem Elektrolyten für das Bordnetz von Kraftfahrzeugen

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Zelle mit flüssigem Elektrolyten für das Bordnetz von Kraftfahrzeugen und bezieht sich auf das Vermeiden unerwünschter Schichten unterschiedlicher Dichte in dem flüssigem Elektrolyten. Derartige im Elektrolyten vorkommende Schichten können sich sowohl horizontal als auch vertikal in der Zelle ausbilden und kommen auch in Zellen des Blei/Schwefelsäure-Typs vor.

Die horizontalen Schichten unterschiedlicher Dichte im Elektrolyten werden bei der Ladung derartiger Zellen dadurch erzeugt, daß die an den Elektrodenplatten der Zelle entwickelte Schwefelsäure infolge ihrer Dichte in den unteren Bereich der Zelle sinkt und hier dann eine höhere Schwefelsäure-Konzentration als im oberen Bereich des Elektrolyten bewirkt; diese höhere Schwefelsäure-Konzentration führt zu Korrosion an den unten im Zellengefäß befindlichen Bereichen der Elektrodenplatten, was den Ausfall aktiver Masse aus diesen Elektrodenbereichen und damit Kapazitätsverlust der Zelle zur Folge haben kann. Infolge dieser Korrosion kann aber sogar die Zelle zerstört

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werden, und zwar dadurch, daß die aus den Elektrodenplatten ausgefallene aktive Masse einen Kurzschluß zwischen benachbarten Elektrodenplatten unterschiedlicher Polarität verursachen. Infolge dieser horizontalen Schichten unterschiedlicher Dichte im flüssigen Elektrolyten ist zudem die elektrische Leitfähigkeit in diesen Schichten unterschiedlich und damit auch der Verlauf der chemischen Reaktionen in den entsprechenden Bereichen der Elektrodenplatten. Dieses hat zur Folge, daß beim Ladevorgang die unten in der Zelle befindlichen Abschnitte der Elekrodenplatten, die von Schichten eines Elektrolyten relativ hoher Dichte umgeben sind, eher aufgeladen sind als die weiter oben in der Zelle befindlichen, mit Elektrolyt niederer Dichte umgebenen Abschnitte der Elektrodenplatten. Um die genannten oberen Abschnitte der Elektrodenplatten voll aufzuladen, muß der Ladevorgang fortgesetzt werden, was jedoch für die unteren Abschnitte der Elektrodenplatten aufgrund vorstehender Sachlage jeweils ein Über- laden und damit für die Zelle eine Verringerung ihrer Lebensdauer bedeutet.

Die vertikalen Schichten unterschiedlicher Dichte im flüssigem Elektrolyten treten hingegen bei der Entladung, insbesondere bei der Hochstromentladung derartiger Zellen in Erscheinung, und zwar sammeln sich infolge der chemischen Reaktionen Reaktionsprodukte, zu denen auch Wasser gehört, auf der Oberfläche und in den Poren der positiven Elektrodenplatten; diese Reaktionsprodukte können dann die aktive Masse mehr oder weniger vom Elektrolyten isolieren und damit die ablaufenden chemischen Reaktionen erheblich stören, insbesondere in den oberflächenfernen Bereichen der aktiven Masse. Diese vertikalen Schichten im Elektrolyten begrenzen demzufolge die Entnahmedauer höherer elektrischer Ströme aus der Zelle.

Um diese vorstehend genannten Probleme zu beseitigen, wurden schon viele aufwendige Lösungen erarbeitet: Rühren, Umpumpen des Elektrolyten, Gaseinleiten in den Elektrolyten; Rotieren oder Vibrieren der Elektroden.

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Aus der DE-PS 78 061 ist aber auch schon eine sehr kostengünstige Lösung für dieses Problem bekannt geworden, die bei Einsatz in Fahrzeugen einen recht guten Wirkungsgrad hat: Der Zellenkasten der gezeigten elektrochemischen Zelle hat einen Kanal, der von oben nach unten verläuft und mit Abstand zu einer Seitenwand angeordnet ist; dieser Kanal ragt einerseits mit seiner Oberkante über den Pegelstand des flüssigen Elektrolyten in der Zelle hinaus, hält dabei aber Abstand vom Zellendeckel, und reicht andererseits derart in Richtung des Zellenkasten-Bodens, so daß noch ein Spalt zwischen beiden verbleibt. Derartige Kanäle können bevorzugterweise auch an zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Zellenkastens vorgesehen werden. Wird eine Zelle mit einer derartigen Anordnung in einem Fahrzeug verwendet und das Fahrzeug beschleunigt, verzögert, durch Kurven gefahren, geschüttelt oder findet ein Wechsel zwischen Steigung und Gefälle bzw. umgekehrt statt, dann gelangt flüssiger Elektrolyt infolge seines wellenerzeugenden Trägheitsverhaltens über die Oberkanten der Kanäle in die genannten Kanäle hinein und drückt bei erneuten, aber entgegengesetzten Fahrtrichtungs- oder Geschwindigkeitsänderungen mit dieser "übergeschwappten" Elektrolytmenge einen Teil des im Kanal bereits befindlichen Elektrolyten durch die jeweils zwischen Zellengefäß-Boden und Kanal gebildeten Spalte in den die Elektrodenplatten enthaltenden Bereich des Zellenkastens. Infolge dieser immer wiederkehrenden Bewegungen des flüssigen Elektrolyten werden die Schichten unterschiedlicher Dichte im flüssigen Elektrolyten weitestgehend vermieden, zumindest aber erheblich eingeschränkt; als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß durch den bewegten Elektrolyten auch etwaige beim Lade- bzw. Entladevorgang verursachte örtliche Temperaturerhöhungen gleichmäßig innerhalb der Zelle verteilt und damit örtliche Beschädigungen an den Elektroden und/oder an den zwischen den Elektroden unterschiedlicher Polarität angeordneten Separatoren vermieden werden.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebene, mit mindestens einem entsprechenden Kanal versehene Zelle derart weiterzubilden, so daß die mittels des mindestens einen Kanals bewirkte Umwälzung des flüssigen Elektrolyten auch dann noch weitgehend aufrecht erhalten wird, wenn der Pegelstand des Elektrolyten im Verlaufe zunehmenden Lebensalters der Zelle unter den vorbestimmten "normalen" Pegelstand abgesunken ist.

Diese Aufgabe wird bei der elektrochemischen Zelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß mittels der im Kennzeichen aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Zelle möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Anordnung als separates, in den Zellenkasten einbaubares Bauteil ausgebildet ist; ein solches Bauteil kann bei bestimmter Gestaltung der die Teilkanäle begrenzenden Trennwände gleichzeitig noch als Klemmhalter für den sich aus Elektrodenplatten und Separatoren zusammensetzenden Plattenblock Verwendung finden.

Die erfindungsgemäße Lösung kann auch bei elektrochemischen, mit flüssigem Elektrolyten arbeitenden Akkumulatoren-Batterien angewendet werden, bei denen mehrere dieser Zellen in Blockbauweise zusammengesetzt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben und näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen quer zum Plattenblock verlaufenden Vertikalschnitt

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durch eine elektrochemische Zelle einer teilweise dargestellten, flüssigen Elektrolyten enthaltenden Akkumulatoren-Batterie in Blockbauweise gemäß der Erfindung (verkleinerter Maßstab),

Figur 2 eine Draufsicht auf den Kasten der in Figur 1 teilweise dargestellten Akkumulatoren-Batterie, jedoch ohne Deckel, Plattenblöcke und Elektrolyt,

Figur 3 den nach der Linie III-III in Figur 2 verlaufenden vertikalen Querschnitt durch den Kasten,

Figur 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines separaten, gemeinsamen mit einer Kastenwand die Teilkanäle bildenden Bauteils,

Figur 5 die Draufsicht auf ein Bauteil, das gemeinsam mit einer Kastenwand die Teilkanäle bildet und gleichzeitig als Klemmhalter für den anliegenden Plattenblock dient, und

Figur 6 die Ansicht eines Bauteils, das eine zur Anlage an einer Kastenwand vorgesehene Tragplatte mit in Richtung Plattenblock weisenden Kanälen hat.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Akkumulatoren-Batterie ist für das Bordnetz von Fahrzeugen vorgesehen und weist üblicherweise sechs Zellen 11 auf, von denen jedoch nur eine Zelle 11/1 vollständig und die sich daran anschließende Zelle 11/2 zum Teil dargestellt ist. Diese im Bordnetz von Fahrzeugen eingebaute Akkumulatoren-Batterie 10 gehört üblicherweise zum sogenannten Blei/Schwefelsäure-Typ, liefert pro Zelle 11 eine Nennspannung von 2 Volt und damit bei sechs Zellen 11 der Akkumulatoren-Batterie eine Nennspannung von 12 Volt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich aber nicht nur auf 6-zellige Akkumulatoren-Batterien 10, sie

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kann ebenso auch bei Akkumulatoren-Batterien mit weniger oder mehr
Zellen Anwendung finden.

Diese Akkumulatoren-Batterie 10 hat ein Gehäuse 12, das aus einem
elektrisch isolierenden, elektrolytbeständigen Material besteht; als Material für dieses Gehäuse 12 kommen heutzutage vorzugsweise
thermoplastische Kunststoffe wie z. B. Polypropylen zur Verwendung. Dieses Gehäuse 12 setzt sich aus einem sogenannten Blockkasten 13
und einem Blockdeckel 14 zusammen, und zwar derart, daß die Blockkasten-Oberseite 15 mit der Blockdeckel-Unterseite 16 flüssigkeitsdicht verbunden ist. Der Blockkasten 13 besitzt zwei Längswände
17/1, 17/2, zwei Querwände 18 (von denen in den Figuren 1 bis 3 nur eine gezeigt ist), die einzelnen Zellen 11/1 bis 11/6 unterteilende Zellentrennwände 19, welche jeweils mit den Blockkasten-Längswänden 17/1 und 17/2 und auch mit dem Blockkasten-Boden 20 flüssigkeitsdicht verbunden sind. Auf der in die Zellen 11 weisenden Seite des
Blockkasten-Bodens 20 sind Auflagerippen 21 mit angeformt, die quer zu den Blockkasten-Querwänden 18 bzw. -Trennwänden 19 angeordnet
sind.

Jede Zelle 11 enthält einen Plattenblock 22, der sich aus Elektrodenplatten 23 unterschiedlicher Polarität mit dazwischen angeordneten Separatoren 24 zusammensetzt; die Elektrodenplatten 23 können
von Separatoren 24 umfaßt werden, die als Taschen ausgebildet sind. Diese Plattenblöcke 22 stehen im Blockkasten 13 auf den aus dem Boden 20 herausragenden Auflagerippen 21, die in ihrer Längserstreckung Unterbrechungen 25 aufweisen können. Die Plattenblöcke 22 sind dabei derart ausgerichtet, daß die Großflächen 26 der Elektrodenplatten 23 in Richtung der Blockkasten-Querwand 18 bzw. zur
Zellentrennwand 19 weisen. Auf die Darstellung von Verbindern zwischen Elektrodenplatten 23 unterschiedlicher Polarität und von Verbindern zwischen den einzelnen Zellen 11 wurde verzichtet, um die
Übersichtlichkeit der Darstellung nicht zu beeinträchtigen.

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Die Zellen 11 sind mit flüssigem Elektrolyten 27 derart gefüllt, daß die oben aus dem Plattenblock 22 hervorragenden Separatoren 24 noch um ein bestimmtes Maß (z. B. 8 mm) damit bedeckt sind; der Elektrolyt-Pegel ist mit dem Bezugszeichen 28 gekennzeichnet. Der sich zwischen den Elektrolyt-Pegel 28 und Blockdeckel 14 befindliche Raum wird als Gasraum 29 bezeichnet.

Infolge der Entlade- und Ladevorgänge in dieser Akkumulatoren-Batterie 10, insbesondere aber auch im Falle ihrer Überladung, entstehen in der Höhe des Elektrolyt-Pegels 28 Unterschiede; um einen einwandfreien Betrieb derartiger Akkumulatoren-Batterien 10 zu gewährleisten, müssen die Plattenblöcke 22 stets sicher von dem flüssigen Elektrolyten 27, bei dem es sich im Falle von Bleiakkumulatoren um verdünnte Schwefelsäure handelt, bedeckt sein. Unter Berücksichtigung der genannten Vorgänge werden in den Akkumulatoren-Batterien 10 jeweils eine maximale Elektrolyt-Pegelhöhe Hmax und eine minimale Elektrolyt-Pegelhöhe Hmin vorgegeben und am Gehäuse zumeist gekennzeichnet. Die für ein etwaiges Nachfüllen von flüssigen Elektrolyten 27 vorgesehenen Elektrolyteinfüllöffnungen und zumeist vorgesehenen Entgasungseinrichtungen wurden in der vorliegenden Zeichnung nicht mitaufgenommen; ebenso wurde auf die Darstellung der Anschlußpole der Akkumulatoren-Batterie 10 verzichtet.

Während bei weltweit bekannten Akkumulatoren-Batterien die Plattenblöcke 22 direkt, ggf. noch unter Einfügung von in diesen Figuren 1 bis 3 nicht dargestellten Klemmelementen, an den Querwänden 18 und an den Zellentrennwänden 19 anliegen, ist bei der diesbezüglichen Akkumulatoren-Batterie 10 je Zelle 11 an mindestens einer der Wände 18, 19 ein den Großteil der jeweiligen Wandbreite einnehmender Kanal 30 angeordnet, der im wesentlichen von oben nach unten verläuft, sowohl vom Blockdeckel 14 als auch vom Kasten-Boden 20 Abstand 31/1

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bzw. 31/2 hält und offen ist. Die Unterkante 32 der dem Plattenblock 22 zugewendeten Frontwand 33 des Kanals 30 hat vom Kasten-Boden 20 einen Abstand 31/1 von ca. 12 mm. Dieser Kanal 30 ist in mehrere Teilkanäle 30/1 bis 30/6 unterteilt, welche ebenfalls im wesentlichen senkrecht verlaufen und sich dabei in bevorzugter Ausfiihrungsform von oben nach unten etwas verjüngen; anstelle der in diesem Beispiel vorgenommenen Unterteilung des Kanales 30 in sechs Teilkanäle 30/1 bis 30/6 können aber auch andere Unterteilungen gewählt werden. Die Unterkante 32 des Kanales 30 ist bei all den Teilkanälen 30/1 bis 30/6 mit Abstand 31/1 vom Kasten-Boden 20 gleich. Die Trennwände zwischen den Teilkanälen 30/1 bis 30/6 sind mit Bezugszeichen 34 gekennzeichnet.

Der mit Bezugszeichen 31/2 gekennzeichnete Abstand zwischen Blockdeckel 14 und den Oberkanten 35/1 bis 35/6 der Teilkanäle 30/1 bis 30/6 ist jedoch nicht einheitlich: Während nämlich im vorliegenden Beispiel die Oberkanten 35/3 und 35/6 einige Millimeter (z. B. 14 mm) oberhalb der maximalen Elektrolyt-Pegelhöhe Hmax liegen, befinden sich die Oberkanten 35/1 und 35/4 etwa um den gleichen Betrag oberhalb der minimalen Elektrolyt-Pegelhöhe Hmin und die Oberkanten 35/2 und 35/5 sind zwischen diesen beiden Lagen angeordnet.

Aus den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, daß derartige in Teilkanäle 30/1 bis 30/6 unterteilte Kanäle 30 sowohl an der Kasten-Querwand als auch beiderseits an der Zellentrennwand 19 angebracht sind und das entsprechend auch in den nicht dargestellten Zellen; diese Kanäle 30 sind einteilig mit dem Blockkasten 13 spritzgepreßt, d. h., mit den Frontwänden 33 bzw. den Teilkanal-Trennwänden 34 und mit den entsprechenden Wänden 17/1, 17/2, 18 bzw. 19 verbunden. Im vorlie-

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genden Beispiel stehen die Teilkanal-Trennwände 34 senkrecht auf den Kasten-Querwänden 18 bzw. den Zellentrennwänden 19; die Teilkanal-Trennwände 34 können jedoch auch schräg an die genannten Kastenwände 18, 19 angeformt sein.

Infolge der unterschiedlichen Höhen der Teilkanal-Oberkanten 35/1 bis 35/6 wird bewirkt, daß nicht nur bei neuen Akkumulatoren-Batterien 10 mit einem normalen Elektrolytpegel 28 bei Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs oder auch bei Kurvenfahrten flüssiger Elektrolyt 27 über die Oberkanten 35/3 und 35/6 hinwegschwappt und demzufolge Druck auf die im zugehörigen Teilkanal 30/3 bzw. 30/6 ausübt und einen Teil des darin befindlichen Elektrolyten 27 nach unten aus diesen Teilkanälen 30/3, 30/6 herausdrängt und somit Bewegung in den in der Zelle 11 befindlichen Elektrolyten 27 bringt, dieser "Umpumpmechanismus" des Elektrolyten wird auch noch dann ermöglicht, wenn der Elektrolyt 27 im Verlaufe der Lebensdauer der Akkumulatoren-Batterie 10 in Richtung der minimalen Elektrolyt-Pegelhöhe Hmin abgesunken ist; im letzteren Falle sorgen nämlich zunächst die Teilkanäle 30/2 und 30/5 mit ihren niedrigeren Oberkanten 35/2 bzw. 35/5 für diesen Wirkmechanismus und bei noch weiterem Absinken der Elektrolyt-Pegelhöhe entsprechend die Teilkanäle 30/1 und 30/4 mit ihren Oberkanten 35/1 und 35/4. Die Oberkanten 35/1 und 35/4 der Teilkanäle 30/1 bzw. 30/4 sind etwa 10 bis 20 mm oberhalb der minimalen Elektrolyt-Pegelhöhe Hmin angeordnet.

Um die beschriebene Elektrolyt-Umwälzung nicht unnötig zu behindern, sind ggf. die auf dem Kasten-Boden 20 vorgesehenen Plattenblock-Auflagerippen 21 entsprechend der durch die Kanäle 30 bewirkten Elektrolyt-Strömung derart auszurichten, so daß sie den Elektrolyt-Fluß möglichst wenig behindern; zweckmäßig kann es auch sein, wie bereits vorher beschrieben, die Plattenblock-Auflagerippen 21 mit quer zu ihrer Längserstreckung verlaufenden Unterbrechungen 25 zu versehen.

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In der Figur 4 ist ein Bauteil 36 dargestellt, das eine Frontwand 33/1 mit daran angeformten Teilkanal-Trennwänden 34/1 aufweist, an seinen beiden senkrecht verlaufenden Seitenkanten die Unterkante 32/1 überragende Stützstege 37 besitzt, und Oberkanten 35'/1 bis 35'/6 hat, welche im wesentlichen den Oberkanten 35/1 bis 35/6 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 zeigen; zweckmäßigerweise bilden diese Oberkanten 35'/1 bis 35'/6 der Teilkanäle 30'/1 bis 30'/6 Unterkanten von Fenstern 38, die seitlich von nach oben verlängerten Teilkanal-Trennwänden 34/1 und oben durch einen allen Fenstern 38 gemeinsamen Steg 39 begrenzt sind. Der Steg 39 hat die gleiche Dicke wie die Frontwand 33/1. Dieses Bauteil 36 besteht aus elektrolytbeständigem Kunststoff, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der zugehörige Kasten und ist an eine geeignete Wand des Kastens derart angelehnt werden, daß die freien Enden der Teilkanal-Trennwände 34/1 an der entsprechenden Kastenwand anliegt; bevorzugterweise werden die freien Ende der Teilkanal-Trennwände 34/1 jedoch an der ausgewählten Kastenwand befestigt, vorzugsweise damit verschweißt. Infolge der Stützstege 37 an diesem Bauteil 36 wird der zum Boden des Kastens vorgesehene Abstand gebildet (siehe Figur 3). Der Wirkmechanismus dieser durch das Bauteil 36 mit dem Kasten der Akkumulatoren-Batterie gebildeten Teilkanäle 30'/1 bis 30'/6 entspricht dem Wirkmechanismus der Teilkanäle 30/1 bis 30/6 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3.

Während bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Teilkanal-Trennwände 34, 34/1 senkrecht auf der entsprechenden Kastenwand 18, 19 bzw. der Frontwand 33, 33/1 stehen, ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ein separates Bauteil 40 dargestellt, dessen Frontwand 33/2 der Frontwand 33/1 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 4 entspricht, es hat jedoch Teilkanäl-Trennwände 34/2, welche nicht senkrecht auf der Frontwand 33/2, sondern darauf unter einem Winkel Q( stehen, der > oder < 90° beträgt;

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dieses Bauteil 40 besteht dabei aus einem elektrolytbeständigem Material, das biegsam ist (z. B. Polypropylen) und berührt mit den freien Enden der Teilkanäl-Trennwände 34/2 die entsprechende Kastenwand, kann an letzterer aber auch mittels bekannter Verfahren befestigt sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Frontwand 33/2 schmaler als in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 1 bis 4. Die infolge der Schrägstellung der Teilkanal-Trennwände 34/2 sich ergebende Gesamtbreite B des Bauteils 40 ist derart zu wählen, so daß sie noch schmaler ist als die entsprechende Breite der naheliegenden Kastenwand; da die Teilkanal-Trennwände 34/2 beim Einbau eines Plattenblockes in die betroffene Zelle nachgeben, kann dieses Bauteil 40 gleichzeitig auch als Klemmhalter Verwendung finden, der für ein erwünschtes Zusammendrücken der Plattenblöcke sorgt. Anstelle dieses separat hergestellten Bauteils 40 können die Teilkanäle 30'' aber auch direkt an die entsprechenden Wände geformt werden, auch dann wird die Funktion eines Klemmhalters für Plattenblöcke miterzielt.

In der Figur 6 ist eine andere Ausführungsform eines separaten Bauteils 41 mit Teilkanälen 30"' dargestellt, welche auf einer Tragplatte 42 angeordnet sind. Die auf der Tragplatte 42 befindlichen Teilkanäle 30' '* haben Oberkanten 35'¹', welche entsprechend der vorstehenden Ausführungsbeispiele von unterschiedlicher Höhe sind; die Unterkanten 32''' befinden sich auf der Tragplatte 42 in gleicher Höhe, halten aber Abstand von der Stützkante 43, mit welcher das separate Bauteil 41 auf dem Boden des entsprechenden Kastens aufsteht. Die Teilkanäle 30'¹' sind bevorzugterweise einteilig mit der Tragplatte 42 durch Spritzgießen von elektrolytbeständigem Kunststoff (z. B. Polypropylen) hergestellt. Während im vorliegenden Beispiel auf der Tragplatte 42 drei Teilkanäle 30''' dargestellt sind, kann aber auch eine andere geeignete Anzahl solcher Teilkanäle 30''' Verwendung finden. Die Tragplatte 42 kommt mit ihrer Rückseite

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44 im zugehörigen Kasten zur Anlage. Die Teilkanäle 30''' haben bei der gezeigten Ausführungsform einen lichten Querschnitt in Form eines Kreisabschnittes, sie können aber auch einen lichten Querschnitt anderer Form haben, z. B. rechteckig, dreieckig. Die Teilkanäle 30''' müssen auch nicht - wie dargestellt - voneinander beabstandet sein, sie können auch unbeabstandet sein.

Die vorstehend beschriebenen Anordnungen finden bevorzugterweise bei Akkumulatoren-Batterien 10 des Blei-/Schwefelsäure-Typs Verwendung, insbesondere bei Einsatz in Kraftfahrzeugen.

Claims

R. 24904 5.12.1991 Zr/Hm ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10 Ansprüche

1. Elektrochemische Zelle (11) für das Bordnetz von Fahrzeugen, mit einem aus Kasten (13) und Deckel (14) abdichtend zusammengesetzten Gehäuse (12), in dem mindestens je eine positive und eine negative Elektrodenplatte (23), mindestens ein die Elektrodenplatten (23) voneinander trennende Separator (24) und flüssiger Elektrolyt (27) enthalten ist, dessen dem Deckel (14) zugewendete, vorbestimmte maximale Pegelhöhe (Hmax) oberhalb der Elektrodenplatte (23) und des mindestens einen Separators (24) liegt, jedoch Abstand (31/2) vom Deckel (14) hat, wobei innerhalb des Gehäuses (12) an mindestens einer Längswand (17/1, 17/2) und/oder an mindestens einer Querwand (18, 19) ein den Großteil der jeweiligen Wandbreite einnehmender, von oben nach unten verlaufender Kanal (30) mit einer den Elektrodenplatten (23) zugewendeten Frontwand (33) angeordnet ist, deren Oberkante (35) höher ist als die vorbestimmte maximale Pegelhöhe (Hmax) des flüssigen Elektrolyten (27) und dabei vom Deckel (14) Abstand (31/2) hält und deren Unterkante (32) vom Boden (20) des Kastens (13) Abstand (31/1) hat, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine einer Längswand (17/1, 17/2) bzw. einer Querwand (18, 19) des Kastens (13) zugeordnete Kanal (30) in mehrere von oben nach unten verlaufende Teilkanäle (30/1 bis 30/6) unterteilt ist, daß dabei mindestens eine von deren Oberkanten (35/1, 35/2, 35/4, 35/5) einen größeren Abstand vom Deckel (14)

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hat als die Oberkante (35/3, 35/6) mindestens eines auf die vorbestimmte maximale Elektrolyt-Pegelhöhe (Hmax) abgestimmten Teilkanals (30/3, 30/6), jedoch noch oberhalb der minimal zulässigen Pegelhöhe (Hmin) des flüssigen Elektrolyten (27) liegt.

2. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkanäle (30/1 bis 30/6) an den Wänden (17/1, 17/2, 18, 19) des Kastens (13) mit angeformt sind.

3. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontwand (33/1) mit daran angeformten Teilkanal-Trennwänden (34/1) ein separates Bauteil (36) bildet, das mit den freien Enden der Teilkanal-Trennwände (34/1) an einer Wand (17/1, 17/2, 18, 19) eines Kastens (13) zur Anlage kommt oder daran befestigt ist.

4. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (34/2) der Teilkanäle (30¹¹) aus elastisch/biegsamen Material bestehen und mit ihrer Ebene zur zugeordneten Wand (18, 19) eines Kastens (13) einen Winkel C( von > oder < 90° (z. B. 60° oder 120°) einschließen.

5. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkanäle (30''') gemeinsam mit einer an einer Wand eines Kastens (13) zur Anlage kommenden Tragplatte (42) ein separates Bauteil (41) bilden.

6. Elektrochemische Zelle nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere dieser Zellen (11/1 bis 11/6) zu einer Akkumulatoren-Batterie (10) in Blockbauweise zusammengefaßt sind.