CN1010631B - 铅蓄电池 - Google Patents

Abstract

密封的铅蓄电池，在下盖1及上盖2之间构成了与电池室数目相等并彼此连通的隔离酸室6，在其最低处有一孔以便将管套5插入电池室7。为制造在封密盖中可改善酸分离作用的整体铅蓄电池，可将制成的单个构件直接组装成蓄电池或在组装线上组装蓄电池。组装时，可对单件或组件进行密封性试验。管套5、17由二个互相隔开而又在同一轴线的部件组成。它们在小室6内为气体或酸提供通路。插入上盖2的管套直径大于下盖1的管套直径。

Description

本发明涉及的是一种铅蓄电池，其壳体是由一封闭盖密封的，在壳体内，由一个下盖及与其有一定间隔的上盖构成一个空腔以进行酸分离，该空腔按照电池数量划分为若干个相互连接的小室，这些小室有一个位于最低处的一个孔，在该处用一管套与所属的电池连通。

这样一种有酸分离作用的铅蓄电池已由联邦德国实用新型8007719公布了。该铅蓄电池的封闭盖对每个电池都具有一个可关闭的孔，该孔的作用是：它具有加液，检验及安全孔的综合作用，该孔通过其管状结构还具有对分离酸的排气和回流的功能。由于从每个电池逸出的气流将多次地在所属的小室内回转，所以就可使其中所含的酸烟分离并使气体干燥。离析出的液体以排出气体的逆流方向流回到电池内。干燥过的气体能够通过在各个室间的连接孔和空腔的一个排气孔，尤其是通过一个防火过滤阀排出去。

已知的铅蓄电池具有如下缺点，即：在制造过程中，为了检验位于内部的电池连接部位的密封性以及下盖和箱体之间的连接密封性，须将下盖在上盖之前先焊到箱体上，或者粘上，或者用别的方式连接起来。对已知的铅蓄电池来说，在制造电池的过程中，只有在不加上盖的情况下才可能检验密封性。由此带来不利的后果，即：由上下盖组成的封闭盖作为总成件进行预制是不可能的，即便对此种总成件可以进行适当的密封检验。尤其是，迄今为止，由封闭盖的结构所确定的制造方法无法证实构成小室的一部分的空腔是否对酸分离是密封的。如果不密封，则气流回转气体干燥或者酸烟的离析的作用将会消失，因为逸出的气体 将不再按前述的回转通道流动，并可能出现短路流。由于不密封产生的这种短路流，将使电池的整个功能成为问题。

由US-PS4306002公知了这样的一种铅蓄电池;它的外壳由一个用下盖2及上盖3组成的密封盖进行封闭，其中在上、下盖中间形成的空腔用以酸的分解，为此目的，该空腔相应于蓄电池中、小室的数目再划分成彼此连接的小室7。密封盖具有二个彼此隔开的而又同轴设置的管套25，17，其中管套25在上盖3的下侧、另一管套在下盖2的下侧，它们的构型使得在小室7范围中两管套25，17之间留有一个气体或酸的通道。在上盖3上构成的上管套25具有比在下盖2上构成的管套17有较大的直径。

对于这种公知的铅蓄电池，具有以下的缺点：无论是位于蓄电池中的电池室的密封还是由下盖2与上盖3组成的密封盖的密封性能检查都是不可能的。对于位于蓄电池中电池室连接的密封检查仅在焊上或粘上了下盖2时才可能作到，在其中将一个检验装置密封地置入管套17。在焊上或粘上了上盖2后对密封盖的密封性能的检查则是不可能的，以致可能在密封盖内部出现不利的短路流。

其他的缺点是：已知的铅蓄电池封闭盖内没有防酸的部位来安放电池监测元件以及类似的装置。

与此相反，实现本发明任务的根据在于：做出一种铅蓄电池，在它的封闭盖中具有改善酸分离的作用，它的装配可以在生产线上或者直接在制造单个元件之后进行。此时，对连接零件的密封性检验不仅能够单个地，而且也能够和电池封闭盖连接后进行。

按照本发明，对从一开始所述的这种铅蓄电池所提出的任务是如下解决的：管套是由两个相互隔开的，但安装在同一轴线上的零件组成 的。在它们之间，在小室内构成了气体和酸的通道。从上盖伸入所属小室的管套件比起从下盖伸入电池的管套件有一个较大的直径。因此本发明的核心是：将至今仍在使用的贯穿式管套分成2个零件，以便封闭盖的组装具有较大的灵活性。此外，不仅能够实现连接零件单个地（盖总成件，但是未知封闭箱体连接）密封性检验，而且可以和电池的封闭箱连接后进行检验。这时，伸入电池中的管套可以缩小到下盖内唯一的孔处。

选取的方案是将气体或酸的通道做成环形，但是在某种情况下，可以安装支柱，用它支撑住底板，以便提高塞孔部位的机械承载能力。此外，为了方便密封性检验，如果从下盖伸进电池的管套不突出于小室中内，而是停止在下盖处不再向上延伸，则这种情况是适宜的并可达目的。该管套根部的孔部位呈倾斜状，一方面可使酸回流，另一方面也可使密封性检验容易进行。从下盖伸入电池的管套有垂直的缝槽，它当作连接口用，它将电池室和小室一空腔连通起来以便排出气体。

为了使混有酸烟的逸出气体多次转向，按照本发明所建议的结构，在小室内，在从上盖处伸展下来的管套外围处有一空心圆柱体，它与管套间有一定的距离。圆柱体从下盖处一直伸展到上盖处。圆柱体与管套间形成了一个环形通路。此通路通过一个或多个缝槽与小室空腔连通。空心圆柱体可以分成相互对应的两部分，一部分与上盖是一整体，另一部分则同下盖为一整体。空心使圆柱体的缝槽与管套缝槽的位置相互错开是有益的。如果在每个小室内设置许多迷宫式的凸筋，它将迫使气流多次转向，这样就能够有利于改善气体的干燥。

按照本发明选取的实施方案，在盖紧注液孔之后，则在各小室内即形成一可防酸溢出的空间，在该空间内总是放置有复合剂、以便使氢气 和氧气催化复合成水，由酸烟中进一步释放出的气体，在一定情况下又经过防火过滤阀门释放到大气中去。本发明提出的实施方案是，在催化复合成水后又重新回到电池内。由此可见，在电池的整个寿命期间，可以无需维护。其次，本发明还建议采用其它种结构：在铅蓄电池的两个端极之间的未设置结构的区域内，在上盖和下盖之间设置一些相互隔绝的闭合的小室，这些小室可用来存放监测电池工作状态的传感器，也可存放电池充放电的控制和调节元件。必要的电气接线和机械接线向外引时，可以保持对气体和电解液的密封性。这样才首次能够使电气和电子器件放置于封闭盖内，再与酸隔绝。带有电池电压接头的，并以此电压作为参数的发电机调节器以及监测充电状态、密度、加液情况、内压、温度以及起气泡的传感器等器件都可放置于这些附设的小室内。这样这些器件便能够通过测量及显示参数以保证机动车安全地不失控地运行。

根据本发明所选择的铅蓄电池，其下盖、上盖及蓄电池箱将分别地用热塑性注射而成，然后将上盖及下盖相互粘结成或焊接成一个经过密封检验的预制总成体，然后将此封闭盖与蓄电池箱粘结或焊接成一体，随后即能利用盖孔对蓄电池的内腔进行密封检验。最后，可以从外面用一个合适外型的端塞盖紧盖孔。

本发明所描述的蓄电池将单孔的优点与一个封闭系统的优点结合起来。这种蓄电池可以百分之百地不用维修，尽管为此，仍然可以进行检修，这样，在出现轻微故障时，例如：发电机调节器中出现故障时，就不需立即更换以新电池了。这种蓄电池可在干燥，充过电的条件下保存。在工作时，借助于双层盖可以有效地使气体干燥，因此可避免冒出酸雾。这样，车辆的发动机舱及电气部分就可避免腐蚀了。

发明主题的其他细节，特征及优点可用以下附图加以说明，在这些附图上描述了本发明提出的实施方案的封闭盖结构。附图为：

图1：铅蓄电池电池室的加液及检查综合孔用的端塞;

图2：蓄电池上盖的一个部件，是从下盖上拆下来的;

图3：一个能支承多电池室蓄电池的部件，即一个可焊接或粘合的下盖;

图4：铅蓄电池的部分纵断面，通过双层盖的焊接部位及蓄电池槽;

图5：通过双层盖的蓄电池槽的一部分的横截面;

图6：单个蓄电池上盖的透视图;

图7：带有附件的蓄电池下盖。

这些在附图上所示的封闭盖结构及蓄电池部件所表示的是：由热塑性塑料制作的蓄电池箱及盖的一个多室结构的铅蓄电池，相应于其电池室数目的中间加液孔。这种起动机蓄电池具有在附图中未描绘出的内部电池室连接装置及两个设置在蓄电池长边上贯穿下盖1的电池极。下盖1及蓄电池箱3都是由热塑性塑料制作的，也是用这种材料在其四周密封焊接的，如图3所示。

该铅蓄电池装有一个整体的酸分离结构。为此，下盖上设有板状壁板20，其内有电池孔及位于电池极另一面的整个区域。小室6是由分隔件22构成的，该小室与一个相应的上盖2形成了中空的空腔，在这个空腔中酸将分离。为此，在每个小室6中设有彼此倾斜的筋条13，它强制流过的气体调转方向。再利用附加筋条13′来形成多次气体回转，以使气体更为干燥。重要的是：由于设置了小室6，气体的体积膨胀并显著地增加了。并且由于设置了多个筋条13、13′从而极大地提高了翻转稳定性。

由图2可以看出，所示的下盖1的结构与上盖的结构是对应的。上盖也是由热塑性塑料制作的，并与下盖焊接在一起，如图4所清楚地表示的那样。这种封闭盖的相互密封连接（可以是一种预制整体件）以及 与蓄电池连接可利用粘结剂实现。

在盖的上面（图2）是一个已取下的端塞16，它可盖紧加液和检查孔4。它经过管套17插入到所属的小室6的中空腔内。管17的端部伸入到下盖1上方的一个环状空腔内，可在图4及图5上清楚地看出来。加液及检查孔4的下面是一个较小的管套5，管套5与下盖构成一个整体并伸延到所属的电池T中。管套17的直径比缩小的管套5较大，其直径大出的程度能使得穿过孔4的一个检查装置与下盖1的底部构成密封。

这个较小的管套的端部伸入到电池7中在小室底部8处，该管套上开有多个小缝，从而构成了排气孔9。该小室底部8具有一个向孔方向倾斜的倾斜度，在该处特别是在孔的周围构成一个强度较大的倾斜环形锥体。这个环形锥体在小室内被一个中空的圆柱体10，也即被一个中空的圆柱体段所包围，它由小室底部8延伸到上盖2的下方，并构成了环状通道11，在小室底部8的上方的中空圆柱体10上或中空圆柱体段的侧面有两个对置的缺口12，它们与排气孔9是错开排列的，其作用是，可强迫形成如图3箭头所示的，具有足够酸雾量气体流的回转方向。这些气体流从电池室经过缩小的管套5上升，经过底部8与管套17之间的环状缝隙到达环状通道11后，而与中空圆柱体10的内壁相遇，在该处经过缺口12到达由筋条13，13′构成的小室6。在这里，所形成的强制的气流多次回转起到了一种强烈干燥的作用，这样，只有干燥的气流可流到盖子上的一个装有防火过滤阀的排气孔。各小室6之间利用连接孔14相互连通，并且通过排气孔与大气连通。

经过浓缩及分解后的酸雾，流过错开排列的筋条13、13′，中空圆柱体10或是中空圆柱体段及收缩的管套5再回到电池中去。

当气体通过小室6的宽大部位时，气体的体积才明显地增大。翻转 的稳定性同样地由于设有中空圆柱体11及筋条13、13′而进一步增大了。因为所描述的每个小室6的封闭盖仅需用一个或二个孔以使蓄电池排气与回流，利用筋条13、13′的这种结构上的构形可形成一保护空间，该空间可防止酸液或酸雾溢出。在这个空间中的气体，基本上是干燥了的气体。在此空间内可安装附件18。

为安装附件18，在两个电池极之间的部位还设有另一些附件室，例如两个相邻接的附件室21，在附件室中有，由下盖1及上盖2的相互对应部位的壁构成的单层隔板23，在焊接后就形成了附件室21。当将所需的电气的与机械的连接件引到外部来时，当通过壁和（或）盖时需对气体及电解液实现密封。传感器，调节器，发送器和（或）气体的重新复合装置可作为附件18装入其中。它们的测量及电源线19在该实施例中可利用孔24防尘和防潮，同样，当穿过上盖引向外部时，也需对气体及电解液实现密封。于是，这样一个不用维修的特殊起动用蓄电池的封闭盖就制备好了，它首次实现了具有用于蓄电池监督及控制的集成化元件。如果当一个气体重新复合装置的附件18装入到小室6内时，则防火过滤阀15及连接孔14即可不要。每个重新复合装置，设有一个安全溢出孔，因为这种从酸雾中释放出的气体（它们本来可以从防火过滤阀散发出去的），这时候可通过重新复合装置复合成水液并重新返回到电池中。

在创造蓄电池时，首先是将箱体，下盖及上盖分别地利用注射的方法制造出来。然后将附件18及防火过滤阀同时装配好，再接着将上盖1和下盖2粘结或焊接成一体。紧接着在盖组合件上进行电子附件室21及小室6与外界的密封检验。最后，将预制的封闭盖与已设置了全部电池室构件的蓄电池箱3用粘结或焊接方法进行密封连接。接着进行的封闭盖相对于电池室7的密封性检验是利用一个试验管，穿入到上盖2的加液及检验孔4中，并放置在下盖1的缩小的管套5上实现的。

标号对照表

1    下盖

2    上盖

3    蓄电池箱

4    加液及检验孔

5    减小管套，管套

6    小室

7    电池室

8    小室底部

9    排气孔

10    中空圆柱体

11    环状通道

12    缺口

13    筋条

13′    筋条

14    连接孔

15    防火过滤阀

16    端塞

17    管套

18    附件

19    测量及电源接线

20    壁板

21    电子线路室

22    分隔件

23    隔板

24    孔

Claims (11)

1、利用封闭盖实现密封的铅蓄电池，在其中利用一个下盖(1)及与它有一定距离的一个上盖(2)构成用于酸分离的一个中空的空腔，该空腔被分隔成相当于电池室数目、彼此连通的小室(6)，这些小室经由一个位于最低点上的孔以一管套(5，17)连接到所属的电池室(7)中，其中管套(5，17)是由二个互相隔开而又位于同一轴线上的部体组成的，在小室(6)内，这两个部件之间为释放气体或酸提供了一个通路，由上盖(2)伸延进所属小室(6)中的管套(17)比由下盖(1)伸延到电池室(7)的管套(5)具有较大的直径，其特征在于：上盖(2)在向所属小室(6)伸延管套(17)的区域中设置了一个可由一密封塞(16)密封的加液及检验孔(4)。

2、根据权利要求1的铅蓄电池，其特征为：下盖（1）的一个孔处的管套（5）是缩小了的，该管套伸向电池室（7）中。

3、根据权利要求1和2的铅蓄电池，其特征为：气体或酸的通路是环状的。

4、根据权利要求1至3的铅蓄电池，其特征为：由下盖（1）处伸延到电池室（7）中的管套（5），其根部在下盖（1）上。

5、根据权利要求1至4的铅蓄电池，其特征为：由下盖伸延到电池室（7）中的管套（5）上具有垂直方向的狭缝（9）并用作排气孔。

6、根据权利要求1至5的铅蓄电池，其特征为：由下盖（1）处伸延到电池室（7）中的管套（5）不伸向小室（6）中，其根部位于下盖（1）上。

7、根据权利要求1至6的铅蓄电池，其特征为：在小室（6）的内部有一中空圆柱体（10），它与由上盖（2）伸延到小室（6）中的管套（17）保持一定的距离，并构成了一个环状通路（11），此环状通路通过一个或多个缺口（12）与小室的空腔连通。

8、根据权利要求7的铅蓄电池，其特征为：这些中空圆柱体（10）的缺口相对于管套（5）上的狭缝（9）是错开布置的。

9、根据权利要求1至8的铅蓄电池，其特征为：将这些小室（6）设计成，一方面可以遮盖住中间加液孔，与此同时构成了一个可以防止酸液溢出的空间。在小室（6）中装置了一个将氢与氧气重新催化复合成水的重新复合装置。

10、根据权利要求1至9的铅蓄电池，其特征为：在两个分隔开的电池端极之间，在上盖及下盖之间，构成了封闭的小室（21），其中可安装测量蓄电池状态的传感器（18）。也可根据需要安装电池充放电的控制和调节元件。

11、根据权利要求10的铅蓄电池，其特征为：在小室（21）的一个或多个壁上有电气的及机械的连接线（19）穿过，但该处对气体及电解液是密封的。

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