DE10015712B4

DE10015712B4 - Mehrzelliger Akkumulator mit im Deckel integrierter zentraler Entgasungsleitung

Info

Publication number: DE10015712B4
Application number: DE10015712A
Authority: DE
Inventors: Gerolf Dr. Richter; Peter Streuer
Original assignee: VB Autobatterie GmbH and Co KGaA
Current assignee: Clarios Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: DE10015712A1

Abstract

Mehrzelliger elektrischer Akkumulator, insbesondere Bleiakkumulator mit einem im Deckel integrierten zentralen Entgasungskanal, der die Verschlussstopfen der einzelnen Zellen verbindet, wobei die Verschlussstopfen (1) Umlenkeinbauten in Form von Wänden (12) haben, die mindestens drei Kammern (11) im Oberteil des Stopfens (1) bilden, der mit dem Entgasungskanal (5) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer (11) an einer an die Zelle angrenzenden und die Kammer (11) von der Zelle trennenden inneren Wandfläche mit Ablaufschrägen (13) versehen ist und eine Durchtrittsöffnung (6) in der Ablaufschräge (13) zum Gasraum der Zelle besitzt, so dass der durch die Verschlussstopfen (1) führende zentrale Entgasungskanal (5) durch Umlenkeinbauten (12) im Verschlussstopfen derart unterbrochen ist, dass aus dem Entgasungskanal (5) eintretende Gase stets durch eine erste Gasdurchtrittsöffnung (6) im Verschlussstopfen (1) in den Gasraum der Zelle (2) oberhalb des Säurespiegels geführt werden und durch eine zweite Gasdurchtrittsöffnung (6) im Stopfen wieder in den Entgasungskanal (5) zurückgeführt...

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein mehrzelliger Akkumulator mit einem im Deckel integrierten zentralen Entgasungskanal, der die Verschlussstopfen der einzelnen Zellen verbindet.
Der EP 305 822 B1 ist ein mehrzelliger Akkumulator mit in den Batteriedeckel integriertem zentralen Entgasungskanal zu entnehmen. Bei solchen Anordnungen ist der jede Zelle verschließende Verschlussstopfen mit einem Gasauslass versehen, der mit einem durch den gesamten Deckel verlaufenden zentralen Entgasungskanal verbunden ist, die an einer Stelle des Deckels in einen äußeren zentralen Gasauslass mündet.
In der DE 33 30 823 A1 ist ein Verschlussstopfen für einen Akkumulator mit einem Säureschwappkorb im unteren Bereich beschrieben. Die Entgasung einer Zelle erfolgt durch den Verschlussstopfen über Kanäle und Durchtrittsöffnungen im Deckel des Verschlussstopfens nach Außen in die Umgebung.
Aus der DE 197 51 136 A1 ist ein Stopfensystem zum Verschließen von Zellenöffnungen eines Akkumulators mit einer einzigen Gasauslassöffnung an der Seitenwand des Verschlussstopfens bekannt. Die Durchlassöffnung mündet in einen den Verschlussstopfen umgebenden Ringkanal, der in zwei sich gegenüberliegende Abschnitte eines fluchtenden Entgasungskanals mündet.
Gas mit ggf. darin enthaltenen Säurepartikeln strömt durch den Entgasungskanal und den Ringkanal um den Ventilstopfen hindurch bis zu einer mit einem Filter versehenen Entgasungsöffnung. Möglicherweise an der Wand des Ventilstopfens abprallende Säurepartikel im Gasstrom sammeln sich In einem Spalt zwischen Ventilstopfen und Deckel, ohne dass ein Rückfluss in die Zelle möglich ist.
Eine ähnliche Ausführungsform ist in dem US-Patent 5,422,199 A offenbart. Hierbei ist der den Ventilstopfen umgebende Ringkanal durch Stege in Kammern unterteilt. Die Stege sind allerdings nur so breit, dass Gas an der Außenkante der Stege zwischen den Stegen und dem Deckel herumströmen kann. Auch hier ist ein Säurerückfluss in die Zelle nicht möglich.
Es hat sich gezeigt, dass bei solchen zentralen Gasableitungen die Gefahr besteht, dass in den Entgasungskanal mitgerissene Säuretropfen oder Säuretropfen, die bei kurzzeitigem Kippen der Batterie bzw. Schwappen der Säure in den Entgasungskanal gelangen, dort nicht zurückgehalten werden, sondern durch den Gasstrom nach außen befördert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zurückhaltung von Säurepartikeln, die gegebenenfalls in den zentralen Entgasungskanal gelangt sind, zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Akkumulator der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Entgasungsanordnung.
Im Folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. 1 zeigt dabei einen erfindungsgemäßen Verschlussstopfen im Querschnitt. 1a zeigt den Verschlussstopfen in Draufsicht. 1b zeigt einen Querschnitt durch den Verschlussstopfen längs der Line B-B und 1c zeigt einen Querschnitt durch den Verschlussstopfen längs der Line A-A.
In jede Einfüllöffnung der nicht näher dargestellten Zelle 2 eines mehrzelligen Akkumulators, insbesondere einer Blei-Starterbatterie, ist ein Verschlussstopfen 1 eingesetzt, der über den O-Ring 3 abgedichtet ist. Im oberen Teil des in die Füllöffnung 4 eingeschraubten Verschlussstopfens 1 ist eine Öffnung zum zentralen Entgasungskanal 5 vorgesehen. Aus der Zelle austretendes Gas tritt durch die Öffnung 6 im Verschlussstopfen in den Entgasungskanal 5 ein. Die Durchtrittsöffnungen 6 erweitern sich zum Zelleninneren hin kegelförmig, wie im Bereich 7 ersichtlich ist.
Am unteren Rand des Verschlussstopfens ist eine Schwappschutzeinrichtung 8 unlösbar angebracht, z. B. ist dieser Schwappschutzkorb mit dem Unterteil des Verschlussstopfens durch Reibschweißen unlösbar verbunden. Dieser Schwappschutz korb 8 kann an seinem Umfang mehrere sich zum Zelleninneren hin erweiternde Schlitze 9 aufweisen und an seiner Unterseite mit einem sich nach oben erstreckenden kegelförmigen Boden 10 verschlossen sein, wobei die senkrecht verlaufenden Schlitze die innere Rücklauffläche des Bodens durchstoßen.
Erfindungsgemäß besitzt jeder Verschlussstopfen 1 in dem Bereich, in dem er mit dem Entgasungskanal in Verbindung tritt, Einbauten, die aus dem zentralen Entgasungskanal 5 in den Verschlussstopfen eintretende Gase dazu zwingen, durch eine erste der Gasdurchtrittsöffnungen 6 in den Gasraum der jeweiligen Zelle einzutreten und durch eine zweite der Gasdurchtrittsöffnungen 6 wieder zurückgeführt werden und wieder in den Entgasungskanal 5 eintreten, um zur nächsten Zelle geführt zu werden. Dadurch wird gewährleistet, dass Säurepartikel, die in den im Entgasungskanal strömenden Gasstrom gelangt sind, in der benachbarten Zelle wieder abgeschieden werden. Dazu ist das Oberteil jedes Verschlussstopfens 1 in mindestens drei Kammern 11 unterteilt, die durch Wände 12 voneinander getrennt sind. In jeder Einschraubstellung des Verschlussstopfens 1 wird somit gewährleistet, dass der Gasstrom nicht direkt durch den Entgasungskanal 5 hindurch auf die andere Seite des Verschlussstopfens gelangt, sondern stets durch den Gasraum der Zelle hindurchgeleitet wird. Jede Kammer, die so gebildet ist, weist Durchtrittsöffnungen 6 zum Gasraum der Zelle auf, deren Wände 7 sich zum Zelleninneren hin kegelförmig erweitern. Auch die innere Wandung des Verschlussstopfens 1 besitzt Ablaufschrägen 13 in Richtung zu den Durchtrittsöffnungen 6 hin.
Es wird so erreicht, dass aus einzelnen Zellen austretende Gase beim Durchströmen des Entgasungskanals jeweils in jedem Verschlussstopfen in den Gasraum einer Batteriezelle umgelenkt werden. Säuretropfen, die sich im Entgasungskanal befinden, werden somit in die nächste Batteriezelle befördert und dort abgeschieden. Die getrockneten Gase strömen ungehindert durch den erfindungsgemäßen Stopfen wieder in den Entgasungskanal. Der dem Verschlussstopfen vorgeschaltete Schwappschutzkorb ergibt eine zusätzliche Sicherheit und verhindert im Normalbetrieb weitgehend einen Eintritt von Säuretropfen oder schwappender Säure in den Entgasungskanal.

Claims

Mehrzelliger elektrischer Akkumulator, insbesondere Bleiakkumulator mit einem im Deckel integrierten zentralen Entgasungskanal, der die Verschlussstopfen der einzelnen Zellen verbindet, wobei die Verschlussstopfen (1) Umlenkeinbauten in Form von Wänden (12) haben, die mindestens drei Kammern (11) im Oberteil des Stopfens (1) bilden, der mit dem Entgasungskanal (5) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer (11) an einer an die Zelle angrenzenden und die Kammer (11) von der Zelle trennenden inneren Wandfläche mit Ablaufschrägen (13) versehen ist und eine Durchtrittsöffnung (6) in der Ablaufschräge (13) zum Gasraum der Zelle besitzt, so dass der durch die Verschlussstopfen (1) führende zentrale Entgasungskanal (5) durch Umlenkeinbauten (12) im Verschlussstopfen derart unterbrochen ist, dass aus dem Entgasungskanal (5) eintretende Gase stets durch eine erste Gasdurchtrittsöffnung (6) im Verschlussstopfen (1) in den Gasraum der Zelle (2) oberhalb des Säurespiegels geführt werden und durch eine zweite Gasdurchtrittsöffnung (6) im Stopfen wieder in den Entgasungskanal (5) zurückgeführt werden.
Mehrzelliger Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (6) sich zu ihrem unteren in die Zelle weisenden Ende hin kegelförmig (7) erweitern.
Elektrischer Akkumulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Rand des Verschlussstopfens ein in den Gasraum der Zelle ragender Schwappschutzkorb (8) unlösbar befestigt ist.