DE1771426A1

DE1771426A1 - Akkumulatorbatterie

Info

Publication number: DE1771426A1
Application number: DE19681771426
Authority: DE
Inventors: J A Orsino
Original assignee: Electromite Corp
Current assignee: Electromite Corp
Priority date: 1967-05-22
Filing date: 1968-05-22
Publication date: 1971-12-23
Also published as: SE377005B; DE1771426C3; CA927913A; FR1566018A; DE1771426B2; GB1235693A

Description

DR. ELISABETH JUNG, DR. VOLKER VOSSIUS, DIPL-ING. GERHARD COLDEWEY

PATENTANWÄLTE 1771A9R

8 MDNCHEN23 . S I E G E S S T R ASS E 26 . TEL EFON 345067 . TELEGRAMM-ADRESSE: IN VENT/M DNC H EN

UoZ, D 34 >· 22_O Mal 1968

(Cy/mei)

läLECl'ROMITE GORPOEAiDIOK
Santa Ana, Kalifornien, UÜA

Akkumulatorbatterie

Priorität! 22, Mai r967 / V.St.A.
Anmelde-Nr*: 639 983

Die Erfindung beaieht sich auf Akkumulatorbatterien, die zur Wiederaufladung geeignet sind, und betrifft inabe« aondere hermetisch abgedichtete, wieder aufladbare Akkumulatorbatterisn-

Pur viele elektrische Verwendungszwecke iet es nötig, Akkumulatorbatterien zu verwenden» die verhältnismäßig wartungoarm uein müssen, Diese Notwendigkeit ergibt sich, wenn die Batterien auf (iobieten verwendet werden, die mit Unterwaaa er antrieb und Hauiufahrt zu tun haben, Obgleich allgemein zufrieden«fcyllündf? eloktriasho Batterien,, die zur Wiederauf-

109852/0603

ladung geeignet sind, weitgehend in Automobilen, Haushaltsgeräten und im Zusammenhang mit verschiedenen anderen häuslichen VerwendungBgebieten benutzt werden, ergeben eich doch Schwierigkeiten wenn die Batterien in verhältnismäßig eng umgrenzten Räumen verwendet werden» Manche dleaer Schwierigkeiten rUhren von der Tondenz der Batterien hevt giftige und ätzende bzw. korrodierende Gaae zu erzeugen, die bei ihrer Freigabe in umgrenztem Raum beiöpiolßweiae in siiism Unterseeboot oder Raumfahrzeug das Personal und die Ausrüstung gefährdsn können. Andere Probleme ergeben sich aus dem Kntwoiohen des säuerlichen Elektrolytan aus den Batterien, wenn dieoa im Gebrauch gekippt oder umgekehrt werden« denn ea war biaher praktiach unmöglich zufriedenstellende, hermetisch abgedichtete Batterien eu bauen. Die obigen iToblerae sind besonders schwierig bei Blei-Säure-Batterien,

Im allgemeinen sind die meisten der gegenwärtig in der Industrie verwendeten Blei-Säure-Batterien von der üblicherweise als "SLI" bezeiohne ten Art (Starting, Lighting and Ignition), d^h= AnlaO-fBeleucht- und Zündbatterieno Viele dieser Batterien werden verwendet, um den Strom, die Zündung und Beleuchtung von Automobilen, Lastwagen, Traktoren und anderen mit Benzin angetriebenen Fahrzeugen zu liefern. Diese Batterien sind meistens relativ billig herzustellen und können aiemliöh große Mengen unreiner Stoffe enthalten,. In der Praxis werden beim Gebrauch oder bei der ladung dieser Batterien die

1 09852/0603

BAD ORIGINAL ·

177U26

aue ihnen freigesetzten giftigen Gaoe über groüe Bereiche verteilt, und infolgedesoen lot die Gefährdung gering. Darüberhinaiiö hat ein Veraaßen dieser Batterien infolge ihrer Verschlechterung, korrodierender Gaee, der Erschöpfung oder dem Entweichen des säuerlichen Elektrolyten üblicherweise keine drastische oder gefährliche Wirkung, sondern ißt ehe:: ein Ärgernis und eine Unannehmlichkeit, Allerdings ist es bei schwierigeren Anwendungsfällen, beiapielsweiee in der Raumfahrt eine Frage von größter Wichtigkeit, möglicherweiö© eine P::age auf Leben oder Tort, eine ::u verlaus ige, wartungsfreie Batterie zu

βchaffen, die eine lange Wirkungsdauer hat und Sicherheit gegen gefährliche korrodierende Gasdämpfe bietet, die sich beim Betrieb und Laden der Batterie ergeben,, und die abgedichtet ist, um ein unbeabsichtigtes Entweichen der ISlektrolytflüneigkeit zu vermeiden.

Um die oben erwähnten und andere Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung eine verbesserte und neuartige Blei« Öäure-Akkumulatovbatterie liee'hsff en, die gegen Gasdruck bzw. hermetisch abgedichtet ist und einen neuartigen Batteriebehälter umfaßt, in dem eine Verrichtung vorgesehen iss, die die von der Batterie erzeugten korrodierenden Gase ausfiltern und neutralisieren kann_r Um diese Wirkung zu erzielen, besitzt die Batterie einen zweifachen Behälterdeckel mit mehreren Filtern, die derartig imprägniert sindc daii ihre Wirkung chemisch auf-

109852/0603

177U26

einander abgestimmt lot und daß sie giftige und korrodierende Kiemente in den Batteriogasen neutralisieren. Ein anderer Gesichtspunkt und ein weiteres Merkmal der Batterie gemäß der Erfindung liegt in der Schaffung einer neuartigen Rückschlag« ventilvorrichtung im inneren Behälterdeckel, die den Strom der korrodierenden Gase aus dem Batteriebehälter heraus wirksam steuert und begrenzt, während sie gleichzeitig verhindert, daß nennenswerte Mengen Elektrolytflüsaigkeit entweichen» J3in weiteres vorteilhaftes Merkmal der abgedichteten Blei-Säure-Batteriekonstruktion gemäß der Erfindung besteht in einer einmaligen Umlenkvorrichtung in dem anderen Deckel des zweifachen Behälterdeckels, weiche gewährleistet, daß die in der Batterie erzeugten korrodierenden Gase richtig durch die neutralisierenden Filter geleitet werden, so daß nur harmlose Oase an die Umgebung abgegeben werden. Ein Merkmal der Batterie gemäß der Erfindung liegt im Einbau eines vorteilhaften, selbst dichtenden FUlItopfens von todslcherer Konstruktion, die gewährleistet, daß niemals durch den !Püllstopfen Gase entweichen oder Elektrolyt flüssigkeit herauslecken kann.

Zu weiteren neueη, vorteilhaften Merkmalen der Batterie gemäß der Erfindung gehört ein vielseitiger äußerer Behälterdeckel, der den Einbau verschiedener Arten elektrischer Klemmen im Deckel gestattet, so daß dieselbe Batterie auf verschiedenen Gebieten verwendet werden kann, indem lediglich die Klemmen darin geändert werden. Die Batterie besitzt auch eine einmalige An-

109852/0603

BAD

177U26

Ordnung der Eloktrodenplatten und isolierenden Trennhüllen, die, wenn aie von. einem absorbierenden Polster umachloaeen ist, eine gleichmäßige Verteilung der Elektrolytflüueigkeit über die Elektrodenplattenfläohe gewährleistet, während sie gleichzeitig die Gefahr eines Entweichens des Elektrolyten aus dem Batteriebehälter stark vermindert. Im wesentlichen ist die hermetisch abgedichtete Blei-Säure-Batterie gemäß der Erfindung von verhältnismäßig wartungsfreier, wirtechaftlicher Bauweise und verhindert in wirksamer V/eise die giftigen, korrodierenden Battoriegaadünste und das Auslecken der Elektrolytflüssigkeit, die bei Blei-bäure-Batterien gemäß dem Stand der Technik auftreten.

Dementsprechend iet es ein Hauptziel der Erfindung, eine verbesserte Blei-üäure-Batterie zu schaffen, die hermetisch abgedichtet werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Blei-Säure-Batterie, deren Behälter eine Doppeldeckel- und Hüoksr.hlagvantilanordnung besitzt, die zum Steuern dee btromes der von dar Batterie erzeugten Gaee und zum Verhindern eines nennenswerten Entwoichens von ElektrolytflUesigkeit geeignet

Bin weitere« Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Blöi-ijäure-liat fcerie der erwähnten Art mit Pilterkürporn,

109852/0603

177H26

die zwischen dem doppalten Deckel engeordnet sind und in wirksamer Weine giftige und korrodierende Elemente in den von der Batterie erzeugten (rasen ausfällen und neutralisieren»

Noch ein Ziel der Erfindung liegt darin, eine Blei-Säure-Batterie der erwähnten Art zu schaffen, bei der der äußere der beiden Battoriebehälterdeckel eine Umlenkkonetruktion besitzt, die gewährleistet, daS die giftigen und korrodierenden Gase durch die zwischen den Deckeln angeordneten Filterkörper strömen«

Hoch ein Ziel der Erfindung liegt in der tJchaffung einer Blei-üäure-Batterie der erwähnten Art, die einen Füllstopfen besitzt, der aelbetdichiend wirkt und ohne weiteres in den Behälterdeckel eingebaut werden kann und durch den die Batterie ihren hermetisch abgedichteten Charakter beibehält.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Anordnung der Elektrodenplatten und Isolierhüllen, bei der jede Elektrode von einer mikroporösen isolierenden Hülle umschlossen lot, die geeignet ist, die Elektrolytflüsslgkeit zu halten,

ti in weiterea Ziel der JJrfindung liegt in der Schaffung einer Anordnung der Elefc bodenplatten und laolierhüllen der er-

1 09852/0603

BAD ORIGINAL

wähnten Art, bei der die negativen und positiven Elefctrodenhlillen komplementäre, zusammenwirkende Riffeln besitzen, die geeignet Bind, einender benachbarte Elektrodenplatten in vorherbestimmten Abständen anzuordnen«

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Anordnung der Elektrodenplatten und Ieolierhüllen der erwähnten Art, bei der mehrere, einander paarweise zugeordnete positive und negative Elektroden und Hüllen von einem absorbierenden Polster umgeben sind, damit sie als Einheit in einen Batteriebehälter eingesetzt werden könneno Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Figc 1 ist eine Seitenansicht einer abgedichteten Bleiüaure-Uatterie gemäß der Erfindung Ia Schnitt}

Fig= 2 iet eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Batterie;

J?ig_o 3 ist eine Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2, wobei einige Teile im Innern weggelassen sind;

Figo 4 ist eine Seitenansicht einer positiven Elektrodenplatten- und Trennhüllenanordnung gemäß der Erfindung;

Figo 5 ist eine im Schiitt längs der Linie 5-5 der Fig. 4 gezeigte Draufsicht;

109852/0603 bad

177U26

iig* 6 ist eine Seitenansicht einer negativen Elektrodenplatten- und Trennhüllenanordnung gemäii der Erfindung;

Pig. 7 ist eine im Schnitt längs der Linie 7-7 der Fig. gezeigte Draufsicht;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer negativen und positiven Plattenanordnung, die in ein absorbierendes Ieolierpolster eingebaut ist.

Wie im einzelnen aus den Zeichnungen, insbesondere aus ^ Fig» 1 und 2 hervorgeht, besitzt die Blei-Säure-Batterie 10 ein zweckmäßiges Gehäuse 11 mit Seitenwanden 12 und 13» Querwänden 14 und 15 und einem Boden 16« Das Gehäuse kann aus einem zweckmäßigen rreßstoff, der undurchdringlich bzw«, unempfindlich gegenüber Säuren ist_f vorzugsweise aus Polyäthylen oder einem der Polyolefine hergestellt sein»

Eine weiter unten näher erläuterte Elektrodenanordnung let im Gehäuse 11 eng angrenzend an die Wände 12, 13? 14 und fc 15 angeordnet und auf dem Boden 16 abgestutzt. Elektrische Kontaktaneätze 18 und 19 der negativen und positiven Elektrodenplatten erstrecken eich nach oben oberhalb der Anordnung 17»

Ein innerer Batteriebehälterdeckel 20 aus dem gleichen oder einem ähnlichen Kuntstoff wie das Gehäuse 11 ist im Gehäuse eng anliegend an die oeiten und Querwände 12, 13» 14 und 15 angeordnet. Zu diesem Zweok und um einen l'aßsitz zu erzielen, umgibt ein herabhängender Flansch 21 den Rand des Deckels 20«.

109852/0603

. ■ - ■ .*.O

BAD ORIGINAL

177Η26

Der Boden des Flansches 21 ist derartig gestaltet, daß er auf der Elektrodenanordnung 17 abgestüta werden kann.» Die elektrischen Kontaktansätze 18 und 19 erstrecken aich durch, öffnungen 22 und 23 im Deckel 20. Eine Abdichtung zwischen dem Deokel 20 und den Anaätzen 18 und 19 wird dadurch erreicht, daß Q-Hinge 24 aus Gummi oder Meopren auf die Ansätze 18 und aufgesetzt sind, um den Toleranssspalt swiecben den -iffnungen und 23 und den Ansätzen abzuschließen₀ Mit 2OA ist eine Schicht auB Epoxydharz oder Polyurethan bezeichnet, die in das Fach eingegossen ist und das untere Batteriefach wirksam gegenüber dem oberen Filterfach abdichtet.

Um eine Ventilanordnung für von den Elektrodenanordnungen während des Betriebs oder beim laden der Batterie 10 erzeugte (iaae zu schaffen, ist iia Deckel 20 eine zweckmäßige ^ückachlagventilanordnung 25 vorgesdien » Die Ventilanordnung 25 beaitzt einen länglichen zylindrischen Teil 26, der mit dem Deckel 20 aus einem Stück gebildet ist und sich senkrecht zu ihm erstreckt» Das untere Ende des zylindrischen l'eils 26 erstreckt aich in die vom Gehäuse 11 und vom Deckel 20 gebildete Kammer und besitzt einer Bodenverschlußflansch 27» Das obere Ende des aylindri» tschen Teils 26 reicht ein beträchtliches Stück über den deckel hinaus und ist mit einer Versohlußplatte oder einem Verschlußdeckel 28 aus Kunststoff abgedichtete

109852/0603

BAD ORIGINAL

177U26

Ein Kugelventil 29 aue rostfreiem Stahl oder einem Werkstoff, der gegen Batteriesäure beständig lat, ist innerhalb des zylindrischen Teile 26 angeordnet. Daa Kugelventil 29 «ird normalerweise unter dem Druck einer mit ihrem anderen .Ende an der Kappe 28 angreifenden Kompressionnfeder 32 in Anlage an einem Dichtring 30 gehalten, um eine öffnung 31 im Flansch 27 abzuschließen. Mehrere öfinungen 33 erstrecken sich durch die Wand des aylindriaohen Teile 26 in der Nähe des oberen Endes desselben. Diese Öffnungen 33 werden von einem dehnbaren Gummibuchsenventil 34» welches den zylindrischen Teil 26 eng umgibt, um ein sog« Bunsenventil aufzuweisen, in einem normalerweise abgeschlossenen Zustand gehalten,

Ein äußerer Batteriebehälterdeckel 35 kann auf den Rand des Gehäuses 11 aufgesetzt werden, um durch enge Abmessung zwischen dem Deckelrand und den Wänden dea Gehäuses einen abgedichteten Batteriebehälter zu schaffen» Der Deckel 35 ist vorzugsweise aus dem gleichen oder einem ähnlichen Kunststoff wie das Gehäuse 11 und der Deckel 20 hergestellte Die innere Fläche des Deckels 35 befindet sich im Abstand von der oberen Fläche des Deckels 20, so daß zwischen ihnen eine geschlossene Kammer 36 geschaffen wird, Zu einem weiter unten näher erläuterten Zweck sind mehrere chemisch imprägnierte Schichten von Filterkörpern 37 abwechselnd mit nicht luprägnierten Körpern zwischen den Deckeln 20 und 35 angeordnet, und zwar so daß sie

109852/0603

BAD ORIGINAL

1» weeentliohen den ganzen Saus der geschlossenen KaHMr 36 ausfüllen.

Zweckmäßige öffnungen 39 können Iq Deckel 35 vorgesehen sein, damit elektrische Klemmenanordnungen 40 in Form von üchraubbolzen und Muttern eingebaut «erden können, die aittela drähten 41 an die .blektrodenkontaktanaätee 18 bew. 19 angeschlossen sind. Obgleich bei den AusfUhrungsbeispiel der Batterie gemäß der Erfindung eine mit Gewinde versehene Klemmenanordnung 40 gezeigt ist, let ohne weiteres ersichtlich, daß auch andere Arten von Klemmen, z.B. solche mit einem aufnehmenden AnsohluSteil oder einem Anschlußtell in Form einer Fassung, eines Drahtes oder dergl. statt dessen verwendet werden können, ohne daß der Deckel 35 oder irgendein anderes Batterieteil ge· ändert werden müßte«

Im Gebrauch oder beim Laden der Batterie 10 können in einer auf dem Gebiet der Säyrebatterien bekannten fceise giftige ODd korrodierende Gase von den Blektrodenanordnungea 17 ersaugt warden. Bei der abgedichteten Batterie -gemäß der Erfindung bleiben die Gase bei verhältnismäßig niedrigem Druck Inder abgedichteten Blektrodenkammer unterhalb des Deckels 20, da die Koepreeeionefeder 32 das Kugelventil 29 in abdichtendem Singriff mit dem Dichtring 30 hält. Wird jedoch 4er Gaattruok in dar llektrodenkaamer zu groß, ao wird das Kugelventil 29 vom Slohtring 30 abgehoben, so daß Gaae durch die Öffnung 31 in -

109962/0603

BAD ORIGINAL

177U26

den zylindrischen Teil 26 eindringen können. Gleichzeitig preßt die duroh die Gase verursachte Druckzunahme im zylindrischen Teil 26 diese Gase duroh die öffnungen 33 gegen das Buchsenventil 34. Infolgedessen dehnt sich das Buchaenventi1 34 und ermöglicht es den giftigen und korrodierenden Batteriegasen in die geschlossene Kammer 36 zu strömen. Um das Filtern der Gase sieherzustellen, besitzt der Deckel 35 ein ringförmiges Uulenkteil 42, welches das Buchsenventil 34 umgibt, so daß ein ringförmiger Kanal gebildet wird, der den Strom der Gase nach unten in Richtung zum inneren Deckel 20 und zur untersten Filterkörpersohicht 37 ablenkt. Im allgemeinen werden in Säurebatterien nasserstoff- und Sauerstoffgase freigesetzt, die von giftigen und korrodierenden Dämpfen verschmutzt sind, welche von den Unreinheiten der Batterieelektroden und des Elektrolyten ausgehen. Obgleich bei der erfindun^ogemäßen Batterie die reinsten Bleielektroden aus ursprünglichem und nicht aus wiedergewonnenem oder sekundärem 'Blei verwendet werden, sind doch noch einige Unreinheiten vorhanden, die gefährlich werden können, wenn sie in gasförmiger Gestalt in einem umgrenzten Raum freigegeben werden. Daher wird also das nach unten in Richtung zum Inneren Deokel 20 abgelenkte Qas duroh abwechselnde Filtereohichten bzw. Filterkörper 37 und 38 nacheinander hindurchgeleitet· Der erste oder unterste Filterkörper 37 kann ein Alkalieale, beispielsweise Hatriumbioarbonat enthalten, um in den Gasen enthaltene Schwefelsäure zu entziehen und zu neutralisieren«

109852/0603

BAD ORIGINAL

Pie zweite imprägnierte Schicht kann angesäuertee Natriumsulfid enthalten, welches Blei, Wismut, Kupfer, Areen und Zinn in Form von Sulfiden entsieht und ausfällt« Eine dritte imprägniert· Schioht bzw. ein imprägnierter Körper kann Äatriumsulfid in Gegenwart einea Alkaliealeea enthalten, welches !lokal, Kobalt und Eisen entsieht. Wenn Wasserdampf duroh die filtereobickten dringt, kann er von dem obersten Körper entsogen werden, der ein Silikagel enthalte Die nicht imprägnierten Körper 38 «wischen den Körpern 37 sind geeignet, die in jeder der filterkörperschichten stattfindenden verschiedenen chemieoneη Urnsetzungen voneinander au trennen. Das gereinigte Wasserstoff- und Sauerstoffgas, welches Übrigbleibt, kann duroh eine zweckmäßige Entlüftungsöffnung 43 im äuSeren Deckel 35 aur Atmosphäre hin abgegeben werden oder einer nicht gezeigten katalytischen Hekoabinationekammer zugeführt werden«

Da in der Batterie beim Gebrauch derselben eine gewiss· haaeerVerdunstung auftreten kann, ist es manchmal nötig etwas ftaaser nachzufüllen. Dementsprechend kann der Deokel 20 mit einer Öffnung 44 versehen sein, in die ein Gummistopfen 45 hineingedrückt aein kann. Der Stopfen 45 hat erweiterte Auflageteile zu beiden iieiten des Deokels 20, die größer sind als die "ffnung 44 und dazu dienen, den Stopfen in der "ffnung *u haltenο Bin Führungsloch 46 kann in Ausrichtung mit der Mitte dea Stopfens 45 ganz oder teilweise duroh den Deckel 35 gebohrt sein. Wenn es nötig ist, Wasser in die Batterie nachzufüllen,

109852/0603

8AD ORIGINAL

177U28

kann ·1η· alt iMitr gefüllt· Injektionssprite· In 4m rungsloeh 46 «lngesetst und neon q&ten duroh die. t*enle.ht·» d«t filterkörper 37 und 38 tow*· duro* dt* OuaHlstopfea 45 bit in dit Blektrodenksimer gedrttokt werden. V«m genügend wasser in dl· Batterie singesprltit wordtn 1st, wird Al· jtktionenadel herrnttegtiogen. Di· VftObgl«bigk«it d·· 9topf«o· 43 und *«ine sueMBi«ng«preut· U«i· in der Öffnung 44 bewirken, dftB d«s von der Injektionenadel der Sprits· Im ötopfen*45 hinterlaoeene L>oh «leder geeobloeeen wird· Bieee todeiobere β topf enkonetruktion garantiert, deJI keine giftigen oder korrodierenden to·· durch den Stopfen 43 entweiohen.

• ♦

Os ee besondere wUneohenowert 1st, ein üinimu» sn freier Säur« In der Batterie su verwenden, dsalt die lagüohkeit, dai büure entweicht verringert wird, 1st dl· JKlektrodenanordnung 17 der Batterie erfinduogegeaite neuartig konstruiert.

Jede positiv· itlektrodenplatte 47 1st von einer HIiUe 48 uasohloeser, dls eine Trennvng swieohen einander b«naohbaxten positiven und negativen Klektrodenplatfen bildet« Die Httlle 48 kann sue einer poröfen, stark.abeorbierenden, fasrlgen Polyäthylenfolie gebildet sein, die um dsn Uafsng der Ilektrodenplstts 47 herua vereiegelt iet, so daa mir dsr Kontaktansats 18 heraueragt. Aueeinanderotretende bsw. konvexe Hippen oder Ulffeit 49 eretrecken eich nach unten an Jeder Seite der HUlIe 48·

109852/0603

BAD ORIGINAL

• - 15 - '

177U26

In ähnlioher T/eise let die negative Kiektrodenplatte einer HUlIe 51 aua einea Ähnlichen Werkstoff und von ähnlicher Bauweise wie die HUUe 48 uaaehloeaan. Allardinga hat tfla Hülle 51 in entgegengesetzter Riohtun« weisende Rippen oder Riffeln 52, die sum Eingriff In die Rippen 49 oder stm komplementären Zusammenwirken alt ihnen geeignet Bind, ao daß die lälektrodenplatten 47 und 50 in vorherbe et leiten Abet And en angeordnet werden·

Die sua&ftmengesetsten positiven und negativen Elektroden- und Srennhüllenanordnungen können von einem abβorbierendeη Polster 53 ufaaehloaeen werden_t welches eo bemeaaan let, daß ea in daa öeh^uoe 11 paßt und aua den nur dia Kontaktanaätse 18 und 19 herausragen. JSs wird nur eine auerelohende Menge KlektrolytflÜ£i8lgkeit_r vorrugoweiee Sohwefela&ure ait einen apesifiaehen Gewicht von 1,210 bla 1,300 in die Klektrodenänordnunßen eingefüllt, üb sie betriebsfähig su maohen. Da die positive Elektrode 47 la allgemeinen etwas nähr Stiure benötigt» bieten die nach außen offenen Hippen 49 «ehr Rau« für JSlektrolytflüaaigkeit ua die Elektrode henuu Die Trenn-

hülle 48 der poeitiven Elektrode kann auch eine geringe Menge fein nledergaaohlagenen biliaiuedioxyde enthalten, welches die Viskosität der Bohwefelaäure erhöht, ao dais ale «wlaehen der Klektrodenplatte und der TreanhUlle 48 gehalten wird.

Obwohl die Batterie voreugaweise Bit Besag auf eine alnsige Jälektrodenanordnung besohrleben worden lat, liegt

109852/0603

BAD ORIGINAL

177U28

dooh ohne weiteres auf der Hard, daß je nach Bedarf je4· beliebige Anzahl Elektrodenzellen verwendet «erden kann·

Ee ist aus der obigen Beschreibung klar ersichtlich, daß die wiederaufladbare Batterie gemäü der Erfindung heraetieoh abgedichtet werden kam. und sicher funktioniert» ohne daß sie infolge giftiger oder korrodierender Batteriegase oder Dämpfe irgendeine Gefahr bietet. Ks ist dem Fachmann klar, daß verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen und daß die Erfindung nicht auf das in den Zeichnungen gezeigte und in der Beschreibung erläuterte beschränkt ist. Die Batterien gemäß der Erfindung können auch aus anderen Werkstoffen hergestellt sein und müssen nicht von der oben beschriebenen Blei-Uäure-Art sein. Beispielsweise können diese Batterien auch ale wiederaufladbare iiilber-Alkali-Akkumulatorenbatterien konstruiert sein, oder ea kann eich um Nickel-lCadmium-Akkumulatorenbatterien» die zur wiederaufladung geeignet sind, handeln,

Beispiel 1

£ine Silber-Zink-üekundärbatteriezelle wurde hergestellt, indem mehrere positive metallische üilberplatten und negative Zinkoxydplatten, in einer Grundmasse eingebettet wurden· Die positiven Platten waren zuvor in einen Film aus einer porösen Polyäthylenfolie von hoher Dichte oder ein anderes temperaturbeständiges Trennmittel von gesteuerter Porosität eingehüllt

109852/0603

BAD ORIGINAL

j ■■ ■■'■■*<■;:

177Η2Θ

worden. Die negativen Platten waren euvor in ein Faservlies aus l)ynel eingehüllt worden. Dea gesamte Element wurde dann in eine Polyolefin~Fasernas8e eingebettet und gesintert wie bei der oben beschriebenen Blel-Säure-Batterie.

Eine Lösung von 40 ',' Kaliumhydroxyd in nasser wurde rann in die Zelle eingefüllt und die Batterie auf elektrochemische t.eise in aktiven Zuotand versetzt, indem elektrlocher Htrorn hindurch^eleitet wurde.

Be la τ ie I 2

tine ähnliche Zelle wie in Beispiel 1 beschrieben wurde unter Verwendung von Silberplatten als den positiven Platten und Kadniutaoxydplatter ale den negativen Platten hergestellt.

Beispiel 5

Eine Niokel-Kadmium~Batteriezelle wurde in der Ubliohen »eise hergestellt, bei der in einer gesinterten Nickelpulverttiasae absorbiertes Nickelhydroxyd als positive Platte und in einer ähnlichen Masse aus Nickelpulver absorbiertes Kadmiumhydroxyd als negative Platte verwendet wurde» Die positiven und negativen Platten wurden gegeneinander durch ein Faservlies aus Kylon isoliert und die ganse Gruι pe dann in eine üasse aus fasrigem Polyolefin wie bei den oben beschriebenen Beispielen eingebettet«

109852/Oeoa

Claims

Am iirllohe

1o Hernetlaob abgedichtete Akkumulatorenbatterie» ge· kennzeichnet durch einen im wesentlichen gasdichten Behälter und mehrere innerhalb dee Behälters angeordnete poeiti ve und negative Elektrodenanordnungen, wobei der Behälter einen Boden und aufrechte Seitenwandβ umfaßt sowie einen inneren Deckel, der innerhalb des Behälters anbringbar ist und mit ihm eine die Elektroden uaeoblieöerde Kammer bildet, sowie einen äußeren Deckel, der an den ueitenwänden in den Behälter absohlie&ender Welse befestigt ist und eine geschlossene Kammer mit dem inneren Deekel bildet, wobei im inneren Deokel öffnungen vorgesehen sind, duroh die floh die Blektrodenkontaktpunkte in die geschlossene Kammer hineinerstreoken·

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü es sieh um eine Blei-öäure-Batterie handelt.

3· Batterie naoh Anspruch 1, dadurch g e k e η η -eeiohnet, daß der Inner· Deokel jede der öffnungen umgebende Abdlohtmittel bwsltst, die mit den Elektrodenkontaktpunkten in Berührung stehen, um ein Äntwsiohen von flüssigkeit und Gasen aus der die Jlektroden umschlleSenden Kammer i» die

109852/0603

' -y ■' '. '··■'>* '^ BADi ORIGINAL

177H26

geschlossene Kammer su verhindern«

4· Batterie nach Anspruch 3. dadurch g β k β η η -«•lehnet, daß die Abdiohtmittel O-Rlnge umfaesen, die an der Uberflttche des inneren fleokels befestigt eind.

5. Batterie naoh Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Ventil, welches die die Elektroden enthaltende Kameer und die geechloeeene Kammer untereinander verbindet, um ein Entweichen dee Elektrolyten zu verhindern und das Strömen von unter Druck stehenden Gas aus der die Elektroden enthaltenden Kammer in die geschloQsene Kamiior eu steuern«

6a Batterie nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , da3 das Ventil ein hohles, zylindriecheβ Tell umfaßt, f/elches sich durch den inneren Deckel erstreckt und mit ihm in einem atück ausgebildet 1st, «obei das untere des sylindrisohen Teils In die die Elektroden enthaltende '? hineinragt und eine geschlossene Bodenwand mit einer flnung beeitst, wahrend das obere, entferntere fcnde des eylindriechen Teile in die geeohlousene Kammer awiechen dem inneren und dem Uutteren Deekel hineinragt und VerachluQmittel besitct, die geeignet sind due Knde abeudichter, und dasein dem zylindrlochen Teil ein Kugelventil angeordnet ist, v-obei «wischer den nbdichtmitteln und dem Kugelventil eine nachgiebige Einrichtung vorgeeehen iet, die geeignet ist, das Kugelventil in einen normalerweise die ftffnung verschließenden Kingrifj

1098E2/0603

BAD ORIGINAL

JIÖ 177U26

alt don Boden eu pressen.

7. Batterie naoh Anspruch 6, gekennselob.net duroh öffnungen, die sich durch die r>eitetniand dee By lind riechen Teile eretreeken« um da· Innere deeeelben in Verbindung nit der «wischen dea inneren und demäuBeren Deokel gebildeten geeohloeeenen Kammer au bringen, und duroh ein nachgiebiges Buoheenventil, \,elohee den eylindrleohen Teil la Bereich der öffnungen umgibt, um diese in normalerweise abgescnlouaenem Zustand su halten«

8. Batterie nach Anspruch .7, dadurch gekennzeichnet, datt das nachgiebige Buchse)ventil ein bieg» uamee ttumairohr umfaUt, welches unter Ansprechen auf eine Betätigung des Kugelventile unter dem in der die Elektroden enthaltenden Kammer herrschenden Gasdruck dehnbar ist, um dae ti tr tee η von Gasen aua dem syllndrlachen Teil in die geschlossene Kammer *u ermöglichen.

\). Batterie nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η -srichne t , daß der äußere Deokel eine umlenkvorrichtung beeitst, die sicft im Innern der geechloeeenen Kammer eretreokt und dae Ventil umgibt, um aue der die Elektroden enthalt«fden Kaxioer entweichende 6 *se In Richtung sum unteren Teil der geschlossenen Kammer in die l.'ihe dee inneren Deckels absulenken·

109862/0603

BAD

ΙΟ« Batterie nach Anspruch 9_t dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Kammer zwischen dem inneren und dem äußeren Deckel mehrere absorbierende poröse Körper enthalt_f die geeignet sind nacheinander aus der die elektroden enthaltenden Kammer austretende giftige Gase zu filtern und zu reinigen_P

11 ο Batterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daü die porösen Körper eine erste, ein Alkalisalz enthaltende Schicht, die zun Entziehen und Feutraliaieren von Schwefelsäure in den Gasen geeignet ist, eine zweite, angesäuertes l<at.?iumsulfid enthaltende Schioht, die zum Kntaiehen und Ausfällen von Blei, wistaut, Kupfer, Arsen und Zinn als Sulfide geeignet ist, eine dritte, i;atriurasulfid in Gegenwart eines Alkalisalss enthaltende Schicht, die zum hntziehen von Nickel, Kobalt und iiiden geei.;ret ist, and eine vierte Schicht umfassen, die ein bilikagel enthalt und zum absorbieren von durch die erste, zweite und dritte b&iicht dringendem naaserdanipf geeignet iBt, und daß zwischen jeder schielt ein neutraler, nicht imprägnierter Körper vorgesehen iöt, um die verschiedenen chemischen Umsetzungen voneinander zu trennen.

12o Batterie nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daü mindestens ein iintlüftungsloch in dem äußeren j)eckel vorgesehen iat, welches den Austritt der gereinigten Gase aus der geschlossenen Kammer ermöglicht·<-

109852/0603

BAD ORIGINAL

13. Batterie nach /irdpruch 1, dadurch gekennzeichnet _f daß mindeetene eine PUlIeinriohtung zum Kachflillen von »auser in die Batterie vorgesehen ist, die eine Cffnung im inneren Sockel und einen aelbetdichtenden, nachgiebigen tfülletopfen uufaüt, weloher in der Öffnung angeordnet 1st und diese abdichtet, i.obei der VUlletopfen dae Einfuhren einer Flüüaigkeitezufuhreinrichtung zum Nachfüllen von V/aaser zur ülektrolytflUssigkeit durch denselben ermöglicht und nach dem He raus rennten dieser PlUsaigkeitaiBUfuhreinrlchtung selbetabdichtend wirkt.

14· Batterie nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren Fläche dee äußeren deckels eine >ffnung Torgesehen ist, die sich zumindest teilweine durch den Lecke 1 hindurcherstreckt und oberhalb des nittelpunktee des nachgiebigen Pulletopfene angeordnet let, uu eine lUhrun^ zum Einführen der ilÜBsigkeitazufulireinrichtung zu bilden.

15 ο Batterie nach Anspruch 1, dadurcn (je kennsei chne t , daß der äußere Deckel Mittel zuia Anschluß unterschiedlicher elektrischer Verbindungsstücke an die Elektrodenkontakt punkte enthält_o

16. Batterie nach .Anspruch 15* dadurch g e k e η η -

109852/0603

177U26 Sß

zeichnet , daü die Ansohlußmittel tichraubboleen- und liutteranordnuiiijen umfaösen, die am äußeren Deckel befestigt sind) um die einzusteckenden elektrischen Verbindungsstücke zu bilden.

17. Batterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daw die Ansohlußmittel Klemmenverbindungastücke in 1·'οηα von laesungen umfassen, die am äußeren Deckel befestigt sind.

18o Batterie mit einer Platten- und Trennunordnung, gekennzeichnet durch eine Ulektrodenplatte innerhalb einer irenrhülle, die isolierende Seitenflächen aus einem mikroporösen Werkstoff besitzt, welche eich Über die Ränder der Platte hinaus erstrecken und län&s der Runder miteinander verbunden sind, Uta flansche um die Bunder herum zu bilden, jet'och am oberen Rand einen üpielraum lassen, so daß der elektrische kontaktarsatz der Platte nach außen vorstehen kann₀

19o Batterie nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Trenrhülle von einer absorbierenden, fasritjen PoVäthylenfolie gebildet wird, die längs ihrer Ränder durch Hitze versiegelt ist»

20. Batterie nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daü die Trennhülle mehrere senkrechte Riffeln an ihrer entgegengesetzten Flächen besitzt«

109852/0603

BA ORiGJNAL

21» Batterie nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η ~ zeichnet, daü die Elektrodenplatte negativ ist, und daü eich die Riffeln von der liUllenoberf lache nach außen erstrecken ο

22ο Batterie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daU die iilektrodenplatte positiv ist, und daß sich die Hiffeln von der Ilüllenoberfläohe nach innen erstrecken*

23« Batterie nach Anspruch 20, dadurch g e k e η η -zeichnet, daU die Trennhülle für eine negative iSlektrodenvlatte sich nach außen erstreckende Hiffeln besitzt, und dan die Trenrhülle für eine positive iilektrodenplatte nach innen vorstehende Riffeln besitzt, wobei die Hii fein tje eignet sind alte inander zueaooenzuwirken, um die negativen und positiven blatten In vorherbestimmten Abstand voneinander anzuordnen.

24= Batterie nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet , daß die zusaumengesetzten negativen und positiven j'latten- und 'Xrennanordnungen von einem absorbierenden isolierenden 3 Ol et er umschlossen werden, «reiches zum Anbringen der Anordnung in einem elektrischen Batteriebehälter ist.

109852/0603

BAD

177H26

25o Batterie nach Anspruch 24» dadurch gekennzeichnet ι daß das abaorbierende isolierende Polster im wesentlichen aus einem faerigen Pol/olefinkunststoff hergestellt ist, der eine geringe lien^e niedrig schmelzenden PoIyathylenpulvers enthält,

26 „ Batterie nach Anspruch 231 daduroh g e k e η η -

zeichnet ₉ daß der in Zusammenhang mit den Elektrodenplatten verwendete Elektrolyt im wesentlichen aus Schwefelsäure mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,210 bis 1,300 besteht»

27« Batterie nach Anspruch 26, dadurch g e k e η η -

aeichnet , daS mindestens die die positive Elektroden- «»latte enthaltende Trennhülle 3i 1 iziumdi oxydpul ve r enthält» welches zum Steigern der Viskosität des Schwefelsäure-JBlektro-Iyten geeignet iat_o

109852/0603