-
Gebiet der Erfindung
-
Diese Erfindung betrifft eine doppelte VRLA Batterieabdeckung zur Verwendung bei der Herstellung wartungsfreier Batterien, die in den Konstantenergiezentralen eingesetzt werden, und die in der Batterieindustrie als stationäre Batterie oder als VRLA (Blei-Säure-Batterie, die mit einem Ventil den Innendruck regulieren kann) genannt werden.
-
Technischer Hintergrund der Erfindung (Stand der Technik)
-
Wegen dem während des Betriebs der wartungsfreien Batterien entstandene exothermische Reaktionen und aufgrund des inneren Widerstands der Batterie entstandene Hitze erhitzten Elektrolyt verursacht eine Erhöhung des Drucks der Batteriezellen. So dass die VRLA (stationäre) Batterien trotz dieser Druckerhöhung ordnungsgemäß arbeiten können, und die Flüssig- bzw. Gelelektrolytmenge nicht abnimmt, muss der innere Druck der Batteriezelle zwischen 55–155 Millibar gehalten werden.
-
Die meisten Lösungen, die im Stand der Technik entwickelt worden sind, um den inneren Druck der Batteriezellen von wartungsfreien VRLA Batterien konstant zu halten, basieren auf Gasentladungsystemen, die sich im sekundären Deckel befinden. Mit anderen Worten; die Verwendung der sekundären Deckel, die so entwickelt worden sind, dass sie Gasentladungsysteme besitzen, ist im Stand der Technik weit verbreitet. Jedoch keine dieser heute verbreiteten Systeme kann ermöglichen, dass der innere Druck der Zellen stabil und konstant gehalten wird. Die Druckschwankungen des inneren Drucks der Zellen verursachen eine Reduzierung der Elektrolytqualität und Verlust des Elektrolyts und der Elektrolytflüssigkeit während des Lebens der Batterie.
-
Die technischen Probleme im Stand der Technik, die verhindern, dass bei den sekundären Deckeln mit Gasentladungsystemen der innere Druck der Zellen auf einem stabilen und konstanten Niveau bleibt, sind:
- • dass das zu entladende Gas in der Gassammelzelle unter dem sekundären Deckel zusammengerückt wird,
- • dass das zu entladende Gas in den Ablaufschläuchen zusammengerückt wird,
- • dass das zu entladende Gas in der Flammenfalle zusammengerückt wird,
- • dass sich die relativen Positionen der primären und sekundären Deckel zueinander wegen der Kraft, die während der Montage der Schlauch auf den sekundären Deckel verübt wird, oder weil der sekundäre Deckel geöffnet oder halb geöffnet wird, geändert werden,
- • dass es Spiel im Betriebsraum zwischen dem Ventil, das den Druck reguliert, und dem sekundären Deckel gibt,
- • dass Störungen im Gasentladungsprozess stattfinden.
-
Alle diese technischen Probleme, wie oben beschrieben wird, verhindern, dass der innere Druck der Zellen stabil und konstant gehalten wird, so dass die Druckschwankungen des inneren Drucks der Zellen eine Reduzierung der Elektrolytqualität und Verlust des Elektrolyts und der Elektrolytflüssigkeit während des Lebens der Batterie verursachen.
-
Als Beispiel zu den im Stand der Technik bekannten Systemen, deren Funktionsweise oben beschrieben wurde, kann die Erfindung der Europäischen Patentanmeldung Nr.
EP 1 171 922 B1 gegeben werden.
-
Diese Erfindung beschreibt ein Gasentladungssystem, das aus:
- • einer einzigen Flammenfalle
- • einer einzigen Gasentladungsrinne, und
- • einer einzigen elastischen Gasentladungsschlauch, die am Ende dieser Rinne montiert werden kann, besteht.
-
Das System dieser Erfindung beinhaltet alle Merkmale zur Entstehung der oben im Detail beschriebenen technischen Probleme und bildet ein Beispiel für die im Stand der Technik oft verwendeten Gasentladungssysteme.
-
Kurzbeschreibung und Aufgaben der Erfindung
-
In der mit der vorliegenden Erfindung entwickelten, doppelten VRLA Batterieabdeckung, dessen Gasentladung sich im primären Deckel befindet, sind zumindest zwei Gasentladungsrinnen vorhanden, die auf dem primären Deckel positioniert sind, und die Fixierung der primären und sekundären Deckel wird von den Fixierungskrallen durchgeführt. Somit wird ermöglicht, dass der Betriebsraum zwischen dem den Druck regulierenden Druckregulationsventil und dem sekundären Deckel immer bei den Werkseinstellungen bleibt.
-
Bei der Entwicklung der mit der vorliegenden Erfindung entwickelten, doppelten VRLA Batterieabdeckung, dessen Gasentladung sich im primären Deckel befindet, ist folgendes bezweckt worden:
- • dass der innere Zellendruck bei einem Niveau zwischen 55–155 Millibar stabil gehalten wird,
- • dass in den Gasablaufrinnen und Gasentladungsschläuchen Verstopfungen vermieden werden,
- • dass sich die relativen Positionen der primären und sekundären Deckel zueinander nicht ändern, wenn der sekundäre Deckel geöffnet oder halb geöffnet wird,
- • dass ein Zusammenrücken des Gases in der Gassammelzelle verhindert wird,
- • dass ein Zusammenrücken des Gases in der Flammenfalle verhindert wird,
- • dass die relativen Positionen der primären und sekundären Deckel zueinander konstant gehalten wird,
- • dass eine Druckregulierung gesichert wird,
- • dass Spiel im Betriebsraum zwischen dem Ventil, das den Druck reguliert, und dem sekundären Deckel verhindert wird,
- • dass der Betriebsraum bei den Werkseinstellungen bleibt, und der Gasentladungsprozess ohne Störung stattfindet,
- • dass ein Gasablauf gegebenenfalls sowohl bei der Anschlussseite als auch bei der hinteren Seite der Batterie gleichzeitig zu ermöglichen.
-
Die Beschreibung der Figuren der Erfindung
-
Die Figuren und deren Beschreibungen zur besseren Erläuterung der mit der vorliegenden Erfindung entwickelten, doppelten VRLA Batterieabdeckung, dessen Gasentladung sich im primären Deckel befindet, sind wie folgt:
-
1: eine perspektive Darstellung der wartungsfreien VRLA Batterie
-
2: eine perspektive Darstellung der Anschlussseite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
3: eine perspektive Darstellung der hinteren Seite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
4: eine perspektive Darstellung des Querschnitts der wartungsfreien VRLA Batterie
-
5: eine Darstellung des Querschnitts der Region der Flammenfalle der Anschlussseite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
6: eine Darstellung des Querschnitts der Region der Flammenfalle der hinteren Seite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
7: eine Darstellung des Seitenquerschnitts der wartungsfreien VRLA Batterie
-
8: eine Darstellung des Seitenquerschnitts der Anschlussseite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
9: eine Darstellung des Seitenquerschnitts der hinteren Seite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
10: eine Darstellung des Querschnitts der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
11: eine Darstellung des Seitenquerschnitts des Druckregulierungsventils und des Gasabflusses der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
12: eine perspektive Darstellung der Multipositionierung der wartungsfreien VRLA Batterie in den Konstantenergiezentralen und der ebenen Verbindung von Gasentladungsschläuchen durch die Eck- und T-Elemente ohne Abbiegungen
-
13: eine Darstellung des Seitenquerschnitts der hinteren Seite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel, mit der Fixierungskralle und dem Krallengehäuse
-
14: eine Darstellung des Seitenquerschnitts der Anschlussseite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel, mit der Fixierungskralle und dem Krallengehäuse
-
15: eine Darstellung der Eck- und T-Elemente und der Entladungsschlauch auf der Anschlussseite der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
16: eine Darstellung des Eckverbindungselements der Entladungsschlauchsverbindung der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
17: eine Darstellung des T-Verbindungselements der Entladungsschlauchsverbindung der doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
-
Die Definitionen der Teile, die den Gegenstand der Erfindung bilden
-
Zur besseren Erläuterung der mit der vorliegenden Erfindung entwickelten, doppelten VRLA Batterieabdeckung, dessen Gasentladung sich im primären Deckel befindet, sind die Teile, die in den Figuren vorkommen, separat nummeriert, die Definitionen jeder Nummer sind wie folgt:
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- wartungsfreie VRLA Batterie (Stand der Technik)
- 2
- primärer Deckel (Stand der Technik)
- 3
- sekundärer Deckel (Stand der Technik)
- 4
- doppelten VRLA Batterieabdeckung mit Gasentladung im primären Deckel
- 5
- Gasablaufrinne der Anschlussseite
- 6
- Gasablaufrinne der hinteren Seite
- 7
- Fixierungskralle
- 8
- Dichtung (O-Ring) (Stand der Technik)
- 9
- Flammenfalle (Stand der Technik)
- 10
- Gassammelzelle (Stand der Technik)
- 11
- Druckregulierungsventil (Stand der Technik)
- 12
- Druckregulierungsventilgehäuse (Stand der Technik)
- 13
- Batteriezelle (Stand der Technik)
- 14
- Gasablaufrinnenverbindungsschlauch (Stand der Technik)
- 15
- Rinne zum Öffnen der Fixierungskralle
- 16
- Betriebsraum (Stand der Technik)
- 17
- Anschluss (Stand der Technik)
- 18
- Fixierungskrallengehäuse
- 19
- Eckverbindungselement
- 20
- T-Verbindungselement
-
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
-
Im Stand der Technik sind die Montageschritte der wartungsfreien VRLA (stationäre) Batterien (1):
- • Anbringen der inneren Elemente (positive Platte, negative Platte, Klammer usw.) in den Zellen (13) im Batteriegehäuse,
- • Schließen des primären Batteriedeckels (2) ins Batteriegehäuse durch Heissplattenverfahren,
- • Elektrolytzugabe zu den Batteriezellen (13),
- • Anbringen der Druckregulierungsventile (11) auf die auf dem primären Deckel (2) vorhandenen Druckregulierungsventilgehäuse (12),
- • Anbringen der Dichtung (8) in ihr Gehäuse,
- • Anbringen der Flammenfallen (9) in die Flammenfallengehäuse, und als letztes
- • Montieren des sekundären Deckels (3) auf den primären Deckel (2).
-
Bei dieser Anordnung:
- • ist die Gasentladung durch eine einzige Gasablaufrinne gesichert so dass in der Gasablaufrinne und Gasentladungsschlauch Verstopfungen vorkommen,
- • ändert sich die relative Position des sekundären (3) Deckels bezüglich dem primären Deckel (2) bzw. Öffnungen im sekundären Deckel (3) gebildet werden wegen der Kraft, die während der Montage der Schlauch auf den sekundären Deckel (3) verübt wird, und des Zusammenrückens des Gases, das in der Gassammelzelle (10) angesammelt hat,
- • werden Gase in der Flammenfalle (9) zusammengerückt, weil es nur eine Gasablaufrinne gibt,
- • wird der Gasentladungsprozess gestört, weil es nur eine Gasablaufrinne gibt,
- • ist die Dichtung (O-Ring) (8) das einzige Merkmal, das die Fixierung des primären Deckels (2) und des sekundären Deckels (3) sichert.
-
Wobei bei der mit der vorliegenden Erfindung entwickelten, doppelten VRLA Batterieabdeckung, dessen Gasentladung sich im primären Deckel befindet, anders als im Stand der Technik, um:
- • die Verstopfungen in den Gasablaufrinnen (5 und 6) und in den Gasentladungsschläuchen (14) zu verhindern,
- • die Veränderung der Positionen des primären Deckels (2) und des sekundären Deckels (3) zueinander zu verhindern, die beim Öffnen oder Halb-Öffnen des sekundären Deckels (3), im Stand der Technik, während der Montage der Gasentladungsschlauch auf den primären Deckel (2), wenn Kraft verübt wird, vorkommt,
- • Zusammenrücken des Gases in der Gassammelzelle (10) zu verhindern,
- • Zusammenrücken des Gases in der Flammenfalle (9) zu verhindern,
- • Spiel im Betriebsraum (16) zwischen dem Druckregulierungsventil (11), das den Druck reguliert, und dem sekundären Deckel (2) zu verhindern, und zu sichern, dass der Betriebsraum (16) bei den Werkseinstellungen konstant bleibt,
- • zu sichern, dass der Gasentladungsprozess ohne Störung stattfindet,
- • den Gasablauf gegebenenfalls sowohl bei der Anschlussseite als auch bei der hinteren Seite der Batterie gleichzeitig zu ermöglichen,
gibt es: - • zumindest zwei Gasablaufrinnen (5 und 6), die auf dem primären Deckel (2) platziert sind, als Gasablaufrinne (5) der Anschlussseite (17) und Gasablaufrinne (6) der hinteren Seite,
- • zusammen mit den Fixierungskrallen (7) und den Fixierungskrallengehäusen (18),
- • Rinne zum Öffnen der Fixierungskrallen (15),
- • Gasablaufrinnenverbindungsschläuche (14).
-
Bei der mit der vorliegenden Erfindung entwickelten, doppelten VRLA Batterieabdeckung (4), dessen Gasentladung sich im primären Deckel befindet, die auf dem sekundären Deckel (3) vorhandenen zumindest zwei Fixierungskrallen (7) rasten während der Montage des sekundären (2) Deckels auf den primären Deckel (3) in ihre auf dem primären Deckel (2) vorhandenen Gehäuse (18) ein, so dass sie sichern, dass der sekundäre Deckel (3) auf dem primären Deckel (2) fixiert wird, ohne unwillkürlich geöffnet werden kann. Somit wird der sekundäre Deckel (3) von beiden Seiten durch den primären Deckel (2) fixiert, wenn der sekundäre Deckel (2) geschlossen wird. Als Ergebnis kann der Betriebsraum (16) bei den Werkseinstellungen gehalten werden.
-
Die auf dem sekundären Deckel (3) vorhandenen Fixierungskrallen (7) und die gegenüberliegenden, auf dem primären Deckel (2) vorhandenen Gehäuse (18) können bei der Anschlussseite und hinteren Seite jeweils ein Stück vorhanden sein oder auf jeder Seite mehr als ein Stück, mindestens zwei Stück vorhanden sein. Sie können auf beiden Seiten mehr als ein Stück vorkommen. Somit können noch mehr Fixierungskrallen (7) und gegenüberliegende Gehäuse (18) geben.
-
Um den sekundären Deckel (3) in nötigen Fällen öffnen zu können, gibt es auf dem primären Deckel (2) zumindest zwei Rinnen zum Öffnen der Fixierungskrallen (15), die ermöglichen, die Fixierungskrallen (7) zu erreichen. Die betreffenden Rinnen (15) können sowohl im Querschnitt ringförmig als auch elliptisch, quadratisch, rechteckig, rautenförmig sein oder andere geometrische Formen haben.
-
Durch diese Rinnen (15) können die Fixierungskrallen (7) mit speziellen Geräten (Stab, Stange) erreicht, geschoben und von ihren Gehäusen (18) getrennt werden. Ferner, durch Fixierung des primären Deckels (2) und des sekundären Deckels (3) zueinander mit den Fixierungskrallen (7), der Betriebsraum (16) zwischen dem Druckregulierungsventil (11) und dem sekundären Deckel (3) bleibt bei den Werkseinstellungen.
-
Die mit der vorliegenden Erfindung entwickelte, doppelte VRLA Batterieabdeckung (4) mit Gasentladung im primären Deckel hat zumindest zwei Gasablaufrinnen (5 und 6) die auf dem primären Deckel (2) platziert sind, als Gasablaufrinne (5) der Anschlussseite (17) und Gasablaufrinne (6) der hinteren Seite. Die Gasablaufrinnen (5 und 6) können sowohl im Querschnitt ringförmig als auch elliptisch, quadratisch, rechteckig, rautenförmig sein oder andere geometrische Formen haben.
-
Dass bei den unterschiedlichen Enden der Batterie (1) jeweils zumindest eine insgesamt zwei Gasablaufrinnen (5 und 6) verwendet wurde, sichert den Gasablauf wenn nötig sowohl bei der Anschlussseite (17) als auch bei der hinteren Seite gleichzeitig, somit die Gasentladung ohne Störung sicher durchgeführt werden kann. Andererseits können die Enden, die nicht benutzt werden, mit Blindstopfen oder ähnlichen Elementen geschlossen werden. Durch Ansetzen der Eck- (19) oder T-förmigen Elementen (20) mit den Verbindungsschläuchen (14) an den Enden der Gasablaufrinnen (5 und 6), wo Gasentladung stattfinden wird, kann gesichert werden, dass das Gas an weit entfernte Orte entladen wird. Die Gasentladungsschläuche (14) sind eben, ohne Abbiegung, unelastisch, aus einem harten Material gefertigt. Somit können wegen einer Krümmung der Schlauch entstandene Verstopfungen vermieden werden.
-
Auf dem sekundären Deckel (3) kann sowohl auf der Anschlussseite (17) und auf der hinteren Seite jeweils zumindest eine Gasablaufrinne (5 und 6) als auch auf beiden Seiten mehr als eine Gasablaufrinne (5 und 6) vorhanden sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
