DE2348447A1 - METHOD OF CHARGING A COLLECTOR'S BATTERY - Google Patents
METHOD OF CHARGING A COLLECTOR'S BATTERYInfo
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Description
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Dr.-h?H. K-nkeldey - ?G. September 1973 Dr.-h? H. K-nkeldey -? G. September 1973
Dr.-!n<j. W. S:cckmairDr .-! N <j. W. S: cckmair
8 München 22, h1axir.vlianstr.43 Σ (Vj\J8 Munich 22, h1axir.vlianstr. 43 Σ (PY \ J
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Tokyo, JapanTokyo, Japan
Verfahren zum Aufladen einer SammlerbatterieProcedure for charging a collector battery
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufladen einer Sammlerbatterie.The present invention relates to a method for Charging a collector battery.
Die Verwendung von Sammlerbatterien für die Stromversorgung bei den verschiedensten e3.ektrischen Geräten ist weit verbreitet. Sie bringt jedoch die Notwendigkeit mit sich, die Batterie aufzuladen, um die richtige Ausgangsspannung wieder herzustellen, wenn sie infolge des Gebrauchs abgesunken ist und sie nicht mehr genügend Energie zu dem Verbraucher, mit dem sie verbunden ist, zu liefern vermag« Sammlerbatterien sind im Gebrauch sehr unbequem, weil der Aufladevorgang von . einigen Stunden sehr zeitraubend ist.The use of collector batteries for the power supply in a wide variety of electrical devices is widespread. However, it brings with it the need to recharge the battery to restore the correct output voltage to produce when it has dropped as a result of use and there is no longer enough energy to supply the consumer with to which it is connected to deliver «Collector batteries are very inconvenient to use because the charging process of. a few hours is very time consuming.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufladen einer Sammlerbatterie anzugeben, bei dem die vorerwähnten Nachteile im Gebrauch einer üblichenThe present invention is therefore based on the object of specifying a method for charging a collector battery, in which the aforementioned disadvantages in the use of a usual
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Sammlerbatterie nicht auftreten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Elektrolyt aus den Zellen der Sammlerbatterie ausgeleert wird, daß die Zellen mit in ionisiertem Zustande befindlichem Elektrolyt gefüllt werden, daß der aus den Zellen ausgeleerte Elektrolyt aufgefangen, wieder in ionisiertem Zustand versetzt und in diesem Zustand erhalten wird.Collector battery does not occur. This object is achieved according to the invention in that the electrolyte from the Cells of the collector battery is emptied that the cells are filled with electrolyte in an ionized state that the electrolyte emptied from the cells is collected, put back into an ionized state and in this state is maintained.
Durch die Anwendung der Erfindung wird es möglich, eine Sammlerbatterie auf einmal, d.h. innerhalb eines ganz kurzen Zeitraums aufzuladen, anstatt dafür viel Zeit zu benötigen. Dabei werden keine größeren Änderungen im Aufbau der Sammler— batterien notwendig. Wenn das spezifische Gewicht des Elek— trolyten in den Zellen der Sammlerbatterie durch die Entladung unter einen bestimmten Punkt abgesunken ist, wird dieser aus den Zellen entfernt und nachfolgend wird in ionisiertem Zustande befindlicher Elektrolyt in die Zellen hineingegossen.By applying the invention, it is possible to use a collector battery at once, i.e. within a very short time Time instead of taking a lot of time. There are no major changes in the structure of the collector— batteries necessary. If the specific weight of the elec- trolytes in the cells of the collector battery have dropped below a certain point due to the discharge, this point becomes this removed from the cells and subsequently ionized electrolyte is poured into the cells.
Diese und andere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung seien in der folgenden Beschreibung an Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es sei jedoch betont, daß die Zeichnung nur zur Erläuterung dient und keine Einschränkung der Erfindung darstellt, wie sie im Patentanspruch unter Schutz gestellt ist.These and other advantages and refinements of the invention are explained in more detail in the following description using an exemplary embodiment that is shown in the drawing. It should be emphasized, however, that the drawing is for explanation only and does not represent a restriction of the invention, as it is placed under protection in the patent claim.
Fig. 1 zeigt als Blockdiagramm die Schritte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren«Fig. 1 shows as a block diagram the steps in the inventive Procedure"
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Fig. 2 zeigt die perspektivische Ansicht einer Sammlei·- batterie in einer Ausführungsform, mit der das Verfahren gemäß der Erfindung praktisch angewendet werden kann.Fig. 2 shows the perspective view of a collection battery in one embodiment with which the method according to the invention can be practically applied.
Die Erfindung sei nachfolgend an Hand der Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen näher erläutert. Im Blockdiagramm für die Verfahrensschritte in Fig. 1 ist mit 1 eine Sammlerbatterie bezeichnet. Der Block mit der Ziffer 2 bedeutet den Verfahrensschritt, bei dem der in der Batterie 1 enthaltene Elektrolyt, dessen spezifisches Gewicht dui*ch Entladung kleiner geworden ist, aus der Batterie entfernt wird. Mit 3 ist der Schritt bezeichnet, der sich auf das Auffangen des aus der Sammlerbatterie 1 bei Schritt 2 ausgeleerten Elektrolyten und dessen Aufladung bezieht. Der nachfolgende Block mit der Ziffer h steht für den Schritt des Ei'haltens des aufgeladenen Elektrolyten im Zustande der Ionisierung, Der nachfolgende Block mit der Ziffer 5 bedeutet das Fiil3.en der Sammlerbatterie mit dem im ionisierten Zustande erhaltenen Elektrolyten, wie er durch den Schritt 4 erzeugt wurde.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments in the drawings. In the block diagram for the method steps in FIG. 1, 1 denotes a collector battery. The block with the number 2 means the process step in which the electrolyte contained in the battery 1, the specific weight of which has become smaller due to discharge, is removed from the battery. 3 designates the step which relates to the collection of the electrolyte emptied from the collector battery 1 in step 2 and its charging. The following block with the number h stands for the step of holding the charged electrolyte in the state of ionization 4 was generated.
Es ist offenbar, daß das Aufladeverfahren nach der Erfindung den üblichen zeitraubenden Aufladevorgang bei einer Sammlerbatterie beseitigen kann durch das vorgeschlagene Ausleeren des Elektrolyten aus der Sammlerbatterie und deren Wiederfüllung mit Elektrolyten, nachdem dieser durch den Verfahrensschritt k aufbereitet wurde. It is evident that the charging method according to the invention can eliminate the usual time-consuming charging process for a collector battery by the proposed emptying of the electrolyte from the collector battery and refilling it with electrolyte after it has been processed by method step k .
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Fig, 2 zeigt die Art und ¥eise, in welcher das Verfahren gemäß der Erfindung ausgeführt wird. Die in der Fig. 2 gezeigte Sammlerbatterie ist eine solche üblicher Bauart, mit der Ausnahme, daß die Zellen 1.., 1 ..... 1-r der Sammlerbatterie 1 auf der einen Seite im unteren Bereich mit Flüssigkeits-Auslaßöffnungen 7.., 7 ..... 7g versehen sind. Mit 8 ist eine Flüssiglceits-Auffangvorrichtung bezeichnet, mit der der Elektrolyt, der aus der Sammlerbatterie 1 durch die Auslaßöffnungen 7-j bis 7/r abgelassen wird, aufgefangen wird. Die Auffangvorrichtung 8 umfaßt eine Pfanne 8 a, deren Längenausdehnung größer ist als der Abstand zwischen den Auslaßöffnungen 71 und 7rf und eine Röhre 8 b, die an einer Öffnung im Boden der Pfanne 8 a mit jener verbunden ist. Die Röhre 8 b ist mit einem Flüssigkeitsbehälter 9 aus elektrisch nicht leitendem Material verbunden, in dem der Elektrolyt, der ihm aus der Sammlerbatterie 1 über deren Öffnungen 7-j bis 7/r» die Pfanne 8a und die Röhre 8 b zufließt, aufgehoben wird. Der im Behälter 9 gespeicherte Elektrolyt wird nach bekannten Verfahren geladen. Als Elektrolyt wird im allgemeinen verdünnte Schwefelsäure verwendet.Fig, 2 shows the manner in which the method according to the invention is carried out. The collector battery shown in FIG. 2 is of such a conventional type, with the exception that the cells 1 ..., 1 ..... 1-r of the collector battery 1 have liquid outlet openings 7 on one side in the lower area. ., 7 ..... 7g are provided. Denoted at 8 is a liquid ice collection device with which the electrolyte which is drained from the collector battery 1 through the outlet openings 7-j to 7 / r is collected. The collecting device 8 comprises a pan 8 a, the length of which is greater than the distance between the outlet openings 7 1 and 7 rf and a tube 8 b which is connected to that at an opening in the bottom of the pan 8 a. The tube 8b is connected to a liquid container 9 made of electrically non-conductive material, in which the electrolyte flowing to it from the collector battery 1 via its openings 7-j to 7 / r, the pan 8a and the tube 8b, is canceled . The electrolyte stored in the container 9 is charged according to known methods. Dilute sulfuric acid is generally used as the electrolyte.
Mit 10 ist eine Flussigkeits-Füllvorrichtung bezeichnet, mit deren Hilfe die Sammlerbatterie mit in ionisiertem Zustande befindlichem Elektrolyten, durch die Einfüllöffnungen 11., 11p ..... 11/- in die Zellen 1.. bis 1^, gefüllt wird. Diese Vorrichtung umfaßt einen Flüssigkeitsbehälter 10 a und Einfüllröhren 10.., , 10„, ..·,. 1°gb» die am Boden desA liquid filling device is designated by 10, with the aid of which the collector battery is filled with electrolyte in an ionized state through the filling openings 11, 11p ..... 11 / - into the cells 1 .. to 1 ^. This device comprises a liquid container 10 a and filling tubes 10 ..,, 10 ", .. · ,. 1 ° g b »the one at the bottom of the
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Behälters 10 a befestigt sind, und die an die entsprechenden Einfüllöffnungen H1, Hp ·»··· Hg angepaßt sind.Container 10 a are attached, and which are adapted to the corresponding filling openings H 1 , Hp · »··· Hg.
Wenn das spezifische Gewicht des Elektrolyten in der Sammlerbatterie 1 sich verringert hat und infolge des Stromverbrauchs eines zwischen der Plus- und Minus-Klemme der Batterie 1 angeschlossenen Verbrauchers ihre Ausgangsspannung abgesunken ist, werden die Auslaßöffnungen 71 bis 7/- geöffnet und der Elektrolyt mit dem leichter gewordenen spezifischen Gewicht aus den Zellen I1 bis 1g in die Auffangvorrichtung 8 abgelassen. Die Auslaßöffnungen 7-j his 7g werden, nachdem der ganze Elektrolyt aus der Batterie 1 ausgelaufen ist, wieder geschlossen.When the specific weight of the electrolyte in the collector battery 1 has decreased and its output voltage has dropped as a result of the power consumption of a consumer connected between the plus and minus terminals of the battery 1, the outlet openings 7 1 to 7 / - are opened and the electrolyte with The specific gravity has become lighter from cells I 1 to 1 g and is drained into the collecting device 8. The outlet openings 7-j to 7g are closed again after all the electrolyte has run out of the battery 1.
Sodann werden die Einfüllöffnungen 1I1 bis 11g der Sammlerbatterie 1 geöffnet und die Einfüllröhren 1O1, bis 10r, derThen the filler openings 1I 1 to 11g of the accumulator battery 1 are opened and the filler tubes 1O 1 to 10 r , the
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Füllvorrichtung 10 werden in die entsprechenden Einfüllöffnungen H1 bis 11g eingeführt. Sodann wird der in ionisiertem Zustande erhaltene Elektrolyt in den Flüssigkeitsbehälter 10 a gegossen, sodaß er in sämtliche Zellen I1 bis 1g der Sammlerbatterie gleichzeitig einfließen kann.Filling devices 10 are inserted into the corresponding filling openings H 1 to 11g. The electrolyte obtained in the ionized state is then poured into the liquid container 10 a so that it can flow into all cells I 1 to 1 g of the collector battery at the same time.
Nachdem die Zellen I1 bis Ig der Sammlerbatterie 1 mit diesem Elektrolyten gefüllt sind, werden die Einfüllöffnungen H1-bis 11g verschlossen. Unmittelbar danach ist die Sammlerbatterie 1 wieder betriebsbereit, sie hat elektromotorische Kraft und kann in Benutzung genommen werden. Die Sammlei·—After the cells I 1 to Ig of the collector battery 1 are filled with this electrolyte, the filler openings H 1 to 11g are closed. Immediately thereafter, the collector battery 1 is ready for operation again, it has electromotive power and can be used. The collection -
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batterie kann durch, die Tatsache als einsatzbereit bezeichnet werden, daß ein Elektronenstrom zwischen der Plus- und der Minus-Elektrode in jeder der Zellen 1 .. bis 1>ς fließt, weil die Zellen mit im ionisierten Zustande befindlichem Elektrolyten gefüllt sind.battery can be designated by that fact as ready for use that an electron current flows between the plus and minus electrodes in each of the cells 1 .. to 1> ς, because the cells are filled with electrolyte in the ionized state.
Der Elektrolyt, dessen spezifisches Gewicht kleiner geworden ist, wird in dem Flüssigkeitsbehälter 9 aufgehoben und aufgeladen, um sein spezifisches Gewicht zu vergrößern. Nachdem er aufgeladen wurde, wird er in ionisiertem Zustand erhalten. Der Elektrolyt kann in einen (hier nicht gezeigten) größeren Tank gefüllt werden,oder auch in einen Sack aus Polyäthylen oder ähnlichem Material, sodaß der ionisierte Zustand aufrecht erhalten werden kann. Es soll hier hervorgehoben werden, daß es die Erfindung erlaubt, den Elektrolyten in der Sammlerbatterie 1 durch die vorerwähnten Verfahrensschritte zirkulierend immer wieder zu verwenden.The electrolyte, the specific gravity of which has become smaller, is stored in the liquid container 9 and charged to increase its specific gravity. After it has been charged, it becomes in an ionized state obtain. The electrolyte can be filled into a larger tank (not shown here) or into a sack Polyethylene or similar material so that the ionized state can be maintained. It is meant to be highlighted here be that it allows the invention, the electrolyte in the collector battery 1 by the aforementioned method steps to use again and again in a circulating manner.
Das Verfahren nach der Erfindung kann mit üblichen Sammlerbatterien durchgeführt werden. Es muß jedoch bemerkt werden, daß die Erfindung den Vorteil bietet, die Kapazität einer Sammlerbatterie durch Verringerung der Elektrodengröße, jedoch bei gleichem Zellvolumen wie diejenigen üblicher Samm— lerbatterien, zu erhöhen. Diese Besonderheit soll an einem Beispiel beschrieben werden. Eine übliche 12 Volt—Sammlerbatterie hat ein Gesamtgewicht von ungefähr IO kg, ihre sechs Elektroden wiegen zusammen 7»2 kg. Der Elektrolyt inThe method according to the invention can be carried out with conventional collector batteries be performed. It must be noted, however, that the invention has the advantage of increasing the capacity of a Collector battery by reducing the electrode size, however with the same cell volume as those of conventional collector batteries. This peculiarity should be on a Example to be described. A standard 12 volt collector battery has a total weight of around 10 kg, hers six electrodes together weigh 7 »2 kg. The electrolyte in
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der Batterie hat einen Raurainhalt von ungefähr 1,2 Litern und wiegt 1,4 kg. Die Zellen oder Behälter wiegen 1,4 kg.the battery has a volume of approximately 1.2 liters and weighs 1.4 kg. The cells or containers weigh 1.4 kg.
Es wurde nun eine Sammlerbatterie mit einem Gesamtgewicht von 9*6 kg hergestellt, deren Behälter 1,4 kg wog, und deren sechs Elektroden von je 0,4 kg zusammen 2,4 kg wogen. Sie enthielt 4 Liter Elektrolyt mit zusammen 4,8 kg Gewicht. Versuche zeigten, daß diese Sammlerbatterie eine mittlere Kapazität von 420 Ali hat. Dieser Wert stellt einen Durchschnitt aus den Ergebnissen von zehn Versuchen dar. Da herkömmliche Sammlerbatterien eine Maximalkapazität von 52 Ah haben, bedeutet dies, daß die Sammlerbatterie gemäß der Erfindung eine Kapazität hat, die ungefähr achtmal so groß ist wie die üblicher Sammlerbatterien.. Man kann daheieinsehen, daß eine Sammlerbatterie gemäß der Erfindung die gleiche Kapazität wie eine herkömmliche Sammlerbatterie hat, bei einem Volumen und Gewicht, die auf ein Drittel derjenigen gewohn.Bch.er Batterien reduziert sind. Das heißt, daß eine Sammlerbatterie gemäß der Erfindung in der gleichen Weise wie eine herkömmliche Batterie eingesetzt werden kann, bei einer wesentlich geringeren Gesamtgröße und Gewicht.It now became a collector battery with a total weight of 9 * 6 kg, the container of which weighed 1.4 kg, and the six electrodes of 0.4 kg each weighed 2.4 kg. It contained 4 liters of electrolyte with a total weight of 4.8 kg. Tests have shown that this collector battery has an average capacity of 420 Ali. This value represents one Average of the results of ten tests. Since conventional collector batteries have a maximum capacity of 52 Ah, this means that the collector battery is in accordance with the invention has a capacity that is about eight times as large as the usual collector batteries. that a collector battery according to the invention has the same capacity as a conventional collector battery, with a volume and weight that are reduced to a third of those of ordinary batteries. It means that a collector battery according to the invention can be used in the same way as a conventional battery, with a much smaller overall size and weight.
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Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung bei herkömmlichen Sammlerbatterien, die in Kraftfahrzeugen eingebaut sind,
durchgeführt wird, werden die Flüssigkeits-Auffangvorrich-■
tung 8, der Flüssigkeitsbehälter 9 und die Einfüllvorrichtung 10 in den Tankstellen, Servicestationen, b.ä, bereit—ι
If the method according to the invention is carried out with conventional collector batteries which are installed in motor vehicles, the liquid collecting device 8, the liquid container 9 and the filling device 10 are available in the filling stations, service stations, etc.
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gehalten, sodaß der· Elektrolyt in der Sammlerbatterie für die spiitere Wiederverwendung ausgetauscht werden kann, während das Fahrzeug mit Benzin vollgetankt wird. Es versteht sich, daß es nicht wesentlich für die Erfindung· ist, daß herkömmliche Sammlerbatterien mit Auslaßöffnungen 7-. bis 7/- versehen sind,und daß andere Vorrichtungen verwendet werden können, um den Elektrolyten aus der Batterie abzulassen, um das Verfahren gemäß der Erfindung zu vollziehen,held so that the · electrolyte in the collector battery for later re-use can be exchanged while the vehicle is refueling with gasoline. It understands that it is not essential for the invention · that conventional collector batteries with outlet openings 7-. to 7 / - are provided, and that other devices are used can be used to drain the electrolyte from the battery in order to carry out the method according to the invention,
¥ie aus der obigen Beschreibung hervorsticht, bietet die vorliegende Erfindung viele Vorteile, Gemäß der Erfindung kann eine Batterie, wenn sie durch Verringerung des spezifischen Gewichts des in ihr enthaltenen Elektrolyten unbrauchbar geworden ist, sofort wieder einsatzbereit gemacht werden, in dem man diesen Elektrolyten aus der Batterie herausläßt und sie mit einem Elektrolyten füllt, der sich in ionisiertem Zustande befindet. Die lange Zeit, die zum Aufladen von. Sammlerbatterien benötigt wurde, ist so beseitigt. Der Elektrolyt kann immer wieder verwendet werden.As is apparent from the above description, the present invention offers many advantages, according to the invention can make a battery unusable by reducing the specific gravity of the electrolyte it contains can be made ready for use again immediately by removing this electrolyte from the battery lets out and fills it with an electrolyte that is in an ionized state. The long time that for charging. Collector batteries was needed is eliminated. The electrolyte can be used over and over again.
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Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
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